Дорогам России - Безопасное Движение!

Авто шасси. Часть 1. Трансмиссия

 

 

Вы можете задать интересующие вас вопросы по теме представленной статьи, оставив свой комментарий внизу страницы.

Вам ответит заместитель генерального директора автошколы «Мустанг» по учебной работе

Преподаватель высшей школы, кандидат технических наук

Кузнецов Юрий Александрович

Шасси – это совокупность агрегатов, предназначенных для передачи механической энергии от двигателя к ведущим колесам, передвижения автомобиля и управления им.

Шасси состоит из:

- трансмиссии,

- ходовой части,

- системы управления.

Часть 1.Трансмиссия

Трансмиссия – это совокупность агрегатов и механизмов, соединяющих двигатель с ведущими колесами автомобиля.

Назначение трансмиссии:

- передавать крутящий момент от двигателя к ведущим колесам;

- изменять величину и направление крутящего момента;

- перераспределять крутящий момент между ведущими колесами.

По способу передачи и трансформации крутящего момента трансмиссии делятся на следующие виды:

- Механическая трансмиссия (передает и преобразует механическую энергию). Преимущества их состоят в высоком коэффициенте полезного действия (КПД), компактности и малой массе, надежности в работе, относительной простоте в производстве и эксплуатации. Недостатком механической трансмиссии является ступенчатость изменения передаточных чисел, снижающая использование мощности двигателя. 

- Гидромеханическая трансмиссия имеет гидромеханическую коробку передач и механический редуктор. Преимущества этих трансмиссий состоят в автоматическом изменении крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений, возможности автоматизации переключения передач и облегчении управления, фильтрации крутильных колебаний и снижении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии и двигатель, и в повышении вследствие этого надежности и долговечности поршневого двигателя и трансмиссии.

- Электромеханическая трансмиссия (преобразует механическую энергию в электрическую и после передачи к ведущим колесам – электрическую в механическую энергию). В электрических трансмиссиях ведущие колеса автомобиля приводятся в действие электродвигателями, к которым от генератора подается электрический ток. Электродвигатель с редуктором может располагаться непосредственно внутри колеса. Такая конструкция носит название мотор-колеса. В ней сцепление, коробка передач, а иногда и остальные агрегаты трансмиссии заменяются генератором и электродвигателем (или несколькими электродвигателями). Электромеханические трансмиссии могут работать на постоянном или переменном токе. Трансмиссии на переменном токе компактнее и легче, но не обеспечивают бесступенчатого регулирования крутящего момента. Поэтому электромеханические трансмиссии, как правило, работают на постоянном токе. Кроме того, эти трансмиссии могут иметь один тяговый электродвигатель или несколько, расположенных в каждом ведущем колесе. Электрические трансмиссии в ближайшем будущем получат широкое распространение при переходе к альтернативным источникам энергии

- Гидрообъемная трансмиссия (преобразует механическую энергию в энергию потока жидкости и после передачи к ведущим колесам – энергию потока жидкости в механическую энергию). В гидрообъемной трансмиссии гидравлический насос, приводимый в действие от двигателя внутреннего сгорания, соединяется трубопроводами с гидродвигателями, которые приводят в действие ведущие колеса автомобиля. Гидростатический напор жидкости, создаваемый насосом, преобразуется в крутящий момент на валах гидродвигателей. Гидрообъемные трансмиссии не получили широкого распространения на автомобилях из-за низкого КПД и высокой стоимости, но довольно часто используются в дорожно-строительных машинах.

- Комбинированная трансмиссия (электромеханическая, гидромеханическая – «гибриды»).

Наибольшее распространение в автомобилестроении в настоящий момент получили механические и гидромеханические трансмиссии.

Если говорить просто, то механические трансмиссии – это автомобили с механической или роботизированной коробкой передач, а гидромеханические трансмиссии – это автомобили с автоматической коробкой передач.

Трансмиссия состоит:

- сцепление,

- коробка передач,

- раздаточная коробка (полноприводные автомобили),

- карданный вал (задне- или полноприводные автомобили),

- дифференциал,

- главная передача,

- шарниры равных угловых скоростей.

Сцепление

Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при запуске двигателя, остановке и переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок.

Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.

