У яких автомобілях вводяться колісна передача. Види, пристрій і принцип роботи головної передачі

Коробка передач в автомобілі призначена для передачі крутного моменту двигуна на провідні колеса, а також для зміни тяги силового агрегату, в залежності від умов експлуатації машини. Оскільки прогрес автомобілебудування не стоїть на місці, а крокує вперед, поступово відбувається поліпшення і зміна коробок передач автомобілів.

На сьогоднішній день розрізняють наступні види коробок передач:

  • Механічна (МКПП)
  • Автоматична (АКПП)
  • Роботизована (РКПВ)
  • Варіаторная КПП (Варіатор)

Перша коробка передач, механічна, була створена більше ста років тому, вона ідеально підійде водієві, який хоче відчути всю міць мотора свого залізного коня. Автомобілі з МКПП найчастіше використовують в змаганнях зі стріт-рейсингу, саме там пілоту необхідно своєчасне зміна крутного моменту двигуна. Також автомобілі, обладнані механічною коробкою, використовуються при експлуатації на бездоріжжі, у всіляких змаганнях і шоу. Машина з МКПП зручна тим, що водій самостійно контролює крутний момент і динаміку розгону.

Плюси механічної коробки передач (Механіка):

  • Відносно невелика вага МКПП
  • Не потрібно додаткового охолодження
  • Невелика вартість
  • високий ККД
  • Можливість буксирувати інший транспортний засіб
  • Можливість завести автомобіль з «штовхача»

До значних мінусів МКПП можна віднести наступні моменти:

  • Стомлююче перемикання передач
  • Необхідність досвіду експлуатування (плавне перемикання передач)
  • Великий час перемикання самої передачі

Слід зазначити, що для нормальної роботи механічної коробки передач необхідно зчеплення і, відповідно, третя педаль в автомобілі. Зчеплення - це додатковий вузол, який відповідає за плавність перемикання передачі. За структурою МКПП ділять на два види: трехвальная і двухвальная коробка. Трехвальная складається з проміжного, ведучого і веденого валів, в двохвальною проміжний вал відсутній.

Незважаючи на всі мінуси МКПП, вона досить часто використовується в створенні автомобілів, наприклад, в Росії, в Америці, як не дивно, споживачі віддають перевагу машинам з автоматичними коробками передач.

Роботизована коробка перемикання передач РКПВ (Робот)

Здавалося б, за назвою РКПВ більше підходить в розряд автоматичних коробокпередач, але немає. Віднести РКПВ можна до механічних коробок. зібрано роботизована КППза принципом механіки, але головною відмінністю від неї є перемикання передач, здійснюваних електронікою. Говорячи простою мовою, РКПВ трохи допрацьована механічна КПП.

На жаль, роботу РКПВ не можна назвати хорошою, такий вид коробок передач встановлюється на дешеві моделі автомобілів. Роботизована коробка, як і механічна, складається з вузла з валами і шестернями і мікропроцесора, який управляє зовнішніми датчиками.

Плюси роботизованою КПП:

  • Полегшує процес керування транспортним засобом
  • економічність
  • Зручність в експлуатації
  • Невисока вартість механізму і комплектуючих

Поряд з невеликою кількістю позитивних моментів, РКПВ має значний негативний: в процесі перемикання передачі сама коробка «замислюється» і зміна передач відбувається ривками, що в свою чергу позначається на роботі двигуна не кращим чином. При роботі автомобіля з роботизованою коробкою може спостерігатися невеликий відкат при старті.

Вважається, що за роботизованими коробкамиперемикання передач стоїть майбутнє, враховуючи їх величезний ресурс і щодо низьку вартість, Такі компанії, як Форд, Мітсубісі і БМВ, роблять ставку на вдосконалення саме такого виду коробок передач.

Автоматичні коробки передач (Автомат)

Автоматична коробка передач - це спеціальний агрегат трансмісії, який служить для передачі крутного моменту від мотора до коліс автомобіля без участі водія. Автоматичні коробки передач широко застосовуються в світовому автомобілебудуванні, машини, обладнані таким видом КПП, вважають за краще купувати люди всіх країн і віків.

Автоматичні коробки розрізняються за кількістю передач, за способом їх перемикання і за типом зчеплення, це єдиний на сьогоднішній день вид КПП, у якого може бути до 8 передач.

До складу АКПП входять:

  • Планетарний редуктор з шестернями і сателітами
  • гідротрансформатор
  • система гідравліки

Редуктор є головним органом АКПП, гідротрансформатор відповідає за перетворення крутного моменту, а система гідравліки відповідає за управління планетарним редуктором. Для нормальної роботи автоматичної коробки передач в ній використовується спеціальне трансмісійне масло, Яке змащує основні складові коробки. Марка масла повинна бути вказана на щупі АКПП.

