Передача крутящего момента от двигателя к колесам: От двигателя к колесам | Двигатель автомобиля

Содержание

Трансмиссия автомобиля

Установить ДВС под капот автомобиля, присоединить к коленчатому валу устройство сцепления с колёсами и поехать не получится – двигатель просто заглохнет. Почему? Двигателю автомобиля не хватит мощности за доли секунды раскрутить колеса до рабочих оборотов двигателя, а это примерно 2000 об\мин, помешает вес автомобиля и сила трения, возникающая при сцеплении колес с покрытием дороги. Выход? Установить промежуточный механизм, который понизит крутящий момент двигателя, до необходимых оборотов и передаст его на ведущие колеса. Вот этот механизм, состоящий из нескольких узлов, и называется трансмиссией.

Основным назначением трансмиссии является передача, регулирование пошагово, распределение по ведущим колесам крутящего момента от маховика двигателя. Условно, трансмиссию, по способу передачи можно поделить на:

механическую,
электрическую,
гидрообъемную,
комбинированную.

Самая распространенная, это механическая трансмиссия. На ее основе и рассмотрим работу узлов.

В состав трансмиссии входят несколько узлов:

Сцепление — предназначено для «мягкого» присоединения маховика к первичному валу коробки передач и передачи крутящего момента. Сцепление состоит из трех элементов – корзина сцепления, диск сцепления и выжимной подшипник.
Коробка передач — устройство, преобразующее крутящий момент. Предназначена для дальнейшей передачи крутящего момента к карданному валу или непосредственно к главной передаче, с возможностью его изменения (пошагово). Усилие двигателя передается посредством вторичного вала. Коробки передач бывают механические и автоматические.
Карданный вал (для заднеприводных авто), устройство передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к главной передаче.
Главная передача, дифференциал – в совокупности составляют «мост», который предназначен для передачи силы двигателя через приводные валы (полуоси) к колёсам, а также распределения усилия между колесами. Для заднего привода «мост» располагается в задней части автомобиля и имеет (в некоторых случаях) общий корпус с полуосями. Соответственно и система смазки общая. Для переднего привода «мост» совмещен в одном корпусе с коробкой передач.

Приводной вал (полуось) – представляет собой металлический стержень из высоколегированной стали и устройством зацепления с дифференциалом и шарниром равных угловых скоростей (ШРУС). Это могут быть проточенные шлицы или устройство крепления крестовин.
Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – предназначен для подачи силы вращения на ведущие колеса. Есть несколько видов ШРУСов: шариковый и трипоид.
Раздаточный механизм – устройство распределения усилия двигателя по ведущим колесам, применяется в автомобилях с колесной формулой 4х4. «Раздатка» может быть размещена как в одном корпусе с коробкой передач, так и отдельным узлом.

Трансмиссия переднеприводного автомобиля

У переднеприводных и заднеприводных автомобилей существуют различия в системе трансмиссии. На автомобилях, где ведущими являются передние колёса (передний привод), трансмиссия со всеми её узлами установлена под капотом. Что касается коробки передач, то в неё входит ещё и главная передача с дифференциалом. Поэтому в данном случае из картера коробки передач выходят валы привода к передним колёсам. На переднеприводных транспортных средствах, система трансмиссии состоит из таких узлов как:

коробка передач;
сцепление;
валы привода передних колёс;
шарниры равных угловых скоростей;
дифференциал;
главная передача.

Отличительной особенностью трансмиссии переднего привода, является размещение главной передачи и дифференциала непосредственно в картере коробки передач. Ну и передний мост в данном случае является ведущим, с управляемыми колёсами.

Трансмиссия заднеприводного автомобиля

Заднеприводная трансмиссия включает в себя следующие взаимосвязанные элементы:

коробку передач;
сцепление;
главную передачу;
дифференциал;
карданную передачу;
полуоси.

Стоит отметить, что на заднеприводных автомобилях коробка передач устанавливается на более мягкие опоры, что позволяет снизить уровень вибрации и создаёт дополнительный комфорт. Трансмиссия автомобиля при заднем приводе характеризуется тем, что наиболее массовым вариантом расположения КПП, является её блокировка вместе со сцеплением к заднему мосту посредством карданного вала. Такой вариант приводит к концентрации центра масс в район передней оси. Следует отметить, что вариант автомобилей с задним приводом считается классическим, и трансмиссия в данном случае более проста по своей конструкции и в эксплуатации.

Трансмиссия работает следующим образом: на маховик, через фрикционные накладки диска сцепления, жестко крепится корзина сцепления своей рабочей поверхностью. В диске изготовлено шлицевое отверстие, куда направляется первичный вал коробки передач. Когда сцепление отпущено, диск плотно зажимается между маховиком и «корзиной» и крутится вместе с ними, приводя в действие первичный вал. При нажатии на педаль сцепления, в действие приводится выжимной подшипник, который нажимает на лепестки корзины и освобождает диск сцепления, в этот момент работает двигатель «вхолостую».

Далее первичный вал посредством шестерен передач с разным передаточным числом приводит в действие вторичный вал. Переключая передачи можно регулировать передаточное число, соответственно обороты вторичного вала изменяются.

Хвостовик коробки передач (для заднего привода) соединен с карданным валом, далее крутящий момент поступает на главную передачу и распределяется на колеса с помощью дифференциала и полуосей.

Вторичный вал коробки передач (для переднего привода) непосредственно соединен с главной передачей и дифференциалом. К дифференциалу подсоединены полуоси, на них соответственно ШРУСы через которые крутящий момент передается на колеса.

Для полноприводных автомобилей крутящий момент передается через раздаточный механизм, который имеет один выход хвостовика для подачи на кардан. Полноприводные авто могут обеспечиваться блокировкой моста, т.е. отключение перераспределения по полуосям крутящего момента.

В этой статье мы рассмотрели, что такое трансмиссия, ее устройство и принцип работы.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Трансмиссия автомобиля: виды, неисправности

Трансмиссия автомобиля – это целый комплекс механизмов, который обеспечивает функционирование всех его движущих механизмов, передаёт им энергию ДВС. Дословно слово «transmission» с английского языка на русский можно перевести следующим образом: «перенос», «передача», «перевод». Фактически даже простая цепная передача на велосипеде – это уже трансмиссия. Но применительно к велосипедам слово «трансмиссия» не прижилось. Принято говорить именно «передача». А вот в сфере машиностроения, транспортных технологий понятие «трансмиссия» применяется и к механизмам, соединяющим ДВС с движущимися элементами, и к системам, которые обеспечивают функционирование таких механизмов.

Хотя, если речь уже зашла о велосипеде, то на его примере легче всего наглядно объяснить суть трансмиссии как-таковой. Чтобы передвигаться быстро на велосипеде, нужна высокая частота вращения заднего ведущего колеса. Цепная передача идеально позволяет решить эту задачу, не прибегая к изменению диаметра колеса. Правда, если мы рассматриваем устройство автомобилей, то уже появляется двигатель, и конструкция усложняется, как и спектр её «обязанностей». Например, во время движения авто ДВС постоянно нужно затрачивать энергию на преодоление всевозможных сопротивлений, в том числе преодоление инерции самого автомобиля.

От качества механизмов трансмиссии (МТ) зависит расход топлива, безопасность и комфорт водителя, пассажиров транспортного средства, эффективность выполнения тех или иных задач. Например, МТ погрузчика обеспечивают оператору комфортное взаимодействие с погрузчиком, беспрепятственно подъезжать к стеллажам и аккуратно разгружать его. От МТ комбайна зависит отлаженность передачи действий от ДВС механизмам жатвенной части. От МТ карьерного самосвала зависит то, сможет ли он обеспечить эффективный старт после полной загрузки кузова или движение в гору с высокой скоростью.

Назначение и схемы трансмиссий

Прямое назначение трансмиссии автомобиля — пошагово регулировать крутящий момент от маховика и распределять его по ведущим колёсам.

МТ позволяют согласовать работу ДВС с сопротивлением движению транспортного средства, расширяя тяговое усилие на ведущих колесах, диапазон изменения оборотов.

Схема трансмиссии автомобиля зависит от того – переднеприводный или заднеприводный автомобиль перед нами.

У транспортного средства с приводом на задние ведущие колеса в составе трансмиссии чаще всего можно встретить сцепление, коробку передач, карданный механизм, задний ведущий мост в сборе. Такой вариант очень популярен у коммерческого транспорта (включая, грузовики, автобусы).

У транспорта с приводом на передние колеса (самый распространённый вариант у легковых авто) в состав трансмиссии чаще всего входят: сцепление, трансэксл, карданный привод на передние ведущие колеса и шарниры равных угловых скоростей.

Уточнение «чаще всего» при описании конструкции сделано по той причине, что некоторые элементы могут «перекочёвывать». Например, трансэксл можно встретить в конструкции некоторых автомобилей и с задним приводом. К такому конструктивному решению не раз прибегали при производстве некоторых моделей Chevrolet, Nissan Alfa Romeo. Особенно решение популярно у спорткаров с независимой подвеской. Трансэксл может соединяться с ДВС при помощи различных валов (карданного, с резиновыми муфтами).

В трансмиссионную схему всех полноприводных авто с ручным управлением и ряда транспортных средств с дополнительным оборудованием (например, коммунальной техникой) также входит раздаточная коробка.

Отдельно стоит обратить внимание на гидромеханические схемы. У них нет сцепления, но каждая ступень КПП оснащается автономным элементом переключения.

Что входит в трансмиссию автомобиля?

Узлы трансмиссии автомобиля:

Сцепление, муфта сцепления или фрикцион (последний вариант часто встречается на сельскохозяйственной технике, например, тракторах). Разъединяет двигатель от трансмиссии и плавно соединяет их при переключении передач, при старте движения. Основа большинства сцеплений — фрикционный диск или диски, прижатых к маховику или сжатых друг с другом. Управлять сцеплением можно механическим способом (педалью), посредством гидро-, электропривода.

Коробка передач (КПП). Главная функция любой КПП — изменение отношения между угловыми скоростями, крутящими моментами валов, угловыми и линейным перемещениями (то есть изменение передаточного отношения). Агрегат позволяет изменить крутящий момент, скорость и направление движения транспортного средства, а также разъединить двигатель с трансмиссией. Устройство агрегата зависит от типа КПП.
Трансэксл — ведущий мост в блоке с коробкой передач.
Кардан — механизм, передающий крутящий момент между валами у переднеприводных авто и от коробки к задним колесам на заднеприводных.
Картер. Кожух, в котором располагаются главная передача, полуоси для крепления ступиц ведущих колец и дифференциал.
Главная передача. Увеличивает крутящий момент и передаёт его на полуоси ведущих колес, адаптирует мощь двигателя под эксплуатационные условия.

Дифференциал. Распределяет крутящий момент между приводными валами и обеспечивает возможность колёс вращаться с разными угловыми скоростями. От дифференциала зависит безопасность езды при поворотах на сухой гладкой дороге. Дифференциал может быть исполнен в виде муфты (вязкостной или фрикционной) или червячных полуосевых шестерен (дифференциал Торсен) с автоматической самоблокировкой механизма в момент разности крутящих моментов на приводном вале и корпусе.
Полуоси. Передают крутящий момент от зубчатого колеса дифференциала непосредственно на колесо (через ступицу).

