Трансмиссия » Поломки и ремонт редуктора и заднего моста автомобиля

Поломки и ремонт редуктора и заднего моста автомобиля

Поломки и ремонт редуктора и заднего моста автомобиля

У всех транспортных средств есть дифференциал или редуктор некоторого вида. В переднеприводных автомобилях дифференциал находится спереди и совмещен с коробкой передач. В машинах с задним приводом редуктор находится сзади и встроен в задний мост транспортного средства. Полноприводные автомобили имеют дифференциалы как спереди, так и сзади.

В данной статье рассмотрим:

Конструктивные особенности редуктора

Дифференциал представляет собой механизм с несколькими элементами, который включает в себя: зубчатое колесо главной передачи, боковое зубчатое колесо ведомой шестерни, сателлиты и шестерни полуосей.

В поворотах внешние колеса срезают более широкую дугу, чем внутренние. Дифференциал должен гарантировать, что внешние и внутренние колеса могут вращаться с разными скоростями – отсюда и название, при этом механизм обеспечивает передачу вращения на оба колеса. Базовый корпус дифференциала содержит большое зубчатое колесо, которое сцепляется с малой шестерней, приводимой в движение карданным валом. Соотношение между кольцом и ведущей шестерней называется передаточным числом главной передачи или передним мостом. Кольцевое зубчатое колесо также вращает держатель, содержащий перпендикулярно зацепляющие зубчатые колеса, которые позволяют валам левой и правой осей вращаться независимо. Недостаток: колесо с наименьшим тяговым усилием ограничивает мощность, приложенную к дороге. Что приводит к пробуксовке одного из колес при езде по пересеченной местности или обледенелой поверхности.

Некоторые автомобили оснащены так называемыми устройствами контроля тяги, которые могут преодолеть этот недостаток дифференциала. Такие автомобили имеют дифференциалы, которые включают в себя электрогидравлические сцепления, приводимые в действие соленоидом, несколько похожие на те, которые используются в автоматической коробке передач, которая может «блокировать» дифференциал, позволяя передавать мощность на оба ведущих колеса. Желательно активировать эти сцепления только в определенных условиях и отключить их во время обычного движения, позволяя дифференциалу выполнить свое предназначение.

Система контроля тяги включает в себя датчики для измерения скорости колеса и контроллер, который определяет состояние проскальзывания колеса на основе этих относительных скоростей. Везде, где обнаруживается состояние вращения колеса, контроллер отправляет электрические сигналы на соленоиды, тем самым активируя сцепления для устранения проскальзывания.

Дифференциал автомобиля, будь то передний (FWD), задний (RWD) или оба (AWD) привода, помогает подавать мощность на ось и регулирует скорость вращения каждого колеса. В переднеприводных машинах, обычно встраивают дифференциал в коробку передач, в автомобиле с задним приводом редуктор имеет свой собственный корпус, который вмонтирован в задний мост. Как и у любого другого компонента трансмиссии, у этого узла со временем могут возникнуть различные неисправности.

Поломки редуктора

Появление гула в районе редуктора и его нагрев, щелчков при входе в поворот, вибрации при увеличении скорости свидетельствуют о следующих неисправностях редуктора:

  • Недостаточное количество трансмиссионной жидкости. Подобно двигателю и трансмиссии, дифференциал автомобиля нуждается в надлежащем уровне смазки для эффективной работы. Такая жидкость называется трансмиссионным или дифференциальным маслом. Если уровень такого масла будет низким, это может привести к тому, что автомобиль будет издавать звуки ударов или стука при прохождении поворотов, а редуктор нагреваться. Вылечить такую проблему просто, необходимо долить трансмиссионную жидкость до необходимого уровня.
  • Сломанные поворотные шестерни также известны как шестерни пауков. Если эти механизмы вышли из строя, то можно услышать щелчок или стук, когда транспортное средство входит в поворот. Решить проблему поможет полная замена поворотных шестерен.
  • Износ сальников. Выход из строя этих элементов ведет к уменьшению уровня трансмиссионной жидкости. Поэтому только их замена позволит продолжить элементам редуктора нормально функционировать.
  • Неправильная регулировка: угла расположения подшипников дифференциала или плотности зацепления зубцов шестерен главной передачи. О такой неисправности свидетельствует возникающий шум при увеличении скорости движения. В-первом случае, для устранения неисправности, необходимо разобрать редуктор и по новой запрессовать подшипники, во-втором – отрегулировать зацепление.
  • Износ: ведомой шестерни или ее подшипников, шлицевого соединения полуосей с сателлитами. О выходе из строя этих элементов свидетельствует постоянный, повышенный шум в процессе работы дифференциала. Здесь есть два способа лечения таких неисправностей. Первый – снятие и полная разборка редуктора с заменой изношенных деталей. Вторая –использование, для восстановления изношенных элементов дифференциала инновационных технологий РВС-ИПИ. Добавленный в трансмиссионное масло ревитализант, позволит быстро восстановить оптимальные зазоры в местах трения зубчатых элементов и подшипников. За счет выращивания нового поверхностного слоя деталей до 300 микрон.