даний видкоробок передач має декілька режимів: спортивний, класичний і зимовий, що досить зручно при роботі автомобіля в певних умовах, а також володіє і особливістю ручного перемикання.

Плюси в роботі автомобіля з автоматичною коробкою перемикання передач наступні:

  • Зручність управління. Немає необхідності думати, яку передачу включити, можна сконцентрувати увагу лише на русі. Саме така КПП підходить початківцям водіям і жінкам.
  • Щадний режим експлуатації двигуна. За рахунок гідротрансформатора АКПП сама вибирає режим при початку руху, відсутність ривків при перемиканні.
  • Можливість збільшення кількості передач

Недоліки експлуатації авто з АКПП:

  • Підвищений витрата палива
  • Велика вага
  • Висока вартість обслуговування і комплектуючих
  • Втрата в динаміці і швидкості в порівнянні з МКПП
  • Відсутність можливості управління при знесенні / заметі автомобіля
  • Неможливість буксирування іншого транспортного засобу
  • При застряванні автомобіля з АКПП в грязі і снігу його не можна «розгойдати»

Варіаторная коробка перемикання передач (Варіатор)

Ще одна КПП, яка представляє види автоматичних коробок перемикання передач, варіаторная. Варіатор - це той же автомат, тільки безступінчатий. Його завдання та ж - передача крутного моменту від силового агрегату на провідні колеса.

До складу варіатора входять: диференціал, який відповідає за розподіл крутного моменту, гідротрансформатор, який перетворює передачі, планетарний механізм, який в свою чергу забезпечує обертання вторинного валу і блок управління, який відповідає за управління електронікою.

Популярні типи воротарів - сушіння, їх назву варіатор CVT, Менш поширені варіатори кліномерние і торові. Варіатор - єдиний вид автоматичних коробок передач, який виробляє перемикання без характерного «гарчання» мотора.

І все ж, для того, щоб вибрати автомобіль з відповідною коробкою передач, необхідно визначити для себе, що в підсумку ви хочете отримати: динаміку і швидкість, економічність, зручність керування автомобілем або низьку вартість авто. Після того, як будуть розставлені всі пріоритети, можна зробити вірний вибірна користь того або іншого агрегату трансмісії.

Головна передача автомобіля - елемент трансмісії, в найбільш поширеному варіанті складається з двох шестерень (відомою і провідною), покликаний перетворювати крутний момент, що надходить від коробки передач, і передавати його на провідну вісь. Від конструкції головної передачі безпосередньо залежать тягово-швидкісні характеристики автомобіля і витрата палива. Розглянемо пристрій, принцип дії, види і вимоги до механізму трансмісії.

Принцип роботи

Загальний вигляд гипоидной головної передачі

Принцип дії головної передачі досить простий: під час руху автомобіля крутний момент від двигуна передається коробці змінних передач (КПП), а потім, за допомогою головної передачі і, приводним валів автомобіля. Таким чином, головна передача безпосереднім чином змінює крутний момент, який передається колесам машини. Відповідно, за допомогою неї змінюється і швидкість обертання коліс.

Основна характеристика цього редуктора - передавальне число. Даний параметр відображає співвідношення кількості зубів веденої шестерні (пов'язана з колесами) до провідної (пов'язана з коробки передач). Чим більше передавальне число, тим швидше автомобіль розганяється (крутний момент збільшується), але при цьому зменшується значення максимальної швидкості. Зменшення передавального числа збільшує максимальну швидкість, при цьому машина починає прискорюватися повільніше. Для кожної моделі автомобіля передавальне число підбирається з урахуванням характеристик двигуна, КПП, розміру коліс, гальмівної системиі т.д.

Пристрій і основні вимоги до головної передачі

Пристрій розглянутого механізму просте: головна передача складається з двох шестерень (зубчастий редуктор). Провідна шестерня має менший розмір, при цьому вона має зв'язок з вторинним валом коробки передач. Відома шестерня більше ведучої, а пов'язана вона з і, відповідно, з колесами машини.


Схема головної передачі ведучого моста автомобіля: 1 - ведучі колеса; 2 - піввісь; 3 - ведена шестерня; 4 -провідний вал; 5 -ведучі шестерня

Розглянемо основні вимоги, що пред'являються до головної передачі:

  • мінімальний рівень шуму і вібрацій при роботі;
  • мінімальний витрата палива;
  • високий ККД;
  • забезпечення високих тягово-динамічних характеристик;
  • технологічність;
  • мінімальні габаритні розміри(Щоб збільшити кліренс і не підвищувати рівень підлоги в автомобілі);
  • мінімальна маса;
  • висока надійність;
  • мінімальна потреба в обслуговуванні.

