Что такое трансмиссия автомобиля и какие виды существуют? Тип трансмиссии что это

Чем различаются типы трансмиссий?

Прагматикам и гонщикам

ТРАДИЦИОННЫЕ механические коробки передач устанавливались еще на самые первые автомобили. Причем за более чем столетнюю историю конструкция “механики” хотя и постоянно совершенствовалась, но, по сути, кардинально не менялась. Тем не менее даже сегодня, в век компьютерных технологий и электроники такая трансмиссия пока остается основной для современных машин. Почему?

Дело в том, что “механика” обладает очень разносторонними достоинствами. Например, у нее достаточно высокий коэффициент полезного действия и небольшая масса. Поэтому автомобили с механической коробкой отличаются невысоким расходом топлива. Не случайно такие модели весьма популярны среди прагматичных европейцев, которые привыкли экономить каждый грамм топлива. Для такой категории покупателей немаловажно еще и то, что модели с механической коробкой стоят дешевле аналогов с другими типами трансмиссий.

Впрочем, “механику” предпочитают и многие темпераментные автовладельцы. Ведь она обеспечивает жесткую связь между двигателем и ведущими колесами. Это позволяет полностью контролировать машину, что немаловажно при активной езде. Кроме того, за счет высокой эффективности механическая коробка обеспечивает машине хорошую динамику.

Наконец, многим водителям “механика” по душе просто потому, что они не доверяют компьютеру и хотят сами выбирать режим работы трансмиссии. Правда, в последнее время таких людей становится все меньше, ведь в городских пробках частое переключение передач быстро утомляет. Отчасти эту проблему решает вспомогательная электроника. К примеру, на новом купе “Nissan 370Z” специальная система “Synchro Rev Match” при смене передач устаналивает оптимальные для данных условий обороты двигателя, за счет чего переключения происходят очень быстро и плавно.

Без стороннего вмешательства

И ВСЕ ЖЕ чаша весов постепенно склоняется в сторону автоматических (а точнее – гидромеханических) коробок, которые избавляют водителя от необходимости постоянно выжимать педаль сцепления и ворочать рычагом для смены ступеней. Это и есть главное преимущество таких трансмиссий. Вдобавок они переключают передачи достаточно плавно, практически без рывков и ударов, тем самым повышая комфортабельность автомобиля.

Но при этом конструкция традиционных автоматических коробок передач такова, что они обладают множеством врожденных недостатков. Главный из которых – низкий коэффициент полезного действия. Например гидротрансформатор, заменяющий у “автомата” сцепление, способен эффективно работать лишь в достаточно узком диапазоне. Стоит коробке выйти из этого режима, как расход топлива у машины растет, а динамика разгона – падает. Автопроизводители борются с этой проблемой увеличением числа передач. Например, если всего лет десять назад считалось нормой четыре ступени, то сегодня “автоматы” на некоторых представительских моделях вроде “Lexus LS460” или “BMW 760i” насчитывают уже восемь передач. Но такие “автоматы” требуют сложной и дорогой системы управления, которая увеличивает стоимость и без того недешевой коробки.

Вдобавок “автоматы” зачастую отличаются весьма флегматичным характером: электроника переключает передачи с заметной задержкой и не всегда тогда, когда этого хочет водитель. Отчасти это компенсируется наличием “ручного” режима, позволяющего человеку за рулем самостоятельно выбирать передачи.

Наконец, АКПП очень требовательны к качеству обслуживания и в эксплуатации требуют к себе бережного отношения. Нередко несоблюдение инструкций производителя оборачивается для владельца дорогостоящим ремонтом.

Промежуточный вариант

РОБОТИЗИРОВАННЫЕ коробки передач представляют собой компромисс между “механикой” и традиционной АКПП. От первых они позаимствовали техническую начинку, от вторых – удобство управления. Иными словами, “робот” – это обычная механическая коробка, в которой вместо водителя переключают передачи и выжимают сцепление специальные сервоприводы по команде электроники.

Такие коробки значительно проще и дешевле традиционных “автоматов”, позволяют добиться более низкого расхода топлива, но сравниться с АКПП по плавности и четкости работы пока не могут. При неспешной езде “роботы” еще более-менее справляются со своей работой, но стоит сильнее нажать на газ, как такая коробка начинает досаждать владельцу неприятными рывками при смене передач. Поэтому сегодня их применяют в основном на доступных массовых моделях (например, “Peugeot 107” или “Honda Jazz”).

Однако из этого правила есть исключение. “Роботы” нередко используются на эксклюзивных суперкарах вроде “Ferrari F430”. Но несмотря на схожий принцип работы, управляющая электроника и конструкция таких коробок имеют мало общего с массовыми моделями. По уровню технического совершенства эти “роботы” почти ни в чем не уступают КПП болидов “Формулы 1”. Поэтому и стоят подобные трансмиссии очень дорого.

На двоих

ОСОБНЯКОМ среди “роботов” стоят коробки с двумя сцеплениями. Впервые они появились на автомобилях концерна “Volkswagen” под названием DSG (“Direct Shift Gearbox”). Шестиступенчатая трансмиссия отличается необычным принципом работы. Благодаря двум сцеплениям электроника может заблаговременно подготовить к включению следующую передачу. К примеру, если автомобиль разгоняется на третьей ступени, компьютер заранее активирует четвертую. Поэтому для смены передач достаточно в необходимый момент лишь выключить одно сцепление и включить другое. В результате переключения происходят очень плавно и быстро. Вдобавок при этом машина сохраняет высокую экономичность. Если верить техническим характеристикам, то модель с DSG зачастую расходует даже меньше топлива, чем версия с обычной “механикой”!

Само собой, есть у такой коробки и недостатки. К примеру, она очень не любит “рваную” езду. В частности, в городе, где резкие разгоны постоянно чередуются с торможениями, электроника порой ошибается и готовит к включению неправильную передачу. В результате переключение происходит с задержкой. Не стоит забывать и о высокой стоимости таких трансмиссий.

Тем не менее DSG оказалась настолько удачной, что вскоре многие автопроизводители (например, “Ford”, “Nissan”, “Mitsubishi”, “Porsche”) спешно стали разрабатывать схожие трансмиссии для своих моделей. Да и сам “Volkswagen” не стоит на месте и предлагает новые версии своей коробки. В частности, специально для малолитражек немцы разработали семиступенчатую версию DSG, где вместо многодисковых муфт используются обычные сухие сцепления. Эта модификация не может похвастать плавностью работы шестиступенчатого варианта, зато отличается еще более выдающейся экономичностью.

Самые плавные

ВАРИАТОРЫ – весьма специфическая разновидность автомобильных трансмиссий. В такой коробке передач нет вообще: передаточное число меняется бесступенчато в зависимости от нагрузки на двигатель, скорости машины и ряда других параметров. По сути, в данном случае трансмиссия сама подстраивается под особенности мотора и позволяет ему большую часть времени работать в наиболее оптимальных режимах. К примеру, при активном разгоне – на оборотах максимальной мощности, а при равномерном движении – минимального расхода топлива.

Таким образом, теоретически вариаторы – это идеальная трансмиссия, которая может обеспечить автомобилю отличную динамику и высокую экономичность, а водителю и пассажирам – отменный комфорт. Ведь такие коробки работают полностью автоматически и меняют передаточное число столь плавно, что о рывках или провалах, свойственных другим коробкам, речи вообще не идет.

Но на практике все не так радужно. Дело в том, что бесступенчатой коробке необходим какой-либо механизм, заменяющий сцепление. И по ряду причин автопроизводители для этого используют гидротрансформатор, как на обычных “автоматах”. В результате появляются известные проблемы – низкий КПД, большие потери мощности..

Кроме того, многие водители недолюбливают вариаторы еще по одной причине. При разгоне двигатель вместо того чтобы постепенно раскручиваться, сразу выходит на определенные обороты и “зависает” на них, монотонно гудя. В результате создается впечатление, будто машина ускоряется недостаточно быстро. Да и давящий на уши гул тоже не особо приятен пассажирам. Поэтому многие автопроизводители оборудуют свои модели вариаторами с возможностью ручного переключения “фиксированных” передач. Само собой, никаких передач в них на самом деле нет, просто электроника имитирует работу обычных коробок, перещелкивая виртуальные ступени.

Таким образом, по совокупности качеств модели с вариаторами пока могут противопоставить другим трансмиссиям разве что отменную плавность работы и удобство управления.

Автор Юрий УРЮКОВ Издание Клаксон №9 2009 год

Трансмиссия автомобиля — зачем нужна и что из себя представляет

Трансмиссия – это несколько механизмов, соединяющих двигатель автомобиля с колёсами, которые вращаясь, заставляют автомобиль перемещаться (так называемые ведущие колёса).

