Что такое трансмиссия и как она работает

В автомобиле механизм трансмиссии выполняет передачу крутящего мoмента с двигателя на ведущие кoлеса, при этом направление, соотношение между ведущими колесами и величина крутящего момента могут изменяться. Что такое трансмиссия и как она работает — Трансмиссия бывает механическим, электрическим, гидравлическим, комбинированным вариантом. На легковом автомобиле применяют механическую, на грузовике и автобусе механическую и гидромеханическую трансмиссию, на большегрузном автомобиле часто применяют электромеханическую трансмиссию.

Что такое трансмиссия и как она работает

Что такое трансмиссия и как она работает

К узлам и агрегатам трансмиссии относят коробку передач, сцепление, главную передачу, приводные валы, дифференциал. Сцепление осуществляет передачу крутящего мoмента с двигателя на коробку передач, кратковременно отсоединяет мотор от коробки передач, а также плавно их соединяет. Сцепление защищает детали трансмиссии и двигателя от перегрузок и повреждений во время быстрого включения передач и резкого торможения. Механизм сцепления приводится в действие через тросовую тягу при нажатии на педаль сцепления. В механизме сцепления основными деталями являются ведущий диск на пружинах, жестко прикрепленный на маховике коленвала двигателя, и ведомый диск, который закреплен к ведущему колесу коробки передач.

Работа сцепления. Когда педаль сцепления не выжата, нажимной диск (называется крышкой сцепления) через мембранную пружину прижимает к маховику ведомый диск, таким образом усилие от мотора передается на коробку передач. Когда педаль сцепления выжата, педаль через приводной трос воздействует на подшипник отключения сцепления. Этот подшипник в коробке передач передвигается по валу и нажимает на рычаги отключения сцепления. Рычагами ведущий диск отводится назад, сжимаются пружины, ведомый диск прекращает прижиматься к маховику, и в результате этого крутящий момент с мотора не передается на ведущий вал коробки. Сцепление включается плавно благодаря проскальзыванию дисков до момента, в котором они еще не прижались друг к другу полностью. Однодисковый фрикционный механизм сцепления от сцепления с 2-мя ведомыми дисками отличается наличием нажимного среднего диска, который размещен между 2-мя ведомыми дисками.

Большинство грузовых автомобилей, сделанных в России, используют механический привод отключения сцепления, состоящий из возвратной пружины, педали, валика с рычагом, рычага вилки отключения сцепления, тяги, оттяжной пружины, вилки, муфты и упорного шарикового подшипника. Сцепление выключают нажатием на педаль. Так приходят во взаимодействие все приводные детали, в результате чего у муфты подшипник нажимает на рычаги выключения (на их внутренние концы), диск нажимной отводится, а диск ведомый высвобождается от усилия сжимающих пружин. При отпускании педали сцепление включается, при этом муфта и упорный подшипник занимают исходное положение, высвобождая рычаги выключения, под действием пружин ведущий диск прижимает к маховику ведомый диск.

Коробка передач, меняя крутящий момент (он передается от коленвала мотора к ведущим колесам), изменяет силу тяги у ведущих колес при движении на подъем, трогании с места, разгоне и движении машины задним ходом. Все это происходит через зацепления шестерен с разным числом зубьев. Также коробка передач, переключаясь в нейтральное положение, разобщает двигатель и сцепление от остальных механизмов трансмиссии, например, во время долгой стоянки или во время движения на холостом ходе. Коробки передач в зависимости от модели машины бывают четырех- и пятиступенчатыми. Коробка передач включаeт в себя картер, вeдущий вал с шестерней, ведомый вал, промежуточный вал, у заднего хода ось шестерни, блок передвижных шестерен и механизм, переключающий передачи. Промежуточный, ведущий и ведомый валы производят из стали. Они устанавливаются на роликовых подшипниках. У картера имеются две крышки – боковая и верхняя. В картере (в нижней стенке) есть отверстие, чтобы сливать отработанное масло. В боковой крышке картера находится отверстие, чтобы заполнять коробку свежим маслом. Отливают картер из чугуна.

