Кпп переднеприводных автомобилей: Коробка передач переднеприводного автомобиля — Мир авто
Коробка передач переднеприводного автомобиля — Мир авто
Для переднеприводных автомобилей обычным является Поперечное расположение двигателя и коробки передач. Такая компактная конфигурация обычно требует, чтобы ведущий и ведомый валы коробки передач располагались с одного конца, поэтому применяется конструкция с двумя валами.
Поскольку в данном случае используется простая система шестерен (одноступенчатой редукции) вместо сложной системы (двухступенчатой редукции), наличие промежуточного вала стало ненужным.
На рис. 5.7 изображено устройство пятиступенчатой коробки передач с передачей заднего хода. В этой конструкции каждый вал с неприводной стороны опирается на шарикоподшипник, а с другой стороны, где радиальная нагрузка намного больше, применяется роликовый подшипник. Осе вое давление каждого вала принимает на себя шарикоподшипник радиального типа, таким образом он обеспечивав положение вала и обеспечивает упор косозубых шестерен Центрирующий подшипник, необходимый в коробках пере дач с промежуточным валом, не нужен в коробках передач двумя валами, что обеспечивает более жесткое положение шестерен и более бесшумную работу коробки. Еще больших улучшений можно добиться, если для опоры шестерен на валах использовать игольчатые роликоподшипники.
Механизм переключения передач
Обычно используются различные механизмы дистанционного управления, поскольку длинный рычаг оказывается слишком длинным.
Используемый рычажный механизм должен быть способным четко передавать два вида перемещений: продольное перемещение рычага, если например, нужно переключить с первой передачи на вторую и поперечное перемещение рычага, если нужно выбрать другую пару передач.
На рис. 5.8 изображено устройство широко используемой системы с одним штоком и двумя тросиками.
При работе механизма перемещение двигателя вследствие реакции на крутящий момент сглаживается благодаря наличию карданного шарнира или благодаря естественной гибкости тросика.
Привод спидометра
В конструкции с приводом на передние колеса обычно применяется шестерня со спиральными зубьями, которая располагается вблизи главной передачи. Это место является более доступным, чем выходной вал коробки передач.Строение коробки передач
Коробка передач автомобиля предназначена для изменения силы тяги на ведущих колесах, скорости движения, изменения направления движения автомобиля. Кроме того, коробка передач позволяет на длительное время отсоединять двигатель от трансмиссии при работе двигателя на остановившемся автомобиле или при движении накатом.
Требования, предъявляемые к коробке передач автомобиля:• обеспечение высоких тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автомобиля;
• легкость и удобство управления;
• высокий КПД;
• низкий уровень шума при работе;
• надежность;
• малые габаритные размеры.
В зависимости от характера изменения передаточного числа различают коробки передач
В основном на автомобилях применяют ступенчатые коробки передач — двух- или трехвальные. Переключение передач осуществляется передвижением зубчатых колес или передвижением муфт синхронизаторов.
На автомобилях с классической компоновкой обычно применяют трехвальные коробки передач. Особенностью таких автомобилей является то, что почти всегда можно выделить передачу, на которой они проходят большую часть пути. Поэтому основным преимуществом трехвальных коробок передач является наличие в них так называемой «прямой» передачи, которая получается при непосредственном соединении ведущего и ведомого валов. Другим преимуществом трехвальных коробок передач является относительная
легкость получения большого передаточного числа на низшей (первой) передаче при малом межосевом расстоянии. Это объясняется тем, что передаточное число всех передач, кроме «прямой», у таких коробок передач образуется двумя последовательно работающими парами зубчатых колес, в отличие от одной пары в двухвальных коробках передач.
Двухвальные коробки передач автомобиля проще по конструкции, дешевле и имеют более высокий КПД (только на «прямой» передаче трехвальная коробка передач имеет более высокий КПД, чем двухвальная). Преимуществом двухвальных коробок передач является простота вывода крутящего момента на любую сторону (переднюю или заднюю или обе сразу), что в некоторых случаях, например при заднемоторных, переднеприводных и полноприводных конструкциях автомобилей, предоставляет большие компоновочные возможности.
Устройство четырех ступенчатой коробки передач автомобиля:
1 — подшипник выключения сцепления; 2 — направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления; 3 — ведущее зубчатое колесо привода спидометра; 4 — картер сцепления; 5 — полуосевое зубчатое колесо; 6 — сателлит; 7 — ось сателлитов; 8 — коробка дифференциала; 9 — регулировочная прокладка; 10, 12— синхронизаторы; 11 — упорные полукольца; 13 — игольчатый подшипник зубчатого колеса; 14 — вторичный вал; 15 — задняя крышка картера коробки передач; 16 — картер коробки передач; 17— первичный вал.
|
|
Коробка передач МАЗ
|
|
Полезная информация
«Синтетика» или «минералка» относительно шестерен коробки, в принципе, большой разницы не имеет с экономической точки зрения — «минералка» выгоднее. При выборе масла для узлов трансмиссии обычно ориентируются на два критерия:
- удельные нагрузки, действующие в механизме;
- скорости относительного скольжения.
В зависимости от этого подбирают масла, различающиеся вязкостью и количеством присадок, в первую очередь противозадирных. Последние, как правило, содержат сернистые соединения, вызывающие в критических режимах химические изменения (модификацию) металла. Поверхностный слой материала не вырывается, образуя задиры, а превращается в тонкую пленку, которая впоследствии становится продуктом износа. Несмотря на то, что металл при этом химически «разъедается», общий износ в тяжелых условиях работы оказывается меньше.
Есть в этих рассуждениях маленькая оговорка: химическая модификация позволяет снизить износ у стали или чугуна. Цветные металлы, из которых изготавливают синхронизаторы, плохо уживаются с сернистыми соединениями и в их присутствии изнашиваются, как правило, быстрее. Сегодня в легковых автомобилях применяются трансмиссионные масла двух групп: GL-4 и GL-5 по зарубежной классификации или ТМ-4 и ТМ-5 — по отечественной.
GL-4 по классификации API годится для коробок переднеприводных вазовских моделей, GL-5 — для всех остальных отечественных авто. Встречается и универсальное масло — GL-4/5. Тип масла для иномарок легко уточнить по каталогу или в руководстве по эксплуатации. Вопреки расхожему мнению о том, что масла класса GL-5 выше качеством, чем масла класса GL-4, это не так.
Данные классы просто разные — нельзя сказать, что один из них хуже или лучше. Например, использование масла класса API GL-5 в КПП ВАЗ 2109 может оказаться губительным для синхронизаторов, в то время как масло класса API GL-4 рекомевдовано ВАЗом для применения в таких КПП. «Трансмиссионки» типа GL-5 можно разбить на три подгруппы:
- SAE 85W90 — «Лукойл ТМ-5-18».
- SAE 80W90 — «минералка», но менее густая Mobil Mobilube HD, Texaco Geartex EP-C.
- «полусинтетика» и «синтетика» (класс по SAE 75W-90). Отечественные производители уступили эту нишу зарубежной продукции: JB German Oil GL4+ 75W-90.
Хорошо известное нескольким поколениям автолюбителей трансмиссионное масло ТАД-17И ныне ушло в прошлое — его сменил аналог ТМ5-18. Емкости со старой маркировкой «перележали» на складе или подделка.
Но выбор по уровню эксплуатационных свойств — это еще не все. Надо определяться также и с вязкостью приобретаемого смазочного материала. Здесь применимы следующие рассуждения.
Масла, вязкость которых при 100°С не ниже 24 мм2/с, т. е. класса «140» по SAE (а уж тем более «250»), предпочтительны лишь для жаркого южного климата. В зоне умеренных температур лучше ориентироваться на класс «90». А так как рациональнее использовать «всесезонное» масло, то речь может идти о сортах с индексами 75W-90, 80W-90 и 85W-90. Последнее не очень подходит для сколько-нибудь суровой зимы. Масло класса 80W-90 по SAE достаточно универсально, a 75W-90 позволяет не испытывать трудностей даже в пору самых крепких морозов.
Использование трансмиссионных масел отечественного производства (а подавляющее большинство из них классифицируются по API GL-5) приводит к быстрому износу синхронизаторов. Поэтому в КПП переднеприводных автомобилей марки ВАЗ рекомендуется применять трансмиссионные масла класса API GL-4 либо API GL-4/5 с вязкостью SAE 75W-80, SAE 80W-85, SAE 80W-90. Наше масло GL-4 найти довольно трудно,чаще всего это недешевые синтетические или полусинтетически, масла импортного производства, однако их применение позволяет значительно продлить срок службы КПП вашего автомобиля.