Шарниры угловых скоростей. Передают крутящий момент, идущий от дифференциала к ведущим колесам. ШРУСы в отличие от передачи способны беспрепятственно работать с существенными углами поворота (до 70 градусов).

Раздаточная коробка («раздатка»). Устройство, направленное на распределение усилия двигателя по ведущим колесам. Раздаточная коробка помогает нарастить крутящий момент при езде по плохим дорогам, бездорожью, распределить крутящий момент между приводными осями транспортного средства.

Для повышения функциональности, эргономичности, конкурентоспособности устройство трансмиссии автомобиля постоянно совершенствуют. Рассмотрим популярные полноприводные МТ 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro.

Особенности популярных трансмиссий 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro

Системы полного привода 4Matic (установлены на многочисленные легковые модели Mercedes-Benz) с постоянным полным приводом включают межколесный и межосевой дифференциалы свободного типа, позволяющих разделить крутящий момент ДВС на две оси. Каждая из осей благодаря свободным дифференциалам может беспрепятственно вращаться с различной скоростью. Кроме того, у 4Matic предусмотрен контроль за движением посредством системы курсовой устойчивости (предусмотрен контроль тягового усилия, антиблокировочная система тормозов и антипробуксовочный механизм).
Полноприводные трансмиссии xDrive (разработка BMW) отличаются наличием фрикционной многодисковой муфты. Она выполняет роль дифференциала. Также одна из главных особенностей решения состоит в том, что системой обеспечена возможность перераспределения межосевого крутящего момента в максимально широком диапазоне (0 до 100%).
Система Quattro (Audi). Отличительная особенность – МТ и ДВС расположены продольно. У большинства трансмиссий Quattro присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.
4 Motion (популярный МТ Volkswagen). Особенность схемы — крутящий момент ДВС распределяется по осям в зависимости от ситуации на дороге.

У большинства трансмиссий Quattro и 4Motion присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.

Классификация

Трансмиссии принято классифицировать в зависимости от способа передачи энергии (типа преобразователя крутящего момента, привода транспортного средства использованной коробки передач.

В зависимости от способа передачи энергии выделяются следующие виды трансмиссии автомобиля:

Механическая. Энергия передаётся посредством механического трения в сцеплении, взаимодействия шарниров, зубчатых колёс.
Гидромеханическая. Крутящий момент возникает за счёт механического трения и работы гидравлики. ТМ здесь работают благодаря гидромуфте, гидротрансформатору.
Гидравлическая. Вращение обязано нагнетания масла к гидротурбине под высоким давлением. То есть передача энергии осуществляется посредством жидкости.

В зависимости от привода выделяют переднеприводную, заднеприводную и полноприводную трансмиссию. О том, как они отличаются, можно судить, исходя из особенностей схемы устройств, приведённых в начале нашего материала.

В зависимости от коробки передач трансмиссия бывает:

1. Механическая.
2. Автоматическая.
3. Роботизированная.
4. Вариативная (бесступенчатая) – с вариатором.

Подробнее о трансмиссиях с разными типами коробок передач читайте в нашем материале «Коробка передач».

Механическая трансмиссия

Передача мощности производится за счёт механических передач вращательного движения.

Плюсы:

Низкая стоимость.
Высокий КПД.
Малые габариты.

Механические системы обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.

Важно! Не нужно путать механический способ передачи энергии и механическую коробку передач. Да, чаще всего решения с механической коробкой – это именно решения с механической передачей энергией. И именно её все и называют механическая трансмиссия автомобиля. Но это не аксиома. Среди гусеничной техники есть решения, где энергия передаётся через мехпередачи, при этом коробки стоят отнюдь не механические.

Гидромеханическая трансмиссия

Для агрегата характерно наличие гидромеханической коробки передач (в конструкции объединены механический редуктор + гидродинамический преобразователь крутящего момента). Наибольшая эффективность от системы наблюдается при наличии в ней автоматического управления.

Гидротрансформатор с колёсами с криволинейными лопатками, являющийся обязательным элементом такого агрегата, автоматически изменяет крутящий момент, передаваемый от двигателя.

Процесс передачи крутящегося момента подчиняется изменениям нагрузки на выходном валу КП.

Муфта свободного хода запускает процесс вращения колеса реактора только в одном направлении. Оно совпадает с траекторией вращения насосного колеса.
Рабочая зона под давлением заполняется маслом.
Насосное колесо вращается.
Лопатки насосного захватывают масло.
Под влиянием центробежной силы масло оказывается на турбинном колесе.
Масло поступает в реакторе.
Направление потока жидкости изменяется.
Масло снова поступает в насосное колесо.

Таким образом, на лицо – замкнутая циркуляция масла.
Плюсы и минусы гидромеханических решений

Гидромеханические решения ценят за широкий диапазон регулирования передаточных чисел, возможность обеспечить бесступенчатое изменение параметров потока энергии, реверсирование, быстрое реагирование на изменение условий эксплуатации, ситуацию на дороге. Предоставляется возможность автоматизировать процесс переключения скоростей, установить полный контроль за фильтрацией крутильных колебаний.

Гидромеханические МТ очень популярны у сельскохозяйственных, коммунальных машин, автопоездов большой проходимости. Решение отлично подходит для передачи мощностного потока от ДВС на привод ведущих мостов.
Распространена установка таких агрегатов и на карьерные самосвалы. Удаётся исключить динамические нагрузки на валы, превышение трения дисков.

Самые популярные и эффективные – гидромеханические автоматические трансмиссии.

Правда, при множестве достоинств, есть у них и недостатки:

Отношение крутящего момента на ведомом звене по отношению к крутящему моменту на ведущем звене (то есть коэффициент трансформации) достаточно низок (не превышает 3).
Есть сложности с нарастанием тормозного усилия (эта проблема остро чувствуется при вхождении в режим торможения ДВС.
Высокая материалоемкость.

Гидравлическая трансмиссия

Вместо сухого трения механических МТ задействован гидротрансформатор. Для передачи крутящего момента применяются планетарные ряды, помогающие создать идеальные условия для реализации широкого спектра передаточных отношений. В том числе, такие решения не боятся сильной вибронагруженности.

Огромные преимущества решения:

При переключениях передач не происходит разрыва потока мощности.
Решение отлично обеспечивает передачу крутящегося момента.
Для плавной работы с передачами не нужно прикладывать ударные усилия.

Но чтобы получить отдачу от агрегата с гидротрансформатором, приходится заботиться о монтаже
своей гидромуфты для каждой передачи.

Гидростатическая трансмиссия

ГСТ передаёт энергию вращения от ДВС к колесу или шнеку через насос с помощью направления рабочей жидкости к гидромотору.

Решение чаще всего монтируется на транспорте, если важно обеспечить большое передаточное число. Главные объекты, где устанавливаются МТ такого типа – зерноуборочные комбайны, дорожно-строительные машины, бульдозеры.

ГСТ не препятствует пробуксовке машин на вязких грунтах, а при движении вперед-назад легко обеспечить прямолинейность движения. Даже если отвал бульдозера максимально отпущен, то при медленном продвижении вперёд транспортное средство не глохнет. При работе на бульдозере это особенно ценно.

ГСТ не отличается высоким уровнем КПД, но ДВС у таких ТМ работает более экономично, если сравнивать с механической трансмиссией.

Электромеханическая трансмиссия

Электромеханическая трансмиссия – это решение с тяговым генератором, тяговым мотором (или несколькими моторами).

Объекты установки:

cамосвалы большой грузоподъёмности,
автобусы большой вместимости,
транспорт высокой проходимости (вездеходы, уборочно-транспортные машины),
гусеничные трактора,
многозвеньевые поезда высокой проходимости,
карьерные самосвалы

Главная особенность – энергия передаётся на генератор и при необходимости может использоваться повторно. Торможение происходит с возвратом энергии. Если монтирована аккумуляторная система, можно производить замедленное движение с отключенным ДВС. В электроэнергию может преобразовываться вся мощь ДВС.

Среди недостатков – внушительные габариты, высокая себестоимость, КПД ниже, нежели у механических систем.

Наиболее частые поломки трансмиссии

Сильный шум при включении сцепления – «симптом» износа пружин (вилки, демпфера) или возникновение зазора в шлицевом соединении. Чаще всего решение проблемы – замена ведомого диска или пружин, но иногда достаточно просто основательней закрепить пружину вилки.
Увеличение шума при выключении сцепления – сигнал о износе, повреждении подшипников вала КПП. Как правило, проблема решается заменой подшипника.
«Смазанное» включение передач. Возникает как ответная реакция на износ многих деталей. Важна детальная диагностика и замена одной или нескольких деталей – пружин фиксаторов, шариков, «сухарей», шестерни, муфты, рычага выбора передач, блокирующих колец синхронизаторов.
Из коробки передачи течёт масло. Чаще всего проблема – в износе сальников или уплотнительных прокладок, и они нуждаются в замене. Но проблема может быть и в ослаблении крепления картера или его крышек. В этом случае требуется регулировка крепежа (гаек).
КПП издаёт гул, шум. Такое нередко бывает при недостатке уровня масла в коробке. И здесь важно понять причину утечки масла, устранить ее, а затем восстановить уровень масла до требуемых норм. Кроме того, проблема может быть связана с износом синхронизаторов, подшипников, шестерен. В этом случае требуется их замена.
При подъёме транспортного средства в гору начинается пробуксовка. Переключение на пониженную передачу начинается раньше времени. Здесь, как и в предыдущем случае, причина чаще всего – падение уровня масла. Но нельзя исключать и одновременный износ манжет поршня и дисков муфты. Это может быть прямым стимулом к их замене.
Cтук на холостом ходу ДВС. Это свидетельство окончания времени эксплуатации дисков фрикционных муфт. Решить проблему можно только их заменой.

Интерактивное обучение! На базе LCMS ELECTUDE доступен специальный обучающий курс-тренинг и тестовая система проверки знаний «Трансмиссия автомобиля».

29 учебных модулей – это отличные возможности для того, чтобы изучить устройство, принцип работы разных трансмиссий. Огромное внимание уделяется устройству и сервисному обслуживанию.

Видеообзор интерактивного тренинга «Трансмиссия»

Что входит в трансмиссию автомобиля: устройство и основные элементы

Как известно, двигатель автомобиля преобразует энергию сгорания топлива, превращая возвратно-поступательные движения поршней в цилиндрах ДВС во вращательное движение на коленчатом валу (крутящий момент). При этом частота вращения коленвала и колес автомобиля сильно отличаются.

Чтобы двигатель имел возможность стабильно работать в оптимальных режимах, а автомобиль двигаться с разной скоростью (с учетом меняющихся нагрузок и условий), передача крутящего момента происходит через трансмиссию. Далее мы рассмотрим, что входит в трансмиссию автомобиля, а также какую функцию выполняют составные элементы трансмиссии.