Збільшити ККД головної передачі можна підвищивши якість виготовлення зубів обох шестерень, а також збільшивши жорсткість деталей і застосувавши в конструкції підшипники кочення. Відзначимо, що максимально скорочувати вібрації і шум при роботі найчастіше потрібно для зубчастих редукторів легкових автомобілів. Вібрації і шум можна мінімізувати, забезпечивши надійне змащування зубів, підвищивши точність зачеплення зубчастих коліс, збільшивши діаметр валів, а також іншими заходами, які підвищують жорсткість елементів механізму.

Класифікація головних передач

За кількістю пар зачеплень

  • Одинарна - має в складі тільки одну пару шестерень: провідну і провідну.
  • Подвійна - має в складі дві пари зубчастих коліс. Ділиться на подвійну центральну або подвійну рознесену. Подвійна центральна розташовується тільки в провідному мосту, а подвійна рознесена ще і в ступиці ведучих коліс. Застосовується на вантажному транспорті, так як на ньому потрібна підвищена передавальне число.

Одинарна і подвійна головна передача

По виду зубчастого з'єднання

  • Циліндрична. Застосовується на машинах з переднім приводом, в яких двигун і коробка перемикання передач мають поперечне розташування. У цьому типі з'єднання застосовуються шестерні з шевронними і косими зубами.
  • Конічна. Використовується на тих задньопривідних машинах, в яких не важливі розміри механізмів і немає обмежень на рівень шуму.
  • Гіпоїдна - найпопулярніший вид зубчастого з'єднання для автомобілів із заднім приводом.
  • Черв'ячна -в конструкції трансмісії автомобілів практично не застосовується.

Циліндрична головна передача

за компонуванні

  • Розміщення в коробці передач або в силовий агрегат. На передньопривідних автомобілях головна передача розташована безпосередньо в корпусі КПП.
  • Розміщення окремо від КПП. У машинах з заднім приводом головна пара шестерень розташовується в картері ведучого моста разом з диференціалом.

Відзначимо, що в повнопривідних автомобілях розташування головної пари зубчастих коліс залежить від різновиду приводу.


Конічна головна передача

Переваги і недоліки


Черв'ячна головна передача

Кожен з типів зубчастих з'єднань має свої плюси і мінуси. Розглянемо їх:

  • Циліндрична головна передача. Максимальна передавальне число обмежене значенням 4,2. Подальше збільшення відносини числа зубів веде до істотного збільшення розміру механізму, а також підвищенню рівня шуму.
  • Гіпоїдна головна передача. Цей тип відрізняється низьким навантаженням на зуби і зниженим рівнем шуму. При цьому через зсув в зачепленні шестерень підвищується тертя ковзання і знижується ККД, але в той же час з'являється можливість опустити карданний вал максимально низько. Передавальне число для легкових автомашин - 3,5-4,5; для вантажних - 5-7 ;.
  • Конічна головна передача. Використовується рідко через великого розміру і шумності.
  • Черв'ячна головна передача. Цей різновид зубчастого з'єднання через трудомісткість виготовлення і високу вартість виробництва практично не використовується.

Головна передача - це невід'ємна частина трансмісії, від якої залежить витрата палива, максимальна швидкістьі час розгону машини. Саме тому при тюнінгу трансмісії пару зубчастих коліс часто змінюють на покращений варіант. Це допомагає знизити навантаження на КПП і зчеплення, а також поліпшити розгінну динаміку.

Матеріал з Енциклопедія журналу "За кермом"

Головна передача - механізм, частина трансмісії автомобіля, передає крутний момент від коробки передач до ведучих коліс автомобіля. Головна передача може бути виконаною у вигляді окремого агрегату - провідного моста (задньопривідні автомобілі класичного компонування), або об'єднаної з двигуном, зчепленням і коробкою передач в єдиний силовий блок (задньомоторний і передньопривідні автомобілі).
За способом передачі крутного моменту головні передачі поділяються на зубчасті(Шестерні) і ланцюгові. Ланцюгові головні передачі в даний час використовуються тільки на мотоциклах і велосипедах.
Ланцюгова головна передача складається з двох зірочок - провідною, насадженої на вихідний вал коробки передач, і відомою, об'єднаної з маточиною ведучого (заднього) колеса мотоцикла. Кілька складніше по пристрою головна передача велосипеда з планетарної коробкою передач. Ведена зірочка, що приводиться в рух ланцюгом, приводить в обертання шестерні планетарної коробки, вбудованої в маточину колеса і через неї - провідне заднє колесо.
Іноді в мотоциклах класичної компоновки в головній передачі замість ланцюга використовується зубчастий армований ремінь (наприклад, в головній передачі мотоциклів «Харлей-Девідсон»). В цьому випадку зазвичай говорять про пасової передачі, як про окремий тип головної передачі.
ремінна головнапередача широко використовується в легких мотоциклах і в скутерах (моторолерах) з безступінчатим варіатором. В цьому випадку варіатор служить в якості головної передачі, оскільки ведений шків ремінного варіатора об'єднаний з маточиною ведучого колеса мотоцикла.