Не следует «кормить» указанные механизмы маслами с высокой вязкостью — моторными 5W-50 (10W-50 и т. п.) или трансмиссионными 85W-90. Чем больше ее значение, тем прочнее масляная пленка, но хуже доступ масла к деталям коробки передач. Слишком высокое значение вязкости затрудняет работу синхронизаторов, ведь лишнее масло они должны постоянно выдавливать «из-под себя». Моторные 15W40 (10W40) или трансмиссионные 75W-80 окажутся впору. Рекомендованное ВАЗом ТМ-4-12 (SAE 80W-85) — совсем хорошо, лишь бы не поддельное. И хотя для переднеприводных ВАЗов сейчас рекомендованы несколько трансмиссионных масел, допускается применять и моторные.
В 1998-м получило допуск еще одно масло, отвечающее ТТМ ВАЗа, — «Лукойл ТМ-4» SAE 80W-85 (ТУ 38.301-29-90-970).
По вязкостным свойствам допустимый диапазон применения: для 75W-80 — от -40 до +25°С, для 80W-85 — от -30 до+35°С, для 80W-90 — от-30 до+45°С.
Выход на рынок новых масел почти совпал с появлением коробки передач ВАЗ-2110, устанавливаемой сегодня и на «девятки». Теперь есть и минимальный свод требований, которым должно удовлетворять масло для коробок переднеприводных автомобилей.
Современные трансмиссии: коробочка с секретом — журнал За рулем
Постоянное и неуклонное ужесточение экологических норм вынуждает производителя модернизировать не только двигатели, но и трансмиссии. В результате чего автомобиль становится все сложнее…
201204211636_zf_test_drive_11
Эти автомобили уже сейчас комплектуются новой 8-ступенчатой АКП 8НРЭти автомобили уже сейчас комплектуются новой 8-ступенчатой АКП 8НР
Каких-то 80–90 лет назад люди более всего ценили комфорт. Им пришелся по вкусу телефон и, конечно, автомобиль. Следуя моде, автомобили тех лет строили максимально комфортабельными, с мягкой подвеской и легким рулем. Для удобства конструкторы уменьшили количество передач в КП до трех, а то и до двух. Например, у «Бугатти 28», тип 30, КП была трехступенчатая, причем для трогания с места и вообще езды использовалась вторая, прямая передача. На ней же «Бугатти» разгонялась до 150 км/ч. Первую передачу пускали в ход только при трогании в горку, а на третьей, скоростной, машину можно было разогнать до 200 км/ч. У Гитлера был «Хорьх» с двумя передачами, причем ездили (и трогались) на второй.
В последние годы тенденция изменилась в корне, сейчас в почете управляемость и экология. Подвески стали жестче, руль — острее, мотор — живее и быстроходнее. Количество же передач в коробках неуклонно растет, есть КП для легковых автомобилей с семью, восемью и даже девятью ступенями. Понятно, что жесткие подвески и острый руль дают автомобилю лучшую управляемость, из-за чего скорость движения по той же дороге увеличивается. Быстроходный оборотистый мотор наделяет автомобиль хорошей динамикой. А зачем нужна многоступенчатая коробка, какой в ней толк?
Дело в том, что коробка передач строится под конкретный двигатель. На старых моторах они были совсем не такими, как на современных — крутящий момент достигал максимума чуть ли не на оборотах холостого хода. За что расплачивались никудышной литровой мощностью, невероятными размерами и весом, вялой динамикой и зверским аппетитом. Современные моторы в погоне за экономией топлива имеют куда меньшие рабочие объемы и как следствие — меньший крутящий момент. Для поддержания двигателя в диапазоне рабочих оборотов и были созданы многоступенчатые КП. С увеличением числа передач конструкторы добиваются наиболее эффективной работы двигателя по экономичности и тяговым возможностям, а нормы экологии только подстегивают процесс. В качестве примера приведу две новые коробки, сконструированные одним из мировых лидеров по производству КП — немецким концерном ZF.
201204211640_1_1_9hp_zf_resize
Автоматическая 9-ступенчатая коробка 9НРАвтоматическая 9-ступенчатая коробка 9НР
201204211641_1_2_9hp_schnittbild_zf_resize
Коробка 9НР в разрезеКоробка 9НР в разрезе
Именно ZF Friedrichshafen AG разработала первую в мире 9-ступенчатую автоматическую коробку (9НР). Это АКП для переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя. Две модели коробки перекрывают крутящий момент от 200 до 480 Нм (9НР28 и 9 НР48 соответственно). Интересно, что в коробке предусмотрен апгрейд до гибридной трансмиссии или реализации функции «старт-стоп». Реализуется это просто — достаточно заменить гидротрансформатор стандартным стартер-генератором.
Стоит ли игра свеч, ведь девять передач — не шутка, агрегат получается сложным и, значит, дорогостоящим? По всей видимости, стоит. По утверждению ZF, по сравнению с обычным 6-ступенчатым «автоматом», экономия топлива у автомобиля с новой коробкой доходит аж до 16%. Такая эффективность достигается, прежде всего, благодаря весьма высокому общему передаточному числу коробки — 9,84. То есть большое количество ступеней АКП позволяет очень точно выбрать нужное передаточное отношение, ведь различие между соседними передачами маленькое, а чем меньше это различие — тем точнее можно выбрать передачу для заданного режима работы двигателя. Эта особенность положительно влияет на комфорт при езде и заодно позволяет двигателю работать в более экономичном режиме. Так, при движении на девятой передаче при скорости 120 км/ч частота вращения двигателя — 2170 об/мин, а с 6-ступенчатой АКП — 2890 об/мин.
201204211644_48
Обороты двигателя при движении 120 км/чОбороты двигателя при движении 120 км/ч
Раcход топлива, кроме того, минимизируется блокированием гидротрансформатора на довольно низких оборотах, уменьшая тем самым гидравлические потери. При этом не только уменьшается расход топлива, но и растет динамика, поскольку момент от двигателя передается напрямую. Кроме того, этот новый алгоритм работы гасителя крутильных колебаний усиливает чувство слияния с автомобилем — скорость работы элементов системы управления и переключения ниже порога восприятия водителя.
Возможность быстрого переключения передач, в свою очередь, придает новой коробке спортивный характер. Интересно, что настраивать точки и динамику переключения передач, задавая разные режимы, от комфортного и экономного до спортивного, может не только производитель автомобилей, но и водитель, то есть система управления режимами движения коробки весьма гибкая. Система автоматического управления трансмиссией ATSYS включает в себя все устройства управления сцеплением, функцию адаптации, функции защиты коробки передач. Кроме того, система ASIS (алгоритм переключения передач) незаметно для водителя выбирает оптимальную передачу в зависимости от дорожной ситуации.
201204211648_44
Алгоритм переключения передачАлгоритм переключения передач
201204211649_46
Соотношение передаваемого момента и веса различных АКПСоотношение передаваемого момента и веса различных АКП
Одно из важнейших преимуществ новой коробки — модульный принцип, по которому она создана. Например, для привода на все колеса может быть установлена дополнительная раздаточная коробка. Для этого разработан автоматически подключаемый полный привод (по терминологии ZF — AWD Disconnect). Эта система включает привод на задние колеса только при необходимости и экономит до 5% топлива по сравнению с постоянным полным приводом. Кроме того, коробка уже в серийном исполнении приспособлена к работе в режиме «стоп-старт» без вспомогательного масляного насоса. Так как при повторном старте блокируется только фрикционный механизм переключения, время реакции оказывается весьма незначительным. Важно, что коробка совместима и с гибридной версией: в параллельной архитектуре гибридного привода гидротрансформатор заменяется электромотором.
201204211651_50
Основные особенности коробок 9НРОсновные особенности коробок 9НР
Большое число передач коробка реализует с помощью четырех комплектов шестерен и шести переключающих устройств. Очень сложной задачей была компоновка всех этих узлов в корпусе коробки, так как в легковом автомобиле с поперечным расположением двигателя пространство весьма и весьма ограниченно. Выход был найден оригинальный: коробка состоит из двух планетарок с общей солнечной шестерней, а механизм переключения использовали кулачковый, с гидроприводом. У такого механизма высокий КПД, и он мало влияет на монтажную длину коробки. Если у многодискового механизма переключения в разомкнутом положении действуют моменты инерции, вызывающие потери мощности, то у кулачкового потери очень малы. Это важно именно для коробки с большим числом передач: благодаря точному подбору передач здесь нет таких потерь при передаче потока мощности от двигателя, как в других трансмиссиях.
201204211722_8_1_8hp_zf_resize
новая 8-ступенчатая коробка (8НР)новая 8-ступенчатая коробка (8НР)
В отличие от 9-ступенчатой, новая 8-ступенчатая коробка (8НР) предназначена для автомобилей с продольным расположением двигателя.