Содержание статьи

Трансмиссия: устройство

Прежде всего, многие ошибочно полагают, что трансмиссией является коробка передач. На самом деле это не совсем так. На деле, каждый элемент, который отвечает за связь мотора с ведущими колесами, входит в состав трансмиссии автомобиля. Сама трансмиссия в автомобиле отвечает за выполнение следующих задач:

передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса;
изменение (преобразование) величины крутящего момента;
изменение направление крутящего момента;
перераспределение крутящего момента между колесами.

Существует несколько видов трансмиссии. При этом по состоянию на сегодня на автомобилях наиболее активно используется механическая трансмиссия, которая преобразует механическую энергию, полученную в результате работы двигателя. Также широко распространена гидромеханическая трансмиссия, где крутящий момент изменяется автоматически (автоматическая трансмиссия).

Если просто, сегодня наиболее распространенными являются механическая трансмиссия с ручной коробкой передач МКПП и автоматическая (гидромеханическая АКПП). Каждый из указанных типов трансмиссий отличается по своему устройству, имеет как преимущества, так и недостатки, однако основной их задачей неизменно остается получение, преобразование и передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса машины.

 Дополнительную информацию вы всегда можете уточнить в LCMS ELECTUDE. Это не только обширная база знаний для тех, кто постигает транспортные технологии, но и площадка, которая позволяет прокачать навыки посредством симулятора, оценить знания с помощью системы тестов. Платформа отлично подходит для обучения автодиагностов и автомехаников. Что входит в трансмиссию автомобиля: устройство и основные элементыКак известно, двигатель автомобиля преобразует энергию сгорания топлива, превращая возвратно-поступательные движения поршней в цилиндрах ДВС во вращательное движение на коленчатом валу (крутящий момент). При этом частота вращения коленвала и колес автомобиля сильно отличаются.Чтобы двигатель имел возможность стабильно работать в оптимальных режимах, а автомобиль двигаться с разной скоростью (с учетом меняющихся нагрузок и условий), передача крутящего момента происходит через трансмиссию. Далее мы рассмотрим, что входит в трансмиссию автомобиля, а также какую функцию выполняют составные элементы трансмиссии.Содержание статьиТрансмиссия: устройствоПрежде всего, многие ошибочно полагают, что трансмиссией является коробка передач. На самом деле это не совсем так. На деле, каждый элемент, который отвечает за связь мотора с ведущими колесами, входит в состав трансмиссии автомобиля. Сама трансмиссия в автомобиле отвечает за выполнение следующих задач:

передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса;

изменение (преобразование) величины крутящего момента;

изменение направление крутящего момента;

перераспределение крутящего момента между колесами.

Идем далее. Все трансмиссии (как автоматические, так и механические), отличаются по типу привода. Если точнее, ведущими колесами могу быть передние, задние или сразу все колеса автомобиля.

Если ведущие колеса только передние, тогда такой автомобильная с передним приводом, если ведущей является задняя ось, машина заднеприводная, а если ведущими являются все колеса, тогда это полноприводный автомобиль. В зависимости от типа привода, также существенно различается и устройство трансмиссии (по количеству элементов, по схеме устройства и т.д.).

Трансмиссия заднего привода автомобиля имеет сцепление, КПП (коробку передач), карданную передачу, главную передачу, дифференциал, а также полуоси.

Сцепление позволяет плавно отсоединять и присоединять двигатель к трансмиссии, что необходимо для переключения передач, а также в целях исключения высоких нагрузок на детали трансмиссии.
КПП (коробка переключения передач) является основой трансмиссии и служит для преобразования крутящего момента, изменения скорости движения (для движения вперед), направления движения (задняя передача), а также для разъединения мотора и трансмиссии (нейтральная передача).
Карданная передача отвечает за передачу крутящего момента от вторичного вала КПП на вал главной передачи, которые расположены под углом относительно друг друга. Главная передача позволяет увеличить крутящий момент на колесах и передать его на полуоси ведущих колес. Машины с задним приводом имеют гипоидную главную передачу, где оси шестерен не пресекаются между собой.
Дифференциал распределяет крутящий момент между левым и правым ведущим колесом, позволяя реализовать вращение полуосей с разной угловой скоростью. Это необходимо для повышения устойчивости машины при прохождении поворотов, сложных участков дороги и т.д.

На автомобилях с передним приводом часть элементов, которые есть на заднеприводных авто, попросту отсутствует. Фактически, нет карданной передачи. На машинах с передним приводом имеются ШРУСы (шарнир равных угловых скоростей), а также приводные валы, более известные как полуоси. Главная передача, а также дифференциал, устанавливаются в картере КПП.

ШРУС является элементом, который необходим для того, чтобы передать крутящий момент от дифференциала на ведущие колеса. В устройстве трансмиссии переднеприводных авто зачастую используются два внутренних ШРУСа (отвечают за соединение с дифференциалом), а также два наружных (для соединения с колесами). Между указанных пар ШРУСов (наружных и внутренних), стоят полуоси.

Что касается полноприводных авто, в этом случае трансмиссия может отличаться по конструкции, однако в основе лежит комбинация систем переднего и заднего привода. Добавим, что полный привод бывает постоянным или подключаемым. Данная трансмиссия самая сложная по устройству, отличается большим количеством составных элементов, образуя различные схемы полного привода автомобиля.

Что в итоге

Как видно, после двигателя вторым по важности агрегатом в устройстве автомобиля является коробка переключения передач. Сама же КПП входит в состав трансмиссии, которая может быть реализована при помощи различных схем и конструктивных решений.

Автомобили с задним приводом имеют так называемую «классическую» компоновку, отличаются остротой рулевого управления, динамичным разгоном и т.д. Передний привод более устойчив на дороге, менее склонен к заносам, позволяет более эффективно контролировать автомобиль в поворотах и т.д.

Полный привод сочетает в себе определенные преимущества как переднего, так и заднего привода, однако является более дорогим и сложным решением. Так или иначе, как от двигателя, так и от трансмиссии напрямую зависят динамические показатели и другие эксплуатационные характеристики автомобиля, что необходимо учитывать при проектировании, в рамках тюнинга авто и т.д.

Трансмиссия — Car Inside

При производстве автомобилей с передним приводом устанавливаются следующие узлы и агрегаты, передающие крутящий момент от коленвала к колесам:

• Сцепление;
• Коробка переменных передач;
• Главная передача;
• Дифференциал;
• Шарнир равных угловых скоростей, вал привода колес.

Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения трансмиссии от двигателя и плавного ее подключения во время начала движения автомобиля или переключения передач.

Коробка переменных передач используется для изменения передаваемого карданному валу крутящего момента о двигателя и тем самым, получения тяговых усилий на ведущих колесах. Также с помощью КПП осуществляется изменение направления ведущих колес и отключение трансмиссии от мотора на длительное время.

Помимо того, что главная передача передает усилие от карданного вала полуосям под прямым углом, с ее помощью происходит уменьшение по отношению к карданному валу числа оборотов ведущих колес. Таким образом, сила тяги на ведущих колесах увеличивается, за счет уменьшения крутящего момента механизмов трансмиссии после главной передачи.

Дифференциал обеспечивает разную скорость вращения правого и левого ведущих колес, с учетом дорожных условий (повороты, неровности и т. д.). К ведущим колесам крутящий момент передается через полуоси от дифференциала посредством полуосевых шестерен. Такие дифференциалы называют межколесными. Другой вид дифференциалов – межосевые, когда они остановлены между разными осями автомобиля.

Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля

Составными данной трансмиссии (ее еще называют классической) являются:

• Сцепление;
• Коробка переменных передач;
• Карданная передача;
• Главная передача;
• Дифференциал;
• Полуоси.

Как видно, в состав узлов заднеприводной трансмиссии входит карданная передача, которая является промежуточным узлом между выходным валом коробки передач и задним мостом, и служит для передачи крутящего момента, вне зависимости от угла между осями вала коробки передач и главной передачи.

Переднеприводные машины в карданной передаче не нуждаются, т. к. у них все узлы и агрегаты трансмиссии объединены в один общий узел агрегатов под капотом автомобиля. Благодаря тому, что в корпусе коробки передач находится дифференциал с главной передачей, из самого картера КПП выходят валы привода передних ведущих колес.

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля

Схемы трансмиссий машин с полным приводом пестрят большим разнообразием и условно разделяются на три группы:

Постоянный полный привод. Обязательный атрибут автомобилей с такой схемой трансмиссии – межосевой дифференциал.Автомобильная трансмиссия с передачей мощности на все четыре колеса является эффективной как при создании автомобилей с повышенной проходимостью, так и при улучшении разгона машины. Достижение обоих эффектов возможно, благодаря распределению силы тяги – уменьшение тяги на каждом колесе исключает вероятность пробуксовки.
Полный привод, подключаемый вручную, который предусматривает наличие раздаточной коробки, но межосевой дифференциал в большинстве моделей отсутствует. Вся ответственность по распределению крутящего момента между задней и передней осями автомобиля в этой схеме возложена на “раздатку”.
Автоматически подключаемый полный привод присущ автомобилям с передними ведущими колесами, а функции дифференциала выполняет вискомуфта либо фрикционная муфта с электронным управлением. Что касаетсявискомуфты (вязкостной муфты), передача крутящего момента с ее помощью осуществляется, за счет трения кремнийорганической жидкости между дисками, заключенными в корпусе. Данную муфту могут также, использовать для автоматической блокировки дифференциала, установив ее между осями или встроив непосредственно в корпус дифференциала. При использовании же фрикционных муфт передача крутящего момента осуществляется за счет сжатия пакета дисков и возникающего, вследствие этого, трения.

Анимационный видео ролик принципа построения трансмиссии автомобиля.

Устройство автомобиля: сцепление

Сцепление

Сцепление – это одна из составляющих трансмиссии. Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса и изменяет величину крутящего момента, в том числе и его направления. В зависимости от трансмиссии ведущими могут являться, как задние, так и передние колеса. На рисунке 9.1 представлен пример трансмиссии заднеприводного автомобиля. Рис. 9.1. Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля I — Двигатель; II — Сцепление; III — Коробка передач; IV — Карданная передача: 1 — эластичная муфта; 2 — шлицевое соединение; 3 — передний карданный вал; 4 — подвесной подшипник; 5 — передний карданный шарнир; 6 — задний карданный вал; 7 — задний карданный шарнир; V — Задний мост с главной передачей и дифференциалом: 8 — полуоси; 9 — ведущие (задние) колеса

Рассмотрим первую составляющую трансмиссии – сцепление. Сцепление передает крутящий момент от маховика коленчатого вала двигателя к первичному валу коробки передач.

Составляющими сцепления являются привод и самого механизма сцепления.

Привод выключения сцепления. Каждый механизм в автомобиле начинает свою работу при помощи привода. Так и сцепление. Привод выключения сцепления относится к приводу гидравлического типа. Схема привода сцепления представлена на рисунке 9.2. Рис. 9.2. Схема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления 1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3 — ведомый диск; 4 — нажимной диск; 5 — кожух сцепления; 6 — нажимные пружины; 7 — отжимные рычаги; 8 — нажимной подшипник; 9 — вилка выключения сцепления; 10 — рабочий цилиндр; 11 — трубопровод; 12 — главный цилиндр; 13 — педаль сцепления; 14 — картер сцепления; 15 — шестерня первичного вала; 16 — картер коробки передач; 17 — первичный вал коробки передач

педаль,
главный цилиндр,
рабочий цилиндр,
вилка выключения сцепления,
нажимной подшипник,
трубопроводы.