В зависимости от конструкции различают следующие типы сцепления:

- фрикционное сцепление;

- гидравлическое сцепление;

- электромагнитное сцепление.

Фрикционное сцепление передает крутящий момент за счет сил трения.

 В гидравлическом сцеплении связь обеспечивается за счет потока жидкости. 

Электромагнитное сцепление управляется магнитным полем.

Самым распространенным типом сцепления является фрикционное сцепление.

По виду фрикционное сцепление различается:

- однодисковое сцепление;

- двухдисковое сцепление;

- многодисковое сцепление.

В зависимости от состояния поверхности трения может быть сухое сцепление и мокрое сцепление. В сухом сцеплении используется сухое трение между дисками. Мокрое сцепление предполагает работы дисков в жидкости.

На современных автомобилях устанавливается в основном сухое однодисковое сцепление.

В классическом виде сцепление в гидромеханических и вариаторных автоматических коробках передач отсутствует и присутствует только в роботизированных трансмиссиях и кулачковых автоматических коробках передач.

В роботизированных коробках передач  выжимают сцепление и переключают передачи электроприводы, при этом, для большей плавности переключения существуют роботизированные коробки передач с двумя сцеплениями, работающими по очереди (одно сцепление в работе, другое, со следующей передачей, наготове).

В кулачковых коробках, используемых на спортивных автомобилях, педаль сцепления используется только при старте, далее переключение передач происходит без использования педали.

Принцип работы сцепления.

Сцепление обеспечивает связь двигателя с коробкой передач (и далее до ведущих колес) за счет двух дисков, плотно прижатых друг к другу. На современных автомобилях используется постоянно включенное сцепление, то есть диски изначально прижаты друг к другу.

Нажимая на педаль сцепления, водитель через систему тяг и рычагов преодолевая усилие прижимных пружин отодвигает один из дисков от другого. Связь между двигателем и коробкой передач (ведущими колесами) разрывается (двигатель, например, может работать (вращаться коленчатый вал), а колеса могут быть неподвижны). Когда водитель отпускает педаль сцепления, отжатый диск (нажимной) под действием силы пружин снова прижимается к первому диску (ведомому) – связь восстановлена.

Схема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления: 

1 – трубопровод; 2 – нажимной диск; 3 – ведомый диск; 4 – маховик; 5 – коленчатый вал; 6 – картер сцепления; 7 – кожух сцепления; 8 – нажимные пружины; 9 – отжимные рычаги; 10 – выжимной подшипник; 11 – первичный вал коробки передач; 12 – шестерня первичного вала; 13 – вилка выключения сцепления; 14 – рабочий цилиндр; 15 – картер коробки передач; 16 – главный цилиндр; 17 – педаль сцепления

 Подробнее: http://systemsauto.ru/coupling/coupling.html 

 

 

Коробка передач

Коробка передач служит для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии.

В зависимости от принципа действия различают следующие типы коробок передач:

- ступенчатые;

- бесступенчатые;

- комбинированные.

К ступенчатым коробкам передач относятся:

- механическая коробка переключения передач

- роботизированная коробка передач.

Механическая коробка передач имеет ручное переключение.

В зависимости от числа ступеней различают следующие конструкции:

- четырехступенчатая коробка передач;

- пятиступенчатая коробка передач;

- шестиступенчатая коробка передач;

- семи и более ступенчатая коробка передач.

Роботизированная коробка передач имеет автоматизированное управление.

Роботизированные коробки  могут иметь электрический или гидравлический привод сцепления и передач. В электрическом приводе исполнительными органами являются сервомеханизмы (электродвигатели). Гидравлический привод осуществляется с помощью гидроцилиндров.

В зависимости от типа привода роботизированные коробки передач имеют устоявшиеся названия:

- собственно роботизированные коробки передач (электропривод);

- секвентальные коробки передач (гидропривод).

Название "секвентальная" коробка получила от sequensum – последовательность, имеется ввиду последовательное переключение передач в ручном режиме.

Электрический привод сцепления и передач имеют следующие конструкции коробок:

Easytronic от Opel;

MultiMode от Toyota.

Значительно больше конструкций «роботов» имеют гидравлический привод:

SMG, DCT M Drivelogic от BMW;

DSG от Volkswagen;

S-Tronic от Audi;

Senso Drive от Citroen;

2-Tronic от Peugeot;

Dualogic от Fiat.