Два модельных ряда этой коробки покрывают очень широкий диапазон крутящих моментов — от 300 до 1000 Нм. 8HP — это первый «автомат», позволяющий реализовывать функцию «старт-стоп» без вспомогательного насоса. Уже сейчас коробка 8HP устанавливается серийно на некоторые модели Alpina, Audi, Bentley, Chrysler, BMW, Jaguar, Lancia, Land Rover, Range Rover и Rolls-Royce.
Широкий охват уровня входного крутящего момента позволяет применять коробку передач в самых разных классах автомобилей и с самыми разными типами двигателей. Эта 8-ступенчатая коробка снижает расход топлива автомобиля даже по сравнению с 6-ступенчатым «автоматом» второго поколения, который еще совсем недавно был образцом топливной экономичности.
201204211725_33
Устройство коробки 8НРУстройство коробки 8НР
Техническое решение основывается на концепции с четырьмя планетарными рядами шестерен и пятью элементами переключения. Поскольку на каждой передаче только два элемента переключения находятся в разомкнутом положении, потери тягового усилия из-за моментов инерции внутри коробки существенно снижаются. Кроме того, более высокое общее передаточное число (7,05 по сравнению с 6,04 у предшествующей модели) обеспечивает работу двигателя на более низких оборотах, что снижает расход топлива. Экономит топливо и уровень выбросов CO2 и системы гашения крутильных колебаний в гидротрансформаторе, в частности, быстрой его блокировкой при старте. Как и 9-ступенчатая коробка, новый 8-ступенчатый «автомат» отличается высокой скоростью переключения — ниже порога восприятия.
201204211727_34
Зависимость веса и передаваемого крутящего момента для разных АКПЗависимость веса и передаваемого крутящего момента для разных АКП
201204211728_38
Гидроаккумулятор (система HIS)Гидроаккумулятор (система HIS)
8НР — первая модель ступенчатой трансмиссии, в которой можно реализовать функцию «старт — стоп». Дело в том, что при выключенном ДВС в коробке не будет давления масла, поэтому она не может функционировать. Однако в ней есть особое устройство — гидроаккумулятор, который создает давление в коробке, и автомобиль может немедленно тронуться. Благодаря этому гидроаккумулятору импульсного действия автомобиль может повторно тронуться с места спустя всего 350 миллисекунд после отключения двигателя. Пружинный поршневой аккумулятор в доли секунды нагнетает гидравлическое масло, необходимое для старта, во внутренние узлы коробки. Режим «Старт — стоп» позволяет снизить расход топлива с этой коробкой в общей сложности до 11% по сравнению с прежней 6-ступенчатой.
201204211730_39
Экономия топлива с разными модификациями коробки 8НРЭкономия топлива с разными модификациями коробки 8НР
Новая коробка может работать и в гибридной, и в полугибридной (со стартер-генератором) версиях, причем для этого не требуется никаких изменений, простой заменой гидротрансформатора на электромашину. Полугибрид позволяет сэкономить до 15% топлива, а полный гибрид — до 25%.
Коробка может быть дополнена полноприводной версией и другими разными элементами трансмиссии. Например, гидродинамическое сцепление с охлаждением (hydrodynamically cooled clutch — HCC) обеспечивает плавный старт и быстрое переключение передач. При этом в картере сцепления вместо гидротрансформатора устанавливается «мокрая» многодисковая муфта. У такой муфты момент инерции массы меньше, чем у гидротрансформатора, а это позволяет передавать больший крутящий момент и делает его привлекательным для спортивных автомобилей. Версий полного привода несколько. Во первых, это классический вариант с «навешиванием» дополнительной раздаточной коробки, как это обычно делается во внедорожниках. Во-вторых — интеграция раздаточной коробки с включением привода на переднюю ось, так конструкция получается компактнее, легче и с лучшим КПД. И в-третьих — интегрированная полноприводная версия, в которой кроме раздаточной коробки в корпус автоматической коробки передач встроен еще и дифференциал.
201204211731_50
Экономия топлива с разными модификациями 8НРЭкономия топлива с разными модификациями 8НР
Итог прост. Количество передач в коробках неуклонно растет и будет расти, а коробки будут все сложнее и сложнее. И главная причина тому — экологические требования. По всей видимости, и девять ступеней — не предел.
Ремонт и диагностика КПП | Техническое обслуживание коробки передач
Коробка передач — один из основных системных элементов автомобиля. Являясь частью трансмиссии, этот агрегат способен изменять крутящий момент, скорость, направление движения авто, а также отключать систему от двигателя во время стоянки машины. Принцип действия и тип трансмиссии определяют вид коробки передач. На сегодняшний день по всему миру производятся ступенчатые, бесступенчатые, а также комбинированные вариации КПП. Механическая коробка передач и так называемый «робот» относятся к ступенчатым системам. МКПП предусматривает ручное управление, в то время как в роботизированной системе функции выключения сцепления и переключения передач полностью автоматизированы. Вариатор относят к бесступенчатым КПП. В его конструкции задействованы гидравлический или механический преобразователь крутящего момента, позволяющий плавно изменять передаточное число. Наиболее популярной сегодня признана автоматическая коробка передач, работающая на принципах комбинированного действия. Гидротрансформатор в «автомате» заменяет сцепление и обеспечивает бесступенчатое изменение крутящего момента. Современные АКПП имеют до 8 ступеней, обеспечивающих плавное переключение и высокую надежность всей системы.Техническое обслуживание коробки передач
Независимо от типа и принципа действия, любая коробка передач нуждается в своевременном техническом обслуживании. Тщательная диагностика уровня масла помогает не только правильно определить состояние агрегата, но и обезопасить автовладельца от серьезных поломок автомобиля в будущем. Опытный автолюбитель может заменить масло самостоятельно. Для этого необходимо вывернуть пробки из отверстий для слива и залива жидкости, а затем еще не остывшее после поездки масло слить в удобную емкость из картера коробки передач. Промыть КПП можно с помощью жидкого минерального масла. 500-700 мл специального вещества заливают в коробку передач и в нейтральном положении запускают двигатель на 3-5 минут холостого хода. После этого масло для промывки нужно слить и залить свежее трансмиссионное до нижней границы отверстия для залива. Не стоит менять масло самостоятельно, если вы начинающий автомобилист. Неправильная замена может привести к серьезной неисправности коробки. Лучше обратиться в надежный сервисный центр.Ремонт коробки передач
В случае поломки агрегат снимают с авто, отсоединяют крепление картера и сливают масло. Зачастую коробку передач полностью разбирают, чтобы проверить целостность всех деталей конструкции. Сломанные и подвергшиеся износу элементы меняют, после чего устанавливают коробку передач на место. Ремонт коробки передач требует специального оборудования, оригинальных деталей, а самое главное, квалифицированных мастеров, поэтому важно обращаться только в проверенные автосервисы. Официальные сервисные центры оказывают услуги по техническому обслуживанию и ремонту КПП любой сложности. В день обращения сертифицированные сотрудники сервиса проводят тщательную диагностику неисправного агрегата, согласуют порядок ремонтных работ и их стоимость. В процессе ремонта мы применяем только оригинальные инструменты, детали и материалы, разрешенные к использованию автопроизводителями. Тысячи клиентов доверяют свои автомобили нам! Ждем Вас в сервисных центрах ГК FAVORIT MOTORS!Классификация трансмиссионных масел для механических КПП
Все трансмиссионные масла классифицируются по определенным установленным стандартам и условиям эксплуатации.
Наиболее распространенная система стандартизации, которой придерживаются производители масел, разработана Аmеrican Рetrоleum Institute (АРI). Указателем данного стандарта является аббревиатура GL (Geаr Lubricant), с последующей номерной классификацией. Так, например, в автомобилях ранних годов выпуска используется трансмиссионное масло с аббревиатурой GL-1 – GL-3, а в современных автомобилях различных типов и модификаций – GL-4 и GL-5. Трансмиссионные масла группы GL-6 в настоящее время не применяются, так как эффективность присадок класса GL-5 соответствует всем самым строгим требованиям.
Кроме номерной аббревиатуры GL для легковых автомобилей, Amеrican Petrоleum Institute (API) предложил дополнительно две новые категории, характеризующие свойства трансмиссионных масел грузовых автомобилей — PG. Совместная работа АРI с Американской Ассоциацией Автомобильных Инженеров (SАЕ) и Американским Обществом Испытаний Материалов (АSТМ) позволило выделить отдельную группу трансмиссионного масла, обладающие высокотемпературными свойствами:
РG-1 – применяется в МКПП автобусов и тяжелых грузовиков;
РG-2 – применяется в редукторах ведущих осей грузовиков и автобусов. В технической литературе часто заменяют обозначение категории РG-2 на обозначение группой GL-7.
