Как вы думаете, достаточно ли для поездки на машине установить в нее двигатель внутреннего сгорания? Конечно, нет. Даже если добавить к двигателю устройство сцепления, поездка автомобиля будет не долгой. Мотору потребуется мощность для моментальной раскрутки коленчатого вала до величины, обеспечивающей стабильную работу (2000 об/мин). Не получив требуемой мощности, двигатель просто заглохнет.
Тяжесть железного «коня» и возникающая при взаимодействии поверхности дороги и колес сила трения просто не дадут механизму развить необходимую мощность. Разработчики автомобилей нашли легкий выход из ситуации – они придумали промежуточный этап, позволяющий снизить тяговое усилие до нужного количества Н•м и передающий крутящий момент на задние или передние колеса (в зависимости от типа привода). Механизм, отвечающий за данный этап, получил название «Трансмиссия». Трансмиссионная система включает в себя несколько рабочих узлов с различным предназначением, но работающих для обеспечения работы единой системы. Узлы предназначены для того, чтобы передать, пошагово отрегулировать и распределить предельное тяговое усилия от коленчатого вала до ведущих колес автомобиля.
Тяговое усилие может передаваться трансмиссией разными способами. Основной вид передачи – механический. Он составляет основу электрического, гидрообъемного и комбинированного способа передачи тягового усилия, поэтому следует разобраться в работе его основных элементов.
Сцепление
Пожалуй, главная роль в данном механизме принадлежит сцеплению, которое смягчает силу трения передаточного и коленчатого валов. Корзина сцепления, выжимной подшипник и диск сцепления – вот главные составляющие данного механизма.
Карданный вал
Карданный вал – это устройство, предназначенное для постоянного перенаправления тягового усилия по цепи «вторичный вал КПП – главная передача».
КПП, или коробка передач
КПП предназначена для преобразования и дальнейшего пошаговой перенаправления тягового усилия к главной передаче. Усилие двигателя передается при помощи вторичного вала трансмиссии. КПП может быть двух типов – механическая (МКПП) и автоматическая (АКПП).
МКПП предполагает ручное переключение передач, т.е самостоятельное повышение/понижение передаточного числа. В автомобилях, оснащенных АКПП передаточное число выбирается в зависимости от скорости движения транспортного средства.
«Мост», или схема «главная передача-дифференциал»
Совокупность главной передачи и дифференциала представляет собой так называемый «мост», предназначенный для передачи и распределения тягового усилия двигателя от КПП по ведущим колесам. При этом задействуются полуоси (приводные валы) автомобиля. На транспортных средствах с передней парой ведущих колес «мост» ставится вместе с КПП; у машин с задними ведущими колесами данное устройство устанавливается в заднюю часть корпуса.
Приводной вал (полуось)
Полуось – это металлический стержень, изготовленный из высоколегированной стали и оснащенный прочными шпицами или устройством крепления крестовин, которые соединяют приводной вал с дифференциалом или шарниром равных угловых скоростей.
Шарнир равных угловых скоростей, или ШРУС
Данный механизм подает силу вращения на ведущие колеса автомобиля. Выделяют два основных вида ШРУСов: шариковый и трипоид.
Раздаточный механизм
[adsense1]
В отличие от железных «коней» с передними и задними ведущими колесами, в трансмиссионную систему полноприводных автомобилей устанавливаются специальные механизмы, которые равномерно распределяют тяговое усилие между колесами. Раздаточный механизм может быть совмещен с КПП, а может и иметь собственное место установки.
Состав и устройство трансмиссионной системы напрямую зависит от типа привода автомобиля. Для машин с передними ведущими колесами характерно наличие ШРУСов. В трансмиссии заднеприводных автомобилей имеются карданная передача и полуоси.
Разберемся в трансмиссии автомобилей с передними ведущими колесами.
В данном случае компоненты трансмиссионной системы устанавливаются под капот. В этом случае на коробку передач приходится главная передача с дифференциалом, в результате взаимодействия которых валы привода выходят из картера коробки передач к передним колесам.
Для автомобилей с ведущими передними колесами, трансмиссионна система включает:
- сцепление,
- коробку передач,
- ШРУСы,
- главную передачу,
- дифференциал
- валы привода передних колес.
У переднеприводных автомобилей дифференциал и главная передача устанавливаются в картере КПП. Кроме того, передний мост в этом случае – ведущий.
Трансмиссии заднеприводных автомобилей
[adsense2]
Трансмиссия автомобиля с задним приводом состоит из следующих узлов:
- коробка передач,
- сцепление,
- карданная передача,
- главная передача,
- дифференциал,
- полуоси.
Благодаря тому, что производители устанавливают КПП в автомобилях с задними ведущими колесами на более мягкие опоры, в них заметно снижается уровень вибрации, что приносит дополнительный комфорт при поездках. Данный вариант трансмиссионной системы имеет более простую конструкцию и предусматривает установку коробки передач таким образом, что она присоединяется к заднему мосту вместе со сцеплением при помощи карданного вала. Такая схема крепления определяет концентрацию центра масс на переднюю ось.
Принцип работы трансмиссионной системы
[adsense3]
Трансмиссионная система начинает свою работу из корзины сцепления, которая крепится на маховик посредством диска сцепления. В данной детали имеется небольшое отверстие, к которому подсоединяется первичный вал КПП. Если не нажимать педали автомобиля, маховик и начальный узел системы крепко зажимают диск между собой и начинают прокручиваться вместе с ним. При нажатии на педаль сцепления, выжимной подшипник освобождает корзину сцепления и маховик, и двигатель начинает работать на холостых оборотах.
Для того чтобы привести автомобиль в действие не достаточно просто нажимать педали. Вторичный вал будет набирать разное количество оборотов, в зависимости от того, какая передача выбрана. Последовательное переключение КПП вызывает изменение передаточного числа.
Работа трансмиссионной системы на заднеприводных автомобилях немного отличается от работы на переднеприводных автомобилях. Различие заключается в наличие хвостовика, соединенного с карданным валом автомобиля. Хвостовик переносит тяговое усилие на главную передачу, после чего оно распределяется посредством других узлов трансмиссии на все колеса.
Передние ведущие колеса приводятся в действие в результате воздействия на них ШРУСов, приходящих в движение благодаря полуосям.
В случаях, когда все четыре колеса автомобиля являются ведущими, к процессу работы системы подключается раздаточный механизм. Раздаточный механизм распределяет тяговое усилие от хвостовика до всех колес. На полноприводных автомобилях можно регулировать процесс передачи тягового усилия по полуосям.