У практически всех грузовых транспортных средств один из редукторов расположен в заднем мосте.

Конструктивные особенности заднего моста

В работе заднего моста, кроме вышеописанного редуктора (дифференциала), задействованы другие узлы и механизмы. В основном это полуоси и детали, поддерживающие их работоспособность.

Неисправности полуосей

Есть признаки, которые свидетельствуют о выходе из строя полуосей и связанных с ними деталей. Вот некоторые сигналы:

  • Сильный удар во время движения о камень или при попадании колеса в глубокую яму может нанести большой ущерб транспортному средству. Ось может треснуть или сломаться и по нескольким другим причинам, например, при движении с изношенным опорным подшипником или при перегрузке транспортного средства по весу, также при ДТП или даже при столкновении с бордюром. Это может привести к поломке оси, которая служит основным элементом передачи крутящего момента трансмиссии к колесам.
  • Изгиб полуоси приводит к вибрации при движении. При езде слышны шумы и ощущается вибрация, а при визуальном осмотре заметно изменение угла соприкосновения колеса с дорожным покрытием.
  • Износ несущих подшипников и самих полуосей. О неисправности этих элементов сигнализирует жужжащий звук при скоростном режиме, превышающем 30 километров в час. Конечно можно произвести замену этих деталей, но есть вполне экономичный вариант, восстановления их работоспособности. Новый ревитализант РВС-ИПИ, позволит продлить срок эксплуатации полуосей и опорных подшипников на длительный срок без дорогостоящего ремонта.

Заключение

Поломка любого узла машины неприятный момент для любого автовладельца. Но, со временем приходят новые технологии, позволяющие меньше тратить средств для восстановления узлов и механизмов автомобилей. Чем больше о таких инновациях информации, тем лучше.

Что такое Редуктор и как работает? Принцип работы и для чего нужен.

Редуктор — это важный узел трансмиссии, назначение которого состоит в уменьшении крутящего момента коленвала и передаче его на дифференциал, вращающий колеса. Устройства отличаются в зависимости от места установки и особенностей конструкции.

Виды и типы редукторов

По месту установки и назначения различают два типа редукторов:

Передний, интегрированный в КПП. Предназначен для передачи момента на передние колеса полноприводных авто и машин с передним приводом;

Задний, устанавливаемый в задней оси. Узел приводит в движение задние колеса полноприводных машин и автомобилей с задним приводом.

В главной передаче авто используются многоступенчатые приводы, в которых используется несколько последовательно соединенных шестеренок. В классической конструкции заднего редуктора таких ступеней две — ведущая и ведомая шестерни.

В зависимости от способа сопряжения шестеренок, различают коническую, цилиндрическую и гипоидную редукторную передачу. В рулевых механизмах авто также используются червячные редукторы.

Конический

В устройстве используется пара конических шестерен, установленных под углом 90 градусов. Такие узлы применяются на заднеприводных и полноприводных машинах.

Цилиндрический

Устройство состоит из пары прямых цилиндрических шестерен, сцепленных вместе и установленных параллельно друг другу. Такая главная передача используется в КПП переднеприводных автомобилей.

Гипоидный

Две соединенные шестерни, установленные под углом 45 градусов, используются для передачи момента на полноприводных и заднеприводных авто.

Планетарный

Устройство выполнено в виде нескольких шестерен, расположенных в одной плоскости и сцепленных между собой.

Червячный

Узел, применяющийся только лишь в рулевом управлении, представляет собой червячную и ведомую шестерни, установленные перпендикулярно.

В трансмиссии авто зачастую применяются комбинированные цилиндрическо-конические узлы, ведущий и ведомый валы которых могут пересекаться или располагаться параллельно.

Автомобильные редукторы характеризуются передаточным числом. Это соотношение угловых скоростей ведущего и ведомого вала. На машинах с большой снаряженной массой, устанавливаются редукторы с большим передаточным числом. Это обеспечивает им высокий крутящий момент в сочетании с небольшой максимальной скоростью. Для обеспечения высокой скорости на легких автомобилях устанавливаются механизмы с передаточным числом порядка 5.