В основном, классификация API предусматривает разделение трансмиссионных масел по эффективности присадок, обеспечивающих противозадирные свойства. Чем выше номерной показатель группы GL, тем больше эффективность присадок. Сернистые соединения, содержащиеся в присадках, во время работы механизмов разрушают небольшой поверхностный слой металла путем химических реакций. Как следствие образуется тонкая модифицированная пленка – продукт износа. В результате, при критических и максимальных нагрузках, детали КПП изнашиваются меньше благодаря присадкам и модифицированной пленке. Химическая модификация состава трансмиссионного масла позволяет продлить срок службы именно стальных и чугунных элементов.
Трансмиссионное масло для переднеприводных и заднеприводных коробок передач
Что же касается синхронизаторов, которые устанавливаются во всех МКПП и изготавливаются из цветных металлов, то химические реакции на них оказывают пагубное воздействие и ускоряют износ. В трансмиссиях отечественных переднеприводных автомобилей ВАЗ до сих пор применяется обыкновенное моторное масло, так как российскими заводами производителями трансмиссионных масел до настоящего момента не налажен выпуск соответствующего состава масла. При использовании обычного моторного масла синхронизаторы сохраняются, а износ шестеренок увеличивается.
Есть и другие минусы в работе КПП при использовании трансмиссионного масла класса GL-5. Принцип работы синхронизаторов механической коробки переключения скоростей основан на трении. Переключение скоростей тем легче, чем больше коэффициент трения механизма синхронизации. А так как присадки масла GL-5 снижают коэффициент трения, то приходится прикладывать больше усилий к рычагу переключения скоростей для переключения передачи. Таким образом для всех типов современных МКПП рекомендуется использовать трансмиссионное масло c допуском GL-4. Оно предназначено для синхронизированных КПП как переднеприводных, так и заднеприводных автомобилей. По сравнению с трансмиссионным маслом GL-5, оно проявляет меньше агрессии к синхронизаторам. Подводя итоги, следует сказать, что масло GL-4 отлично справляется с защитными функциями в КПП.
Масло для редуктора (моста)
Производители трансмиссионного масла рекомендуют использовать масло класса GL-5 только в КПП с гипоидным зацеплением (именно такой тип шестерен используется в автомобильных мостах (редукторах). Наиболее распространенная ошибка – это заправка трансмиссионного масла класса GL-4 в редуктор заднеприводного автомобиля. Быстрый износ и выход из строя шестеренок главной пары – это последствия неправильного использования масла.
Универсальное масло для механической КПП и редуктора
Также заводы-производители масел для КПП выпускают универсальные масла для использования как в КПП с синхронизаторами, так и в КПП с гипоидными передачами. Такое масло маркируется совмещенным допуском GL-4/GL-5.
Так как многие важные свойства масла не были учтены при классификации по системе АРI, то многие производители известных брендов: General Мotors, МАN, Сhrysler, Fоrd, Vоlvo, Маck, Меrcedes выдвигают свои требования и определенные спецификации к заводам производителям трансмиссионных масел.
Как выбрать вязкость трансмиссионного масла
Стоит отметить, что качество масла определяется не только наличием и концентрацией различных присадок. Важную роль играет вязкость. При высоких рабочих температурах масла должны сохранять оптимальную вязкость и нормально уплотнять зазоры, а при «минусовых» температурах – не становиться слишком густыми и вязкими, что может препятствовать корректному вращению шестеренок агрегатов КПП. Густое и вязкое масло усложняет работу синхронизаторов КПП, и при переключении скоростей масло выдавливается из зазоров между контактирующими рабочими поверхностями. Из-за чрезмерной густоты масла в сильные морозы, переключать передачи становится очень затруднительно. Случается даже, что автомобиль может двигаться без включения передачи (на нейтральной скорости), достаточно выжать сцепление.
Учитывая тот факт, что трансмиссионные агрегаты должны работать в различные времена года и при различной температуре окружающей среды производители масел разработали летние, зимние и всесезонные масла. На маркировке обязательно указывается цифро-буквенное обозначение (например, 75W-90), В данном случае буква W – обозначает, что масло можно использовать в зимнее время и вязкость определена в условиях низкой температуры окружающей среды. Если в маркировке нет дополнительной буквы W, то это означает, что масло предназначено для эксплуатации исключительно в летний период. Существует следующая классификация трансмиссионных масел (SАЕ J 306C): Летние — 80, 85, 90, 140, 250; зимние — 70W, 75W, 80W, 85W. Предельные характеристики вязкости при минусовых температурах должны соответствовать определенным требованиям: вязкость масла должна быть в пределах – 150000 санти-Пуазов (сП) при температуре 1000С. Для других типов трансмиссионных масел SAE обозначается Санти-Стоксами (сСт) при температуре 100С.
В отличие от зимних и летних масел, требующих ежесезонной замены, всесезонные масла не требуется менять каждые полгода. Замена происходит в зависимости от выработки.
Как выбрать масло для коробки передач
Что касается подбора трансмиссионного масла, то следует в первую очередь прислушиваться к требованиям автопроизводителя, указанные в руководстве по эксплуатации автомобиля. Все масла и классификация SАЕ основаны по принципу высокотемпературных либо низкотемпературных вязкостей. Учитывая температурные особенности нашей климатической зоны, оптимальная зимняя вязкость должна соответствовать показателю 80W.
Согласно классификации АРI трансмиссионные масла делятся на группы:
GL-1 – используются в механических КПП без синхронизаторов в грузовых автомобилях и сельскохозяйственной технике, а также в механизмах с червячными и спирально-конусными передачами.
GL-2 – применяются для смазки в трансмиссиях сельскохозяйственной техники либо червячных передачах, которые работают при низких скоростях и оборотах.
GL-3 – применяются при умеренных нагрузках на червячно-конические передачи, а так же в трансмиссиях грузовых автомобилей. Противопоказано применение в трансмиссиях с гипоидными передачами.
GL-5 – применяются в трансмиссиях с гипоидными передачами, которые работают при высоком скоростном режиме при малых крутящих моментах. В основном применяется для гипоидных передач со смещенными осями. В механических КПП применяют только, если это предусмотрено заводом изготовителем автомобиля.
Классификация трансмиссионных масел по SАЕ:
70W – обеспечивают нормальную работу механизмов при минимальной температуре -55С.
75W — обеспечивают нормальную работу механизмов при минимальной температуре -40С.
80W — обеспечивают нормальную работу механизмов при минимальной температуре -26С.
85W — обеспечивают нормальную работу механизмов при минимальной температуре -12С.
Масла с маркировкой 80, 85, 90, 140, 250 являются летними и отличаются только по степени вязкости.
Стенд-тенажер «Коробка передач переднеприводного автомобиля»
Лабораторный стенд-тренажер предназначен для проведения практических и лабораторных работ по изучению конструкции коробок передач, принципов их функционирования и режимов работы, а также формированию первоначальных навыков по диагностированию, техническому обслуживанию и ремонту автомобиля в курсах «Устройство автомобильной техники», «Эксплуатация автомобильной техники», «Конструкция и расчет автомобильной техники», «Техническая эксплуатация и ремонт автомобиля».
Стенд должен представлять собой кантователь с установленной на нем пятиступенчатой коробкой передач устанавливаемой на серийно выпускаемые автомобили марки ВАЗ семейства «Лада Приора». Стенд долен быть предназначен для изучения последовательности процесса сборки-разборки коробки передач, устройства и принципа действия коробки передач и позволять обучить обслуживанию и ремонту коробки передач.
Коробка передач должна быть подготовлена для многократной сборки-разборки.
Состав:
• механическая, пятиступенчатая, двухвальная коробка передач с синхронизаторами на всех передачах переднего хода, с интегрированным рычагом переключения передач без масла, устанавливаемая на серийно выпускаемые автомобили марки ВАЗ семейства «Лада Приора»;
• набор инструмента для сборки-разборки коробки передач: набор отверток с плоскими и крестообразными лезвиями трех основных типоразмеров, набор рожковых и накладных ключей типоразмер с 5 по 27 мм, набор шестигранников типоразмер с 2 по 10 мм, набор торцевых ключей типоразмер от 8 до 30 мм, вороток, кардан, плоскогубцы, молоток типоразмер 1 кг, зубило, нож для снятия старых прокладок;
• кантователь мобильный.
Лабораторные работы:
1. Изучение особенностей конструкции коробки передач переднеприводного автомобиля.
2. Изучение и проведение технического обслуживания коробки передач.
3. Сборка-разборка и изучение основных частей коробки передач.
4. Определение передаточных чисел коробки передач.