 

 

Принцип работы ступенчатой коробки передач

Механическая коробка передач представляет собой набор шестерен, которые располагаются на нескольких валах внутри общего корпуса. Водитель, переключая передачи рычагом переключения передач, находящемся в салоне автомобиля,  соединяет различные шестерни между собой. От этого, в зависимости от разницы в диаметрах шестерен (количестве зубьев на шестерне), меняется скорость вращения вала, идущего к колесам двигателя. Водитель может менять скорость автомобиля, направление его движения (промежуточная шестерня меняет направление вращение вала на противоположное) и момент (силу), передаваемый на колеса.

Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.

Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP,ABS и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

К бесступенчатым коробкам передач относятся вариаторы. Передаточное число в вариаторах изменяется, в отличие от ступенчатых коробок, плавно. Это достигается за счет гидравлического или механического преобразования крутящего момента.

Вариаторная коробка передач имеет общепризнанное название (аббревиатуру) CVT – Continuously Variable Transmission (постоянно изменяющаяся трансмиссия).

Вариаторная коробка передач имеет следующее общее устройство:

- механизм, обеспечивающий разъединение коробки передач от двигателя (нейтральное положение коробки передач);

- собственно вариатор (вариаторная передача);

- механизм, обеспечивающий движение задним ходом;

- система управления.

Для разъединения вариатора от двигателя использоваться следующие механизмы:

- центробежное автоматическое сцепление (вариатор Transmatic);

- электромагнитное сцепление с электронным управлением (вариатор Hyper на автомобилях Nissan);

- многодисковое мокрое сцепление с электронным управлением (вариатор Multitronic на автомобилях Audi, вариаторы на автомобилях Honda);

- гидротрансформатор (вариатор Ecotronic на автомобилях Ford, вариатор Extroid на автомобилях Nissan, вариатор Lineartronic на автомобилях Subaru).

Из всего многообразия различных видов вариаторов на автомобилях нашли применение только два вида:

- клиноременный вариатор;

- тороидный вариатор.

Клиноременный вариатор состоит из одной или двух ременных передач. Передача включает два шкива, соединенные клиновидным ремнем. Шкив образуют два конических диска, которые могут сдвигаться или раздвигаться, обеспечивая тем самым изменение диаметра шкива. Ремень изготавливается из металлических пластин конической формы. Передача вращения осуществляется за счет сил трения между шкивами и боковой поверхностью клиновидного ремня.

На вариаторах Multiironic, Lineartronic вместо ремня применена металлическая цепь. Такие вариаторы имеют название клиноцепной вариатор.

Тороидный вариатор включает два соосных вала со сферической (тороидной) поверхностью, между которыми зажаты ролики. Изменение передаточного числа в тороидном вариаторе производится за счет изменения положения роликов, а передача крутящего момента за счет сил трения между рабочими поверхностями колес и роликов. Самым известным тороидным вариатором является вариатор Extroid, устанавливаемый на автомобили фирмы Nissan.

В силу особенностей конструкции вариаторная передача не может обеспечить реверсивного движения. Для осуществления движения задним ходом в коробке передач применяются дополнительные механизмы. В качестве такого механизма обычно выступает планетарный редуктор.

Принцип работы вариатора

Принцип работы клиноременного вариатора заключается в согласованном изменении диаметров шкивов в зависимости от режимов работы двигателя. Диаметр шкива изменяется с помощью специального привода. В начале движения автомобиля ведущий шкив вариатора имеет наименьший диаметр (конические диски максимально разжаты). Ведомый диск при этом имеет максимальный диаметр (конические диски максимально сжаты). При увеличении числа оборотов двигателя диаметр ведущего шкива увеличивается, а ведомого – уменьшается, соответственно и уменьшается передаточное число. При дальнейшем разгоне вариатор поддерживает оптимальные обороты двигателя, при которых реализуется максимальная мощность и обеспечивается наилучшая динамика автомобиля.

Непосредственное управление вариатором производится с помощью рычага селектора. Режимы управления аналогичны режимам автоматической коробки передач. 

Комбинированный принцип действия используется в автоматической коробке переключения передач (сокращенное наименование – коробка-автомат). Традиционно автоматической называют гидромеханическую коробку передач.