Редуктор и дифференциал имеют принципиально разное назначение: первый повышает или понижает крутящий момент, второй — распределяет его между осями и колесами.

Устройство, конструкция и принцип работы редуктора

Задний редуктор большинства полно- и заднеприводных машин конструктивно объединен с дифференциалом. Этот узел, закрепленный на заднем мосту авто, состоит из следующих деталей:

ведомая шестерня, которая через сателлитов передает вращение шестерням полуосей;

ведущая шестерня, присоединенная к карданному валу;

сателлиты, дифференциала, передающие момент на шестерни левой и правой полуоси.

Принцип работы главной передачи (редуктора) заднего моста основан на гипоидной передаче. Узел работает следующим образом:

кардан передает крутящий момент на ведущую шестерню;

за счет размера и положения ведомой шестерни увеличивается момент и направление вращения;

на шестерни полуосей мощность передается через дифференциал, выполненный с помощью шестерен-сателлитов.

Использование гипоидной передачи обеспечивает невысокий уровень шума и плавную работу главной передачи. Подобные устройства используются на большинстве заднеприводных легковушек и грузовиков. Внедорожники оснащены редуктором с гипоидной передачей и блокирующимся дифференциалом, повышающим проходимость.

На части внедорожников, в особенности на грузовиках повышенной проходимости, применяется передний мост с гипоидной передачей, аналогичной используемой на заднеприводных авто.

В переднеприводных ТС и части внедорожников не используется передний мост с редуктором. Функцию редуктора берет на себя коробка переключения передач, которая меняет угловую скорость и вращающий момент. В КПП используется сложная система осей и шестерен, образующих планетарные, цилиндрические и гипоидные передачи.

Зачем нужен редуктор

Как и коробка передач, редуктор используется для снижения скорости вращения колес и повышения крутящего момента. Его использование улучшает ходовые качества машины и снижает нагрузку на двигатель и КПП.

Двигатели внутреннего сгорания, используемые в ТС, отличаются высокими оборотами при низком крутящем моменте. Если подключать привод колес напрямую, нагрузка на них «задушит» мотор и автомобилю будет сложно тронуться с места.

КПП или вариатор увеличивает крутящий момент и снижает обороты, позволяя машине медленно ехать независимо от оборотов мотора. Редуктор дополнительно увеличивает крутящий момент, снижая нагрузку на остальные части трансмиссии (КПП, кардан). Это увеличивает моторесурс агрегатов, уменьшает шум и позволяет использовать более «нежные» и легкие детали трансмиссии. За счет применения редуктора повышается КПД, уменьшается расход топлива и снижается количество вредных выбросов.

Не очень полный привод: муфта или дифференциал?

Полноприводных машин сейчас много, даже очень много. И причина засилья полного привода не только в растущей доле кроссоверов – мощные легковые автомобили сегодня тоже активно обзаводятся полным приводом. И по большей части это вовсе не Subaru и Mitsubishi, а куда более дорогие и солидные авто родом из Германии или Швеции. И одновременно с этим машин с «настоящим» полным приводом в последнее время все меньше и меньше. Даже апологеты «совсем постоянного полного» из Audi в новых моделях применяют муфты. Зачем?

Цена безопасности

К ак-то так сложилось, что подключаемый полный привод считается решением не особенно надежным, не способным к передаче большого момента и вообще паллиативным, связанным с экономией средств. Причем уверены в этом 9 из 10 моих знакомых, которые о машинах знают вовсе не понаслышке. Но согласитесь: слова «экономия» и «дешевле» звучит как-то странно, если речь идет о новейших Х5, Х6 и Cayenne, ну или про «скромную» 550Xi или Panamera. Видимо, причина совсем в другом — вряд ли можно столько «наэкономить» на банальном межосевом дифференциале.

Если бы дифференциалы были настолько дороги, то вместо межколесного, наверное, тоже применяли бы что-то другое? И широко известный Torsen явно стоит не миллионы. Да, дело не в цене самого дифференциала. Сюрпризы преподнесли выявленные нюансы в настройке управляемости и работы различных электронных «помощников»: ABS , ESP и прочих систем повышения активной безопасности. И всё это оттого, что требования к активной безопасности машин сильно выросли за последние десятилетия, и управляемость даже простеньких машин находится на уровне, который и не снился спорткарам восьмидесятых.

Чем хорош постоянный полный привод? Тем, что крутящий момент присутствует на всех колесах постоянно, распределяясь по определенным правилам, жестко заданным устройством механизма. Напрямую задать распределение невозможно, но есть другие способы «научить» машину делать то, что нужно. Например, внедрением блокировки, использованием тормозных механизмов или чем-то ещё.