Технические характеристики:
Габаритные размеры, мм 1200 х 500 х 800
Масса, кг 30
Методическое обеспечение
Учебное пособие «Лабораторный практикум» (методика работы).
Компания ООО «Денар-проф» готова предложить своим клиентам, произвести и поставить учебные стенды по автомобильной и дорожно-строительной технике для ВПО, СПО, НПО.
Мы предлагаем Вашему вниманию стенд, стоимость комплекта
74941 руб. Стоимость указана актуальная и действует на 1 квартал 2021 года.
Мы готовы как к осуществлению поставки оборудования, так и к полному формированию проекта, подготовке всей необходимой документации и укомплектованию лабораторию «под ключ». Наша компания на практике подтверждает свою мобильность и надежность. Качество учебных и лабораторных стендов находится на высоком уровне, вся продукция проходит ОТК. Оборудование производится в нужные для Вас сроки и по доступной цене.
Нашими клиентами уже стали сотни университетов, техникумов, колледжей и училищ по всей России и странам ближнего зарубежья.
Надеемся на плодотворное сотрудничество!Как работает механическая коробка передач — x-engineer.org
Все дорожные транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания имеют трансмиссию как часть трансмиссии. Самая простая трансмиссия МКПП . Это называется «ручным», потому что у водителя есть обе роли: , принятие решения, (когда переключать передачи) и , приведение в действие, (фактический процесс переключения).
Тяговые характеристики двигателя внутреннего сгорания делают невозможным движение транспортного средства без трансмиссии.Крутящий момент и частота вращения двигателя внутреннего сгорания либо слишком низкие, либо слишком высокие, чтобы соответствовать динамическим требованиям транспортного средства. Таким образом, роль трансмиссии заключается в следующем:
- адаптировать выходной крутящий момент двигателя функция дорожной нагрузки
- сделать возможным движение назад транспортного средства, для того же направления вращения двигателя
- разрешить отсоединение двигателя от остальной части трансмиссии
В чем разница между трансмиссией и коробкой передач?
Обычно трансмиссия состоит из коробки передач и дифференциала .Коробка передач содержит все редукторы, валы, синхронизаторы, направляющие и т. Д. Коробку передач можно рассматривать как трансмиссию без дифференциала.
Для автомобилей с передним приводом (FWD) трансмиссия (двигатель + коробка передач + дифференциал) полностью расположена на передней оси. Таким образом, для этого типа транспортных средств, когда мы говорим о трансмиссии, мы считаем, что она содержит как коробку передач, так и дифференциал.
Изображение: Трансмиссия автомобиля для переднеприводной системы — кинематический вид
Для автомобиля с задним приводом (RWD) трансмиссия разделена между передней и задней осями.Передняя ось обычно содержит двигатель и коробку передач, а задняя ось содержит дифференциал. Таким образом, для данного типа транспортных средств трансмиссия или коробка передач имеет то же значение.
Трансмиссия устанавливается после соединительного устройства (муфты, гидротрансформатора), принимает крутящий момент и скорость муфты в качестве входных, преобразует и распределяет их на колеса через полуоси.
Типы и основные компоненты механической коробки передач
Каждая механическая коробка передач состоит из входного и выходного валов, нескольких шестерен с постоянным зацеплением и исполнительного механизма.В зависимости от количества ступеней передаточного числа, используемых для создания шестерен, трансмиссии классифицируются как:
- одноступенчатые трансмиссии
- двухступенчатые трансмиссии
- многоступенчатые трансмиссии
одноступенчатые трансмиссии , передаточное число формируется только с одной парой шестерен. Также в трансмиссии всего два вала : входной вал и выходной вал. Трансмиссии этого типа в основном используются в переднеприводных автомобилях.
Изображение: Getrag 5MTT170 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — компоненты | Изображение: 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — кинематический вид |
Особенность этого типа трансмиссии отсутствует прямая передача (передаточное число = 1,00). Это потому, что все передаточные числа формируются парой шестерен с постоянным зацеплением. Для передачи с прямым приводом существует эквивалентная передача с передаточным числом, близким к 1.00 (например, 0,98 или 1,02).
Двухступенчатые коробки передач используются для стандартной конфигурации силового агрегата (двигатель на передней оси с задним приводом). Большинство этих трансмиссий имеют входной вал, контрвал и выходной вал. Также существуют конфигурации только с двумя валами (входным и выходным).
Изображение: ZF S6-37 6-ступенчатая двухступенчатая механическая коробка передач — компоненты
Кредит: ZF
В случае двухступенчатой трансмиссии первичный и выходной валы расположены соосно (их оси является обычным), в то время как в одноступенчатых трансмиссиях оси входного и выходного валов разные, смещение между ними .
Как одноступенчатые, так и двухступенчатые трансмиссии имеют входной вал , соединенный с муфтой .
Все передние шестерни в сборе имеют синхронизаторы для включения. Синхронизатор предназначен для выравнивания скорости входного вала со скоростью выходного вала при переключении передач.
Изображение: Двухступенчатая механическая коробка передач
Двухступенчатая трансмиссия имеет постоянную шестерню , которая механически соединяет первичный вал с промежуточным валом.Таким образом, каждое передаточное число состоит из двух постоянно зацепленных зубчатых передач, постоянной шестерни плюс зубчатой передачи для конкретной передачи. Из-за такого расположения двухступенчатые трансмиссии имеют немного меньший общий КПД.
Шестерня с прямым приводом (4-я передача на изображении выше) — это шестерня, которая соединяет входной вал непосредственно с выходным валом, не проходя через зубчатое зацепление. Таким образом, передаточное число для шестерни с прямым приводом равно 1,00 (без преобразования скорости или крутящего момента).
Изображение: Анимация переключения передач с механической коробкой передач (щелкните изображение, чтобы воспроизвести анимацию)
В каждой трансмиссии, за исключением передачи заднего хода, все передние передачи постоянно зацеплены . В приведенном выше примере все шестерни на промежуточном валу зафиксированы (они вращаются вместе), а все шестерни на выходном валу свободны (они вращаются независимо от выходного вала).
Синхронизаторы закреплены на выходном валу. При включении передачи синхронизатор устанавливает соединение между входным / промежуточным валом и выходным валом.
Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой механической коробки передач при включенной 1-й передаче | Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой механической коробки передач при включенной 2-й передаче |
Передача заднего хода содержит дополнительную шестерню, чтобы изменить направление вращения выходного вала. Передача заднего хода не имеет синхронизатора, так как передача заднего хода включается после полной остановки автомобиля.
Изображение: Включение передачи заднего хода для механической коробки передач
Все переключения передач в механической коробке передач выполняются с прерыванием крутящего момента .Перед переключением передач сцепление размыкается, и крутящий момент двигателя больше не передается на первичный вал. После того, как переключение передач завершено, сцепление снова замыкается, чтобы пропустить поток мощности двигателя (крутящий момент и скорость).
В случае механической коробки передач переключение передач может быть:
- Повышение передачи : номер передачи увеличивается (например, с 1-й передачи на 2-ю передачу)
- Пониженная передача : номер передачи уменьшается (например, с От 3-й передачи до 2-й передачи)
Современные механические трансмиссии имеют 5, 6 или даже 7 передач переднего хода и 1 передачу заднего хода.Каждая передача характеризуется передаточным числом .
Многоступенчатые трансмиссии используют более двух постоянно зацепленных узлов шестерен для формирования передаточного числа. В основном они используются в коммерческих автомобилях.
Как трансмиссия изменяет двигатель, скорость, крутящий момент и мощность?
Основным элементом механической коробки передач является зубчатая передача в сборе . Он состоит из двух сцепленных между собой зубчатых колес (шестерен).Шестерня, которая соединена с входным / контрольным валом, — это входная шестерня , шестерня, соединенная с синхронизатором, — это выходная шестерня . Каждая передача имеет фиксированное передаточное число .
Изображение: Расчет передаточного числа
Передаточное число ( i ) — это соотношение между количеством зубьев ведомой шестерни ( z из ) и числом зубьев ведущей шестерни ( z в ). В приведенном выше примере передаточное число:
\ [i = \ frac {z_ {out}} {z_ {in}} = \ frac {24} {16} = 1.5 \]Для заданной скорости входной шестерни ( n в = 4500 об / мин ) и передаточного числа ( i = 1,5 ) скорость выходной шестерни ( n из ) будет быть:
\ [n_ {out} = \ frac {n_ {in}} {i} = \ frac {4500} {1.5} = 3000 \ text {rpm} \]Для данного крутящего момента входной шестерни (T в = 200 Нм ) и передаточном числе ( i = 1,5 ) крутящий момент выходной шестерни (T out ) будет:
\ [T_ {out} = T_ {in} \ cdot i = 200 \ cdot 1.5 = 300 \ text {Нм} \]. Мы можем видеть, что для передаточного числа выше 1,00 выходная скорость составляет пониженная , а выходной крутящий момент усиленный .