Разновидностью автоматической коробки передач является так называемая адаптивная коробка передач, учитывающая стиль вождения конкретного человека.

Гидромеханическая коробка передач состоит из гидротрансформатора и механической коробки передач.

Гидротрансформатор предназначен для передачи и изменения крутящего момента от двигателя к механической коробке передач. 

Механическая коробка передач в составе АКПП служит для ступенчатого изменения крутящего момента, а также обеспечивает движение автомобиля задним ходом. На автоматических коробках, как правило, применяются планетарные редукторы, отличающиеся компактностью и возможностью соосной работы. Механическая коробка передач состоит из нескольких (обычно двух) планетарных редукторов, соединенных последовательно для совместной работы. 

Гидротрансформатор автоматически устанавливает необходимое передаточное число между коленчатым валом двигателя и ведущими колесами автомобиля. Это обеспечивается следующим образом: с уменьшением скорости вращения ведущих колес автомобиля при увеличении сопротивления движению возрастает динамический напор жидкости от насоса на турбину, что приводит к росту крутящего момента на турбине и, следовательно, на ведущих колесах автомобиля.

Непосредственное управление АКПП осуществляется рычагом селектора. Выбор нужного режима работы коробки производится перемещением рычага в определенное положение. У стандартного автомобиля он принимает четыре основных положения: P, R, N, D.

1.        Р — режим парковки. Его включают после того, как автомобиль остановлен и поставлен на ручной тормоз. Заводить мотор при данном положении рычага разрешается.

2.        R ― положение предназначено для движения задним ходом. Его можно включать только при нажатой педали тормоза и лишь после полной остановки автомобиля. Несоблюдение этого правила чревато выходом из строя коробки передач.

3.        N — нейтральное положение (имеется и у механической коробки передач). В данном положении ведущие колеса отключены от двигателя, крутящий момент на них не передается, поэтому можно заводить мотор. Категорически запрещается устанавливать рычаг в данное положение во время движения — коробка передач выйдет из строя.

4.        D — положение движения автомобиля. В нем осуществляется езда в обычных условиях, причем при данном режиме без участия водителя переключаются еще несколько передач (можно почувствовать в процессе езды по едва заметным толчкам). Эти передачи переключаются автоматически в зависимости от скоростного режима, условий езды и иных факторов.

В некоторых современных автомобилях, оснащенных автоматической коробкой передач, присутствуют дополнительные режимы разгона (нормальный, экономичный и спортивный), выбор которых осуществляется определенным положением рычага селектора.

Подробнее: http://systemsauto.ru/box/variator.html 

Раздаточная коробка

Раздаточная коробка используется на автомобилях повышенной проходимости и выполняет следующие функции:

- распределяет крутящий момент между ведущими мостами таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля без возникновения негативного явления — «циркуляции мощности» в трансмиссии;

- увеличивает крутящий момент на ведущих колёсах в пределах, необходимых для преодоления сопротивления качению колёс при движении по плохим дорогам и бездорожью, а также на крутых подъёмах;

- обеспечивает устойчивое движение автомобиля с малой скоростью при работе двигателя в режиме максимального крутящего момента.

Конструкция раздаточной коробки различается в зависимости от вида системы полного привода. Вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство раздаточной коробки:

- ведущий вал;

- межосевой дифференциал;

- механизм блокировки межосевого дифференциала;

- понижающая передача.

Ведущий вал передает крутящий момент от коробки передач к раздаточной коробке.

Межосевой дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между осями и позволяет им вращаться с разными угловыми скоростями. Межосевой дифференциал может быть симметричным и несимметричным. Симметричный дифференциал распределяет крутящий момент между осями поровну, несимметричный – в определенном соотношении. В раздаточных коробках, используемых в системах полного привода подключаемого автоматически и полного привода подключаемого вручную межосевой дифференциал, как правило, не применяется.

Для полной реализации полноприводных возможностей предусматривается блокировка межосевого дифференциала. Под блокировкой межосевого дифференциала понимается полное или частичное выключение дифференциала, обеспечивающее жесткое соединение передней и задней осей между собой. Блокировка может осуществляться автоматически или вручную.

Современными механизмами автоматической блокировки межосевого дифференциала является:

- вискомуфта;

- самоблокирующийся дифференциал Torsen;

- многодисковая фрикционная муфта.