Кажется, что особой нужды в подобных «тонкостях» на дорогах с твердым покрытием нет, ведь ездили же Audi Quattro , Alfa 155, Lancia Delta Integrale. В любой книге в описании конструкций полного привода обязательно сказано, что уменьшение крутящего момента на колесах за счет его распределения на все четыре колеса позволяет увеличить боковую составляющую нагрузки, а значит, быстрее проходить повороты. Вдобавок можно реализовать тягу двигателя на любом покрытии. К тому же дифференциал – штука надежная, его не так уж легко сломать, делают их с запасом, ресурс у дифференциала очень высокий. В общем, сплошные плюсы.

К сожалению, очень быстро нашлись и минусы. Любое изменение тяги на полноприводной машине вызывает перераспределение массы по осям и колесам, а сложная трансмиссия следом распределяет и момент. Доля момента достанется всем четырём колёсам, но её количество будет зависеть от многих факторов. От сцепления каждого из колес, от массы деталей трансмиссии, от потерь на трение в узлах и так далее. В итоге получается, что предсказать, как именно изменится тяга на каждой из осей, сложно. Учитывая еще и постоянное изменение нагрузки, изменения в углах увода передней и задней оси становятся практически непредсказуемыми. Только очень опытный водитель может чувствовать все нюансы реакции машины на управляющие действия и быть готовым к любому развитию событий. Из этой ситуации пришлось искать выход.

Anniversary magazine History

Как это сделано?

Стабильность машины можно увеличить специальными конструктивными мерами. Например, увеличив момент инерции вокруг вертикальной оси, распределив нагрузку в пользу одной из осей таким образом, чтобы она постоянно на одной была больше, чем на другой, изменив толщину покрышек или углы установки. Ничего не напоминает? Конечно же, автомобили Audi . На них постоянный полный привод стал привычным и имел как минимум несколько особенностей из этого списка.

На фото: Audi A6 Allroad 3.0 TDI quattro

На фото: Audi A6 Allroad 3,0 TDI quattro ‘2012–14

Расположенный перед осью мотор обеспечивал большой момент инерции вокруг вертикальной оси и гарантированно высокую загрузку передней оси. Многорычажная передняя подвеска обеспечивает наилучшее сцепление именно на передней оси в широких диапазонах нагрузки.

На Porsche 911 Carrera 4 аналогичная схема привода просто «перевернута» на 180 градусов, а особенности компоновки те же. А вот на машинах других марок эта схема как-то не прижилась – исключение составляют только редкие машины для «гонщиков» и небольшое количество кроссоверов.

На фото: Porsche 911 Carrera 4 Coupe

На фото: Porsche 911 Carrera 4 Coupe ‘2015–н.в.

У Subaru схема полного привода и компоновка почти совпадают с таковой у Audi , за исключением более простых подвесок и более компактного мотора. Вместе с тем за счет меньших размеров и меньшей перегрузки передней оси управляемость куда более «спортивная».

Mitsubishi , Lancia и Alfa Romeo даже и вспоминать не стоит: их компоновка с поперечным мотором, да еще на очень компактных авто изначально не предназначалась неподготовленным водителям.

На фото: Под капотом Alfa Romeo 156

На фото: Под капотом Alfa Romeo 156 ‘2002–03

Получается, если не принимать специальных конструктивных мер, машина с постоянным полным приводом обладает сложной управляемостью. Она может демонстрировать повадки то переднеприводного, то заднеприводного автомобиля в зависимости от тяги, нагрузки и еще тысячи причин. Для получения приемлемого для серийной машины результата на доводку управляемости придется затратить солидные усилия, ведь среднестатистический водитель подобных сюрпризов не любит, ему нужна однозначность в поведении. Конечно, ее можно получить, установив сложные электронные системы контроля устойчивости, но это сложный и дорогой способ. Куда легче будет упростить схему трансмиссии, установив муфту, подключающую вторую ось только в случае необходимости. Конечно, без электроники всё равно не обойтись, но в случае переднеприводной машины с поперечным расположением мотора трансмиссия станет на порядок проще. Например, вместо очень сложной и тяжелой раздаточной коробки можно обойтись простым угловым редуктором.

На машинах с продольным расположением двигателя и классической компоновкой преимуществ установки муфты чуть меньше. В массе значительного выигрыша получить не выйдет, но зато переднюю ось можно почти не подключать, избавившись от рывков тяги на рулевом управлении. И ещё можно снизить расход топлива, что для серийного автомобиля тоже немаловажно.

Подключать или не подключать?