Что происходит с питанием, меняется ли оно? Чтобы найти ответ на этот вопрос, нам нужно рассчитать мощность на входной шестерне и мощность на выходной передаче по формуле:
\ [P \ text {[W]} = T \ text {[Nm]} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n \ text {[rpm]} \]Для наших входных данных выше мы получим:
\ [\ begin {уравнение *} \ begin {split}P_ {in} & = T_ {in} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {in} & = 200 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 4500 & = 94248 \ text { W} \\
P_ {out} & = T_ {out} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {out} & = 300 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 3000 & = 94248 \ text {W}
\ end {split} \ end {формула *} \]
Как мы видим, передаточное число трансформирует не мощность, а только крутящий момент и скорость, сохраняя постоянную мощность .В действительности наблюдается небольшое падение мощности на выходной передаче из-за КПД зубчатого зацепления . Для одного узла зубчатого зацепления КПД составляет около 0,98–0,99. В этом случае выходная мощность будет:
\ [P_ {out} = P_ {in} \ cdot \ eta_ {gear} = 94248 \ cdot 0.98 = 92363.04 \ text {W} \]Пример реального руководства трансмиссия: TREMEC TR-6070
Источник: http://www.tremec.com
Семиступенчатая механическая коробка передач TREMEC TR-6070 была разработана специально для ведущих североамериканских спортивных автомобилей и объединяет впечатляющую технологию переключения передач.TR-6070 основан на хорошо зарекомендовавшей себя шестиступенчатой коробке передач TR-6060. Была добавлена тройная повышающая передача, чтобы улучшить экономию топлива и снизить выбросы. В TR-6070 встроен датчик абсолютного положения шестерни (GAP). Технология передает сигнал от коробки передач к контроллеру двигателя, определяя положение селектора переключения передач в реальном времени. С помощью этой информации можно управлять оборотами двигателя в соответствии с выбранной следующей передачей, что улучшает управляемость.
Изображение: TREMEC TR-6070, 7-ступенчатая механическая коробка передач.
Кредит: Tremec
Конструктивные особенности синхронизаторов TR-6070 включают сочетание двухконусных и трехконусных колец с использованием гибридного решения на всех передних передачах.Гибридные кольца представляют собой комбинацию конусов из углерода и спеченной бронзы, обеспечивающие более высокую грузоподъемность и характеристики переключения передач. Линейные подшипники снижают трение при перемещении планки переключения передач, благодаря чему рычаг переключения передач кажется более легким и прямым.
TR-6070 Краткий обзор характеристик:
- Задний привод, семиступенчатая ручная повышающая трансмиссия
- Тройная повышающая передача для повышения топливной экономичности и снижения выбросов
- Разброс передаточного числа до 6,33
- Трех- и двухступенчатая конические синхронизаторы
- Усовершенствованные асимметричные зубья муфты второй и третьей передач
- Конструкция из двух частей для высокого крутящего момента
- Малая масса, возможна конструкция с полым валом
- Датчики включают:
- Температура
- Скорость
- Положение передачи
Характеристики трансмиссии TREMEC TR-6070:
| Тип | Задний привод, семиступенчатая механическая повышающая трансмиссия | |||
| Максимальная полная масса автомобиля (справочная) [кг / фунт] | 2400/5291 | |||
| Корпус | Литой под давлением алюминиевый сплав | |||
| Межосевое расстояние [мм] | 85 | |||
| Общая длина [мм] | 782 | |||
| Корпус сцепления | Встроенный | |||
| Тип синхронизатора | тройной конус; гибридный фрикционный материал | |||
| Тип смазочного материала | Dexron III ATF | |||
| Объем смазочного материала (приблизительный) [л / пт] | 3.5 / 7,4 | |||
| Масса трансмиссии [кг / фунт] | 65,2 / 143,75 | |||
| Коробка отбора мощности | № | |||
| Доступные передаточные числа Альтернативные передаточные числа доступны по запросу; может привести к другому максимальному входному крутящему моменту | Шестерня | A | B | C |
| 1 | 2,97 | 2,66 | 2.29 | |
| 2 | 2,07 | 1,78 | 1,61 | |
| 3 | 1,43 | 1,30 | 1,21 | |
| 4 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | |
| 5 | 0,71 | 0,74 | 0,82 | |
| 6 | 0,57 | 0,50 | 0,68 | |
| 7 | 0,48 | 0,42 | 0,45 | |
| R | 2.85 | 2,53 | 2,70 | |
| Входной крутящий момент [Нм / фунт-фут] | 625/460 | 740/545 | 860/635 | |
Механические коробки передач относительно просты, не требуют техобслуживания, прочны и с очень хорошей общей эффективностью. Понимание того, как работает механическая коробка передач, имеет решающее значение для перехода к более сложным темам, как автоматическая или коробка передач с двойным сцеплением .
Для любых вопросов или замечаний относительно этого руководства, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.
Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!
Передний привод (автомобиль)
26,7.
Привод передних колес При переднем приводе двигатель и трансмиссия собраны в один блок, который устанавливается в передней части автомобиля. Такое расположение обеспечивает следующие преимущества.
(i) Получается компактная конструкция.
(ii) Плоский пол салона возможен при отсутствии туннеля карданного вала или выпуклости коробки передач.
(дюйм) Хорошее сцепление с дорогой обеспечивается, поскольку большая часть веса приходится на ведущие колеса. (iv) Двигатель может быть установлен поперечно, так что либо длина капота уменьшается, либо размер пассажирского салона увеличивается.
(i>) Хорошая устойчивость рулевого управления проявляется, поскольку ведущая тяга колес направлена в том направлении, по которому должно двигаться транспортное средство.Также компоновка редко страдает от характеристик избыточной поворачиваемости.
Для автомобилей с передним приводом требуются более сложные приводные валы, но ввиду множества преимуществ такая компоновка очень подходит для небольших автомобилей. В типичной схеме привода передних колес, показанной на рис. 26.59, поперечно установленный двигатель прикреплен болтами к блоку, называемому трансмиссией. Это название образовано от двух слов трансмиссия и ось.
В четырехступенчатой коробке передач, показанной на рис. 26.59, используются два вала, то есть входной вал, соединенный шлицами со сцеплением, и главный вал, соединенный с шестерней главной передачи.При продольной установке двигателя необходима конечная передача с конической зубчатой передачей. Однако в схеме, показанной на рисунке, расположение двигателя позволяет использовать обычные косозубые шестерни. От главной передачи через дифференциал привод передается на два приводных вала. На каждом конце вала используется универсальный шарнир равных угловых скоростей, чтобы предотвратить изменение скорости из-за углового положения приводного вала. Внутреннее соединение на каждой стороне вала — врезное.
Фиг.26,59. Переднеприводная (4х2) компоновка.
Во время ускорения или если двигатель используется в качестве тормоза, реакция крутящего момента заставляет двигатель вращаться вокруг коленчатого вала. Поэтому подушки двигателя расположены и закреплены таким образом, чтобы противостоять этому движению. Усилие и тормозной момент воспринимаются элементами подвески, в частности поперечной балкой, соединяющей поперечный рычаг гусеницы с кузовом.
Объяснение продольных и поперечных двигателей
Ориентацию двигателя обычно описывают как продольную или поперечную.Каждый так назван в зависимости от того, как коленчатый вал расположен относительно остальной части автомобиля.
Продольные двигатели расположены параллельно направлению движения автомобиля. Цилиндры расположены в ряд спереди назад, или «с севера на юг», в моторном отсеке. Этот стиль используется в основном в заднеприводных и полноприводных автомобилях с двигателем спереди, но также может быть обнаружен в автомобилях с задними и средними двигателями.
При наиболее распространенной продольной установке (передний двигатель, задний привод) двигатель размещается по центральной линии автомобиля с коробкой передач позади него (между передними сиденьями), позволяя карданному валу двигаться непосредственно от коробки передач к задней части. дифференциал.
4
Поперечные двигатели устанавливаются перпендикулярно направлению движения автомобиля. Их цилиндры расположены в ряд слева направо в моторном отсеке, или «восток-запад». Они используются в основном в автомобилях с передним, передним и полным приводом, но могут также устанавливаться посередине в автомобилях с задним приводом.