В наше время некоторые модели автомобилей оборудованы ступенчатыми коробками передач, в которых автоматизировано переключение, созданы на базе микропроцессов. Также есть модели машин с установленными бесступенчатыми передачами фрикционного типа. На автомашинах с большой грузоподъемностью (75 т и выше) используют электромеханические передачи.

Коробка раздаточная. На автомобилях с повышенной проходимостью и ведущими (передним и задним) мостами применяются раздаточные коробки. С помощью раздаточной коробки крутящий момент передается к ведущим мостам, а также включается и выключается передний ведущий мост. Ее обычно устанавливают за коробкой передач. Коробка раздаточная с коробкой передач соединяется при помощи карданного вала. В зависимости от назначения раздаточные коробки могут выполняться с дополнительными понижающими передачами либо без них. В раздаточную коробку входят ведущий мост, промежуточный вал, ведомый вал и у переднего моста приводной вал.

В простой раздаточной коробке, где отсутствует понижающая передача, у заднего моста вал постоянно соединен с приводными механизмами. Передний мост включается с помощью зубчатой муфты. При таком включении сила сцепления покрытия дороги с автомобильными колесами соответственно определяет крутящий момент на ведущих колесах заднего и переднего мостов. Межосевой дифференциал, устанавливаемый в более сложной раздаточной коробке, предоставляет возможность вращаться приводным валам заднего и переднего мостов с различными угловыми скоростями. При таком вращении во время поворота передние колеса не проскальзывают, так мощность не теряется и топливо экономится. В раздаточной коробке сбоку находится механизм, переключающий передачи. В него входят два ползуна и вилки, в действие они приводятся рычагами, расположенными в автомобильной кабине.

С помощью карданной передачи крутящий момент передается механизмам, у которых валы не соосны либо размещены под углом, причем их взаимоположение может изменяться в процессе движения из-за дорожных неровностей. Связь между рулевым колесом и рулевым механизмом, привод кое-каких вспомогательных механизмов тоже требуют применения карданной передачи.

В карданную передачу входят карданный шарнир, основной карданный вал, промежуточный карданный вал, промежуточная опора.

Главная передача у некоторых автомобиле, например «Вольво-600», установлена в кузове, в них связь главной передачи и коробки передач осуществляется с помощью торсионного вала без карданных шарниров. Ремонт трансмиссии Вольво сложен из-за конструктивной особенности, обращайтесь на сервис к профессионалам. Сложные узлы трансмиссии требуют регулярного обслуживания, чтобы не допустить серьезных поломок. Сервис Вольво дает консультации по работе агрегатов, выполняет ремонт и обслуживание как трансмиссии, так и всех механизмов автомобиля.

На российских автомобилях применяют вильчатые жесткие карданные шарниры с неравными угловыми скоростями, они на игольчатых подшипниках и асинхронные. В приводе на управляемых передних ведущих колесах используют шарниры с равными угловыми скоростями – синхронные. В них передача вращения от ведущей вилки на ведомую осуществляется через шарики, перекатывающиеся по круговым вилочным желобам. Для центрирования вилок имеется центральный шарик.

На легковых автомобилях в карданных передачах обычно устанавливают полукарданные упругие шарниры. Если соединяемые механизмы собраны с неточностью, и если они устанавливаются на недостаточно жесткое основание, то для компенсации неточности применяют полукарданные жесткие шарниры. На автомобилях с повышенной проходимостью крутящий момент при помощи карданной передачи передается от коробки передач на раздаточную коробку и уже от нее на ведущие мосты. При применении автоматической коробки передач уменьшается расход топлива, передачи переключаются с высоким качеством.

Главная передача. Она дозволяет увеличить крутящий момент и изменить под прямым углом его направление к продольной оси машины, также главная передача передает вращательное движение с карданной передачи на ведущие колеса. Главные передачи бывают двойными и одинарными коническими. В одинарную главную передачу входит одна пара шестерен, а в двойную – пара конических и пара цилиндрических шестерен. Установку двойных главных передач осуществляют на автомобилях с большей грузоподъемностью, чтобы повысить передаваемый крутящий момент.