Не так уж сложен постоянный полный привод, и не так уж он дорог. И первые поколения кроссоверов не случайно часто оснащали постоянным полным приводом. Да что там кроссоверы – вспомните нашу Ниву, которая получилась дешёвой и сердитой одновременно.

Для изначально переднеприводных машин действительно проще и дешевле оказалось сделать привод подключаемым. Разница в массе в 50 кг – это уже очень серьезно, а преимущества однозначной управляемости и возможности легкой настройки систем АБС существенно снижали цену «доводки» модели.

Применяемые поначалу для подключения задней оси вискомуфты оказались не лучшим выбором, и их быстро сменили на электронно-управляемые конструкции. Правда, некоторые производители, например, Honda , держались за свои специфические способы подключения полного привода (речь идёт о Dual- Pump- System ). Но после массового внедрения даже простейших систем с управляемым подключением стало очевидным, что такого привода вполне хватает абсолютному большинству водителей. Причем хватает даже в случае мощных машин и повышенных требований к управляемости и проходимости.

Недостатки у системы подключаемого полного привода тоже имеются. В первую очередь они связаны с тем, что тут есть много узлов, которые дорого стоят. Поэтому их постоянно пытаются сделать подешевле и попроще. Результаты, правда, не всегда радуют.

Например, муфта может держать не весь крутящий момент мотора на первой передаче, а лишь его часть, или держать момент только ограниченное время. Она может не давать возможности работы с пробуксовкой, а скорость подключения – не регулироваться или регулироваться слишком грубо. Муфта может быть не рассчитана на длительную работу, в результате чего под нагрузкой частенько перегревается.

electromagnetic clutch to connect the differential

Электроника, обслуживающая систему подключения, тоже может быть упрощена. В этом случае алгоритмы иногда не учитывают часть режимов движения, снижая простоту безопасной управляемости.

В конце концов, у муфты всегда есть изнашиваемые узлы – например, сами сцепления, а зачастую еще и узлы гидропривода или электрики.

И всё же по мере снижения себестоимости электроники и применения подобных систем на всё более дорогих машинах качество такого механизма подключения неуклонно повышается. Хотя в целом муфта всё еще намного дороже простого дифференциала, и попытки сделать её ещё дешевле не прекращаются.

Отмечу, что есть такие конструкции подключения, эффективность работы которых превосходит все системы постоянного полного привода. К ним можно отнести почти все последние поколения полноприводных трансмиссий с изменяемым вектором тяги на Subaru и Mitsubishi и на премиальных немецких авто. Они дают возможность напрямую управлять крутящим моментом на одном или нескольких колесах на выбор. Это позволяет создавать автомобили с идеальной управляемостью и фантастическими возможностями. За рулем такой машины любая кривая на любом покрытии будет «прописана» почти идеально, причем с минимальными затратами усилий со стороны водителя. К сожалению, это сложные и дорогие системы, которые нацелены на получение фантастических показателей на гоночных трассах. И сконструированы они без оглядки на стоимость эксплуатации.

Differential

Не стоит пугаться и более простых систем. Например, куда более массовые авто наделяют отличной управляемостью и проходимостью муфты Haldex нескольких последних поколений. Младшие модели Land Rover , Range Rover , VW , Audi , Seat и Volvo широко используют конструкции этого бренда. И в эксплуатации подобные системы зарекомендовали себя достаточно надежными.

Полноприводные машины BMW получают и отличную проходимость, и безупречное поведение на асфальте. С тех пор как постоянный полный привод на Е53 заменили на подключаемый, систему непрерывно совершенствуют, и результаты прогресса впечатляют. Даже надежность смогли повысить до вполне приемлемого уровня.

Сегодня даже очень недорогие системы с чисто электрическим приводом от азиатских брендов не пасуют на бездорожье, да и на шоссе машины с ними радуют отличным поведением.

Что будет дальше?

Еще десяток лет – и кроме джиперов о постоянном полном приводе мало кто вспомнит. А по мере вытеснения машин с ДВС электромобилями сложные трансмиссии вымрут сами по себе, как мамонты. И боюсь, всем пора пересмотреть свое отношение к постоянному полному приводу. Это не дорогое и не элитное решение, а всего лишь не особенно востребованная технология из середины восьмидесятых. Из того времени, когда возможности моторов намного опередили возможности шин и электроники. Тогда-то и появилась легенда о самом полном и постоянном приводе. Которая, правда, здравствует и поныне.

https://xn—-ctbta8aci.xn--p1ai/trans-info/polomki-i-remont-reduktora-i-zadnego-mosta-avtomobilya/

https://auto.ria.com/terms/reduktor/

https://www.kolesa.ru/article/ne-ochen-polnyj-privod-mufta-ili-differentsial

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X