Вязкостная муфта (вискомуфта) является наиболее простым и недорогим устройством автоматической блокировки дифференциала. Работа муфты основана на возникновении блокирующего момента при разности угловых скоростей осей. Конструктивно муфта состоит из набора перфорированных дисков, половина из которых соединена со ступицей, другая – с корпусом муфты. Диски помещены в силиконовую жидкость. При проскальзывании одной из осей увеличивается частота вращения определенных дисков, силиконовая жидкость становиться более вязкой (густеет) и муфта блокируется – образуется связь ступицы с корпусом муфты. К недостаткам вискомуфты можно отнести срабатывание с запаздыванием, неполная блокировка межосевого дифференциала, перегрев при длительном использовании, несовместимость с системой ABS.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой конструкцию, состоящую из червячных шестерен: ведущих (сателлиты) и ведомых (солнечные шестерни приводов осей). Блокировка в дифференциале происходит за счет сил трения в червячной передаче. При движении по твердому покрытию устройство работает как обычный межосевой дифференциал и распределяет крутящий момент по осям в равных отношениях. При проскальзывании одной из осей крутящий момент перебрасывается на ось с лучшими сцепными свойствами, при этом соотношение крутящих моментов может достигать 20:80. Ввиду ограничений по прочности конструкции дифференциал Torsen не применяется на внедорожных автомобилях.

Многодисковая фрикционная муфта представляет собой набор фрикционных дисков с контролируемой степенью сжатия (блокировки). Муфта обеспечивает распределение крутящего момента между осями в зависимости от дорожных условий. В нормальных условиях крутящий момент распределяется по осям в равных отношениях. При проскальзывании одной из осей фрикционные диски сжимаются, чем достигается частичная или полная блокировка межосевого дифференциала. Крутящий момент перераспределяется на ось, имеющую лучшее сцепление с дорогой. Для выполнения своих функций муфта может иметь электрический (электродвигатель) или гидравлический (гидроцилиндр) привод и электронную систему управления.

Понижающая передача служит для увеличения крутящего момента при движении по плохим дорогам и бездорожью. Она присутствует в отдельных конструкциях раздаточных коробок внедорожных автомобилей. На современных автомобилях понижающая передача выполнена в виде планетарного редуктора.

Переключение режимов осуществляется с помощью рычага управления, копок на панели приборов или поворотного переключателя.

Подробнее: http://systemsauto.ru/transmission/razdatochnaja_korobka.html 

Карданный вал

Карданный вал служит для передачи крутящего момента от коробки передач (раздаточной коробки) к ведущим мостам в случае классической или полноприводной компоновки.

Основным элементом карданной передачи является карданный шарнир. В зависимости от конструкции шарнира различают следующие типы карданных передач:

- карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей;

- карданная передача с шарниром равных угловых скоростей;

- карданная передача с полукарданным упругим шарниром;

- карданная передача с полукарданным жестким шарниром.

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей

Данный тип передачи применяется в основном на заднеприводных автомобилях и автомобилях с полным приводом.

Особенностью шарнира неравных угловых скоростей является неравномерная (циклическая) передача крутящего момента, т.е. за один оборот ведомый вал дважды отстает и дважды обгоняет ведущий вал. Для компенсации неравномерности вращения в карданной передаче применяется не менее двух шарниров, по одному с каждой стороны карданного вала.

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей нашла широкое применение в переднеприводных автомобилях для соединения дифференциала и ступицы ведущего колеса.

Карданный шарнир равных угловых скоростей обеспечивает передачу крутящего момента от ведущего к ведомому валу с постоянной угловой скорость, независимо от угла наклона валов. Самым распространенным в конструкции трансмиссии переднеприводного автомобиля является шариковый шарнир равных угловых скоростей.

Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС, «граната») имеет следующее устройство:

- корпус;

- обойма;

- шарики;

- сепаратор;

- грязезащитный чехол.

Корпус имеет внутреннюю сферическую форму. Внутри корпуса располагается обойма. В корпусе и обойме выполнены канавки, по которым движутся шарики. Такая конструкция обеспечивает равномерную передачу крутящего момента от ведомого вала к ведущему под изменяющимся углом. Сепаратор удерживает шарики в определенном положении. Для защиты шарнира от негативных факторов внешней среды (кислорода, воды, грязи) на ШРУС устанавливается грязезащитный чехол – «пыльник».