Трансмиссия необходима для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам, его изменения и распределения между ведущими колёсами.

В автомобилях используют трансмиссии следующих видов:

1. Механическая – передаёт ведущим колёсам механическую энергию, полученную при работе двигателя.

2. Электрическая – превращает механическую энергию выработанную двигателем в электрическую, которую передаёт к ведущим колёсам и там преобразует её в механическую энергию для вращения колёс.

3. Гидравлическая – превращает механическую энергию в давление потока жидкости, а на ведущих колёсах – обратное преобразование, в механическую энергию.

Также в автомобилях иногда используют так называемые комбинированные трансмиссии с более сложным преобразованием видов энергии (гидромеханическая или электромеханическая).

Гидравлические трансмиссии в автомобилях применяются редко. Чаще их можно встретить на других видах подвижных машин, например, на экскаваторах. Электрические трансмиссии часто применяют на автомобилях большой грузоподъёмности, например, на карьерных самосвалах.

Большинство автомобилей, у которых крутящий момент изменяется вручную, оснащаются механической трансмиссией (автомобили с механической коробкой передач). Там, где используется автоматическая коробка передач, трансмиссия может быть механической или гидромеханической.

В зависимости от конструкции и назначения автомобиля ведущими у него могут быть передние или задние колёса (передне или заднеприводный автомобиль). Если ведущие – все колеса автомобиля, он называется полноприводным. От типа привода зависит конструкция трансмиссии и виды механизмов используемых в ней.

Если автомобиль заднеприводный, в состав трансмиссии входят сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача с дифференциалом и полуоси.

У переднеприводного автомобиля отсутствует карданная передача. Вместо полуосей используются валы приводов с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС). Главная передача и дифференциал часто находятся в одном корпусе с коробкой передач.

У полноприводных автомобилей в трансмиссии есть ещё один механизм – раздаточная коробка. Конструктивно она может быть выполнена отдельно или как часть коробки передач.

Трансмиссия полного привода — видео:

Какие функции выполняют механизмы трансмиссии?

При помощи сцепления на короткое время отключают двигатель от остальных механизмов трансмиссии, а затем плавно подключают при начале движения автомобиля и переключении передач. Конструкция сцепления кроме основного назначения позволяет защитить механизмы трансмиссии и двигатель от поломки при перегрузках.

Автомобили с автоматической коробкой передач часто вообще не имеют сцепления. Иногда, наоборот – в трансмиссии находится два сцепления. Но педаль управления сцеплением отсутствует всегда.

При помощи коробки передач изменяется крутящий момент и скорость движения автомобиля. Благодаря коробке передач автомобиль имеет возможность перемещаться передним и задним ходом. Кроме того, при помощи коробки передач двигатель на продолжительное время отключается от трансмиссии. Коробки передач подразделяются на механические с ручным переключением передач и автоматические, различных конструкций.

Карданная передача нужна для передачи крутящего момента от коробки передач к главной передаче. Карданная передача — это труба, оснащенная специальными шарнирами (карданными) и шлицевым валом. За счет этих устройств карданный вал может изгибаться и изменять свою длину. Это необходимо, поскольку при движении автомобиля колёса постоянно перемещаются вверх – вниз из-за неровностей дороги и расстояние от коробки передач до главной передачи и её положение относительно коробки передач всё время меняются.

Главная передача увеличивает крутящий момент и «поворачивает» его под прямым углом, ведь карданный вал расположении вдоль автомобиля, а полуоси ведущих колес – поперек.

Дифференциал дает возможность полуосям и присоединённым к ним ведущим колёсам вращаться с разными скоростями, что необходимо при движении автомобиля в повороте. Кроме того дифференциал распределяет крутящий момент между ведущими колёсами.

Вал привода со ШРУСами (их два на одном валу) передаёт крутящий момент от дифференциала на ведущее колесо на переднеприводном автомобиле. За счет шарниров равных угловых скоростей обеспечивается постоянная связь дифференциала с колесом при его перемещении.

Раздаточная коробка на полноприводном автомобиле обеспечивает распределение крутящего момента между колёсами передней и задней оси.

Типы и характеристики трансмиссий

Современные автомобили: типы и характеристики трансмиссий.

Для тех, кто тем или иным образом связан с эксплуатацией автомобилей, в значительной степени интересна информация о существующих видах трансмиссий, сути их различий, особенностей, достоинств и недостатков. Не менее интересен вопрос о том, сколько же всего видов трансмиссий эксплуатируется в автомобильной промышленности, и почему какой-либо один из всех существующих – не может заменить остальные.

Для того чтобы получить ответ на эти вопросы, необходимо, прежде всего, разобраться с основной концепцией функциональности коробки передач.

Коробка передач (КП) – механизм, конструкционно размещенный между двигателем и колесами, основная функция которого – изменение крутящего момента ВВ (выходного вала) любого типа двигателя с целью создания наиболее оптимальных режимов его работы. Как правило, система шестерен, валов и муфт переключения, размещенных внутри полости специальной камеры, которая предотвращает попадание загрязняющих фрагментов на поверхность трущихся деталей, а так же способствует предотвращению потерь горюче-смазочных материалов, разбрызгивающихся внутри полости камеры. Изначально, этот механизм имел форму, близкую к правильному прямоугольнику, и именно поэтому, назывался «коробкой скоростей», однако, с введением технологических модернизаций, последствием которых явилось изменение скорости вращения ВВ и крутящего момента, передаваемого как рабочей части станка, так и машины, агрегат стал именоваться коробкой переключения передач (КПП).

Коробка передач – изменения от первых конструкций к современным модификациям.

Механические коробки передач относятся к категории основных агрегатов в автомобиле, прошедшие сложное развитие от самых простых двухступенчатых устройств, при помощи которых обеспечивалось движение вперед-назад, до конструктивно сложного механизма, при помощи которого режим движения осуществляется в наиболее оптимальном режиме. Длительный период в автомобилях использовались всего лишь три передачи (без учета заднего хода). Использование в конструкции автомобилей четырехступенчатых агрегатов было достаточно краткосрочным, поскольку они практически сразу подверглись модернизации, вследствие которой автоиндустрия перешла на пятискоростные КПП. В наше время на мировой авторынок выведены автомашины, оснащенные шестиступенчатыми КПП, но в эксклюзивных моделях мировых производителей можно встретить и семиступенчатые коробки.

Как правило, низшие уровни передач обеспечивают высокий показатель тягового усилия, что позволяет автомобилю плавно начать движение, преодолевать, без разгоняющего момента, достаточно высокие подъемы, а так же осуществлять движение по бездорожью, на плохом полотне дороги или по пересеченной местности. Режимы промежуточных передач позволяют начать автомобилю движение плавно, без рывков, до прямой передачи (как правило – 4-й скорости). Появление 5-й (а также – каждой последующей) передачи, дало возможность осуществлять движение по ровному полотну трассы на высоких скоростях, но, при этом, обороты двигателя остаются сравнительно небольшими, что позволяет значительно экономить используемое топливо, а так же повысить ресурс мотора.

Разделение по типам и основным характеристикам механических КПП.

Основным отличительным признаком механических КПП являет разделение по количеству валов.

Наиболее распространенные – трехвальные, имеют:

• Ведомый (первичный) вал, который при включенной скорости соединен с маховиком двигателя;
• Ведущий (вторичный) вал, в котором фланец соединен с карданной передачей;
• Промежуточный (дополнительный) вал, связующий между собой первичный и вторичный, а так же изменяющий передаточное число в момент выбора водителем нужного режима движения.

Во многих конструкциях автомобилей, имеющих передний привод или предусматривающих заднее расположение двигателя, используются двухвальные КПП, в которых отсутствует промежуточный вал, вследствие чего в них исключена возможность включения режимов прямой передачи, при этом конструкционные возможности данного вида МКПП, предоставляют возможность создавать оптимальные режимы управления машиной.

Так же следует отметить, что механические КПП имеют различия в режимах переключения, которые разделяются на:

• Несинхронизированный, в котором водителю необходимо осуществлять повышенный контроль над выполняемым переключением передач, поскольку при переходе на наиболее высокие передачи нужен двойной отжим, а при переходе на более низкие – выполнение перегазовки.
• Синхронизированный, в котором специально установленные оригинальные синхронизаторы обеспечивают упрощенный режим эксплуатации, при котором переключение производится без перегазовок и двойных отжимов.

Безусловным достоинством механической КПП является ее конструктивная возможность к буксировке автомобиля любым способом:

• Используя буксировочный трос;
• Методом жесткой сцепки;
• Посредством частичной погрузки на транспортер.