Наиболее распространенный тип двигателя с поперечным расположением двигателя — это автомобили с передним расположением двигателя и передним приводом. Двигатель обычно устанавливается с коробкой передач сбоку, на одной линии с коленчатым валом, между передними колесами.Это называется трансмиссией. Короткие карданные валы выступают с обеих сторон коробки передач и соединяются с каждым передним колесом. Эта установка значительно компактнее, чем установка
с передним расположением двигателя и задним приводом.4
Двигатель может приводить в движение все четыре колеса, как продольное, так и поперечное расположение. Традиционные полноприводные автомобили имеют продольный двигатель, смещенный в сторону привода задних колес, при этом передние колеса включены через раздаточную коробку, которая связывает трансмиссию с передней осью.
Поперечные двигатели работают на всех четырех колесах с добавлением дополнительного карданного вала, соединяющего коробку передач с главной передачей в сборе с задним дифференциалом.
У каждой компоновки двигателя есть свои плюсы и минусы. Для обычных двигателей с передним расположением продольная установка с задним приводом обеспечивает лучшее распределение веса спереди и сзади, что помогает автомобилю сохранять равновесие. Вот почему он популярен в спортивных автомобилях.
4
При поперечном переднем приводе масса и крутящий момент сосредоточены в передней части шасси, что может повлиять на управляемость.
Как правило, поперечная установка более эффективна, потому что мощность от двигателя требует меньше оборудования для поворота, прежде чем она достигнет ведомых колес. Продольное расположение менее прямое.
Продольная конфигурация обычно позволяет устанавливать более крупные двигатели в автомобилях с передним расположением двигателя. Однако они имеют большее влияние на внутреннюю упаковку, поскольку трансмиссия и карданный вал занимают место под кабиной. Для поперечных трансмиссий в автомобилях с передним расположением двигателя требуется меньше места в моторном отсеке, а это означает, что для кабины можно использовать большую площадь, занимаемую автомобилем.
Бывают случаи, когда продольные двигатели приводили в движение передние колеса. Audi уже давно использует такую компоновку, которая перемещает двигатель намного дальше, чем обычно, и влияет на распределение веса автомобиля, что приводит к тенденции к недостаточной поворачиваемости.
Где находится трансмиссия? Расположение трансмиссии автомобиля
Где находится трансмиссия?
По эксперту по продукту | Опубликовано в Часто задаваемые вопросы, советы и хитрости в воскресенье, 30 июня 2019 г., в 14:59Где найти трансмиссию на автомобиле
Трансмиссия — важная часть любого транспортного средства — в конце концов, она гарантирует, что право мощности передается на колеса, чтобы поддерживать скорость там, где вы хотите, и поддерживать соотношение мощности и эффективности на оптимальном уровне.В основном он переключает передачи независимо от того, делаете ли вы это вручную или ваш автомобиль автоматически обо всем позаботится.
Если вы хотите взглянуть на свою трансмиссию, поработать с ней или просто любопытно, вам может быть интересно: где находится трансмиссия?
Посмотреть наши текущие специальные предложения
Если ваш автомобиль является переднеприводным, трансмиссия, скорее всего, находится под передним капотом как часть трансмиссии. Обычно он немного ниже двигателя, частично под ним и установлен с одной или другой стороны на уровне масляного поддона.
Если у вашего автомобиля задний привод, трансмиссия будет находиться за двигателем, обычно под областью приборной панели. Он соединен с приводным валом, который идет от коробки передач к задней части автомобиля.
Что такое «трансмиссия»?
На современном переднеприводном автомобиле трансмиссия и дифференциал объединены в один блок, называемый «трансмиссией». Эта штуковина соединена непосредственно с двигателем, образуя трансмиссию. Вся комбинация большого хонкина находится под передним капотом
.Подробнее: действительно ли мне нужна трансмиссионная жидкость в моем автомобиле?
Помогите, я не могу найти свою передачу!
Если вы не можете найти свою коробку передач в перечисленных выше областях, возможно, стоит обратиться к руководству по эксплуатации вашего автомобиля, которое часто можно найти в Интернете с помощью простого поиска в Google.Есть, конечно, исключения из общих правил, перечисленных выше, так как автомобили бывают самых разных странных конфигураций. Например, если у вашего автомобиля двигатель, установленный вперед, то трансмиссия, скорее всего, была размещена сзади для баланса.
Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужна помощь в трансмиссии, свяжитесь с нами сегодня в Hall Cars!
Поделиться — это забота!
- Твиттер
Эта запись была опубликована в воскресенье, 30 июня 2019 г., в 14:59 и находится в разделе часто задаваемых вопросов, советов и приемов.Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.
Различия между передним приводом, задним приводом, полным приводом и полным приводом
Передний привод по сравнению с задним приводомНачиная с Ford Model T (и на самом деле раньше) большинство автомобилей производятся и продаются в Соединенных Штатах были заднеприводными (RWD), то есть двигатель обычно находился спереди, трансмиссия — прямо за ним, с приводным валом, ведущим назад к задней оси, чтобы приводить в движение задние колеса.Оригинальный VW и некоторые другие небольшие автомобили имели задний привод, но двигатель располагался позади или выше задней оси, но мы не собирались об этом беспокоиться.
Передний привод (FWD), с другой стороны, включает двигатель под капотом в сочетании с трансмиссией (иногда называемой трансмиссией), которая напрямую передает мощность на передние колеса. Несмотря на то, что у многих создается впечатление, что волна переднего привода всерьез началась с вторжением японских брендов, даже те модели, которые продавались в США до середины 1980-х годов, были преимущественно заднеприводными.
Каждая система имеет свои уникальные преимущества. Передний привод делает моторный отсек очень компактным с минимальным проникновением во внутреннюю кабину транспортного средства (нет большого выступа для карданного вала, теперь только меньший выступ для направления выхлопных газов, топливопроводов и т. Д. В более защищенную зону. Полный привод также имеет определенные преимущества, когда дорога становится скользкой или обледенелой. Во-первых, большая часть веса приходится на передние (ведущие колеса), что способствует сцеплению. Во-вторых, мощность передается на дорогу в том же направлении, что и ты рулевой.У автомобиля с задним приводом передние колеса могут начинать поворот, но задние колеса по-прежнему направлены прямо вперед. Чрезмерное применение силы в этот момент может вызвать вращение.
Задний привод чаще всего используется в спортивных автомобилях и мощных седанах. Задний привод используется исключительно во всех категориях автоспорта, где это разрешено. Считается, что водитель может эффективно управлять автомобилем, поскольку обученный и опытный водитель может использовать мощность, подаваемую задними колесами, для управления автомобилем в поворотах.Вы обнаружите, что у заднеприводных автомобилей обычно меньше внутреннего пространства, чем у его переднеприводного эквивалента, но производители обычно устанавливают кабину, ориентированную на производительность, с сиденьями, которые обеспечивают большую поддержку и дополнительные датчики, чтобы лучше контролировать производительность автомобиля. Автомобиль с задним приводом того же веса, мощности, передачи, размера и типа шин будет ускоряться быстрее, чем автомобиль с передним приводом, поскольку вес транспортного средства переносится с передних колес на задние колеса для улучшения сцепления с дорогой.В таких ситуациях переднеприводные автомобили обычно теряют сцепление с дорогой.
Что подойдет вам: если вы не являетесь энтузиастом производительности, большинству водителей, как правило, удобнее управлять автомобилем с передним приводом. А для водителей, которые ищут удобство автомобиля с передним приводом и немного производительности автомобиля с задним приводом, ну, ну, мы доберемся до этого через минуту.
Сравнение полного привода и четырехколесного привода
Очевидно, что самое большое различие между этими двумя системами заключается в том, что все четыре колеса в тот или иной момент передают мощность, по сравнению с передним и задним приводом, ведущим только одну ось каждая.Таким образом, мы сразу можем видеть, что независимо от того, идет ли речь о полном приводе (AWD) или 4WD (Four Wheel Drive), мы сразу знаем, что автомобили, оборудованные таким образом, обеспечат улучшенное тяговое усилие по сравнению с автомобилями с передним или задним приводом.
Давайте сначала займемся 4WD (иногда называемым 4X4), так как у него меньше вариантов. В установке с полным приводом каждая ось (передняя и задняя) соединена с серединой автомобиля с раздаточной коробкой. Раздаточная коробка обычно расположена в задней части коробки передач. Обычно у раздаточной коробки есть две настройки, но есть некоторые вариации.Основные — это когда передняя и задняя оси могут поворачиваться независимо друг от друга. Этот параметр используется в сухую погоду, поскольку закругление углов в полностью заблокированном 4WD приводит к чрезмерному износу трансмиссии. Фиксированная настройка предназначена для использования в грязи, песке, снегу или в других ситуациях с низким сцеплением, и она распределяет мощность одинаково на все четыре колеса (это не позволяет какому-либо конкретному колесу проскальзывать, что может помешать продвижению вперед). Выйдя из скользких условий, водитель выбирал разблокировку на раздаточной коробке и поехал дальше.