Подробнее: http://systemsauto.ru/transmission/driveline.html 

Дифференциал

В автомобилестроении применяют межосевые и межколесные дифференциалы.

Межосевой дифференциал используется на полноприводных автомобилях, он распределяет крутящий момент между передней и задней осями автомобиля.

Межколесный дифференциал распределяет крутящий момент между правым и левым колесами ведущего моста.

 В зависимости от вида зубчатой передач, используемой в редукторе, различают следующие виды дифференциалов:

- конический;

- цилиндрический;

- червячный.

Конический дифференциал применяется в основном в качестве межколесного дифференциала. 

Цилиндрический дифференциал устанавливается чаще между осями полноприводных автомобилей.

Червячный дифференциал, ввиду своей универсальности, может устанавливаться как между колесами, так и между осями.

Самым распространенным является конический дифференциал. Он состоит из корпуса, сателлитов и полуосевой шестрни.

Принцип работы конического дифференциала

Корпус воспринимает крутящий момент от главной передачи и передает его через сателлиты на полуосевые шестерни. На корпусе жестко закреплена ведомая шестерня главной передачи. Внутри корпуса установлены оси, на которых вращаются сателлиты.

Сателлиты, играющие роль планетарной шестерни, обеспечивают соединение корпуса и полуосевых шестерен. В зависимости от величины передаваемого крутящего момента в конструкции дифференциала используется два или четыре сателлита. В легковых автомобилях применяется, как правило, два сателлита.

Полуосевые шестерни передают крутящий момент на ведущие колеса через полуоси, с которыми имеют шлицевое соединение. Правая и левая полуосевые шестерни могут иметь равное или различное число зубьев. Шестерни с равным числом зубьев образуют симметричный дифференциал, тогда как неравное количество зубьев характерно для несимметричного дифференциала.

Симметричный дифференциал распределяет крутящий момент по осям в равных соотношениях, независимо от величины угловых скоростей ведущих колес. Благодаря этим свойствам симметричный дифференциал используется в качестве межколесного дифференциала.

Несимметричный дифференциал делит крутящий момент в определенном соотношении, поэтому устанавливается между ведущими осями автомобиля.

В работе симметричного межколесного дифференциала можно выделить три характерных режима:

- прямолинейное движение;

- движение в повороте;

- движение по скользкой дороге.

При прямолинейном движении колеса встречают равное сопротивление дороги. Крутящий момент от главной передачи передается на корпус дифференциала, вместе с которым перемещаются сателлиты. Сателлиты, обегая полуосевые шестерни, передают крутящий момент на ведущие колеса в равном соотношении. Так как сателлиты на осях не вращаются, полуосевые шестерни движутся с равной угловой скоростью. При этом частота вращения каждой из шестерен равна частоте вращения ведомой шестерни главной передачи.

При движении в повороте внутреннее ведущее колесо (расположенное ближе к центру поворота) встречает большее сопротивление, чем наружное колесо. Внутренняя полуосевая шестерня замедляется и заставляет сателлиты вращаться вокруг своей оси, которые в свою очередь увеличивают частоту вращения наружной полуосевой шестерни. Движение ведущих колес с разными угловыми скоростями позволяет проходить поворот без пробуксовки. При этом, в сумме частоты вращения внутренней и наружной полуосевых шестерен всегда равна удвоенной частоте вращения ведомой шестерни главной передачи. Крутящий момент, независимо от разных угловых скоростей, распределяется на ведущие колеса в равном соотношении.

При движении по скользкой дороге одно из колес встречает большее сопротивление, тогда как другое проскальзывает - буксует. Дифференциал, в силу своей конструкции, заставляет вращаться буксующее колесо с увеличивающейся скоростью. Другое колесо при этом останавливается. Сила тяги на буксующем колесе, по причине низкой силы сцепления, мала, поэтому и крутящий момент на этом колесе тоже мал. А так как дифференциал у нас симметричный, то на другом колесе крутящий момент тоже будет небольшим. Тупиковая ситуация – автомобиль не может сдвинуться с места. Для продолжения движения необходимо увеличить крутящий момент на свободном колесе. Это осуществляется с помощью блокировки дифференциала.

