Что такое трансмиссия автомобиля?

Шестерёнка — это ведущая деталь (к ней присоединяется тяга от КПП и мотора), а колесо — ведомый элемент (принимает тягу от зубчатого колеса и передаёт её под углом 90°).

Шестерни выполняют с зубьями в виде спирали, из-за этого увеличивается их твёрдость и количество. При этом они сцеплены, и шестерёнки функционируют плавно и без шума.

Это интересно: Как убрать битум с автомобиля

Помимо конической шестерёнчатой передачи с осями, которые пересекаются взаимно, в машине используют гипоидную передачу. Тут зубья обладают определённой конструкцией и осью небольшой конической шестерёнки. Она сдвинута вниз по отношению к центру наибольшей шестерёнки на определённое расстояние.

Это позволяет разместить кардан ниже и снизить высоту выпуклой верхней части туннеля для расположения вала на днище кузова, за счёт этого увеличивается площадь салона автомобиля.

Появляется возможность немного уменьшить центр тяжести машины и увеличить её устойчивость. Гипоидная передача имеет значительную плавность хода, высокую прочность зубьев и износоустойчивость.

Постоянный полный привод

Если автомобиль оснащен системой постоянного полного привода или так называемой системой Full Timе, это значит, что крутящий момент постоянно передается на все колеса. В состав этой системы входят такие механизмы, как коробка передач и раздаточная коробка, сцепление, карданные и главные передачи передней и задней оси, межколесные дифференциалы передней и задней оси, а также полуоси колес.

Постоянный полный привод может применяться на автомобилях, которые имеют заднеприводную и переднеприводную компоновку. Такие системы, самыми известными среди которых выступают 4Matic от Mercedes, xDrive от BMW, Quattro от Audi, отличаются, как правило, по конструкции карданной передачи и раздаточной коробки.

Сцепление дает возможность двигателю кратковременно отсоединиться от трансмиссии во время переключения передач, защищая трансмиссию от перегрузок. Коробка передач отвечает за изменение крутящего момента, тем самым влияя на скорость движения автомобиля. Если речь идет об автоматической коробке, то в роли сцепления выступает гидротрансформатор.

Раздаточная коробка распределяет крутящий момент по ведущим осям автомобиля. Раздаточные коробки полноприводных авто обязательно оснащены межосевым дифференциалом, который предусматривает возможность ручной или автоматической блокировки. Среди современных конструкций автоматической блокировки дифференциала можно выделить вискомуфту, многодисковую фрикционную муфту, самоблокирующийся дифференциал Torsen.

Карданная передача передает крутящий момент от вторичных валов «раздатки» на валы главной передачи, которая выполняет функцию увеличения крутящего момента.

Межколесный дифференциал распределяет крутящий момент между колесами, в результате чего полуоси могут вращаться с разными угловыми скоростями. В полноприводных системах дифференциал используют как на передней, так и на задней осях.

Для максимальной реализации возможностей полного привода дифференциалы могут блокироваться как вручную, так и в автоматическом режиме. На большинстве современных автомобилей используется электронная блокировка дифференциала.

Как работает система постоянного привода?

Двигатель передает крутящий момент на коробку передач, а затем на раздаточную коробку, где происходит его распределение по осям. Если появляется необходимость, водитель может включить понижающую передачу. В итоге крутящий момент идет на межосевой дифференциал каждой оси, а оттуда по полуосям отправляется на ведущие колеса. Если колеса одной из осей начинают проскальзывать, межосевой и межколесный дифференциалы блокируются принудительно или автоматически.

Техническое обслуживание редуктора

Рассмотрим основные моменты технического обслуживания редуктора.Настройка радиального зазора

. Периодическая настройка редуктора ведущего моста дает возможность предотвратить износ зубьев, а также способствует равномерному их притиранию. Расширенный радиальный зазор является причиной износа подшипников и зубьев вала ведущей шестерни и настраивается с помощью специальных шайб, которые подкладываются под передние фланцы тела редуктора. Характерно, что настройка редуктора ведущего моста в автомобилях ВАЗ не отличается от такой же операции для автомобилей грузового типа.

Смазочные материалы

. Настройка настройкой, но необходимо помнить и о рабочей жидкости, которая применяется для смазки всех узлов редуктора ведущего моста. Наиболее широко используемые смазки: отечественные – Нигрол или ТАД-17, международная классификация – SAE (72-250) или API (GL-1 – GL-5). Увеличенная вязкость, которую они способны сохранять как при высокой, так и при низкой температуре, позволяет применять их для компенсации высоких нагрузок, возникающих в процессе преобразования крутящего момента. Для оптимального рабочего процесса гипоидной передачи требуется под­дер­жи­вать рекомендованный объем рабочей жидкости, так как его уменьшение приводит к износу зубьев главной пары. Но также необходимо помнить, что превышение допустимого уровня может навредить в ситуации с автомобилями ВАЗ выдавить сальник редуктора ведущего моста.