Когда водитель нажимает на педаль сцепления давление его ноги через шток и поршень передается жидкости, а жидкость передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. При помощи штока рабочего цилиндра перемещается вилка выключения и нажимной подшипник. Подшипник передает усилие механизму сцепления. После того как водитель отпустит педаль, возвратные пружины вернут все детали в исходное положение.

Механизм сцепления.

За счет силы трения, в этом устройстве осуществляется передача крутящего момента на ведущие колеса. При помощи этого механизма двигатель и коробка передач разъединяются на короткое время, а затем вновь соединяются.

картер и кожух,
ведущий диск (которым является маховик коленчатого вала двигателя),
нажимной диск с пружинами,
ведомый диск со специальными износостойкими накладками.

Итак, для того, чтобы машина поехала, водитель должен включить сцепление. Это происходит в три этапа:

1. Отпуская немного педаль, водитель предоставляет возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их соприкосновения. За счет возникших сил трения ведомый диск начинает вращаться. Автомобиль начинает трогаться.

2. Удерживая педаль, мы тем самым удерживаем ведомый диск. Это нужно для того, чтобы скорость вращения маховика и ведомого диска сравнялась. На этом этапе автомобиль начинает увеличивать скорость.

3. На этом этапе диск и маховик вращаются с одинаковой скоростью, передавая крутящий момент коробке передач, а затем на ведущие колеса. Сцепление полностью включено, и машина едет (рисунок 9.3).

Для выключения сцепления необходимо нажать на его педаль. При этом нажимной диск отходит от маховика, ведомый диск освобождается, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач (рисунок 9.4) Рис. 9.3. Сцепление включено Рис. 9.4. Сцепление выключено

Основные неисправности сцепления.

Сцепление выключается не полностью. Причина: большой свободный ход педали сцепления, перекос нажимного подшипника, повреждение ведомого диска, поломка пружин. Способ устранения: регулировка свободного хода педали, выпуск воздуха из гидропривода, замена неисправных дисков и пружин.

Сцепление включается не полностью. Причина: малый свободный ход педали, замасливание (износ) фрикционных накладок ведомого диска, поломка пружин. Способ устранения: регулировка свободного хода, чистка или замена дисков, пружин.

Сцепление включается резко. Причина: заедание в механизме привода, задира на рабочих поверхностях дисков или маховика, разрушение фрикционных накладок ведомого диска. Способ устранения: замена неисправных узлов привода, устранение задиры на поверхностях дисков, замена ведомого диска.

Течь тормозной жидкости в приводе выключения сцепления. Причина: течь из главного или рабочего цилиндров, из соединительных трубок. Способ устранения: замена неисправных узлов, прокачка всего гидропривода (удаление воздуха).

Крутящий момент

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 1k.

Крутящий момент – качественный показатель, характеризующий силу вращения коленчатого вала автомобиля.

Его измерение производится в ньютон-метрах (н*м). От показателя КМ зависят тяговые характеристики ДВС и динамика разгона транспортного средства.

Важно: ошибкой было бы называть крутящий момент вращающим, как это делают некоторые источники в Сети. Термин «крутящий» подразумевает внутреннюю силу, приводящую к вращению. Под словом «вращающий» подразумевается наружная сила. Так, крутящей является сила, приводящая в движение коленчатый вал. Вращающей – сила пальцев, в которых крутят карандаш.

Если простым языком отвечать на вопрос, что такое крутящий момент двигателя, то можно сказать, что КМ – сила, с которой агрегат крутит выходной вал. Например, при КМ, равном 130 Н*м и длине выходного вала 1 метр на его конец можно повесить груз весом 13 кг. При этом мотор должен провернуть вал.

Непосредственное отношение к понятию КМ имеет показатель мощности. Мощность и крутящий момент неразрывно связаны, так как одно вытекает из другого. График КМ растет только совместно с графиком мощности.

Мощность определяется количеством работы, которую мотор способен выполнять за единицу времени. Измеряется в лошадиных силах или киловаттах. При этом первая единица измерения является неофициальной, но более популярной. Вторая – официальной, но используемой только в документах.

Показатель КМ двигателя автомобиля напрямую зависит от:

Мощность двигателя определяется по формуле P=M*N, где P это мощность, М – крутящий момент, N – обороты двигателя. Соответственно, расчитать КМ можно по формуле M = P/N.

При проведении подсчетов необходимо использовать официальные единицы измерения, зарегистрированные в СИ (Н*м, ватты, радианы в секунду). Реальное измерение крутящего момента производится на специальном стенде в лабораторных условиях.

Передача КМ к ведущим колесам

Появления КМ в результате сгорания топлива недостаточно для начала движения. Момент должен быть передан к ведущим колесам транспортного средства.

Передача выработанного крутящего момента осуществляется посредством трансмиссии – коробки передач, валов, ШРУСов, заднего редуктора, раздаточной коробки. Наличие тех или иных элементов трансмиссии зависит от типа привода автомобиля.

В процессе движения водитель имеет возможность изменять КМ, передаваемый от двигателя к колесам. Чтобы добиться этого, необходимо увеличивать или уменьшать количество оборотов силового агрегата. Подобные манипуляции без потерь в скорости движения совершаются с помощью коробки передач.

Важно: коробка переключения передач – устройство, предназначенное для изменения частоты вращения и КМ на двигателях, не обладающих достаточной приспособляемостью. Сегодня в автомобильной промышленности применяются механические, гидромеханические, электромеханические и автоматические КПП.

В процессе передачи крутящего момента его показатель может уменьшаться вследствие механических потерь. Передающееся усилие ослабевает по причине трения элементов мотора и трансмиссии друг об друга, сопротивления материалов, из которых изготовлены детали автомобиля и других факторов воздействия.

Максимальный и номинальный КМ

В механике существует понятие о максимальном и номинальном КМ.

Максимальный крутящий момент – самый большой показатель КМ, который двигатель может развить.

Известно, что момент не является постоянной величиной. Его показатель растет совместно с ростом оборотов.

Однако на определенном этапе поток воздуха, поступающий в цилиндры, начинает оказывать столь высокое сопротивление, что разрежения, создаваемого поршнем, становится недостаточно для всасывания достаточного количества топливовоздушной смеси. При этом ухудшается вентиляция цилиндров, и рост к/м прекращается.

На автомобилях ВАЗ-2110 с мотором 21114 максимальный показатель КМ достигается на 3 тысячах оборотов в минуту. Дальнейшее увеличение частоты работы силового агрегата приводит к росту мощности. При этом крутящий момент снижается.

На что влияет подобное явление? Автомобиль, работающий в мощностном режиме, способен легко преодолевать подъемы, тащить тяжелый прицеп, другой автомобиль. При этом динамика разгона даже не загруженного ТС будет существенно снижена.

Номинальный крутящий момент – показатель КМ, который двигатель выдает без дополнительной нагрузки, работая в нормальном режиме.

Как увеличить КМ

Как увеличить крутящий момент двигателя? Увеличение КМ осуществляется практически аналогично увеличению такого показателя, как мощность двигателя. Для этого необходимо произвести доработку самого мотора или его агрегатов.

Замена распределительных валов, системы выпуска, фильтров на высокопроизводительные аналоги;
Повышение пропускных возможностей впускного клапана или турбирование. Это дает возможность улучшить вентиляцию цилиндров;
Коррекция фаз газораспределения с увеличением времени открытия впускных клапанов;
Увеличение степени сжатия. Данный способ позволяет значительно повысить КМ, однако сопровождается существенными техническими трудностями.
Замена поршней более легкими аналогами. Двигателю будет легче крутиться. Соответственно, динамика разгона вырастет.

Увеличения динамики разгона можно добиться и путем коррекции механизма передачи крутящего момента к ведущим колесам. Для этого необходимо установить в коробку передач шестерни с большим передаточным числом. Следует помнить, что увеличение КМ будет означать снижение максимальной скорости авто.

Увеличения динамики разгона можно добиться и с помощью чип-тюнинга. При этом заводская программа с блока управления двигателем заменяется на альтернативную, изменяющую параметры работы силового агрегата в ту или иную сторону.

Мне нравится2Не нравится

что это, значение, принцип работы

Трансмиссия автомобиля — это взаимосвязанные узлы и агрегаты, обеспечивающие передачу крутящего момента от коленвала мотора на ведущие колеса.

Назначение и типы автомобильной трансмиссии

Трансмиссия выполняет три функции:

передача момента;
изменение величины крутящего момента и его направления;
перераспределения тяги между ведущими осями и колесами.

Типы автомобильной трансмиссии классифицируются на основании преобразуемой энергии:

Механическая. Агрегаты передают механическую энергию вращения, меняя скорость и крутящий момент. Самый простой и дешевый механизм, используемый больше века.
Электрическая. Энергия ДВС преобразуется в электричество, которое питает электродвигатели, соединенные с колесами. Такие решения используются на тяжелых карьерных самосвалах и прототипах гибридных автомобилей с ДВС и аккумуляторной батареей.
Гидрообъемная. Энергия мотора машины преобразуется в поток жидкости, который вращает крыльчатку, приводящую в движение ведущие колеса.
Комбинированная. К ней относятся электромеханические и гидромеханические устройства. Самая распространенная разновидность — автоматическая трансмиссия с гидротрансформатором.

В зависимости и способа управления преобразованием крутящего момента (типа КПП) различают ручную (МКПП) и автоматическую (АКПП) трансмиссию.

Механическая КПП отличается экономичностью, дешевизной, надежностью и более высоким КПД. Она позволяет завести авто «с толкача», буксировать авто и двигаться по дороге «накатом». Также машины с МКПП легче заводятся на морозе.
Минусы «механики» — более сложное управление автомобилем и наличие сцепления, которое легко вывести из строя при неумелой эксплуатации.
Роботизированная КПП представляет собой классическую «механику», оснащенную сервоприводами. Они самостоятельно переключают передачи и отключают сцепление, делая третью педаль ненужной. Машины с роботизированной коробкой передач можно буксировать. Как и МКПП, «робот» помогает экономить топливо при движении «накатом». Даже новичку легко управлять авто с роботизированной КПП. Однако она менее надежна и отличается высокой ценой ремонта. В отличие от других АКПП, «робот» переключает передачи рывками, а не плавно меняет крутящий момент.
АКПП с гидротрансформатором передает крутящий момент от двигателя через крыльчатки, находящиеся в жидкости (масле). Гидротрансформатор отличается высокой надежностью и предохраняет двигатель от чрезмерной загрузки. При соблюдении регламента обслуживания он проходит 300-400 тысяч километров. Такие АКПП отличаются мягким изменением крутящего момента и не позволяют машине скатиться назад, трогаясь на горку. Однако ремонт этих агрегатов слишком сложный и дорогой. Отсутствие жесткой связи с двигателем ухудшает динамику и КПД.
Вариаторные АКПП изменяют крутящий момент за счет изменения размеров ведущей и ведомой шестеренок или шкивов. В зависимости от детали, передающей крутящий момент, различают ременные, клиномерные и торовые вариаторы. В легковых авто применяется преимущественно ременные передачи. Их преимущество — высокий КПД, хорошая динамика и отсутствие толчков и рывков при переключении. Однако они, как и АКПП с гидротрансформатором, не позволяют буксировать авто и отличаются сложностью и дороговизной ремонта.