Кроме того, любая запчасть КПП может быть легко отремонтирована, поскольку и пары шестерен, и вал выходной демультипликатора, а так же вилки переключения и используемые синхронизаторы (как правило, на современных автомобилях это синхронизатор 1-й и 2-й передачи оригинал Артикул12JS160T-1701170 и синхронизатор 3-й и 4-й он же 5-й и 6-й передачи Артикул JS130T-1701180), заменяются очень легко.

Появление и модернизация автоматической КПП.

Следует признать, что синхронизаторы механической коробки передач обеспечивают удобный режим переключения скоростного режима автомобиля, но при этом нельзя отрицать, что такое управление требует повышенной концентрации внимания при выборе скоростей. Функциональные возможности автоматической трансмиссии избавляют автомобилистов от всех неудобств и моральных перегрузок, упрощая процесс управления автотранспортом.

Изучение планетарных трансмиссий и эксперименты с ними начались достаточно давно, и впервые были опробованы на популярной модели Ford-T, однако, полноценная версия работающей автоматизированной трансмиссии, в которой предельно минимизировано участие водителя, была создана компанией General Motors. Коробка была оснащена четырьмя передачами и в ее системе автоматизированного переключения предусмотрено использование гидромуфты, которая, в свою очередь, со временем эволюционировала в новую форму – гидротрансформатор, в котором реактор обеспечивал переключение в наиболее плавных и эффективных режимах.

В классической версии АКПП современного автомобиля гидромуфта вытеснена гидротрансформатором, в котором, наряду с турбинным и насосным колесами, имеется ротор, чаще обозначаемый – реактором.

Заполняющее гидромуфту масло, обеспечивает через планетарный механизм трансмиссии, плавный процесс трансформации крутящего момента, который исходит от двигателя. При этом величина крутящего момента, изменяемая автоматически (в зависимости от дорожных условий и скорости автомобиля), обеспечивает плавную смену режимов движения при щадящих нагрузках на трансмиссию. Насосное колесо в АКПП приводится во вращение коленвалом двигателя, а турбинное – связано с ведущим валом КП. Крутящий момент, равномерно распределенный по лопастям колеса турбинного, передается на ведущие колеса машины.

Несомненным преимуществом АКПП с гидротрансформатором, является комфортность в управлении, а так же максимальная надежность (относительно иных видов коробок, не предусматривающих необходимость ручного переключения режимов передач).

В то же время нельзя отрицать и наличие некоторых недостатков:

• автомобиль, на котором установлена АКПП имеет более высокий показатель расхода топлива по сравнению с МКПП;
• машина с АКПП может подвергаться буксировке только в исключительных случаях, при строжайшем соблюдении всех необходимых предосторожностей, и на очень короткие расстояния. В данном случае – наиболее оптимальными являются услуги эвакуатора.

АКПП секвентального типа

По принципу работы секвентальные АКПП не имеют существенных отличий от простых механически передач, которые в этом типе агрегатов переключаются автоматически, посредством специальной гидромеханической системы. Поскольку при секвентальных АКПП управление осуществляется электронной системой машины, не требуется наличие педали сцепления. Секвентальность (иными словами – последовательность, англ.) означает строгую очередность переключения передач: пошаговый переход от низшей к – высшей, и наоборот, что предполагает переключение вперед-назад только при прохождение каждой ступени передачи строго по порядку, что крайне удобно на автомобилях спортивного класса, в условиях критического дефицита времени на принятие решения.

Нашли свое применение секвентальные КПП и на механизмах тракторного типа, поскольку на большинстве из них используется множество передач с широким диапазоном изменений крутящего момента.

Техническое устройство и принципы действия роботизированной КП в большой степени совпадают с техническими характеристиками стандартной механической трансмиссии. Она имеет те же три вида основных валов (ведомый, ведущий, промежуточный), идентичные шестерни, а так же передаточные числа. Термином «Робот» принято обозначать управляющие всем процессом в ходе эксплуатации специальные приспособления – «сервоприводы» и «актуаторы», которые в необходимый момент производят соединение и разъединение коробки с маховиком мотора, а так же вводят-выводят из соединительного зацепления шестерни вала. Управление этим процессов осуществляется специальным электроблоком, передающим управляющую команду на электродвигатель, который оснащен редуктором, а в некоторых случаях – на устройство с гидроприводом.

При оснащении автомобиля роботизированной КП водитель может осуществлять управление транспортным средством в автоматическом режиме, доверив контроль над ситуацией компьютеру, либо использовать для переключения передачи рычаг или лепестковый селектор, который находится вод рулем автомобиля.

К недостаткам роботизированной коробки передач можно отнести:

• невозможность при езде в сложных условиях, плавного управления сцеплением, поскольку при частом переключении передач чувствуется дискомфорт;
• длительное размыкание ведомого и ведущего дисков, дают ощущение небольших временных провалов, при переходе с одной передачи, на другую, в результате чего зачастую нарушается приемистость двигателя и происходит некоторое снижение скорости машины.

Роботизированные КПП, оснащенные двойным сцеплением.

Эта модификация роботизированной КП была создана для решения выше перечисленных проблем, что стало возможным благодаря установке сдвоенной структуры сцепления. Использование этой конструкции привело к значительному повышению интеллектуальных возможностей агрегата, что выразилось в возможности предупреждающего выбора следующего режима скорости, и включения его заранее, наряду с еще работающей передачей. Кроме того, этот вид КА отличается не только наличием двух сцеплений, но и конструктивным использованием двух первичных валов. В такой модификации, в тот момент, когда первая из передач уже ведет передачу крутящего момента на ведущий вал, вторая – ожидает своей очереди в полной готовности, включенная через 2-ой первичный вал, будучи еще разъединенной со своим ведущим валом. При таком взаимодействии время перехода с позиции одной передачи на другую, заметно сокращается, маневренность автомобиля становится более предсказуемой, а управление им более комфортным.

Как правило, роботизированные агрегаты трансмиссии этого типа выпускаются в шестиступенчатой модификации.

Следует отметить, что скорость перехода с одного режима передачи на другой в роботизированных коробках преселективного агрегата практически молниеносна, а управление им – максимально комфортно.

Как агрегат автоматической трансмиссии, вариатор имеет существенные преимущества:

1. В его конструкции не предусмотрено наличие излишних шестерен и валов, в связи с чем, нет необходимости для изменения крутящего момента на определенное значение, систематически отключать двигатель от трансмиссии.
2. У него нет явно выраженных ступеней передач, определенных каким либо фиксированным передаточным числом.
3. Крутящий момент, переданный вариатором на ведущий вал, постоянно меняется, в зависимости от того, каким образом расположен клиновый ремень по отношению к конусообразным шкивам.
4. Мягкий и плавный ход трансмиссии, оснащенной вариатором, практически идеален.

Учитывая это, можно с уверенностью говорить о том, что вариаторы – несомненно, являются революционной конструкцией, за которыми – будущее автомобилестроения, хотя пока они могли справляться только с мощностью небольших автомобилей.

Типтроник. Истинное значение термина.

Термин «Типтроник», появившийся в обиходе автолюбителей, достаточно не нов, хотя многие, не зная его точного значение, применяют его как одно из названий коробки передач. Это ошибочное мнение, поскольку прямое значение этого термина относится не к самой коробке, а к ее функциональной возможности, которая возникает вследствие установки в ее конструкцию дополнительного устройства.

Использование в автомобиле стандартизированной формы автоматизированной коробки передач, не дает возможности осуществлять полноценный контроль над некоторыми динамическими параметрами. К примеру – при этом не возможно форсированное ускорение, торможение двигателем, или же принудительный переход на режим пониженной передачи. В этом случае, функция «типтроник», при помощи которой решаются эти проблемы, обеспечивается связанной с электроблоком управления системой вспомогательной регулировки скоростей, при помощи рычага селектора.

Безусловно, это устройство может быть признано универсальным, и его использование целесообразно как в классических автоматических трансмиссиях, так и в роботизированных модификациях коробок передач, и даже в вариаторах.

Инновационные разработки современных трансмиссий.

Бессмысленно спорить о личностных приоритетах в управлении автомобилями. Для кого-то управление автомобилем в механическом режиме, чувствуя даже небольшие изменения в его поведении и исправляя их посредством переключения передач вручную – более привычно, кто-то отдаст предпочтение автомату, вариатору или роботу, упрощающим процесс вождения и значительно сокращающим время обучения управления автомобилем, но в то же время, необходимо понимать, что мировое автомобилестроение все больше уделяет внимание постоянно внедряемым инновациям, которые ведутся в сфере автоматических трансмиссий, все больше внедряя в новые модели, выпускаемые на рынок, новые, прогрессивные решения, упрощающие управление автомобилем и повышающие безопасность находящихся в нем людей.