Ремонт или как не сделать ошибку

. Ремонт редуктора ведущего моста на ав­то­мо­би­лях ВАЗ выполняют практически в любом гаражном кооперативе без соблюдения самых простых правил по его монтажу и сборке.

Например, редуктор заднего моста автомобиля «Нива» и редуктор переднего моста автомобиля «Нива» должны обладать одинаковыми передаточными числами. Нарушение данного требования повлечет неравномерное распределение крутящего момента, что может разрушить одну из главных пар. Известна масса случаев, когда горе-мастера, осуществляя ремонт редуктора переднего моста, вносили собственные доработки. Как правило, такие ноу-хау заканчиваются плачевно – кроме выхода из строя редукторов заднего и переднего моста вы ничего не получите, да еще и денег вам никто за этот «ремонт» не вернет. А если взять, к примеру, дорогой Мерседес, BMW или Тойоту – ремонт их редукторов заднего моста влетит вам в хорошую копеечку! Так что обращайтесь лучше к профессионалам, экономьте свои средства.

Вышеприведенные моменты технического обслуживания редуктора являются основными. Регулярное техническое обслуживание редуктора позволит существенно продлить срок его службы.

на этом все. Теперь переходим к следующему составному элементу автомобиля – это ходовая часть.

Колесный редуктор главной двойной передачи состоит из следующих элементов:

• солнечной шестерни;• коронного (ведомого) зубчатого колеса, которое жестко крепится к ступице колеса;• водила, состоящего из двух чашек, на которых крепятся оси сател-литных зубчатых колес, жестко прикрепленных к кожуху полуосей;• трех сателлитных зубчатых колес, сидящих на неподвижных осях водила.

Задний мост автомобиля МАЗ-5335 и его элементы: а — кинематическая схема; 6 — конструкция; в — колесный редуктор; г — детали колесного редуктора; д — главная передача и дифференциал; 1 — солнечная шестерня; 2 — сателлит; 3 — наружная чашка водила; 4 — коронное ведомое зубчатое колесо; 5 — ступица заднего зубчатого колеса; 6 — полуось; 7 — колесный редуктор; 8 — тормозной механизм задних колес; 9 — стопорный штифт кожуха полуоси; 10 — кожух полуоси; 11 — центральный редуктор; 12 — тормозной разжимной кулак; 13 и 16 — крышки; 14 и 22 — стопорные кольца; 15 — упорный сухарь; 17 — ось сателлита; 18 — подшипник сателлита; 19 — стопорный болт оси сателлита; 20 — пробка заливного отверстия; 21 — контргайка подшипника ступицы; 23 — гайка подшипника ступицы; 24 — кожух полуоси; 25 — упор зубчатого колеса; 26 — внутренняя чашка водила; 27 — полуосевое зубчатое колесо; 28 — сателлит дифференциала; 29— крестовина дифцЪеренциала; 30— цилиндрический роликоподшипник; 31 — конический подшипник зубчатого колеса; 32 — фланец; 33 — манжета; 34 — регулировочные прокладки; 35, 37 — зубчатые колеса; 36 — картер редуктора; 38 — ограничитель зубчатого колеса; 39 — правая чашка дифференциала; 40 — демонтажный болт картера

Крутящий момент от полуоси передается на солнечную шестерню, а от нее через три сателлита и коронное зубчатое колесо на ступицу колеса. Передаточные числа колесного редуктора определяются отношением числа зубьев коронного зубчатого колеса и солнечной шестерни, поэтому изменением указанных чисел зубьев может быть получен ряд передаточных чисел при сохранении межосевого расстояния. Сателлиты не влияют на передаточное число.Конические и гипоидные зубчатые пары очень чувствительны к нарушению расчетного взаимного расположения контактирующих профилей зубьев, при нарушении которого увеличивается уровень шума передачи, снижается КПД и срок службы. Неправильное взаимное расположение зубчатых колес может иметь место вследствие неточной регулировки при сборке или из-за упругих прогибов деталей под действием рабочих нагрузок. Для уменьшения прогибов необходимо увеличивать жесткость главной передачи, которая зависит от устройства подшипниковых узлов, типа применяемых подшипников, длины консольных участков, плотности посадки деталей и т. п.Поскольку валы главных передач испытывают большую осевую нагрузку, в их конструкциях применяются радиально-упорные подшипники. Для увеличения жесткости главной передачи их располагают так, чтобы вершины конусов, образованных нормалями к рабочим поверхностям подшипников, находились снаружи подшипникового узла. Такое расположение требует применения разных по размерам (из-за неравномерности нагрузок на подшипники) подшипников и позволяет существенно увеличить жесткость подшипникового узла, уменьшая прогиб зубчатого колеса под действием радиальной силы, возникающей в зацеплении.Дополнительное увеличение жесткости дает раздвижение подшипников на некоторое расстояние. При консольной конструкции ведущего конического зубчатого колеса это применяется всегда. Радикально увеличивает жесткость ведущего зубчатого колеса устранение консоли путем установки дополнительного (обычно третьего) подшипника.Очень важным в повышении жесткости подшипникового узла является предварительный натяг подшипников, который устраняет зазоры и создает начальное сжатие тел качения. В результате предварительного натяга подшипников при сборке на тела качения подшипников действуют радиальные и осевые силы, которые после приложения рабочей нагрузки перераспределяются между подшипниками, а внутри подшипника — между телами качения.Регулирование подшипников ведомых валов (коробка дифференциала) осуществляется с помощью специальных гаек, которые стопорятся после регулировки пластинами, имеющими выступ, входящий в паз между специальными торцевыми зубьями гаек.