Для того, чтобы заблокировать дифференциал необходимо выполнить одно из двух действий:

- соединить корпус дифференциала с одной их полуосей;

- ограничить вращение сателлитов.

В зависимости от степени блокирования блокировка дифференциала бывает:

- полной;

- частичной.

Полная блокировка дифференциала предполагает жесткое соединение частей дифференциала, при котором крутящий момент может полностью передаваться на колесо с лучшим сцеплением.

Частичная блокировка дифференциала характеризуется ограниченной величиной передаваемого усилия между частями дифференциала и соответствующего ей увеличения крутящего момента на колесе с лучшим сцеплением.

Блокировка дифференциала применяется как на межколесных дифференциалах, так и на межосевых дифференциалах. Блокировка переднего межколесного дифференциала полноприводного автомобиля обычно не производится, чтобы не снижать управляемость.

Блокировка дифференциала может осуществляться принудительно и автоматически. Принудительная блокировка дифференциалапроизводится по команде водителя, поэтому другое ее названиеручная блокировка. Автоматическая блокировка дифференциала выполняется с помощью специальных технических устройств – самоблокирующихся дифференциалов.

Самоблокирующийся дифференциал (дифференциал повышенного трения, Limited Slip Differential, LSD) по своей сути является компромиссом между свободным дифференциалом и полной блокировкой дифференциала, т.к. позволяет реализовать при необходимости возможности и того и другого.

Различают два вида самоблокирующихся дифференциалов:

- дифференциалы, блокирующиеся от разности угловых скоростей колес;

- дифференциалы, блокирующиеся от разности крутящих моментов.

Подробнее:  http://systemsauto.ru/transmission/differential_lock.html. 

 

Главная передача

Главная передача — зубчатый или цепной механизм трансмиссии автомобилей и других самоходных машин,  служащий для передачи крутящего момента к ведущим колёсам.

Главные передачи, осуществляемые с помощью шестерен, подразделяются по числу пар шестерен, находящихся в зацеплении, на два вида; одинарную и двойную передачи. Одинарная передача имеет две конические, а двойная — две конические и две цилиндрические шестерни. Легковые автомобили имеют одинарную передачу, а грузовые — одинарную или двойную.

Одинарная делится на: червячную (с верхним червяком, с нижним червяком), цилиндрическую (прямозубую, косозубую, шевронную), коническую (прямозубую, со спиральным зубом, оси зубчатых колес пересекаются), гипоидную (с верхним смещением, с нижним смещением, оси зубчатых колес перекрещиваются); двойная делится: центральную (одноступенчатая, двухступенчатая), разнесенная (с колесным редуктором, с бортовым редуктором). По типу главные двойные передачи делятся на следующие зубчатые зацепления:

- коническо-цилиндрические;

- цилиндрическо-конические;

- коническо-планетарные.

Главная передача называется проходной, если имеет проходной вал, посредством которого она связана с другой главной передачей или непроходной, если возможность вывода крутящего момента не предусмотрена.

Существуют переключаемые главные передачи, обеспечивающие возможность выбора одного из двух передаточных чисел. Такие передачи называются двухступенчатыми.

 

 

 

 

 

 

 

 


Категория: Авто... | Популярность: 40456 | Оценка: 2.88

Добавить комментарийКомментарии:

  • 13.05.2016г 11:06:51 Комментарий Максим Подлесных
    В статье перепутаны фото, похоже автор не имеет представление как выглядит Torsen. Он на предпоследнем фото:)
    Ответить
  • 4.06.2012г 19:57:08 Комментарий алекс
    почему удалены комментыangry
    Ответить
    • 6.06.2012г 08:53:08 Ответ Мустанг
      Потому что, как можно заметить по именам комментаторов, они представляли собой или бессмысленный набор букв или площадную брань или непристойные предложения людей, которые живут по принципу "не самому построить, а соседу спалить".
      Ответить
  • 23.05.2012г 23:08:22 Комментарий девочка Клава, 2й курс :)
    Великолепно изложена информация. Спасибо большое! С рефератом, презентацией и докладом, к Механизации, с такой ИНФО, справлюсь легко. Оч. была рада что нашла такое полное обьяснение строения и принцип действия!
    Ответить