Ведущие колеса, на которые трансмиссия передает энергию, могут быть передними или задними (передне- и заднеприводные машины). Также применяются полноприводные конструкции, в которых все четыре колеса являются ведущими.

Устройство трансмиссии

Крутящий момент от мотора автомобиля к колесам передают следующие детали и узлы:

коробка переключения передач;
сцепление;
главная передача;
кардан и (или) ШРУСы;
дифференциал либо несколько (2-3) дифференциалов.

Конструкция отличается в зависимости от установленной КПП и типа привода:

на машинах с АКПП отсутствует сцепление;
на заднеприводных авто зачастую нет ШРУСов;
автомобили с передними ведущими колесами не оборудуются карданами;
на полноприводных машинах устанавливается не один, а три дифференциала: передний, задний и межосевой.

Давайте отдельно рассмотрим функции каждого из агрегатов.

Сцепление служит для кратковременного отключения механической связи между двигателем и КПП. Оно позволяет плавно разъединять и соединять их, обеспечивая беспрепятственное переключение передач и предохраняя двигатель и КПП от перегрузок во время старта с места или смены передачи.
Коробка передач меняет крутящий момент, приходящий на колеса, скорость вращения приводных валов и направление движения машины. Она обеспечивает долговременное отключение вала двигателя от трансмиссии при буксировке или движении «накатом» (актуально для роботизированных и ручных КПП).
Карданная передача (кардан) передает вращение с вала КПП на шестерню ведущего моста заднеприводного авто (вернее, на его главную передачу). Он обеспечивает подвижность соединения и не препятствует свободному ходу моста при движении по неровной дороге.
Главная передача, расположенная в КПП или ведущем мосту, увеличивает крутящий момент двигателя, который передается на полуоси колес. На заднеприводных авто используется гипоидная передача, объединенная с дифференциалом. В переднеприводных авто главная передача совмещена с КПП.
Дифференциал перераспределяет вращающий момент между ведущими колесами либо осями (последнее актуально на полноприводном авто). Он позволяет колесам крутиться с разными скоростями. Это предотвращает снос оси при повороте и уменьшает расход топлива и износ шин во время движения по неровной дороге. Узел устанавливается в заднем мосту или КПП (в задне- и переднеприводных машинах соответственно). Полноприводные авто оснащаются межосевыми дифференциалами и устройствами блокировки дифференциала, повышающими проходимость на снегу, грязи, песке или льду.
Шарниры равных угловых скоростей передают вращение от дифференциала на ведущие колеса переднеприводных и полноприводных автомобилей. Различают внешние и внутренние ШРУСы. Первые устанавливаются со стороны колес, вторые — со стороны КПП. Детали соединяются приводными валами.

Трансмиссии полноприводных авто имеют несколько типов конструкции, включающих элементы передне- и заднеприводной компоновки, дополненные раздаточной коробкой. Особую нишу занимают появившиеся на рынке электромобили. В них отсутствуют КПП и дифференциалы, а электромоторы имеют прямую механическую связь с ведущими колесами.

Привод — Energy Education

Привод транспортного средства относится к группе компонентов, которые передают мощность на ведущие колеса транспортного средства. Мощность для запуска транспортного средства начинается с коленчатого вала. Затем он подается на сцепление через маховик (в механической коробке передач) или в гидротрансформатор (в автоматической коробке передач). Затем мощность поступает в трансмиссию, где она перенаправляется на приводной вал (также называемый карданным валом, карданной передачей или гребным валом).Приводной вал передает мощность на ведущую ось, которая содержит как главную шестерню, так и дифференциал. Шестерня главной передачи соединяет ведущий вал с дифференциалом, который затем передает мощность на каждое колесо. Ниже приводится более подробное объяснение отдельных механизмов, рассмотренных в предыдущем абзаце.

Коленчатый вал

основной артикул

Рис. 1. Схема движения четырехцилиндрового двигателя. Поршни серого цвета, коленвал зеленого цвета, блок прозрачный.^[1]

Коленчатый вал (см. Рисунок 1) — это устройство, работа которого заключается в преобразовании поступательного движения поршней во вращательное движение (вращение). Отсюда мощность передачи трансмиссии. По сути, коленчатый вал является связующим звеном между двигателем и трансмиссией. Конец одного и начало другого. ^[2]

Маховик

Маховик присутствует только в механических коробках передач.

Маховик — это часть двигателя, о которой меньше всего упоминают.Его задача — поддерживать непрерывную подачу мощности на трансмиссию. Поскольку поршневые двигатели (с поршневым приводом) выдают мощность только во время рабочего хода, их выработка мощности не является непрерывной. Представьте, что вы едете на велосипеде по крутому холму. Даже на низкой передаче езда неровная — байк значительно замедляется между нажатиями на педаль (теряет импульс). Это неэффективно, так как гонщик должен проделать дополнительную работу, чтобы восстановить потерянный импульс. Маховик может помочь предотвратить эту потерю импульса, он накапливает кинетическую энергию вращения, которая в конечном итоге преобразуется в поступательную кинетическую энергию (т.е движущийся автомобиль). Двигатель выполняет работу на маховике, заставляя его вращаться быстрее, пока трансмиссия не использует эту энергию, которая по закону сохранения энергии заставляет маховик замедляться. Маховик обеспечивает плавное и эффективное движение автомобиля.

Сцепление / гидротрансформатор

Рисунок 2. Схема гидротрансформатора. ^[3]

Автомобили с МКПП имеют сцепление. Его цель — соединить подачу мощности с трансмиссией. Когда педаль сцепления не нажата, мощность передается, когда педаль сцепления нажата, колеса автомобиля вращаются свободно.

Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют педали сцепления. Эти автомобили имеют преобразователь крутящего момента (см. Рисунок 2). Гидротрансформатор — это устройство, заполненное жидкостью, которое передает крутящий момент (и мощность) на колеса автомобиля. Гидротрансформатор позволяет двигателю работать на холостом ходу, когда автомобиль остановлен. Гидротрансформатор также содержит нечто, называемое фрикционной муфтой , которая блокирует коленчатый вал с коробкой передач при движении по шоссе (колебания уровня мощности не являются большой проблемой на постоянной скорости).Таким образом, даже автомобили с автоматической коробкой передач имеют форму сцепления, но оно не связано напрямую с педалью водителя.

Трансмиссия

Основная статья

Коробка передач, также известная как коробка передач, преобразует мощность двигателя в движение. ^[4] Как шестерни на велосипеде. Мощность, которую двигатель выдает при определенных оборотах, одинакова, независимо от того, движется ли автомобиль со скоростью 10 км / ч или 110. Из-за этого у автомобиля есть коробка передач, которая позволяет двигателю работать с эффективными оборотами независимо от его скорости. скорость.

Приводной вал

Основная статья

Приводной вал, также известный как карданный вал или трансмиссия , соединяет коробку передач с ведущими колесами. Автомобиль с задним приводом имеет длинный и тонкий цилиндр, идущий по длине автомобиля до задней главной передачи и дифференциала (часто видно, если смотреть под автомобилем). Карданный вал вращается со скоростью, пропорциональной скорости автомобиля. ^[5]

Ведущий мост

Ведущая ось — это ось, которая соединяет ведущие колеса с карданным валом.Обычно он имеет дифференциал посередине, который распределяет мощность между колесами.

Главная передача

Главная передача похожа на шестерню на шатуне велосипеда (большая — находится на передней части велосипеда). Для сравнения, коробка передач похожа на шестерни на кассете (немного — на задней части мотоцикла). Маленькие шестеренки меняются все время в зависимости от мощности, но большая передняя остается неизменной. От желаемой производительности зависит, как настроены шестерни главной передачи. При подъеме на холм на велосипеде лучше всего использовать небольшую переднюю передачу, потому что она обеспечивает низкое передаточное число.При максимально быстрой скорости лучше всего использовать большую переднюю передачу, обеспечивающую высокое передаточное число. Это то, что делает главная передача. Разница в том, что автомобиль имеет только одну главную передачу — установленную при производстве, вместо потенциально двух или трех, как на байке.

Дифференциал

Дифференциал — это устройство, которое позволяет колесам вращаться с разной скоростью, оставаясь при этом активным. ^[4] Например, при повороте внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее колесо, потому что оно проходит большее расстояние.Для автомобилей с задним приводом требуется так называемый дифференциал повышенного трения, чтобы обеспечить равномерную мощность при поворотах. Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают дифференциалы (видео начинается в 1:50).

Список литературы

Привод — Energy Education

Привод транспортного средства относится к группе компонентов, которые передают мощность на ведущие колеса транспортного средства. Мощность для запуска транспортного средства начинается с коленчатого вала.Затем он подается на сцепление через маховик (в механической коробке передач) или в гидротрансформатор (в автоматической коробке передач). Затем мощность поступает в трансмиссию, где она перенаправляется на приводной вал (также называемый карданным валом, карданной передачей или гребным валом). Приводной вал передает мощность на ведущую ось, которая содержит как главную шестерню, так и дифференциал. Шестерня главной передачи соединяет ведущий вал с дифференциалом, который затем передает мощность на каждое колесо. Ниже приводится более подробное объяснение отдельных механизмов, рассмотренных в предыдущем абзаце.

Коленчатый вал

основной артикул

Коленчатый вал (см. Рисунок 1) — это устройство, работа которого заключается в преобразовании поступательного движения поршней во вращательное движение (вращение). Отсюда мощность передачи трансмиссии. По сути, коленчатый вал является связующим звеном между двигателем и трансмиссией.Конец одного и начало другого. ^[2]

Маховик

Маховик присутствует только в механических коробках передач.

Маховик — это часть двигателя, о которой меньше всего упоминают. Его задача — поддерживать непрерывную подачу мощности на трансмиссию. Поскольку поршневые двигатели (с поршневым приводом) выдают мощность только во время рабочего хода, их выработка мощности не является непрерывной. Представьте, что вы едете на велосипеде по крутому холму. Даже на низкой передаче езда неровная — байк значительно замедляется между нажатиями на педаль (теряет импульс).Это неэффективно, так как гонщик должен проделать дополнительную работу, чтобы восстановить потерянный импульс. Маховик может помочь предотвратить эту потерю количества движения, он накапливает кинетическую энергию вращения, которая в конечном итоге преобразуется в поступательную кинетическую энергию (то есть движущегося автомобиля). Двигатель выполняет работу на маховике, заставляя его вращаться быстрее, пока трансмиссия не использует эту энергию, которая по закону сохранения энергии заставляет маховик замедляться. Маховик обеспечивает плавное и эффективное движение автомобиля.