Класифікація зубчастих головних передач


Подвійна головна передача

За кількістю пар зачеплення головні передачі поділяються на одинарніі подвійні. Одинарні головні передачі встановлюються на легкові автомобілі і вантажівки, містять одну пару конічних шестерень постійного зачеплення. Подвійні головні передачі установлюють на вантажівки, автобуси і важкі транспортні машини спеціального призначення. У подвійній головною передачі в постійно зачепленні знаходяться дві пари шестерень - конічних і циліндричних. Подвійна передача здатна передати більший крутний момент, ніж одинарна.
На тривісних вантажних автомобілях і багатовісної транспортної техніки застосовуються прохідні головні передачі, в яких крутний момент передається не тільки на середню провідну вісь, а й на подальшу, також провідну. В абсолютній більшості легкових автомобілів і двовісних вантажних автомобілів, Автобусів, в інший транспортної техніки з однією провідною віссю застосовуються непрохідні головні передачі.
Ті, хто отримав найбільше поширення одинарні головні передачі за типом зачеплення поділяються на:

  • 1. черв'ячні, В яких крутний момент передається черв'яком на черв'ячне колесо. Черв'ячні передачі, в свою чергу, поділяються на передачі з нижнім і верхнім розташуванням черв'яка. Черв'ячні головні передачі іноді застосовуються в багатовісних транспортних засобах з прохідної головною передачею (або з декількома прохідними головними передачами) і в автомобільних допоміжних лебідках.

В черв'ячних передачах ведене шестерним колесо має однотипне пристрій (завжди великого діаметру, який залежить від закладеного в конструкцію редуктора передавального відносини, завжди виконується з косими зубами). А черв'як може мати різну конструкцію.
За формою черв'яки розділяються на циліндричні і глобоїдні. За напрямку лінії витка - на ліві і праві. За кількістю канавок різьблення - на однозахідні і багатозахідні. За формою різьбовій канавки - на черв'яки з архімедовим профілем, з конволютним профілем і евольвентним профілем.

  • 2. циліндричніголовні передачі, в яких крутний момент передається парою циліндричних шестерень - косозубих, прямозубих або шевронних. Циліндричні головні передачі встановлюються в передньопривідні автомобілі з поперечно розташованим двигуном.
  • 3. гіпоїдні(Або спіроїдні) головні передачі, в яких крутний момент передається парою шестерень з косими або криволінійними зубами. Пара шестерень гипоидной передачі або співвісний (зустрічається рідше), або осі шестерень зміщені відносно один одного - з нижнім або верхнім зміщенням. За рахунок складної форми зубів площа зачеплення збільшена, і шестерна пара здатна передавати більший крутний момент, ніж шестерні головної передачі інших типів. Гіпоїдні передачі встановлюються в легкові та вантажні автомобілі класичної (задньопривідної з переднім розташуванням двигуна) і заднемоторной компоновок.

Подвійні головні передачі за типом зачеплення поділяються на:

  • 1. Центральні одно та двоступеневі. У двоступеневих головних передачах передбачено перемикання пар шестерень для зміни крутного моменту, що передається на провідні колеса. Такі головні передачі використовуються на гусеничної і важкої транспортної техніки спеціального призначення.
  • 2. рознесеніголовні передачі з колісними або бортовими редукторами. Такі головні передачі установлюють на легкові машини(Джипи) і вантажні автомобілі для збільшення дорожнього просвіту, На колісні транспортери військового призначення.

Крім цього подвійні головні передачі поділяються на кшталт зачеплення пар шестерень на:

  • 1. Конічно-циліндричні.
  • 2. Цилиндрическо-конічні.
  • 3. Конічної-планетарні.

В автомобілях зубчасті головні передачі виконані у вигляді єдиного агрегату з диференціалом - механізмом поділу крутного моменту між двома колесами провідної осі. У важких мотоциклах з карданної передачею і приводом на заднє колесо диференціал не застосовується. В мотоциклах з бічної коляскою і повним приводом(На заднє колесо мотоцикла і на колесо коляски) диференціал виконаний у вигляді окремого механізму. На подібні мотоцикли встановлюють дві незалежні головні передачі, пов'язані між собою диференціалом.