Нельзя отрицать, что внедрение в конструкцию автомобиля инновационных трансмиссий с программируемым управлением, ведут к существенному удорожанию стоимости автомобиля, но при этом следует помнить, что это один из ключевых агрегатов, обеспечивающих высокую комфортность и безопасность автомобиля. Уже сегодня эксперты мирового рынка в области автомобилестроения с уверенностью заявляют о полномасштабном внедрении в современные конструкции выпускаемых машин автоматических и роботизированных трансмиссий, за которыми, по их мнению, будущее данной отрасли.

Ведущими автомобильными корпорация и концернами мира, усиленными темпами, помимо трансмиссий с двойным сцеплением, ведутся разработки по созданию более совершенных агрегатов, а также исследования по расширению возможностей применения вариаторов.

Учитывая выше изложенный анализ КПП, выбирая в автосалоне автомобиль, который вы хотели бы приобрести, будьте предельно внимательны. Не всегда менеджеры по продажам правильно формулируют название агрегата, установленного в автомобиле, заведомо лукавя, обозначая его конструктивные особенности. Именно поэтому, целесообразно лично убедиться в том, какой вид трансмиссии установлен на машине – АКПП, коробка-робот или вариатор. Помните, что эти конструкции различаются не только в комфортности управления, но и имеют существенные отличия при движении в условиях загруженности дорог, гарантийном ремонте, ценах на запчасти и обслуживание, которые для вариаторов и роботов значительно выше, нежели для АКПП.

Что такое трансмиссия и на что она влияет? Какие виды трансмиссий существует и какая из них наиболее оптимальна?

Трансмиссия автомобиля — совокупность механизмов и агрегатов для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. Она предназначена для изменения величины крутящего момента, а также для изменения направления движения. Если мы имеем переднеприводный автомобиль, то крутящий момент от мотора к колесам передается на передние колеса, если заднеприводный — то на задние колеса. Также выпускаются автомашины с четырьмя ведущими колесами. Для определения числа ведущих колес существует «колесная формула», которая выглядит приблизительно так: «4х2». Первое число обозначает число всех колес, а второе — число ведущих. Колесная формула 4х4 обозначает, что все колеса являются ведущими. В зависимости от вида преобразуемой энергии различают следующие виды трансмиссии: механическая трансмиссия (передает и преобразует механическую энергию) ; электрическая трансмиссия (преобразует механическую энергию в электрическую и после передачи к ведущим колесам – электрическую в механическую энергию) ; гидрообъемная трансмиссия (преобразует механическую энергию в энергию потока жидкости и после передачи к ведущим колесам – энергию потока жидкости в механическую энергию) ; комбинированная трансмиссия (электромеханическая, гидромеханическая – т. н. «гибриды») . Наибольшее применение на современных автомобилях нашла механическая трансмиссия. Механическая (гидромеханическая) трансмиссия, изменение крутящего момента в которой происходит автоматически, называется автоматической трансмиссией. У автомобилей с разными типами привода конструкция трансмиссии имеет существенные различия, как по составу элементов, так и по их устройству. Трансмиссия заднеприводного автомобиля имеет следующее устройство: сцепление; коробка передач; карданная передача; главная передача; дифференциал; полуоси. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок. Коробка передач служит для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии. Карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента от вторичного вала коробки передач на вал главной передачи, расположенных под углом друг к другу. Главная передача служит для увеличения крутящего момента и передаче его на полуоси ведущих колес. На заднеприводных автомобилях применяется гипоидная главная передача (оси шестерен не пересекаются) . Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами. Он позволяет полуосям вращаться с разными угловыми скоростями, что необходимо при повороте автомобиля. Трансмиссия переднеприводного автомобиля имеет следующее устройство: сцепление; коробка передач; главная передача; дифференциал; шарниры равных угловых скоростей; приводные валы (полуоси) . На переднеприводных автомобилях главная передача и дифференциал размещаются в картере коробки передач. Шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) служат для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. В конструкции трансмиссии используется, как правило, два шарнира для соединения с дифференциалом (внутренние шарниры) и два шарнира для соединения с колесами (внешние шарниры) . Между шарнирами располагаются приводные валы. Трансмиссия полноприводных автомобилей может иметь различные конструкции. В совокупности они образуют системы полного привода. К современным трансмиссиям предъявляют весьма жесткие требования. Она должна быть по своей конструкции простой, но в тоже время передавать высокий крутящий момент и иметь большой КПД. При всем при этом, трансмиссия должна обладать малыми размерами и быть очень надежной, чтобы не подвести в неподходящий момент. И самое главное требования к трансмиссии автомобиля со стороны автолюбителей — это бесшумность работы.

Что такое трансмиссия и как она работает

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 вольво http://autoservicevolvo.ru 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

Основные виды трансмиссий

Строительные машины и оборудование, справочник

Техническое обслуживание автомобилей

Основные виды трансмиссий

Трансмиссия автомобиля — это ряд взаимодействующих между собой агрегатов и механизмов, передающих крутящий момент от двигателя к ведущим колесам. При передаче крутящего момента он изменяется как по величине, так и по направлению, одновременно распределяясь между ведущими колесами автомобиля.

По характеру связи между двигателем и ведущими колесами, а также по способу преобразования крутящего момента трансмиссии делятся на механические, комбинированные (гидромеханические), электрические и гидрообъемные. Наибольшее распространение получили механические трансмиссии, выполненные по различным схемам (рис. 14.1) в зависимости от общей компоновки агрегатов автомобиля, включая расположение двигателя и ведущих колес.

Механическая трансмиссия (рис. 14.1, а), применяемая на большинстве грузовых и легковых автомобилей, состоит из сцепления, коробки передач, карданной и главной передач, дифференциала и двух полуосей. Трансмиссии автомобилей с двумя и более ведущими мостами (рис. 14.1, б, в) оборудуют раздаточной коробкой и дополнительными карданными валами (передачами 3), а каждая пара ведущих колес имеет свою главную передачу, полуоси и дифференциал.

Вышеописанные схемы трансмиссий часто называют мостовыми , так как крутящий момент подводится к каждому ведущему мосту, а затем распределяется между правым и левым ведущими колесами данного моста.

В отдельных конструкциях полноприводных автомобилей с колесной формулой 6X6: 8X8 или 10Х10 применяют механическую бортовую трансмиссию (рис. 14.1, г). В такой трансмиссии крутящий момент от двигателя через сцепление и коробку передач передается к раздаточной коробке, в которой крутящий момент делится поровну между правым и левым бортами (колесами каждой стороны). От раздаточной коробки крутящий момент подводится к бортовым редукторам 8, а от последних — к колесам. При этом у каждого колеса устанавливается своя главная передача.

Бортовая трансмиссия по устройству значительно сложнее, поэтому ее применение ограничено.

Комбинированную (гидромеханическую) трансмиссию применяют на ряде моделей автомобилей (БелАЗ-540, ЗИЛ-114) и автобусов (ЛиАЗ-677М и др.). В комбинированную трансмиссию входит гидротрансформатор и механическая коробка передач. Гидротрансформатор устанавливают вместо сцепления (см. рис. 14.1, а, б, в). Крутящий момент от гидротрансформатора передается к механической коробке передач с автоматическим или полуавтоматическим управлением. Такую трансмиссию часто называют гидромеханической передачей.

Электрическую трансмиссию применяют на карьерных автомобилях-самосвалах (БелАЗ-549, -75191, -75211) грузоподъемностью 75— 170 т. Электрическая трансмиссия состоит из генератора постоянного тока, приводимого в действие V-об-разными дизелями с турбонаддувом мощностью 770—1690 кВт и тяговых электродвигателей ведущих колес.

Электрическая трансмиссия обеспечивает преобразование механической энергии дизеля в электрическую, которая от генератора передается тяговым электродвигателям, расположенным совместно с редукторами в ведущих колесах автомобиля. Электродвигатели в сборе с ведущими колесами обычно называют электромоторколесами. Электротрансмиссия упрощает конструкцию привода к ведущим колесам, однако ее применение ограничено из-за большой металлоемкости и несколько меньшего к. п. д. по сравнению с механическими и гидромеханическими трансмиссиями автомобилей особо большой грузоподъемности.

Гидрообъемная трансмиссия обеспечивает преобразование механической энергии в напор циркулирующей жидкости. В такой трансмиссии гидронасос, приводимый в действие от двигателя внутреннего сгорания, соединен трубопроводами с гидродвигателями.