Сцепление / гидротрансформатор

Рисунок 2. Схема гидротрансформатора. ^[3]

Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют педали сцепления. Эти автомобили имеют преобразователь крутящего момента (см. Рисунок 2). Гидротрансформатор — это устройство, заполненное жидкостью, которое передает крутящий момент (и мощность) на колеса автомобиля.Гидротрансформатор позволяет двигателю работать на холостом ходу, когда автомобиль остановлен. Гидротрансформатор также содержит нечто, называемое фрикционной муфтой , которая блокирует коленчатый вал с коробкой передач при движении по шоссе (колебания уровня мощности не являются большой проблемой на постоянной скорости). Таким образом, даже автомобили с автоматической коробкой передач имеют форму сцепления, но оно не связано напрямую с педалью водителя.

Трансмиссия

Основная статья

Коробка передач, также известная как коробка передач, преобразует мощность двигателя в движение.^[4] Как шестерни на велосипеде. Мощность, которую двигатель выдает при определенных оборотах, одинакова, независимо от того, движется ли автомобиль со скоростью 10 км / ч или 110. Из-за этого у автомобиля есть коробка передач, которая позволяет двигателю работать с эффективными оборотами независимо от его скорости. скорость.

Приводной вал

Основная статья

Приводной вал, также известный как карданный вал или трансмиссия , соединяет коробку передач с ведущими колесами.Автомобиль с задним приводом имеет длинный и тонкий цилиндр, идущий по длине автомобиля до задней главной передачи и дифференциала (часто видно, если смотреть под автомобилем). Карданный вал вращается со скоростью, пропорциональной скорости автомобиля. ^[5]

Ведущий мост

Ведущая ось — это ось, которая соединяет ведущие колеса с карданным валом. Обычно он имеет дифференциал посередине, который распределяет мощность между колесами.

Главная передача

Главная передача похожа на шестерню на шатуне велосипеда (большая — находится на передней части велосипеда).Для сравнения, коробка передач похожа на шестерни на кассете (немного — на задней части мотоцикла). Маленькие шестеренки меняются все время в зависимости от мощности, но большая передняя остается неизменной. От желаемой производительности зависит, как настроены шестерни главной передачи. При подъеме на холм на велосипеде лучше всего использовать небольшую переднюю передачу, потому что она обеспечивает низкое передаточное число. При максимально быстрой скорости лучше всего использовать большую переднюю передачу, обеспечивающую высокое передаточное число. Это то, что делает главная передача.Разница в том, что автомобиль имеет только одну главную передачу — установленную при производстве, вместо потенциально двух или трех, как на байке.

Дифференциал

Дифференциал — это устройство, которое позволяет колесам вращаться с разной скоростью, оставаясь при этом активным. ^[4] Например, при повороте внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее колесо, потому что оно проходит большее расстояние. Для автомобилей с задним приводом требуется так называемый дифференциал повышенного трения, чтобы обеспечить равномерную мощность при поворотах.Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают дифференциалы (видео начинается в 1:50).

Список литературы

Привод — Energy Education

Привод транспортного средства относится к группе компонентов, которые передают мощность на ведущие колеса транспортного средства. Мощность для запуска транспортного средства начинается с коленчатого вала. Затем он подается на сцепление через маховик (в механической коробке передач) или в гидротрансформатор (в автоматической коробке передач).Затем мощность поступает в трансмиссию, где она перенаправляется на приводной вал (также называемый карданным валом, карданной передачей или гребным валом). Приводной вал передает мощность на ведущую ось, которая содержит как главную шестерню, так и дифференциал. Шестерня главной передачи соединяет ведущий вал с дифференциалом, который затем передает мощность на каждое колесо. Ниже приводится более подробное объяснение отдельных механизмов, рассмотренных в предыдущем абзаце.

Коленчатый вал

основной артикул

Рисунок 1.Схема движения четырехцилиндрового двигателя. Поршни серого цвета, коленвал зеленого цвета, блок прозрачный. ^[1]

Маховик

Маховик присутствует только в механических коробках передач.

Маховик — это часть двигателя, о которой меньше всего упоминают. Его задача — поддерживать непрерывную подачу мощности на трансмиссию. Поскольку поршневые двигатели (с поршневым приводом) выдают мощность только во время рабочего хода, их выработка мощности не является непрерывной. Представьте, что вы едете на велосипеде по крутому холму. Даже на низкой передаче езда неровная — байк значительно замедляется между нажатиями на педаль (теряет импульс). Это неэффективно, так как гонщик должен проделать дополнительную работу, чтобы восстановить потерянный импульс.Маховик может помочь предотвратить эту потерю количества движения, он накапливает кинетическую энергию вращения, которая в конечном итоге преобразуется в поступательную кинетическую энергию (то есть движущегося автомобиля). Двигатель выполняет работу на маховике, заставляя его вращаться быстрее, пока трансмиссия не использует эту энергию, которая по закону сохранения энергии заставляет маховик замедляться. Маховик обеспечивает плавное и эффективное движение автомобиля.

Сцепление / гидротрансформатор

Рисунок 2. Схема гидротрансформатора.^[3]

Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют педали сцепления. Эти автомобили имеют преобразователь крутящего момента (см. Рисунок 2). Гидротрансформатор — это устройство, заполненное жидкостью, которое передает крутящий момент (и мощность) на колеса автомобиля. Гидротрансформатор позволяет двигателю работать на холостом ходу, когда автомобиль остановлен.Гидротрансформатор также содержит нечто, называемое фрикционной муфтой , которая блокирует коленчатый вал с коробкой передач при движении по шоссе (колебания уровня мощности не являются большой проблемой на постоянной скорости). Таким образом, даже автомобили с автоматической коробкой передач имеют форму сцепления, но оно не связано напрямую с педалью водителя.

Трансмиссия

Основная статья

Коробка передач, также известная как коробка передач, преобразует мощность двигателя в движение.^[4] Как шестерни на велосипеде. Мощность, которую двигатель выдает при определенных оборотах, одинакова, независимо от того, движется ли автомобиль со скоростью 10 км / ч или 110. Из-за этого у автомобиля есть коробка передач, которая позволяет двигателю работать с эффективными оборотами независимо от его скорости. скорость.

Приводной вал

Основная статья

Приводной вал, также известный как карданный вал или трансмиссия , соединяет коробку передач с ведущими колесами.Автомобиль с задним приводом имеет длинный и тонкий цилиндр, идущий по длине автомобиля до задней главной передачи и дифференциала (часто видно, если смотреть под автомобилем). Карданный вал вращается со скоростью, пропорциональной скорости автомобиля. ^[5]

Ведущий мост

Ведущая ось — это ось, которая соединяет ведущие колеса с карданным валом. Обычно он имеет дифференциал посередине, который распределяет мощность между колесами.

Главная передача

Главная передача похожа на шестерню на шатуне велосипеда (большая — находится на передней части велосипеда).Для сравнения, коробка передач похожа на шестерни на кассете (немного — на задней части мотоцикла). Маленькие шестеренки меняются все время в зависимости от мощности, но большая передняя остается неизменной. От желаемой производительности зависит, как настроены шестерни главной передачи. При подъеме на холм на велосипеде лучше всего использовать небольшую переднюю передачу, потому что она обеспечивает низкое передаточное число. При максимально быстрой скорости лучше всего использовать большую переднюю передачу, обеспечивающую высокое передаточное число. Это то, что делает главная передача.Разница в том, что автомобиль имеет только одну главную передачу — установленную при производстве, вместо потенциально двух или трех, как на байке.

Дифференциал

Дифференциал — это устройство, которое позволяет колесам вращаться с разной скоростью, оставаясь при этом активным. ^[4] Например, при повороте внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее колесо, потому что оно проходит большее расстояние. Для автомобилей с задним приводом требуется так называемый дифференциал повышенного трения, чтобы обеспечить равномерную мощность при поворотах.Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают дифференциалы (видео начинается в 1:50).

Список литературы

Привод — Energy Education

Привод транспортного средства относится к группе компонентов, которые передают мощность на ведущие колеса транспортного средства. Мощность для запуска транспортного средства начинается с коленчатого вала. Затем он подается на сцепление через маховик (в механической коробке передач) или в гидротрансформатор (в автоматической коробке передач).Затем мощность поступает в трансмиссию, где она перенаправляется на приводной вал (также называемый карданным валом, карданной передачей или гребным валом). Приводной вал передает мощность на ведущую ось, которая содержит как главную шестерню, так и дифференциал. Шестерня главной передачи соединяет ведущий вал с дифференциалом, который затем передает мощность на каждое колесо. Ниже приводится более подробное объяснение отдельных механизмов, рассмотренных в предыдущем абзаце.

Коленчатый вал

основной артикул

Маховик

Маховик присутствует только в механических коробках передач.

Маховик — это часть двигателя, о которой меньше всего упоминают. Его задача — поддерживать непрерывную подачу мощности на трансмиссию. Поскольку поршневые двигатели (с поршневым приводом) выдают мощность только во время рабочего хода, их выработка мощности не является непрерывной. Представьте, что вы едете на велосипеде по крутому холму. Даже на низкой передаче езда неровная — байк значительно замедляется между нажатиями на педаль (теряет импульс). Это неэффективно, так как гонщик должен проделать дополнительную работу, чтобы восстановить потерянный импульс.Маховик может помочь предотвратить эту потерю количества движения, он накапливает кинетическую энергию вращения, которая в конечном итоге преобразуется в поступательную кинетическую энергию (то есть движущегося автомобиля). Двигатель выполняет работу на маховике, заставляя его вращаться быстрее, пока трансмиссия не использует эту энергию, которая по закону сохранения энергии заставляет маховик замедляться. Маховик обеспечивает плавное и эффективное движение автомобиля.

Сцепление / гидротрансформатор

Рисунок 2. Схема гидротрансформатора.^[3]

Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют педали сцепления. Эти автомобили имеют преобразователь крутящего момента (см. Рисунок 2). Гидротрансформатор — это устройство, заполненное жидкостью, которое передает крутящий момент (и мощность) на колеса автомобиля. Гидротрансформатор позволяет двигателю работать на холостом ходу, когда автомобиль остановлен.Гидротрансформатор также содержит нечто, называемое фрикционной муфтой , которая блокирует коленчатый вал с коробкой передач при движении по шоссе (колебания уровня мощности не являются большой проблемой на постоянной скорости). Таким образом, даже автомобили с автоматической коробкой передач имеют форму сцепления, но оно не связано напрямую с педалью водителя.

Трансмиссия

Основная статья

Коробка передач, также известная как коробка передач, преобразует мощность двигателя в движение.^[4] Как шестерни на велосипеде. Мощность, которую двигатель выдает при определенных оборотах, одинакова, независимо от того, движется ли автомобиль со скоростью 10 км / ч или 110. Из-за этого у автомобиля есть коробка передач, которая позволяет двигателю работать с эффективными оборотами независимо от его скорости. скорость.