Принцип роботи гипоидной головної передачі


Крутний момент передається від двигуна через зчеплення, коробку передач і карданний вал на вісь провідної шестерні гипоидной головної передачі. Ось провідної шестерні встановлена ​​співвісно ведучому валу двигуна і відомому валу КП. При обертанні провідна шестерня, що має менший діаметр, ніж відома шестерня, передає крутний момент зубах відомої шестерні, приводячи її в обертання. Оскільки контакт поверхні зубів збільшений за рахунок їх особливої ​​форми - косою або криволінійної - передається крутний момент може досягати дуже високих значень. Однак, складна форма зубів призводить до того, що на їх поверхню впливають не тільки ударні навантаження, а й сили тертя (через прослизання зубів відносно один одного). Тому в гіпоїдних головних передачах використовують спеціальне масло, що володіє високими мастильними властивостямиі забезпечує довгий термінслужби шестеренчатой ​​пари.


Принцип дії черв'ячної головної передачі
В силу конструктивних особливостей, Великого передавального відносини (від 8 до рульових механізмах, до 1000 в особливо потужних лебідках) і низького ККД червячная пара в автомобільних головних передачах (за рідкісним винятком) не застосовується. Найбільшого поширення вона отримала в лебідках.
Крутний момент передається на черв'ячні колесо через коробку відбору потужності, що підключається до роздавальної коробки, встановленої (як правило, трапляються й інші кінематичні схеми) за коробкою передач автомобіля. Осі черв'яка і відомою шестерні (веденого колеса) розташовуються під прямим кутом (але зустрічається і інше розташування осей черв'ячної пари). Черв'ячне колесо входить в зачеплення з веденим косозубих (для забезпечення щільного контакту і збільшення поверхні зачеплення) шестерним колесом. Крутний момент передається від гвинтової канавки черв'яка на зуби відомої шестерні. Частота обертання черв'яка набагато вище, ніж частота обертання веденого колеса. За рахунок цього пропорційно збільшується крутний момент - чим більше передавальне відношення, тим більше зусилля здатна розвинути лебідка.
Черв'ячна передача має низку переваг перед головними передачами інших типів. Вона відрізняється високою зносостійкістю і не вимагає застосування високоякісних мастильних матеріалів. Вона здатна передавати надвисокий крутний момент. Відрізняється малошумність і плавністю ходу (через відсутність ударних навантажень на канавку черв'яка і поверхню зубів веденої шестерні). Нарешті, черв'ячна передача має властивість самоторможения - при припиненні передачі крутного моменту на черв'як, обертання веденого колеса автоматично припиняється.
До недоліків черв'ячної передачі відносять схильність до нагрівання через сил тертя, до заїдання механізму при незначному зносі, підвищені вимоги до точності складання черв'ячної пари.
Черв'ячна головна передача відноситься до редукторів незворотного дії. Якщо зусилля передається від веденого шестеренчатого колеса до ведучого черв'яка, тобто в зворотному порядку, черв'як обертатися не буде. Отже, черв'ячна головна передача виключає рух автомобіля по інерції, накатом. Звідси її застосування на тихохідної транспортної техніки і машинах спеціального призначення. На лебідках для забезпечення вільного обертання барабана червячную пару постачають муфтою вільного (зворотного) ходу, яка роз'єднує барабан і ведене зубчасте колесо при його обертанні в зворотному напрямку - розмотування троса лебідки.

Загальний пристрій і принцип роботи легкового автомобіляпо структурній схемі

Склад і принцип роботи сучасних легкових автомобілів, передньо-приводних, задньопривідних і повнопривідних загалом однакові.

Структурна схема заднеприводного автомобіля показана на рис. 6.1.1.

До складу автомобіля входять:

  • двигун 1;
  • силова передача або, До складу якої входять: зчеплення 5, коробка передач 7, карданна передача 8, головна передача і диференціал 11, півосі 10;

Мал. 6.1.1.Структурна схема заднеприводного автомобіля: 1 - двигун; 2 - педаль подачі палива; 3 - генератор; 4 - педаль зчеплення; 5 - зчеплення; 6 - важіль перемикання передач; 7 - коробка перемикання передач; 8 - карданна передача; 9 - колесо; 10 - піввісь; 11 - головна передача і диференціал; 12 - гальмо (ручний) гальмо; 13 - основна гальмівна система; 14 - стартер; 15 - електроживлення від акумулятора; 16 - підвіска; 17 - рульове управління; 18 - гідромагістралей

  • ходова частина, В яку входять: передня і задня підвіски 16, колеса і шини 9;
  • механізми управління, Що складаються з рульового управління 17, основний 13 і стояночної 12 гальмівної системи;
  • електрообладнання, До складу якого входять джерела електричного струму (акумулятор і генератор), електричні споживачі (система запалювання, система пуску, прилади освітлення і сигналізації, контрольно-вимірювальні прилади, системи обігріву і вентиляції, склоочисник, стеклоомиватель і ін.);
  • несучий кузов.