Напор жидкости, создаваемый гидронасосом, преобразуется в крутящий момент на валах гидродвигателей, соединенных с ведущими колесами автомобиля. Недостатками гидрообъемной трансмиссии по сравнению с механической являются большие габаритные размеры и масса, меньший к, п. д. и высокая стоимость. Поэтому такая трансмиссия не находит широкого применения.

Рис. 14.1. Схемы механических трансмиссий автомобилей

Читать далее: Сцепление

Категория: — Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

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 обмин, 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:

1. 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.
2. 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.
3. Карданный вал (для заднеприводных авто), устройство передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к главной передаче.
4. 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.
5. 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.
6. Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – предназначен для подачи силы вращения на ведущие колеса. Есть несколько видов ШРУСов: шариковый и трипоид.
7. 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:

1. коробка передач;
2. сцепление;
3. валы привода передних колёс;
4. шарниры равных угловых скоростей;
5. дифференциал;
6. 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:

1. коробку передач;
2. сцепление;
3. главную передачу;
4. дифференциал;
5. карданную передачу;
6. 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.

Что такое трансмиссия и как она работает — фото видео.

Часто бывает сложно дать определение понятию «трансмиссия», выражаясь простыми словами, так как это слово несет не совсем однозначное значение.

Трансмиссия – это цепочка различных механизмов, узлов и агрегатов, которая обеспечивает кинематическую связь коленчатого вала двигателя с ведущими колесами, и передающая вращающий момент, изменяя, при необходимости, его величину и направление.

В состав трансмиссии автомобиля входят:

Сцепление

• Сцепление. Работа данного механизма основана на действии силы трения скольжения (фрикционная муфта); механизм предназначен для передачи крутящего момента, также плавного переключения передач, гашения крутильных колебаний, кратковременного соединения трансмиссии маховика двигателя.

Термин «сцепление» относят к компоненту трансмиссии транспортного средства, которое предназначено для подключения или отключения двигателя внутреннего сгорания с коробкой передач. Сцепление несет функцию временного разобщения коленчатого вала двигателя с силовой передачей автомобиля, что является необходимым при переключении шестерен в коробке передач и при торможении автомобиля вплоть до его остановки. Также, сцепление позволяет плавно (без рывков) трогаться с места;

Коробка передач

• Коробка передач. Коробка передач предназначена для изменения частоты и крутящего момента на ведущих колесах в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Также коробка передач обеспечивает автомобилю способность движения задним ходом и длительного отключения двигателя от движения при пуске двигателя и работе его на стоянках;

Раздаточная коробка

• Раздаточная коробка. Это не что иное, как агрегат для распределения крутящего момента от двигателя на несколько приводных механизмов, которые в большинстве случаев также увеличивают число передач в трансмиссии. Раздаточная коробка распределяет крутящий момент между ведущими мостами так, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля без возникновения негативного явления – «циркуляции мощности» в трансмиссии; увеличивает крутящий момент на ведущих колесах в пределах, необходимых для преодоления сопротивления качению колес при движении по плохим дорогам, а также на крутых подъемах; обеспечивает более устойчивое движение машины с малой скоростью при работе двигателя в режиме максимального крутящего момента;

Коробка отбора мощности

• Коробка отбора мощности. Механизм, предназначенный для привода всевозможных рабочих органов оборудования, установленного на автомобильном шасси, посредством карданного вала или гидравлического насоса;

Главная передача

• Главная передача. Является одним из важнейших элементов трансмиссии. В наиболее распространенном варианте состоит из двух шестерен (ведомой и ведущей), призванном преобразовывать крутящий момент, поступающий от коробки передач, и передавать его на ведущую ось. От конструкции главной передачи зависят тягово – скоростные характеристики автомобиля и расход топлива;

Дифференциал

• Дифференциал. Это механизм по передаче мощности посредством вращения с одновременным делением единого потока мощности на два дифференциально связанных или суммированием двух независимых потоков мощности в один;

Карданная передача

• Карданная передача. Данный механизм передает крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и имеющими возможность взаимного углового перемещения;

Шарнир равных угловых скоростей

• Шарнир равных угловых скоростей — не является отдельным элементом трансмиссии, так как выполняет роль главной передачи. Шарнир равных угловых скоростей обеспечивает передачу крутящего момента при углах поворота до 70ᴼ относительно оси.

Видео состав трансмиссии автомобиля

На информационном сайте для автолюбителей «FORAM» вы сможете найти много полезной информации, касающейся ремонта и обслуживания автомобилей.

Когда каждый человек еще в детстве начинает интересоваться автомобилями, он изучает не только марки и моделей машин, но и устройство автомобиля. Одним из главных агрегатов автомобиля является трансмиссия, которая состоит из множества более мелких узлов и агрегатов. В данной статье мы расскажем всем интересующимся молодым автомобилистам, что такое трансмиссия в автомобиле.

Определение понятия «трансмиссия»

Согласно научным изданиям машиностроения, трансмиссия – это совокупность механизмов и сборочных единиц, которые соединяют двигатель с ведущими колесами, в данном случае, автомобильного транспорта, а также совокупность системы, которая обеспечивает работу трансмиссии.

Трансмиссия является совокупностью агрегатов и узлов, которые передают крутящий момент от мотора к ведущим колесам, при этом могут изменяться тяговые усилия, скорость и направление движения. Автомобильная трансмиссия включает в себя механизмы, которые в науке относят к составу силового агрегата – это коробка передач и сцепление.

Назначение и схемы трансмиссий

Назначение. Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. При этом передаваемый крутящий момент изменяется по величине и распределяется в определенном соотношении между ведущими колесами.

Крутящий момент на ведущих колесах автомобиля зависит от передаточного числа трансмиссии, которое равно отношению угловой скорости коленчатого вала двигателя к угловой скорости ведущих колес. Передаточное число трансмиссии выбирается в зависимости от назначения автомобиля, параметров его двигателя и требуемых динамических качеств.

В транс­миссию входят:

• сцепление,
• коробка передач,
• карданная передача,
• главная передача, устанавливаямая в картере ведущего моста,
• дифференциал
• полуоси.

Сцепление позволяет на непродолжительное время отсоединить трансмиссию от двигателя и обеспечивает плавное включение трансмиссии при трогании автомобиля с места или при переключении передач.

Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время.

Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от выходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся (при движении автомобиля) угле между осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.

Главная передача служит для того, чтобы передать крутящий момент под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также для уменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотов карданного вала. Уменьшение частоты вращения механизмов трансмиссии после главной передачи приводит к увеличению крутящего момента и, соответственно, увеличивает силу тяги на колесах.

Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге. Две полуоси, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни, передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущим колесам. Дифференциалы, устанавливаемые между приводами колес ведущей оси, называют межколесными, между разными осями — межосевыми (в полноприводных трансмиссиях).

Трансмиссии по способу передачи крутящего момента разделяют на механические, гидравлические, электрические и комбинированные (гидромеханические, электромеханические). На отечественных автомобилях наиболее распространены механические трансмиссии, в которых передаточные механизмы состоят из жестких недеформируемых элементов (металлических валов и шестерен). На автобусах Ликинского и Львовского заводов, а также на большегрузных автомобилях БелАЗ применяют гидромеханические трансмиссии с автоматизированным переключением передач. Часть большегрузных автомобилей БелАЗ имеют электромеханическую трансмиссию с моторколесами.

Схема трансмиссии автомобиля. Она определяется его общей компоновкой: размещением двигателя, числом и расположением ведущих мостов, видом трансмиссии.

Схемы трансмиссий:
а — автомобиля 4X2, б — переднеприводного автомобиля 4X2, в — автомобиля 4X4, г — автомобиля 6X4

Автомобили с механической трансмиссией и колесной формулой 4X2 имеют чаще всего переднее расположение двигателя, задние ведущие колеса и центральное размещение агрегатов трансмиссии (автомобили ЗИЛ-130, МАЗ-5335, ГАЗ-24 и др.). Здесь двигатель 1, сцепление 2 и коробка передач 3 (рис. а) объединены в один блок и образуют силовой агрегат. Крутящий момент от коробки передач 3 передается карданной передачей 4 на ведущий задний мост 5.

Существенные отличия имеет трансмиссия переднеприводного автомобиля ВАЗ-2108 с колесной формулой 4X2 (рис. 6). Особенностью этой схемы является выполнение ведущим переднего моста с управляемыми колесами. Это потребовало объединения в единый силовой агрегат двигателя 1, сцепления 2, коробки передач 3, механизмов ведущего моста 5 (главную передачу и дифференциал), карданных шарниров 6 равных угловых скоростей, соединенных с передними управляемыми колесами.