Физические принципы работы

По способу передачи момента возможны различные варианты исполнения.

Механическая трансмиссия. Представляет собой набор валов и шестерёнчатых передач. Гидроавтоматические коробки также относятся к данной группе, поскольку гидравлика и электроника там используются только для управления процессом переключения передач.

Гидравлическая трансмиссия. Практически не применяется на автомобилях, хотя есть примеры её использования в мототехнике. Базовым принципом является использование гидронасоса высокого давления с одной стороны и гидромоторов в качестве исполнительных механизмов. Между ними расположена напорная магистраль с гибкими шлангами.

Электрическая трансмиссия. Выглядит самой простой и эффективной, видимо за ней будущее. К двигателю подсоединён генератор, вырабатывающий ток большой мощности, которым легко управлять и передавать его к исполнительным устройствам. В их роли применяются электромоторы. Мотор можно устанавливать на каждое ведущее колесо, реализуя любой алгоритм управления. В случае чистого электроавтомобиля в качестве источника энергии используется не генератор, а аккумуляторная тяговая батарея. Применяется реверсирование при реализации режима рекуперации энергии для подзаряда батареи при торможениях.

Гибридные схемы. Например, совместное использование механической передачи на одну ось и электрической – на другую. По такому принципу уже построены некоторые серийные автомобили.

Постоянный полный привод

В данном случае о конфигурации полного привода само за себя говорит его название. Суть «постоянства» такой трансмиссии в том и заключается, что крутящий момент от двигателя передается на все колеса, независимо от условий эксплуатации автомобиля. При этом, следует понимать, что по умолчанию колеса полноприводной машины, в отличие от подключаемого привода, могут вращаться с разной скоростью.

Последняя особенность имеет как свои преимущества, так и недостатки. В частности, если автомобиль с постоянным полным приводом без блокировки дифференциала попадает на неравномерное дорожное покрытие, то с проходимостью могут возникнуть серьезные проблемы. Грубо говоря, будет получаться так, что, то колесо, которому дорога «сопротивляется» менее всего, будет неистово буксовать, тогда как остальные – стоять на месте, как приклеенные.

К счастью, упраздняется этот недостаток очень просто. Для того, чтобы автомобиль с постоянным полным приводом не обездвиживался на труднопроходимых участках, он оснащается механизмом, блокирующим все колеса (либо одну ось). В результате трансмиссия начинает работать по аналогии с подключаемым полным приводом, что и позволяет пролезть через грязь, рыхлый снег и так далее.

По большому счету, полный постоянный привод – это отличная технология для улучшения динамических характеристик автомобиля, а не его проходимости. Именно поэтому, трансмиссии данного типа чаще встречаются на серийных мощных машинах, славящихся быстрым разгоном «до сотни», улучшенной управляемостью при прохождении поворотов и другими мелкими аспектами.

Плюсы полного привода «full-time»

Подытожим все вышесказанное кратеньким списком плюсов постоянного полного привода:

• далеко не самая сложная конструкция;
• существенно увеличивается динамика автомобиля;
• при умелых действиях повышается управляемость на скользкой дороге;
• возможно прохождение поворотов на более высоких скоростях;
• более эффективным оказывается торможение двигателем;
• повышенная безопасность машины, в целом.

Справедливости ради стоит отметить, что весь набор плюсов полного привода этого типа доступен не на всех моделях, где он реализован. Дело в том, что между одинаковыми по своей сути трансмиссиями за счет доработок и внедрения вспомогательных систем – поведение автомобиля может кардинально изменяться.