Приводной вал

Основная статья

Приводной вал, также известный как карданный вал или трансмиссия , соединяет коробку передач с ведущими колесами.Автомобиль с задним приводом имеет длинный и тонкий цилиндр, идущий по длине автомобиля до задней главной передачи и дифференциала (часто видно, если смотреть под автомобилем). Карданный вал вращается со скоростью, пропорциональной скорости автомобиля. ^[5]

Ведущий мост

Ведущая ось — это ось, которая соединяет ведущие колеса с карданным валом. Обычно он имеет дифференциал посередине, который распределяет мощность между колесами.

Главная передача

Главная передача похожа на шестерню на шатуне велосипеда (большая — находится на передней части велосипеда).Для сравнения, коробка передач похожа на шестерни на кассете (немного — на задней части мотоцикла). Маленькие шестеренки меняются все время в зависимости от мощности, но большая передняя остается неизменной. От желаемой производительности зависит, как настроены шестерни главной передачи. При подъеме на холм на велосипеде лучше всего использовать небольшую переднюю передачу, потому что она обеспечивает низкое передаточное число. При максимально быстрой скорости лучше всего использовать большую переднюю передачу, обеспечивающую высокое передаточное число. Это то, что делает главная передача.Разница в том, что автомобиль имеет только одну главную передачу — установленную при производстве, вместо потенциально двух или трех, как на байке.

Дифференциал

Дифференциал — это устройство, которое позволяет колесам вращаться с разной скоростью, оставаясь при этом активным. ^[4] Например, при повороте внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее колесо, потому что оно проходит большее расстояние. Для автомобилей с задним приводом требуется так называемый дифференциал повышенного трения, чтобы обеспечить равномерную мощность при поворотах.Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают дифференциалы (видео начинается в 1:50).

Список литературы

Привод — Energy Education

Привод транспортного средства относится к группе компонентов, которые передают мощность на ведущие колеса транспортного средства. Мощность для запуска транспортного средства начинается с коленчатого вала. Затем он подается на сцепление через маховик (в механической коробке передач) или в гидротрансформатор (в автоматической коробке передач).Затем мощность поступает в трансмиссию, где она перенаправляется на приводной вал (также называемый карданным валом, карданной передачей или гребным валом). Приводной вал передает мощность на ведущую ось, которая содержит как главную шестерню, так и дифференциал. Шестерня главной передачи соединяет ведущий вал с дифференциалом, который затем передает мощность на каждое колесо. Ниже приводится более подробное объяснение отдельных механизмов, рассмотренных в предыдущем абзаце.

Коленчатый вал

основной артикул

Маховик

Маховик присутствует только в механических коробках передач.

Маховик — это часть двигателя, о которой меньше всего упоминают. Его задача — поддерживать непрерывную подачу мощности на трансмиссию. Поскольку поршневые двигатели (с поршневым приводом) выдают мощность только во время рабочего хода, их выработка мощности не является непрерывной. Представьте, что вы едете на велосипеде по крутому холму. Даже на низкой передаче езда неровная — байк значительно замедляется между нажатиями на педаль (теряет импульс). Это неэффективно, так как гонщик должен проделать дополнительную работу, чтобы восстановить потерянный импульс.Маховик может помочь предотвратить эту потерю количества движения, он накапливает кинетическую энергию вращения, которая в конечном итоге преобразуется в поступательную кинетическую энергию (то есть движущегося автомобиля). Двигатель выполняет работу на маховике, заставляя его вращаться быстрее, пока трансмиссия не использует эту энергию, которая по закону сохранения энергии заставляет маховик замедляться. Маховик обеспечивает плавное и эффективное движение автомобиля.

Сцепление / гидротрансформатор

Рисунок 2. Схема гидротрансформатора.^[3]

Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют педали сцепления. Эти автомобили имеют преобразователь крутящего момента (см. Рисунок 2). Гидротрансформатор — это устройство, заполненное жидкостью, которое передает крутящий момент (и мощность) на колеса автомобиля. Гидротрансформатор позволяет двигателю работать на холостом ходу, когда автомобиль остановлен.Гидротрансформатор также содержит нечто, называемое фрикционной муфтой , которая блокирует коленчатый вал с коробкой передач при движении по шоссе (колебания уровня мощности не являются большой проблемой на постоянной скорости). Таким образом, даже автомобили с автоматической коробкой передач имеют форму сцепления, но оно не связано напрямую с педалью водителя.

Трансмиссия

Основная статья

Коробка передач, также известная как коробка передач, преобразует мощность двигателя в движение.^[4] Как шестерни на велосипеде. Мощность, которую двигатель выдает при определенных оборотах, одинакова, независимо от того, движется ли автомобиль со скоростью 10 км / ч или 110. Из-за этого у автомобиля есть коробка передач, которая позволяет двигателю работать с эффективными оборотами независимо от его скорости. скорость.

Приводной вал

Основная статья

Приводной вал, также известный как карданный вал или трансмиссия , соединяет коробку передач с ведущими колесами.Автомобиль с задним приводом имеет длинный и тонкий цилиндр, идущий по длине автомобиля до задней главной передачи и дифференциала (часто видно, если смотреть под автомобилем). Карданный вал вращается со скоростью, пропорциональной скорости автомобиля. ^[5]

Ведущий мост

Ведущая ось — это ось, которая соединяет ведущие колеса с карданным валом. Обычно он имеет дифференциал посередине, который распределяет мощность между колесами.

Главная передача

Главная передача похожа на шестерню на шатуне велосипеда (большая — находится на передней части велосипеда).Для сравнения, коробка передач похожа на шестерни на кассете (немного — на задней части мотоцикла). Маленькие шестеренки меняются все время в зависимости от мощности, но большая передняя остается неизменной. От желаемой производительности зависит, как настроены шестерни главной передачи. При подъеме на холм на велосипеде лучше всего использовать небольшую переднюю передачу, потому что она обеспечивает низкое передаточное число. При максимально быстрой скорости лучше всего использовать большую переднюю передачу, обеспечивающую высокое передаточное число. Это то, что делает главная передача.Разница в том, что автомобиль имеет только одну главную передачу — установленную при производстве, вместо потенциально двух или трех, как на байке.

Дифференциал

Дифференциал — это устройство, которое позволяет колесам вращаться с разной скоростью, оставаясь при этом активным. ^[4] Например, при повороте внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее колесо, потому что оно проходит большее расстояние. Для автомобилей с задним приводом требуется так называемый дифференциал повышенного трения, чтобы обеспечить равномерную мощность при поворотах.Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают дифференциалы (видео начинается в 1:50).

Список литературы

Трансмиссия (автомобиль) — Energy Education

Рис. 1. Ручка переключения передач переключает передачи в трансмиссии, чтобы изменять мощность на колеса. ^[1]

Механические коробки передач обсуждаются в этой статье. Посетите How Stuff Works, чтобы узнать об автоматической коробке передач.

Трансмиссия используется в автомобилях для изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к ведущим колесам.Это важная часть трансмиссии.

Автомобили требуют трансмиссии, потому что их двигатель имеет максимальные обороты, на которых он может вращаться до того, как произойдет повреждение, известное как redline (в частности, число оборотов в минуту является мерой вращения коленчатого вала). Во-вторых, у каждого двигателя есть определенная частота вращения, при которой он развивает максимальную мощность и крутящий момент. ^[2] Для работы с подходящей частотой вращения в трансмиссии используются шестерни; шестерни изменяют, какой крутящий момент и угловая скорость передаются от двигателя к колесу, что позволяет оборотам оставаться ниже красной черты, обеспечивая при этом максимальную мощность.

Эксплуатация

Рисунок 2. 5-ступенчатая коробка передач от Volkswagen Golf. ^[3] Коробки передач

используют так называемое передаточное число , которое является мерой механического преимущества, которое дают их передачи. Чем выше передаточное число, тем меньшая угловая скорость (что означает более низкое значение числа оборотов в минуту) передается на ведущий вал, но это дает пропорционально более высокий крутящий момент. На низких скоростях желательно высокое передаточное число, чтобы колеса не вращались слишком быстро, а также получали достаточный крутящий момент для движения автомобиля.Низкое передаточное число желательно для передачи максимальной скорости колесам и, следовательно, будет использоваться на более высоких скоростях, когда колесам не нужен такой большой крутящий момент. Это соотношение определяется выражением

[math] GR = \ frac {\ omega_ {eng}} {\ omega_ {out}} = \ frac {\ tau_ {out}} {\ tau_ {eng}} [/ math]

где

[math] GR [/ math] — передаточное число
[math] \ omega_ {eng} [/ math] — частота вращения двигателя в об / мин.
[math] \ omega_ {out} [/ math] — частота вращения выходного вала в об / мин.
[math] \ tau_ {eng} [/ math] — крутящий момент двигателя
[math] \ tau_ {out} [/ math] — крутящий момент на выходном валу.

Таблица, содержащая соответствующее передаточное число для шестерен типичного 5-ступенчатого автомобиля, если двигатель работает на 3000 об / мин: ^[2]

Шестерня	Коэффициент	об / мин на выходном валу
1 ^ул	2.315: 1	1,295
2 ^nd	1,568: 1	1 913
3 ^ряд	1,195: 1	2,510
4 ^-е	1.000: 1	3 000
5 ^-е	0,915: 1	3 278

Детали

Рисунок 3. Трансмиссия 5-ступенчатой машины. ^[4]

Трансмиссия автомобиля имеет множество рабочих частей (сцепление, промежуточный вал и т. Д.).), но в принципе это довольно просто — используйте шестерни, чтобы изменить крутящий момент, передаваемый на колеса. Выше было упомянуто, как это делается с точки зрения передаточного числа, поэтому ниже приведен список рабочих частей трансмиссии и их роль в выполнении этой задачи. Во-первых, входной вал (зеленая часть рисунка 3), выходящий из двигателя, будет вращаться с той же скоростью, что и двигатель. ^[2] Первая важная часть — это то, что соединяет это с трансмиссией и позволяет двигателю работать, пока автомобиль стоит на месте.

Сцепление — Сцепление является основным компонентом механической коробки передач и часто используется. Его цель — подключить или отключить двигатель от трансмиссии. При отключении двигатель будет вращаться сам по себе, и на колеса не будет подаваться мощность, что позволяет переключать передачи и двигать автомобиль, не двигаясь. При подключении муфта соединяет две системы и обеспечивает передачу мощности и ускорение.

Промежуточный вал — Промежуточный вал (красный) соединяется с двигателем через сцепление и вращается как одно целое.Поэтому, когда сцепление включено, промежуточный вал будет вращаться, пока двигатель работает, и любое изменение скорости двигателя будет передаваться на промежуточный вал. Он соединяется со следующей частью, которая заставляет машину двигаться.

Шестерни и выходной вал — Шестерни (синие) и выходной вал (желтый) — это то, что соединяется с ведущим валом, дифференциалом и, наконец, с колесами. Вал и шестерни не вращаются как единое целое, если пурпурная часть, известная как воротник, не заблокирована шестерней.