На (рис. в) представлена схема трансмиссии автомобиля с передним и задним ведущими мостами (автомобиль УАЗ-469). Отличительной особенностью этой схемы является применение в трансмиссии раздаточной коробки 7, которая через промежуточные 9 карданные валы передает крутящий момент переднему 8 и заднему 5 ведущим мостам. В раздаточной коробке имеется устройство для включения и выключения переднего моста и дополнительная понижающая передача, позволяющая значительно увеличить крутящий момент на колесах автомобиля в необходимых случаях.

Схема механической трансмиссии трехосных грузовых автомобилей КамАЗ представлена на (рис. г). На этих автомобилях средний 10 и задний 5 мосты являются ведущими. Крутящий момент к ним передается одним карданным валом 4, а в главной передаче среднего моста предусмотрен межосевой дифференциал и проходной вал, передающий крутящий момент на карданный вал 11 привода заднего моста. В других схемах трансмиссий трехосных автомобилей передача крутящего момента к ведущим мостам может производиться раздельно карданными валами от раздаточной коробки (автомобиль Урал-375).

Схемы гидромеханических трансмиссий предусматривают объединение в едином блоке двигателя и гидромеханической коробки передач, крутящий момент от которой передается ведущим колесам через карданный вал и механизмы заднего моста как в обычной механической трансмиссии.

На автомобилях (БелАЗ) с электромеханической трансмиссией дизельный двигатель приводит во вращение генератор постоянного тока, энергия от которого передается по проводам в электродвигатели колес. Колесный электродвигатель монтируют в ободе колеса совместно с понижающим механическим редуктором. Такая конструкция называется электромотор-колесом.

Классификация трансмиссий

Рассмотрим классификацию трансмиссий.

По методам передачи и преобразованию момента трансмиссии подразделяются на электромеханические, механические и гидромеханические.

Механическая трансмиссия

Трансмиссии механического типа (обычные и планетарные) в КПП содержат только фрикционные и шестеренчатые устройства. Преимущества их заключаются в коэффициенте полезного действия, небольшой массе и компактности, простоте в эксплуатации и на­деж­нос­ти в работе. Недостаток трансмиссии такого типа – ступенчатость изменения передаточных чисел, понижающая использование мощности силового агрегата. Длительное время на пе­рек­лю­че­ние рычагом передач усложняет управление автомобилем. Именно поэтому спор­тив­ные автомобили, оснащенные механической трансмиссией, снабжают электронными переключателями передач (кнопками на рулевом колесе, подрулевыми лепестками) и КПП со сверхбыстрыми синхронизирующими сервомеханизмами.

Использование трансмиссий механического типа свойственно советскому трак­то­ро­стро­е­нию.

Гидромеханическая трансмиссия

Трансмиссии гидромеханического типа оснащены гидромеханической КПП, которая состоит из механического редуктора и гидродинамического преобразователя момента. Преимущества таких трансмиссий заключаются в возможности автоматизации смены пе­ре­да­чи и облегчении управления, автоматическом изменении крутящего момента на основе внешних сопротивлений, фильтрации крутильных колебаний и уменьшении пиковых наг­ру­зок, действующих на агрегаты трансмиссии, и увеличении за счет этого долговечности и надежности трансмиссии поршневого мотора.

Главный недостаток таких трансмиссий – достаточно низкий коэффициент полезного действия из-за недостаточно большого КПД гидротрансформатора. Если КПД гид­ро­пе­ре­да­чи не меньше 0.8, диапазон изменения крутящего момента не выше трех, что заставляет иметь механический редуктор на 3-5 передач, включая передачу заднего хода. Необходимо располагать специальной системой охлаждения, а также подпитки гидроагрегата, что увеличивает габаритные размеры моторно-трансмиссионного отдела. Без фрикционов или специальных автологов пуск двигателя с буксира и торможением двигателем не обес­пе­чи­ва­ет­ся.

Трансмиссии гидромеханического типа активно применяются в западном трак­то­ро­стро­е­нии – «Леопард-2» (ФРГ), М1 «Абрамс» (США). В трансмиссиях перечисленных танков в основном приводе, кроме гидромеханических передач, также применяются в до­пол­ни­тель­ном приводе гидростатические передачи для выполнения поворота. Гид­ро­ме­ха­ни­чес­кой передачей оснащен дизель-поезд под названием Д1 венгерского производства, ра­бо­та­ю­щий на постсоветском пространстве ЖД-техники.

Гидравлическая трансмиссия

Трансмиссией гидравлического типа в транспортной технике является такая транс­мис­сия, в которой переключения осуществляются не механическим методом, а гид­рав­ли­чес­ки­ми аппаратами, т.к. чисто гидравлические трансмиссии встречаются довольно редко. Трансмиссия такого типа оборудована КПП с вторичным и первичным валами, а также, как и в обычной КПП, несколькими парами зубчатых колес, но включение необходимой пары в рабочий процесс выполняет не фрикционная или кулачковая муфта, а гидромуфта или же гидротрансформатор, который заполняется для включения передачи.

Главное достоинство трансмиссии такого типа – включение передач совершенно безударное и полное отсутствие механических муфт, стабильно работающих в процессе передачи больших крутящих мо­мен­тов (к примеру, на тепловозах), главный минус – необходимость монтажа отдельной гидромуфты для каждой передачи. Из-за своих особенностей гидропередача применяется в основном на железнодорожной технике. Из отечественных разновидностей техники гид­ро­пе­ре­да­чей оснащены, к примеру, дизель-поезд ДР1, маневровые тепловозы ТГМ6 и ТГМ4.

Гидростатическая трансмиссия

В трансмиссии гидростатического типа для передачи мощности применяется ак­си­аль­но-плунжерные гидромашины. Преимущества данной трансмиссии – небольшая масса и габариты машин, отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, благодаря чему удается разносить их на достаточно значительные расстояния и придавать гораздо большее число степеней свободы. Главный минус гидрообъемной передачи – высокие требования к чистоте жидкости, участвующей в рабочем процессе, а также повышенное давление в гидролинии.

Гидростатическая передача применяется на дорожно-строительных машинах (в основном в катках, так как там необходимо обеспечивать достаточно большое передаточное число, а также очень часто приводить вальцы с торца, затруднено построение механической передачи), как вспомогательная – в авиационной технике, металлорежущих станках, теп­ло­во­зах.

Электромеханическая трансмиссия

Трансмиссии электромеханического типа состоят из тягового электромотора (или нескольких), электрического генератора, электрической системы контроля, а также со­е­ди­ни­тель­ных кабелей. Главным достоинством трансмиссий электромеханического типа яв­ля­ет­ся обеспечение более широкого диапазона автоматического изменения силы тяги и крутящего момента, а также отсутствие кинематической жесткой связи между механизмами электротрансмиссии, что дает возможность создать разные компоновочные схемы.

Главными минусами, которые препятствуют распространению трансмиссий элект­ри­чес­ко­го типа, являются большая масса, габариты и цена (особенно если применяются электромашины постоянного тока), меньший КПД (по сравнению с механической). Но с развитием электротехнической промышленности, широким распространением ин­дук­тор­но­го, вентильного, синхронного, асинхронного и других разновидностей электропривода открывается все больше новых возможностей для электромеханических трансмиссий.

Данные трансмиссии широко используются в тепловозах, тракторах, карьерных самосвалах, морских судах, военной технике, самоходных механизмах, немецких военных машинах «Мышонок» и «Фердинанд», а также автобусах, которые с трансмиссией этой разновидности более правильно называются теплоэлектробусы, к примеру, ЗИС-154.

На современных автомобилях, по большей части, используется трансмиссия ме­ха­ни­чес­ко­го типа. Трансмиссия механического типа, в которой изменение крутящего момента происходит в автоматическом режиме, называется автоматической трансмиссией.

На этом классификацию трансмиссий можно считать рассмотренной.

Трансмиссия автомобиля Принцип работы трансмиссии

Урок 6 — трансмиссия, виды коробок передач, механическая, автоматическая, типтроник, вариатор

Бесступенчатой, называют трансмиссию, отличающуюся от традиционной автоматической КПП тем, что может обеспечить более плавное движение машины, меньшие затраты горючего, при этом увеличивая, в значительной степени, полезную мощность.

Каким образом функционирует вариатор или CVT.

Набор передач, использующийся в стандартной коробке передач автомат, обеспечивает заданное количество скоростей. Учитывая различные обстоятельства во время езды, КПП выполняет переключение скоростей, тем самым обеспечивая подходящую передачу: чтобы начать движение – нижние, чтобы ускориться – средние, а для езды в экономном режиме – высшие.