Минусы полного привода «full-time»

Здесь вполне можно обойтись кратким списком:

• повышенная шумность трансмиссии;
• дополнительный вес;
• увеличенный расход топлива;
• заметная разница в стоимости автомобилей;
• сравнительно невысокая надежность;
• дорогой ремонт;
• непредсказуемость поведения машины при определенных условиях.

Аналогично, как и с преимуществами полного привода «на постоянной основе», часть его недостатков может быть нивелирована за счет тех или иных технологических решений.

Марки и модели машин с постоянным полным приводом

Несмотря на то, что постоянный полный привод плохо подходит для полноценных внедорожников, в таких моделях он, все же, не редкость. В качестве наиболее наглядного примера можно привести хотя бы отечественную Ниву. Это та, которая ВАЗ-2121. Многие, наверное, знают, что в трансмиссии этой машины реализована принудительная блокировка дифференциала, благодаря которой можно временно существенно повысить проходимость.

Гораздо более интересным примером автомобиля с постоянным полным приводом является немец Audi Quattro с одноименной фирменной системой распределения крутящего момента между ведущими колесами. История этой машины очень богата и разнообразна, а начало свое берет аж в далеком 1980 году. Несмотря на то, что изначально модель позиционировалась, как чисто раллийная, завоевала она немалую популярность и среди обычных автолюбителей.

Следующая, не менее легендарная и титулованная машина с постоянным полным приводом – это Subaru Impreza WRX с фирменной трансмиссией AWD. Аналогично немке этот японец за долгие годы своего существования успел и на раллийных гонках прославиться, а также стать почти объектом для поклонения многочисленных фанатов. Тем более, что постоянный полный привод подкреплен в этой машине еще и довольно нетипичным для серийных моделей оппозитным двигателем.

Плюсы и минусы переднеприводных автомобилей

Плюсы:

• Лучшее сцепление с дорогой за счет двигателя, который располагается в передней части автомобиля.
• Компактность, что является неоспоримым преимуществом в городских условиях.
• При повороте ведущие колеса смотрят четко в сторону поворота. Это является значительным плюсом при парковке.
• В связи с отсутствием карданного вала увеличивается внутреннее пространство.
• Относительная дешевизна авто и его обслуживания.

• При разгоне снижается эффективность управления и увеличивается вероятность пробуксовки. Это связано с тем, что передняя часть авто приподнимается.
• Возможен снос передней оси, который не контролируется. Эту неприятность сложно устранить (в особенности новичку).
• В салоне весьма ощутимы вибрации двигателя.
• Большой радиус разворота.

Приведенная информация поможет Вам определиться с выбором будущего автомобиля, который будет отвечать Вашим требованиям. А если Вы все еще испытываете трудности – напишите нашим специалистам. Консультанты ГК FAVORIT MOTORS имеют большой опыт в сфере автопродаж и подберут Вам машину Вашей мечты.

Полный привод (4×4)

Эта система обычно используется в истинных off-road машинах, предназначенных для бездорожья, которые нуждаются в максимальной передаче тяги на ведущие колеса.

Большинство из этих автомобилей в обычных условиях будут работать как классическая заднеприводная машина и благодаря раздаточной коробке, мощность также может переходить на передние колеса, при необходимости.

В некоторых автомобилях комбинация 4×4 может работать перманентно, это означает, что все колеса на двух осях получают постоянную мощность и крутящий момент на все колеса двух осей в равной степени.

Почему это хорошо?

Если говорить прямо, с автомобилями 4×4 скользкие участки дорог и бездорожье больше не будет являться проблемой, за счет равномерного распределения мощности по осям. Неплохой разгон также будет сопутствовать автомобилю по этой же причине.

У 4×4 автомобилей есть и минусы

Самый главный враг полноприводных машин, это вес. По сравнению с автомобилями с задним приводом, он увеличивается еще больше. Так как вам потребуется уже две оси, с двумя дифференциалами и дополнительной раздаточной коробкой переключения передач.

Сложность системы и обилие дополнительных технических устройств приводят к потере мощности, снижению КПД и увеличению расхода топлива. Цена, как вы понимаете, такого автомобиля тоже высока.

Разгон такой машины может порадовать динамикой, но о больших цифрах на спидометре в плане максимальной скорости даже и не думайте. Эта технология дает возможность реализации максимальной отдачи крутящего момента, но не лошадиных сил. И чем быстрее вы будете ехать на полноприводном автомобиле, тем быстрее будет опустошаться ваш топливный бак. Аппетиты у полноприводных машин высоки.

https://kolesodisk.ru/gearbox/ustrojstvo-vedusih-poluosej-transmissia.html