Из-за большого количества различий от производителя к производителю, когда речь заходит о AWD, придется говорить в общих чертах. Наиболее распространенное применение AWD — внедорожник или кроссовер, основанный на платформе FWD. Обычно более дешевые версии этого автомобиля оснащены передним приводом. Вместо раздаточной коробки между передним и задним приводными валами здесь открыт дифференциал. Это позволяет использовать полный или неполный рабочий день в зависимости от автомобиля и водителя.Некоторые модели AWD теперь оснащены системой, которая позволяет водителю отключать задние колеса при движении по шоссе, уменьшая сопротивление и улучшая экономию топлива. Более дорогие системы могут иметь функцию, которая автоматически включает и отключает полный привод в зависимости от дорожных условий, как это указывается датчиками и рассчитывается компьютером. Чтобы имитировать внедорожные возможности системы 4WD, некоторые системы AWD используют тормоза транспортных средств для контроля пробуксовки колес. То есть, если колесо начинает проскальзывать, тормозной суппорт замедляет его вращение, имитируя управление системой 4WD.
Как выбрать то, что подходит вам, и как вы водите
Для большинства водителей автомобиль с передним приводом или кроссовер идеально подходят для большинства условий вождения. Если вы живете в плохих погодных условиях, вы можете выбрать версию с полным приводом того же или похожего автомобиля, который есть в наличии. Даже если погода в вашем районе не такая суровая, но вы бы предпочли знать, что при необходимости доступен полный привод, тогда спокойствие стоит дополнительных затрат. Что касается заднего и полного привода, то их чаще всего выбирают энтузиасты.RWD популярен, поскольку водитель может пройти поворот, в отличие от автомобиля FWD, в то время как 4WD лучше всего подходит для столкновения с гравием, грязью или песком, а также для подъема или спуска на крутых углах, особенно в условиях ограниченного сцепления.
Эксперты по продажам в Used Car Motor Mall могут помочь вам познакомиться с технологиями, протестировать различные версии автомобилей, оснащенных различными системами, и помочь вам сделать лучший выбор для ваших нужд вождения.
Объяснение системы полного привода Ferrari FF с двумя коробками передач
Когда Ferrari заявила, что система полного привода 4RM в предстоящем FF будет вдвое легче обычной системы, мы поняли, что нам предстоит разгадать загадку.На Женевском автосалоне 2011 года мы раскрыли дело с помощью технического директора Ferrari Роберто Федели. Как оказалось, на самом деле все довольно просто: к передней части двигателя подключена совершенно отдельная коробка передач.
Да, переднеприводная трансмиссия находится в передней части V-12 FF на одной линии с осями (двигатель расположен за передними колесами в переднем-среднем расположении) и может выдерживать до 20 процентов от общего выходного крутящего момента двигателя. Передняя трансмиссия, приводимая в движение конической шестерней на передней части коленчатого вала, представляет собой косозубую зубчатую передачу (как в обычной механической коробке передач) с двумя скоростями вперед и назад.
Ач , вы думаете, , как может двухступенчатая коробка передач спереди работать с семиступенчатой коробкой передач сзади? Итак, передний первый на шесть процентов длиннее заднего второго, а передний второй на шесть процентов длиннее заднего четвертого (задний ход у него такой же). Понял? Таким образом, первая передача передней трансмиссии охватывает первую и вторую передачу, а ее вторая передача охватывает третью и четвертую передачи.
Система не работает выше четвертой передачи, но Ferrari утверждает, что крутящий момент, передаваемый на колеса на пятой передаче, легко передается задними шинами.Кроме того, компания добавляет, что система предназначена только для того, чтобы сделать FF более пригодным для использования в различных условиях, тем самым способствуя выполнению миссии автомобиля GT по пути куда угодно. Тем не менее, мы готовы поспорить, что 4RM помогает на треке. При старте с места, Федели говорит, что система хороша для снижения скорости на две или три десятых секунды при разгоне до 60 миль в час.
Мощность передается через две гидравлические мокрые многодисковые муфты с электронным управлением на переднюю трансмиссию со стороны водителя, по одной на каждое колесо.В зависимости от степени проскальзывания сцепления передняя трансмиссия может соответствовать скорости задних колес. Он также может использовать векторизацию крутящего момента для поперечного распределения мощности. Все это вместе с 4RM весит менее 90 фунтов, примерно вдвое меньше, чем обычная система полного привода.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io
Компоненты системы полного привода
Основными частями любой системы полного привода являются два дифференциала (передний и задний) и раздаточная коробка. Кроме того, системы неполного рабочего времени имеют блокирующие ступицы, и оба типа систем могут иметь усовершенствованную электронику, которая помогает им еще лучше использовать имеющееся тяговое усилие.
Дифференциалы Автомобиль имеет два дифференциала, один из которых расположен между двумя передними колесами, а другой — между двумя задними колесами.Они передают крутящий момент от карданного вала или трансмиссии на ведущие колеса. Они также позволяют левому и правому колесу вращаться с разной скоростью при прохождении поворота.
Когда вы совершаете поворот, внутренние колеса движутся по другому пути, чем внешние колеса, а передние колеса движутся по другому пути, чем задние колеса, поэтому каждое из колес вращается с разной скоростью. Дифференциалы обеспечивают разницу в скорости между внутренними и внешними колесами. (При полном приводе разница в скорости между передними и задними колесами обрабатывается раздаточной коробкой — мы обсудим это дальше.)
Существует несколько различных типов дифференциалов, используемых в легковых и грузовых автомобилях. Типы используемых дифференциалов могут существенно повлиять на то, насколько хорошо автомобиль использует имеющееся тяговое усилие. Для получения более подробной информации см. Как работают дифференциалы.
Раздаточная коробка
Это устройство, которое распределяет мощность между передней и задней осями полноприводного автомобиля.
Вернемся к нашему примеру поворота на повороте: в то время как дифференциалы обрабатывают разницу скоростей между внутренними и внешними колесами, раздаточная коробка в полноприводной системе содержит устройство, которое учитывает разницу скоростей между передними и задними колесами. .Это может быть вязкостная муфта, межосевой дифференциал или редуктор другого типа. Эти устройства позволяют системе полного привода исправно работать на любой поверхности.
Раздаточная коробка в системе с частичным полным приводом блокирует карданный вал передней оси с карданным валом задней оси, поэтому колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью. Это требует, чтобы шины проскальзывали при повороте автомобиля. Такие системы неполного рабочего времени следует использовать только в ситуациях с низким сцеплением, когда шины относительно легко проскальзывают.На сухом бетоне шинам нелегко проскальзывать, поэтому следует отключить полный привод, чтобы избежать резких поворотов и дополнительного износа шин и трансмиссии.
Некоторые раздаточные коробки, чаще используемые в системах неполного рабочего времени, также содержат дополнительный набор передач, которые обеспечивают автомобилю нижний диапазон . Это дополнительное передаточное число дает автомобилю дополнительный крутящий момент и сверхмалую выходную скорость. На первой передаче в низком диапазоне автомобиль может развивать максимальную скорость около 5 миль / ч (8 км / ч), но на колесах создается невероятный крутящий момент.Это позволяет водителям медленно и плавно подниматься по очень крутым холмам.
Стопорные ступицы
Каждое колесо в автомобиле прикреплено к ступице болтами. Полноприводные грузовики с неполным приводом обычно имеют стопорных ступиц на передних колесах. Когда полный привод не задействован, стопорные ступицы используются для отсоединения передних колес от переднего дифференциала, полуосей (валов, соединяющих дифференциал со ступицей) и карданного вала. Это позволяет дифференциалу, полуосям и карданному валу перестать вращаться, когда автомобиль находится в приводе на два колеса, что снижает износ этих деталей и улучшает экономию топлива.
Ступицы с ручной блокировкой были довольно распространены. Чтобы включить полный привод, водителю приходилось выходить из грузовика и крутить ручку на передних колесах, пока ступицы не заблокируются. В новых системах есть ступицы с автоматической блокировкой, которые включаются, когда водитель переключается на полный привод. Этот тип системы обычно можно задействовать во время движения автомобиля.
В ручных или автоматических системах обычно используется скользящая муфта, которая фиксирует передние полуоси на ступице.
Усовершенствованная электроника
Во многих современных полноприводных автомобилях передовая электроника играет ключевую роль.Некоторые автомобили используют систему ABS для выборочного торможения колес, которые начинают буксовать — это называется тормоз-контроль тяги .
Другие имеют сложные муфты с электронным управлением, которые могут лучше контролировать передачу крутящего момента между колесами. Позже в статье мы рассмотрим одну из таких продвинутых систем.