В бесступенчатой трансмиссии, набор шестеренок заменяют два шкива с переменным диаметром, которые выполнены в форме двух конусов и обращены друг к другу острыми концами, а между ними движется приводной ремень из металла. Один из шкивов (ведущий вал), соединяется, непосредственно, с двигателем, а другой – с ведущими колесами (ведомый вал). При схождении подвижных частей каждого из них, ремень передвигается выше по шкиву и увеличивает его посадочный диаметр.

По принципу велосипеда с десятью скоростями, где по шестерням с большим или меньшим диаметром направляется цепь, чтобы менять скорость, происходит смена функционального диаметра у шкивов, который, соответственно, оказывает влияние на передаточное число (количество вращений ведущего вала, приходящихся на каждый оборот двигателя). Когда рабочий диаметр ведомого шкива уменьшается, а ведущего – увеличивается, передаточное число уменьшается (при большом количестве оборотов двигателя – снижается частота вращения колес), а это, в свою очередь, обеспечивает при низкой скорости высокие обороты. Когда скорость автомобиля увеличивается, число оборотов двигателя снижается за счет изменения диаметра шкивов. В стандартной КПП происходит то же самое, однако бесступенчатая трансмиссия, меняет передаточное число плавно, вне зависимости от определенных интервалов, ступеней – таким образом и появилось её название.

Особенности управления автомобилем с бесступенчатой трансмиссией.

Бесступенчатая трансмиссия включает в себя такие же составные части управления, как и автоматическая, а именно – система переключения скоростей, а также две педали (тормоза и газа). Во время езды, бесступенчатая трансмиссия контролирует количество оборотов, увеличивая их во время разгона и уменьшая, для обеспечения средней скорости и снижения затрат горючего, тем самым регулируя скорость вращения двигателя исходя из обстановки на дороге. При этом, вы не слышите и не чувствуете смену передач.

Часто, по причине необычного поведения автомобиля, водители оказываются в замешательстве во время знакомства с бесступенчатой трансмиссией. После резкого надавливания на педаль газа, мотор разгоняется на холостом ходу, а это обычно случается, когда коробка передач автомат неисправна, либо во время пробуксовки сцепления. Для бесступенчатой же трансмиссии, это в порядке вещей, так как для обеспечения оптимальной скорости разгона, она регулирует число вращений двигателя. Однако, бесступенчатую трансмиссию можно, иногда, перепрограммировать на более привычный режим для водителя, как в стандартной, автоматической трансмиссии, когда передаточное число изменяется постепенно.

Плюсы бесступенчатой трансмиссии.

На всех своих передачах, постоянная мощность двигателя не развивается. На каждой из его особых скоростей, достигает своего наибольшего пункта одна из характеристик двигателя – крутящий момент (тяговое усилие), экономия топлива, либо мощность (в лошадиных силах). Для достижения наибольшей экономии горючего и максимума мощности, бесступенчатая трансмиссия, исходя из обстоятельств, варьирует количество оборотов, в условиях отсутствия передач, привязывающих какую-то конкретную скорость к определенной частоте вращения двигателя. Таким образом, бесступенчатая КПП обеспечивает разгон гораздо быстрее, при этом минимально расходуя топливо, в отличие от автоматической или механической трансмиссии.

Минусы вариатора.

По причине того, что бесступенчатая коробка передач может увеличить количество оборотов на любой скорости, могут показаться тревожными для уха звуки из-под капота, когда водитель привык к механической или стандартной, автоматической коробке передач. Поэтому, именно скепсис автолюбителей, относительно бесступенчатой трансмиссии – является первоначальной её проблемой. Постепенная смена скорости работы мотора, напоминает по звуку «скольжение» в трансмиссии или пробуксовку сцепления, что в обычной коробке передач является сигналом о неполадке, однако для бесступенчатой – это в пределах нормы. В автомобилях, где установлена бесступенчатая трансмиссия, если педаль газа утопить в пол, вы ощутите плавное, но быстрое возрастание мощности до максимальной, когда в машине с автоматической трансмиссией, будет чувство резкого всплеска мощности и рывка. Хотя бесступенчатая трансмиссия и сможет дать фору любой автоматической, однако у многих водителей её поведение вызывает чувство чересчур медленного набора скорости.

Для того, чтобы водитель мог «чувствовать» бесступенчатую трансмиссию как обычную КПП, производители прилагают немало усилий. Часто, бесступенчатая трансмиссия программируется таким образом, чтобы при резком нажатии на педаль ускорителя, создавалось чувство снижения передачи (кик-даун), что происходит при езде на стандартной коробке автомат. Плюс ко всему, в некоторые бесступенчатые КПП вмонтирован режим ручного управления, для имитации простой ступенчатой трансмиссии, где с помощью ручных переключателей, происходит переключение скоростей.

Надежность самых первых бесступенчатых трансмиссий, порой вызывала некоторые сомнения, потому что в них имелись мощностные ограничения. Сейчас, их надежность с каждым годом растёт, благодаря постоянно совершенствующимся инновациям в технике. Во всем мире, такие передовые компании как Nissan, всё чаще оснащают свои автомобили бесступенчатыми КПП, и, специалисты утверждают, что их длительную работоспособность можно смело сопоставлять со стандартными коробками передач.

Разветвление потоков мощности в трансмиссии.

Иногда, автомобили оборудованы такими КПП, где поток мощности разветвлен. В данном виде трансмиссий, вместо ременной передачи, задействована планетарная, получающая крутящий момент как от мотора, работающего на бензине, так и от электродвигателя, однако во время езды она ведёт себя как бесступенчатая трансмиссия. Смена скорости электромотора, в свою очередь, меняется скорость и бензинового двигателя, тем самым позволяя ему работать с неизменной скоростью в то время, года машина разгоняется, либо останавливается.

С тех пор, как автомобили перестали быть «самоходными телегами», началось стремительное развитие каждого узла и элемента. Так появилась и усовершенствовалась трансмиссия автомобиля, о которой все слышали, но мало кто серьезно вникал в суть того, что она собой представляет.

Все компоненты трансмиссии развивались, постепенно на первое место вышел вопрос управляемости и комфорта, а затем и продолжительности срока эксплуатации самого двигателя. Так что современная трансмиссия – это сочетание максимально эффективных решений передачи движения.

Что такое трансмиссия автомобиля и для чего она нужна?

Автомобильная трансмиссия – это комплекс устройств, передающих крутящий момент от коленвала двигателя на ведущие колёса. Помимо просто передачи, трансмиссия может изменять его значение, направление и распределение.

Устройство трансмиссии автомобиля

Для чего такие сложности? В данном случае одна из функций трансмиссии – продлить срок эксплуатации двигателя, снимая с него лишние нагрузки. Например, вместо постоянного изменения режима работы мотора коробка передач меняет передаточное число крутящего момента. А сцепление, которое тоже считается одним их элементов трансмиссии, предохраняет коробку передач и двигатель от рывковых нагрузок.

Принцип и конструкция трансмиссии постепенно усложнялись, поскольку нужно не просто передавать вращение, а делать это «с умом», чтобы эффективно использовать возможности двигателя.

Устройство трансмиссии автомобиля

Рассмотрим, благодаря чему усилие, родившееся в недрах двигателя, попадает на колёса автомобиля. Основные узлы трансмиссии – это сцепление, КПП, карданная передача, дифференциал, ШРУСы.

Сцепление.

Задача сцепления – создать легко размыкаемую связь между двигателем и следующим элементом трансмиссии. При переключении передач сцепление отключает мотор от КПП, чтобы уберечь механизмы от резких нагрузок. Затем эта связь восстанавливается. Конструкция сцепления позволяет проделывать это раз за разом, без лишних усилий со стороны водителя.

Коробка передач.

Работа механической коробки передач

Независимо от типа («автомат», «механика», «робот», «вариатор») назначение у всех КПП одинаковое: изменяя передаточное число, менять силу и направление крутящего момента. Таким образом, двигатель работает в одном режиме, без постоянного ускорения и замедления, а автомобиль движется с такой скоростью, которая нужна водителю.

Также коробка передач переключает движение на задний ход или вообще разрывает связь двигателя остальных элементов трансмиссии. Но если сцепление предназначено для размыкания этой связи на короткий срок, КПП может стоять на нейтральной передаче долгое время.

Карданная передача.

Работа карданной передачи

От КПП передача крутящего момента идет на вторичный вал, который связан с валом главной передачи. Поскольку эти валы расположены под определенным углом, в механизме задействован карданный шарнир.

Главная передача.

Работа главной передачи

У главной передачи две функции: понизить скорость вращения и передать крутящий момент на ведущий мост. Для этой цели используется гипоидная передача, которая одновременно понижает скорость вращения и изменяет направление его подачи.

Дифференциал.