Легковые автомобили и грузовые автомобили с малой и средней грузоподъемностью оборудованы простыми одинарными коническими главными передачами. При применении одинарных передач гипоидного зацепления у ведущей шестерни ось размещена ниже ведомой, что дозволяет спустить карданную передачу ниже, убрав из автосалона у карданной передачи канал расположения. В гипоидной передаче основания зубьев шестерен утолщенной формы, что способствует повышению их износостойкости и нагрузочной способности. Кроме того, с помощью гипоидного зацепления шестерен снижается центр тяжести автомобиля. На цилиндрическом (1 штука) и на конических (2 штуки) подшипниках устанавливается ведущая коническая малая шестерня. Ее выполняют вместе с валом. Ведомую коническую большую шестерню закрепляют на коробке дифференциала, оба установлены на 2-ух конических подшипниках в заднем мосту картера. Чтобы обеспечить плавную и бесшумную работу, применяют шестерни с зубьями в виде спирали.

Дифференциал. С помощью дифференциала крутящий момент передается от главной передачи на полуоси автомобиля. Благодаря дифференциалу ведущие колеса на неровностях дороги, при поворотах или при разной степени сцепления с покрытием дороги (например, во время пробуксовки, когда одно колесо расположено на твердом грунте, а другое – на рыхлом, мягком) могут вращаться с различной частотой. Шестеренчатый конический дифференциал, используемый на автомобилях, включает в себя полуосевые шестерни, у главной передачи ведомую шестерню, коробку дифференциала, сателлиты с крестовиной. Если автомобиль с повышенной проходимостью движется по бездорожью, используют самоблокирующиеся дифференциалы или дифференциалы на принудительной блокировке. Когда включается блокировка, происходит жесткое соединение дифференциала и полуосевой шестерни зубчатой муфты, так колеса независимо от сцепления с дорожным покрытием начинают вращаться с одной угловой скоростью. С помощью полуосей крутящий момент от дифференциала передается на ведущие колеса. По изгибающей нагрузке полуоси делятся на полуразгруженные и полунагруженные. Полуоси, разгруженные полностью, устанавливаются внутри моста свободно, а колесная ступица жестко соединяется с полуосевым фланцем. Такие полуоси используют в автобусах, а также на автомобилях со средней и большей грузоподъемностью. Опираются полуразгруженные оси на подшипник, который расположен изнутри балки моста, а колесная ступица тоже жестко соединяется с полуосевым фланцем. Они применяются в грузовых автомобилях (в задних мостах) с малой и средней грузоподъемностью и в легковых автомобилях.

Ведущие мосты. В автомобилях мосты функционируют как оси, на которых оборудованы колеса. Автомобильные мосты могут быть ведомыми на управляемых колесах, ведущими, поддерживающими, ведущими на управляемых колесах. Один агрегат ведущего моста объединяет дифференциал, главную передачу и полуоси, расположенные на ведущем мосту в одном картере. Когда механизмы ведущего моста осуществляют передачу крутящего момента, его картер в этот момент испытывают усилия, стремящиеся провернуть мост в противоположном направлении вращению колес. Удержание ведущего моста от такого проворачивания выполняет подвеска и ее направляющие элементы. Подвеска передает осевые усилия (возникает при движении автомобиля) на картер моста. У двухосных автомобилей с повышенной проходимостью ведущие – оба моста, у автомобилей с тремя осями ведущие – два задних либо три моста.

Привод ведущих колес. С помощью него выходные валы дифференциала передают крутящий момент на передние ведущие колеса. Благодаря приводу ведущих колес движение автомобиля становится управляем. Привод на легковых автомобилях включает в себя два вала: для левого и правого колес. В каждом из валов есть внутренний и наружный шарниры с равными угловыми скоростями. Перемещение колес во время поворота относительно вертикальной оси, чтобы изменить направление движения автомобиля, обеспечивают наружные шарниры. Перемещение колес во время вертикальных ходов подвески в зависимости от покрытия дороги обеспечивают внутренние шарниры.

Теперь смотрим 2 видео ролика:

1 — грамотное и серьезное объяснение, что такое трансмиссия и как она работает

2- Очень веселый мультфильм, что такое трансмиссия и как она работает

Что такое трансмиссия и как она работает