Хомут — Эта деталь имеет решающее значение для основной цели трансмиссии, которая состоит в том, чтобы колеса вращались с желаемой скоростью. Если хомут не соединен с шестерней, как на рисунке 3, считается, что автомобиль находится в «нейтральном» положении, и двигатель не будет передавать мощность на колеса. Он соединяется с зубчатой передачей своими «собачьими зубьями», и если вы когда-нибудь слышали, как ручная машина скрежетает во время переключения передач, это именно эти собачьи зубья, пытающиеся зафиксироваться в передаче. В современных автомобилях используют синхронизаторы, чтобы переключение передач было более плавным.

Вилка переключения передач — Это то, что водитель использует для переключения передач, как показано на рисунке 1. Перемещение этой вилки изменяет положение хомута и позволяет водителю переключать передачи только при включенном сцеплении. отключен. На рисунке 3 можно увидеть, как автомобиль движется задним ходом, потому что «холостая шестерня» заставляет заднюю передачу вращаться в направлении, противоположном другим.

Для дополнительной информации

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

Как это работает: трансмиссия

Независимо от того, водите ли вы спортивный автомобиль мощностью 500 л.с. или экономичный хэтчбек мощностью 96 л.с., вся мощь под капотом вашего автомобиля или грузовика будет бесполезна, если крутящий момент двигателя не передается на ведущие колеса через сложный лабиринт шестерен.

Фактически, трансмиссия может быть наименее понятной частью транспортного средства. Новые инновации в области полного привода и полного привода только усугубили эту путаницу для многих водителей. Вот пример, который поможет объяснить эту загадку под половицей: что на самом деле происходит, когда вы нажимаете на педаль акселератора.

ПРИВОД ПЕРЕДНЕГО КОЛЕСА

Хотя передний привод можно найти в такой классике, как Cord 1929 года, чрезвычайно популярная современная конфигурация основана на Mini 1959 года.Его создатель, сэр Алек Иссигонис, поместил небольшой двигатель поперечно — сбоку — под капот, установил трансмиссию и дифференциал в единое целое, называемое трансмиссией, и установил его под двигателем и в задней части. В то время как у некоторых передних водителей трансмиссия устанавливается продольно — от передней к задней, но все компоненты по-прежнему находятся впереди. Поскольку передние колеса должны управляться так же, как и двигаться, они соединены с полуосями осей через сложные универсальные шарниры, называемые шарнирами равных угловых скоростей, которые могут плавно передавать мощность при жестком шарнирном сочленении.

ПРО

• Больше места для людей и груза.
• Повышенная экономия топлива за счет меньшего веса.
• Улучшенное сцепление с дорогой в мокрую погоду за счет веса, приходящегося на ведущие колеса.

CON
• Повышенный износ передних шин и подвески.
• Стесненный моторный отсек затрудняет обслуживание.
• Ограничение мощности, с которой передние колеса могут справиться, не делая рулевое управление непредсказуемым.
• Уменьшение тяги в сырую погоду при модернизации.

Коробка передач

Любая трансмиссия работает точно так же, как и любая другая трансмиссия. Разница заключается в следующем: вместо того, чтобы быть соединенным через длинный приводной вал с задней осью, выходной вал трансмиссии приводит в движение большую шестерню, которая входит в зацепление непосредственно с зубчатым венцом дифференциала. А сам дифференциал (который был бы установлен на задней оси в автомобиле с передним приводом) расположен в картере коробки передач, установленной параллельно трансмиссии.При подаче мощности дифференциал распределяет ее на два передних колеса через полуоси.

Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

CVT набирают популярность и используются в нескольких новых Ford, Satns и Audis. Вместо шестерен в вариаторе используется ремень между двумя шкивами. Один приводится валом от двигателя, другой приводит вал в блок дифференциала и ведущие оси. Оба шкива разделены так, что их половины могут скользить ближе друг к другу и дальше друг от друга.По мере того как ремень движется выше и ниже в шкивах, эффективные передаточные числа между ведущим и ведомым валами изменяются.

ПРИВОД ЗАДНЕГО КОЛЕСА

По-прежнему классический, задний привод был практически единственной трансмиссией в течение многих лет. Продольно установленный двигатель с трансмиссией, прикрепленной непосредственно к нему, передает мощность через карданный вал на блок дифференциала на задней оси. Дифференциал поворачивает усилие на 90 ° и передает его на задние колеса.(Некоторые спортивные автомобили, такие как Corvettes, Ferraris и Porsche, размещают комбинированную трансмиссию и дифференциал — или коробку передач — в задней части.)

Карданный вал соединяется с помощью универсальных шарниров вилочного типа и шлицевого компенсатора для обеспечения вертикального и продольного перемещения подвески.

PRO
• Лучшее распределение веса спереди / сзади приводит к более маневренному управлению.
• Простота обслуживания благодаря разнесенным компонентам.
• Меньший износ, поскольку передние колеса не должны одновременно управлять автомобилем и тянуть его за собой.

CON
• Плохое сцепление с мокрой дорогой и устойчивость без сложных электронных средств управления.
• Уменьшенное пассажирское и грузовое пространство.

МКПП

Коробка передач соединена с двигателем через подпружиненный диск сцепления, покрытый с обеих сторон фрикционным материалом. Сцепление должно быть отключено для переключения передач, а трансмиссия должна быть в нейтральном положении или сцепление должно быть отключено, чтобы автомобиль можно было остановить при работающем двигателе.Трансмиссия состоит из входного вала от двигателя и выходного вала к ведущим колесам. Входные шестерни могут скользить вперед и назад, чтобы зацепиться со своими выходными сопряженными. Конусы синхронизатора между скользящими шестернями и валом обеспечивают плавное переключение передач. Реверс-редуктор находится на собственном валу.

Автоматическая коробка передач

Масляный преобразователь крутящего момента, увеличивающий крутящий момент двигателя внутри колокола трансмиссии, допускает некоторое проскальзывание, поэтому автомобиль можно остановить во время работы двигателя.Фрикционная муфта, встроенная в центр гидротрансформатора, блокирует его входной и выходной валы с одинаковой скоростью для движения по шоссе. Управляемое компьютером гидравлическое давление выбирает, какая комбинация шестерен в нескольких планетарных передачах может вращаться, изменяя соотношения между входным и выходным валами.

Открытый дифференциал

На повороте внешние колеса прорезают более широкую дугу, чем внутренние. Дифференциал должен гарантировать, что внешние и внутренние колеса могут вращаться с разной скоростью (отсюда и название), при этом обеспечивая мощность на оба колеса.Основной корпус дифференциала содержит большую коронную шестерню, которая входит в зацепление с малой ведущей шестерней, приводимой в действие приводным валом. Соотношение между зубчатым венцом и ведущей шестерней известно как передаточное число главной передачи или передаточное число задней оси. Кольцевая шестерня также вращает водило, содержащее крестовины с перпендикулярным зацеплением, которые позволяют левому и правому полуосям вращаться независимо. Оборотная сторона: колесо с наименьшим сцеплением ограничивает мощность, прилагаемую к дороге.

Дифференциал повышенного трения

Концепция обеспечения тяги нескользящему ведущему колесу с помощью дифференциала повышенного трения возникла, по крайней мере, в конце 1950-х годов.Хотя сейчас в старой теме есть много морщин, суть осталась прежней. Звездочки механически связаны для распределения крутящего момента независимо от условий. Это можно сделать, просто добавив подпружиненные блоки сцепления, которые не дают звездочкам вращаться. Затем мощность передается на оба колеса до предела мощности пакетов сцепления. Пауки также могут быть пневматически или электрически заблокированы вместе, но это нарушает функцию дифференциала.

ПРИВОД НА ЧЕТЫРЕ И Полноприводные

С точки зрения тяги, лучший из миров — это когда и передние, и задние колеса приводят автомобиль в движение.Однако передняя и задняя оси вращаются с разной скоростью, за исключением движения по идеально прямой. Таким образом, единственный способ привести автомобиль в действие при поворотах по сухой дороге — это наличие разницы между ними. (На скользкой поверхности проскальзывание покрышек компенсирует разницу в скорости вращения колес.)

Многие полноприводные автомобили имеют большую часть трансмиссии с аналогичными моделями с передним приводом, но добавляют компактный межосевой дифференциал, карданный вал и задний дифференциал. В полноприводных автомобилях используется раздаточная коробка, расположенная после трансмиссии, которая при необходимости передает мощность как на переднюю, так и на заднюю оси.При включении раздаточная коробка приводит в движение два отдельных карданных вала, которые приводят в действие отдельные дифференциалы. На настоящих полноприводных автомобилях, движущихся по бездорожью в режиме полного привода, межосевой дифференциал не используется.

PRO
• Максимальное сцепление с различными поверхностями.

CON
• Увеличенный вес, что снижает экономию топлива.
• Больше вещей, которые нужно сломать.
• Более высокая стоимость.

ПРИВОД БУДУЩЕГО

Через два десятилетия вы можете ожидать, что ваш автомобиль будет приводить в движение электрическую энергию.Скорее всего, у него будет относительно небольшой электродвигатель на каждое колесо, а концепции переднего, заднего и полного привода станут устаревшими. Электроника сможет направлять мощность на любое одно колесо, на все колеса одновременно или на любую комбинацию. Либо водородный топливный элемент, либо двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде, включающий генератор, будет поставлять электричество. Поскольку затраты на разработку топливных элементов по-прежнему огромны, более экономичной альтернативой может быть замена заправочных станций водородными заправочными станциями.

Вискомуфта

Это дифференциал без шестерен. Входной вал от коробки передач (на передних колесах) и выходной вал к задним колесам несут серию пластин, которые попеременно переплетены и расположены близко друг к другу. все пластины плавают в специальной жидкости, которая при необходимости передает мощность от входных пластин к выходным. Если передние ведущие колеса начинают пробуксовывать, их валы и диски вращаются быстрее остальных.Эта разность скоростей внутри корпуса перемешивает и нагревает жидкость, которая сгущает ее и более плотно связывает чередующиеся пластины. Некоторый крутящий момент теперь передается на более цепкие колеса, пока вращающиеся колеса не восстановят сцепление с дорогой.

Дифференциал Torsen

Torsen датируется 1983 годом. С тех пор он использовался различными автопроизводителями, включая Audi и Hummer. Torsen умножает крутящий момент, поступающий от оси, которая начинает вращаться или теряет сцепление с дорогой, и передает его на более медленно вращающуюся ось с лучшим сцеплением.Шестерни обеспечивают соотношение крутящего момента и смещения 4: 1, что означает, что они могут передавать в четыре раза больше мощности на нескользящую ось, чем может поддерживать скользящая ось. Одним из больших преимуществ систем Torsen является то, что, поскольку они чисто механические, они очень быстро реагируют на проскальзывание.

Раздаточная коробка

Это отдельная коробка передач, установленная за трансмиссией. Мощность передается на раздаточную коробку только на задние колеса или на передние и задние колеса.Отдельный карданный вал соединяет раздаточную коробку с дифференциалом передней оси. Большинство раздаточных коробок также имеют два передаточных числа: высокий и низкий. В то время как многие автомобили по-прежнему имеют раздаточную коробку с ручным включением, некоторые теперь предлагают электрически активируемое включение.

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