Задача дифференциала – распределить скорость вращения по полуосям ведущего моста в зависимости от дорожной ситуации. Работает он в паре с главной передачей. Когда автомобиль движется по прямой, оба колеса крутятся с одинаковой скоростью. В поворотах колесо на внутренней дуге вращается медленней, а на внешней – быстрее, именно благодаря дифференциалу. То есть дифференциал выборочно меняет скорость вращения полуосей или блокируется, чтобы принудительно заставить оба колеса вращаться с одинаковой скоростью.

ШРУС.

Последний узел, влияющий на характеристики крутящего момента – шарнир равных угловых скоростей. Его задача – обеспечить передачу оборотов с полуоси на колесо, независимо от углового положения самого колеса. Регулировка скорости в поворотах осуществляется дифференциалом, и ШРУС должен передавать ее без искажений и рывков.

Принцип работы трансмиссии

На видео, выше, можно наглядно отследить, как трансмиссия автомобиля передает вращение коленвала двигателя на колёса ведущей оси. Пошагово этот процесс можно представить так.

1. Коленвал двигателя соединен с маховиком, который, в свою очередь, подключен к сцеплению. В стандартном режиме сцепление соединено с маховиком, так что коробка передач постоянно подключена. Перед переключением передачи сцепление размыкает связь между валом коробки и маховиком двигателя, а после переключения – восстанавливает ее. Это может происходить в автоматическом режиме или при управлении самого водителя.
2. КПП меняет передаточное число для изменения скорости движения. Это намного легче, чем постоянно менять режим работы двигателя, особенно при движении по городу. Также коробка передач переключает направление вращения для движения назад и может размыкать связь между первичным и вторичным валом (нейтральная передача).
3. От КПП крутящий момент переходит на главную передачу, через карданный вал или напрямую. Главная передача понижает скорость вращения, которая слишком большая для колёс, и передает крутящий момент на дифференциал.
4. Дифференциал распределяет скорость вращения между колесами ведущей оси или, в зависимости от компоновки автомобиля, между осями (раздаточная коробка или межосевой дифференциал в полноприводных автомобилях).
5. От полуосей крутящий момент наконец-то доходит до колёс. Чтобы при поворотах или проезду по неровностям колесо продолжало вращаться с нужной скоростью, между полуосью и ступицей установлен ШРУС, который передает крутящий момент под углом.

Классификация трансмиссий

За период развития автомобиля инженеры разработали несколько вариантов трансмиссии. Сегодня по способу передачи и изменения крутящего момента используется пять основных видов: механическая, гидромеханическая, гидравлическая, электромеханическая и автоматическая. А по типу привода бывают: переднеприводные, заднеприводные и полноприводные трансмиссии.

Механические

Самая распространенная на легковых автомобилях – механическая трансмиссия. В ней вся работа осуществляется только механическими элементами: различными видами зубчатых, планетарных, фрикционных передач и т.д. Причем это относится не только к МКПП, но и ко всем остальным узлам.
По своему КПД, долговечности и простоте ремонта механическая трансмиссия пока что опережает остальные типы.

Автоматические

Под автоматической трансмиссией чаще всего понимают коробку передач, которая сама регулирует изменение передаточного числа. Яркие примеры – вариатор для бесступенчатой механической регулировки, а также АКПП для гидромеханических систем.

Гидравлические

Это особый вид трансмиссии, в которой все элементы передают крутильный момент за счет гидравлических устройств. В автомобилях такие системы не используются, их можно встретить разве что в строительной и авиационной технике.

Как ни странно, гидравлические устройства более компактны, чем механические. Кроме того, элементы гидравлической трансмиссии могут находиться на значительном расстоянии друг от друга – сжатие жидкости при передаче энергии дает много возможных вариантов для компоновки отдельных элементов. Однако сама рабочая жидкость должна быть в технически идеальном состоянии.

Гидромеханические

В гидромеханической трансмиссии отдельные элементы будут работать на принципе гидравлической передачи энергии движения. Самый распространенный пример – трансмиссия с автоматической коробкой передач, где функции сцепления выполняет гидротрансформатор. Жидкостная передача движения в гидротрансформаторе используется для снижения ударных нагрузок и уменьшения крутильных колебаний (в механическом сцеплении для этого используется двухмассовый маховик и демпферы на ведомом диске).

Еще одно устройство, применяемое в гидромеханической трансмиссии – вискомуфта, которая до недавнего времени устанавливалась на полноприводные автомобили. В ней жидкость служит не для передачи момента вращения, а для блокировки, но это всё равно гидромеханическое устройство.

Электромеханические

Это новый вид трансмиссии, который вышел «в массы» благодаря распространению электрокаров, поскольку для ее работы нужен тяговый (не стартерный) аккумулятор, а в электромобилях он уже есть на месте.
Плюсом электромеханической трансмиссии является довольно быстрая реакция на изменения крутящего момента за счет использования электромоторов. А также удобство размещения отдельных частей и узлов: поскольку принцип действия позволяет разнести элементы на большие расстояния, а значит, скомпоновать их более удобно, чем это можно было бы сделать с другими видами трансмиссий.

Переднеприводные

Здесь все просто, крутящий момент от двигателя полностью передается на передний привод автомобиля. Передается момент через коробку передач, главную передачу и полуоси на передние колеса автомобиля.

Заднеприводные

Здесь же ведучим приводом автомобиля будет задняя ось. Крутящий момент передается также, только с добавлением еще одного елемента — карданного вала между коробкой передач и главной передачей.

Полноприводные

Тут с названия все ясно. Момент передается на обе оси вто или инной пропорции одновременно. Здесь еще добавляются такие элементы как раздаточная коробка и межосевой дифференциал. «Раздатка» как раз служит для передачи мощности на оси автомобиля. А межосевой дифференциал — для распределения мощности между осями. Также, за типом подключения полный привод бывает 3 типов.

Постоянный полный привод.

Постоянный полный привод
Подключаемый.

Подключаемый полный привод
Автоматически-подключаемый.

Автоматический полный привод

Основные неисправности

Всё, что работает, может и выходить из строя, ничего с этим не сделаешь. И компоненты трансмиссии тоже подвержены поломкам в той или иной степени. Основные неисправности компонентов трансмиссии имеют свои характерные особенности:

1. Механическое сцепление можно назвать расходником. Чаще всего в нём выходит из строя ведомый диск, так что при появлении таких проблем как проскальзывание, нечеткая работа, скрежет и т.д. диск меняют, а остальные компоненты осматривают на предмет выработки. Срок службы сцепления во многом зависит от манеры вождения.
2. Коробка передач – самый сложный и дорогостоящий узел во всей трансмиссии. Самая частая причина ее неисправности – несвоевременная замена трансмиссионной жидкости, которая во время работы постепенно деградирует и перестает выполнять свои функции, и вместо защиты механизма начинает с удвоенной силой его изнашивать. Признаками неисправности коробки являются шум при работе, в том числе при установке в нейтральное положение, нечеткое переключение передач или вообще невозможность их переключить, утечка масла из коробки.
3. Карданный вал – штука достаточно прочная, но там, где есть шарнир, есть и его износ. Проблемы с карданным шарниром проявляются скрипом и вибрацией во время движения.
4. Поломки главной передачи и дифференциала вызваны, как правило, двумя причинами: утечкой масла и неадекватными нагрузками. При недостаточном уровне смазки ускоряется выработка шестерен, в них появляются зазоры, а во всём механизме – вибрация. В свою очередь масло утекает через изношенные сальники. Механические неисправности проявляются шумом во время работы или характерным постукиванием в начале движения.
5. ШРУСы, несмотря на большую нагрузку, выходят из строя редко. Их главный враг – вода, которая попадает в механизм через порванные пыльники. Если владелец автомобиля следит за состоянием ходовой и вовремя меняет расходные материалы, он может никогда в жизни не узнать, как хрустит изношенный ШРУС. Если же пыльник порвался, это стопроцентная гарантия близкой замены шарнира, даже если с ним пока всё в порядке.

Заключение

В целом, трансмиссия автомобиля – система достаточно живучая, особенно если речь идет о механической. И как бы банально это ни звучало, главное условие ее долгой и счастливой жизни – всего лишь регулярное ТО. Это не значит, что через каждые 10 тысяч километров нужно менять масло в коробке передач, но проверять состояние всех технических жидкостей, прокладок и защитных элементов нужно при каждом заезде на СТО. Эта несложная услуга позволит сэкономить деньги на дорогом и сложном ремонте.

Помогите нам оценить полезность этого поста. Вы нашли то что искали?

http://roadpart.ru/raznoe/tip-transmissii-chto-eto.html
http://gogermetik.com/transmissija-avtomobilja-chto-jeto-takoe-sostav.html