У передньопривідних автомобілів немає карданної передачі і надкарданного короба в кузові, тому салон світлішає і комфортабельний, а маса автомобіля менше.

двигун 1 (рис. 6.1.1) - машина, яка перетворює будь-який вид енергії (бензин, газ, дизельне паливо, Заряд електрики) в енергію обертання колінчастого двигуна.

На більшості сучасних автомобілів встановлені поршневі двигунивнутрішнього згоряння (ДВЗ), в яких частина енергії, що виділяється при згорянні палива в циліндрі, перетворюється в механічну роботу обертання колінчастого вала(Рис. 6.1.2).

Літраж - одиниця виміру обсягу двигуна дорівнює добутку площі поршня на довжину його ходу і число циліндрів. Літраж характеризує потужність і розміри двигуна, виражається в літрах або кубічних сантиметрах.

Для зміни кількості паливної суміші, яка подається в циліндр (для зміни потужності двигуна), служить педаль подачі палива (педаль газу) 2.

Мал. 6.1.2. Зовнішній вигляд сучасного двигуна: 1 - кришка клапанної коробки; 2 - пробка горловини для заливки масла в двигун; 3 - головка блоку циліндрів; 4 - шківи; 5 -приводний ремінь; 6 - генератор; 7 - картер; 8 - піддон; 9 - випускний колектор

На колінчастому валу встановлений маховик із зубчатим вінцем, який є провідним 5.

зчеплення 5здійснює постійну механічну зв'язок між двигуном і коробкою передач і призначене для короткочасного її відключення на час, необхідний для вмикання або перемикання передачі.

Зчеплення (рис. 6.1.3) являє собою дві фрикційні муфти 1 і 3, притиснуті один до одного пружиною 4. Ведучий диск 1 механічно пов'язаний з колінчастим валом двигуна, ведений диск 3 - з ведучим валом коробки передач 14.

Включення і вимикання зчеплення здійснюється водієм за допомогою педалі 8 (коли педаль натиснута, зчеплення вимкнено). При натисканні на педаль диски зчеплення 1 і 3 розходяться, провідний диск 1, пов'язаний з двигуном 13, обертається, але це обертання на ведений диск 3 не передається (зчеплення вимкнено). Вимикати зчеплення потрібно на період включення або переключення передач для ненаголошеного з'єднання шестерень в коробці передач.

При плавному відпуску педалі відбувається плавне зчеплення ведучого і веденого дисків. При цьому за рахунок прослизання провідний диск плавно нав'язує обертання відомому диску. Той починає обертатися, передаючи крутний момент на первинний вал коробки передач 14. Таким чином автомобіль може почати плавний рух з місця або ж продовжить рух на новій передачі.

Коробка перемикання передач служить для зміни за величиною і на-правлінню крутного моменту і передачі його від двигуна до ведучих коліс, а також для тривалого роз'єднання двигуна від ведучих коліс під час стоянки автомобіля.

Коробка передач може бути механічною (з ручним перемиканням передач) або автоматичною (гідротрансформатор, роботизована або варіаторная коробка).

Мал. 6.1.3. Схема зчеплення: 1 - маховик; 2 - ведений диск зчеплення; 3 - натискний диск; 4 - пружина; 5 - віджимні важелі; 6 - вижимний підшипник; 7 - вилка вимикання зчеплення; 8 - педаль зчеплення; 9 - головний циліндрзчеплення; 10 - гідравлічна рідина; 11 - трубопровід; 12 - робочий циліндр зчеплення; 13-двигун; 14 - провідний вал коробки передач; 15 - коробка передач

Механічна коробка перемикання передач (рис. 6.1.4)являє собою редуктор з східчасто змінним коефіцієнтом передач.

У його складі:

  • картер 12, в якому розміщено масло 13 для змащування деталей;
  • первинний вал 2, пов'язаний з відомим диском зчеплення 1
  • шестерня первинного вала 3, яка пов'язана постійно з шестернею проміжного вала;
  • проміжний вал 4 з набором шестерень різного діаметру;
  • вторинний вал 9 з набором шестерень, які здатні переміщатися за допомогою вилки перемикання передач 6;
  • механізм перемикання передач 8 з важелем перемикання 7;
  • синхронізатори - пристрої, що забезпечують вирівнювання швидкостей обертання шестерень під час перемикання передач.

Водій перемикає передачі за допомогою важеля перемикання 7. Оскільки в коробці передач сучасного автомобіляє великий набір шестерень, то вводячи в зачеплення різні їх пари (при включенні будь-якої передачі), водій змінює і загальне передавальне число (коефіцієнт передачі). Чим нижче передача, тим нижче швидкість руху автомобіля, але більший крутний момент і навпаки.

При працюючому двигуні перед включенням або перемиканням передач в механічній коробці для ненаголошеного перемикання шестерень потрібно вичавлювати педаль зчеплення (вимикати зчеплення).

Мал. 6.1.4. Механічна коробка перемикання передач: 1 - зчеплення; 2 - первинний вал; 3 - провідна шестерня; 4 - проміжний вал; 5 - шестерня вторинного вала; 6 - вилка перемикання передач; 7 - важіль перемикання передач; 8 - перемикаючий пристрій; 9 - вторинний вал; 10 - хрестовина; 11 - карданна передача; 12 - картер; 13 - масло для коробки передач

Найбільш поширені схеми перемикання передач в легкових автомобілях наведені на рис. 6.1.5.

Мал. 6.1.5. Найбільш поширені схеми перемикання передач в легкових автомобілях - 1 і 2, 3 і 4 - користування важелем перемикання передач

В автоматичну коробку перемикання передач(Рис. 6.1.6) входять:

  • гідротрансформатор (2, 5, 4, 5, 9), який безпосередньо приєднаний до двигуна, заповнений гідравлічної рідиною 10. Рідина є середовищем для передачі крутного моменту від двигуна до механічної коробки передач. Принцип роботи такий: зі збільшенням оборотів двигуна збільшуються обороти вала 2 з лопатями 3, які спричиняють обертання гідравлічної рідини 10. Обертається рідина починає тиснути на лопаті вторинного вала 4 і викликає обертання вторинного валу. Гідротрансформатор по суті своєї роботи виконує роль зчеплення;
  • механічна коробкапередач 7 отримує обертання від гідротрансформатора, перемикання передач в ній здійснюється сервоприводами по командам блоку управління 6.

Мал. 6.1.6. Автоматична коробка перемикання передач: 1-двигун; 2 - первинний вал; 3 - лопаті первинного вала; 4 - лопаті вторинного вала: 5 - вторинний вал; 6 - блок управління коробкою-автомат; 7 - механічна коробка перемикання передач; 8 - вихідний вал

Для управління автоматичною, роботизованою або вариаторной коробкою передач служить селектор перемикання передач (рис. 6.1.7).

Мал. 6.1.7. Типові схеми селектор автоматичних коробок перемикання передач:

Р - парковка, механічно блокує коробку передач; R - задній хід, Включати слід тільки після повної зупинки автомобіля; N - нейтраль, в цьому положенні можна запускати двигун; D - драйв, рух вперед; S (D3) - діапазон знижених передач, Включається на дорогах з невеликими підйомами. Гальмування двигуном більш ефективне, ніж в положенні D; L (D2) - другий діапазон знижених передач. Чи включається на важких ділянках доріг. Гальмування двигуном ще більш ефективне

Карданна передача(В задньо-і повноприводному автомобілі) Дозволяє передавати крутний момент від коробки передач на задній міст(Головну передачу) в умовах руху автомобіля по нерівній дорозі (рис. 6.1.8).

Мал. 6.1.8. Карданна передача: 1 - передній вал; 2 - хрестовина; 3 - опора; 4 - карданний вал; 5 - задній вал

Головна передача 5 служить для збільшення крутного моменту і передачі його під прямим кутом на півосі 6 автомобіля (рис. 6.1.9).

диференціалзабезпечує обертання ведучих коліс з різними швидкостями при повороті автомобіля і русі коліс по нерівній дорозі.

напівосі 6 передають крутний момент ведучих коліс 7.

Ходова частина забезпечує рух і плавність ходу. Вона включає в себе підрамник, як правило, поєднаний, до якого за допомогою передньої і задньої підвісоккріпляться елементи передньої і задньої осей з маточинами і колесами 7.

Механізми і деталі ходової частини пов'язують колеса з кузовом, гасять його коливання, сприймають і передають сили, що діють на автомобіль.

Перебуваючи в салоні легкового автомобіля, водій та пасажири відчувають повільні коливання з великими амплітудами і швидкі коливання з малими амплітудами. Від швидких коливань захищає м'яка оббивка сидінь, гумові опори двигуна, коробки передач та ін. Захистом від мед-них коливань служать пружні елементи підвіски, колеса і шини.

Мал. 6.1.9. задньопривідний автомобіль: 1 - двигун; 2 - зчеплення; 3 - коробка передач; 4 - карданна передача; 5 - головна передача; 6 - піввісь; 7 - колесо; 8 - на ресорах; 9 - пружинна підвіска; 10 - рульове керування

Підвіска (рис. 6.1.10) призначена для пом'якшення та гасіння коливань, що передаються від нерівностей дороги на кузов автомобіля. Завдяки підвісці коліс кузов здійснює вертикальні, поздовжні, кутові і поперечно-кутові коливання. Всі ці коливання визначають плавність ходу автомобіля. Підвіска може бути залежною і незалежною.

Залежна підвіска (рис. 6.1.10), коли обидва колеса однієї осі автомобіля пов'язані між собою жорсткою балкою (задні колеса). При наїзді на нерівність дороги одного з коліс друге нахиляється на той же кут. Незалежна підвіска, коли колеса однієї осі автомобіля не пов'язані жорстко між собою. При наїзді на нерівність дороги одне з коліс може змінювати своє положення, положення другого колеса не змінюється.

Мал. 6.1.10. Схема роботи залежною (а) і незалежної (б) підвіски коліс автомобіля

Пружний елемент підвіски (пружина або ресора) служить для пом'якшення ударів і коливань, що передаються від дороги до кузова.

Мал. 6.1.11. Схема амортизатора:

1 - кузов автомобіля; 2 - шток; 3 - циліндр; 4 - поршень з клапанами; 5 - важіль; 6 - нижня проушина; 7 -гідравлічні рідина; 8 - верхня проушина

Гасить елемент підвіски - амортизатор (рис. 6.1.11) - необхідний для гасіння коливань кузова за рахунок опору, що виникає при перетікання рідини 7 через калібровані отвори з порожнини «А» в порожнину «В» і назад (гідравлічний амортизатор). Також можуть застосовуватися газові амортизатори, в яких опір виникає при стисненні газу. стабілізатор поперечної стійкостіавтомобіля призначений для підвищення керованості і зменшення крену автомобіля на поворотах. На повороті кузов автомобіля одним своїм боком притискається до землі, в той час як другий бік хоче піти «у відрив» від землі. Ось у відрив-то йому і не дає можливості піти стабілізатор поперечної стійкості, який, притулившись до землі одним кінцем, другим притискає іншу сторону автомобіля. А при наїзді будь-якого ко-лісу на перешкоду стрижень стабілізатора закручується і прагне повернути це колесо на своє місце.

Мал. 6.1.12. Схема рульового управління типу «шестерня - рейка»: 1 - колеса; 2 - поворотні важелі; 3 - кермові тяги; 4 - рейка рульового механізму; 5 шестерня; 6-рульове колесо

Рульове управління(Рис. 6.1.12) служить для зміни напрямку руху автомобіля за допомогою рульового колеса. При обертанні керма 6 шестерня 5 обертається і переміщує рейку 4 в ту чи іншу сторону. Рейка при переміщенні змінює положення тяг 3 і пов'язаних з ними поворотних важелів 2. Колеса повертаються.

Мал. 6.1.13. Гальмівна система: основна - 1-6 і стояночная (ручна) -7-10. Виконавчі гальмівні пристрої: А -дісковие; Б - барабанного типу; 1 - головний гальмовий циліндр; 2 - поршень; 3 - трубопроводи; 4 - гідравлічна гальмівна рідина; 5 - шток; 6 - педаль гальма; 7 - важіль ручного гальма; 8 - трос; 9 - зрівнювач; 10 - трос

Гальмівна система(Рис. 6.1.13) служить для зниження швидкості обертання коліс за рахунок сил тертя, що виникають між гальмівними колодками 11 і гальмівними барабанамиА чи дисками Б, а також для утримання автомобіля в нерухомому стані на стоянках, на спусках і підйомах за допомогою ручної гальмівної системи (7-10). Водій управляє гальмівною системою за допомогою педалі гальма 6 основний гальмівної системи і важеля стоячи-нічного (ручного) гальма 7.

Основна гальмівна система (1-6), як правило, багатоконтурна, тобто при натисканні на педаль гальма 6 переміщаються поршні 2, тиск гідравлічної гальмівної рідини 4 по трубопроводах 3 передається до виконавчих гальмівним пристроямА - для гальмування передніх коліс і гальмівним виконавчим пристроям Б - для гальмування задніх коліс. Системи А і Б - незалежні один від одного. Якщо один контур гальмівної системи вийде з ладу, то інший буде продовжувати виконувати функцію гальмування, хоча і менш ефективно. Багатоконтурні гальмівної системи підвищує безпеку руху.