Подвижной состав автомобильного транспорта

Подвижной состав автомобильного транспорта

 

Подвижной состав автомобильного транспорта подразделяется на автомобили, автомобили-тягачи и прицепы.

Значительное разнообразие перевозок, выполняемых автомобилем, и необходимость в повышении производительности, проходимости, экономичности, безопасности и долговечности требуют специализации автомобилей по назначению, грузоподъемности, проходимости. В зависимости от назначения автомобили делятся на: транспортные, предназначенные для перевозки грузов и пассажиров (грузовые, легковые и автобусы); специальные, не являющиеся подвижным составом автомобильного транспорта и используемые для выполнения определенной работы (автопогрузчики, автокраны, буровые установки, санитарные, пожарные и т. п.).

Грузовые автомобили подразделяются в зависимости от полной массы, типа кузова и проходимости.

По полной массе грузовые автомобили подразделяются на следующие категории:

до 1,2 т. Six выпускают на шасси легковых автомобилей и применяют в системе связи, торговой сети и для обслуживания бытовых нужд населения перевозками небольших партий груза;

от 1,2 до 2,0 т. Эти автомобили обслуживают торговые учреждения, предприятия, а также используются в сельском хозяйстве для перевозки небольшого количества грузов;

от 2,0 до 8,0 т. Их используют для перевозки массовых грузов при обслуживании организаций и предприятий со средним грузооборотом;

 

от 8,0 до 14,0 т, используемые для перевозки строительных материалов и топлива по дорогам с твердым покрытием и для перевозки продукции больших промышленных предприятий;

от 14 до 20,0 т и от 20 до 40 т и свыше 40 т, обслуживающие разработки руды, угля и крупные стройки, где есть большие и установившиеся грузопотоки. Обычно эти автомобили работают вне дорог общего пользования.

По типу кузова грузовые автомобили делятся на; автомобили общего назначения, имеющие открытую грузовую платформу с откидными бортами и используемые для перевозки навалочных и тарных грузов; специализированные автомобили, имеющие специальные кузова. Автомобили-самосвалы имеют опрокидывающийся кузов, их используют для перевозки вязких и сыпучих грузов. Автомобили со специальными кузовами предназначены для перевозки определенных грузов: торфовозы, цементовозы, комбикормовозы, зерно- и хлопковозы, скотовозы, бензоцистерны, маслоцистерны, молоковозы, рефрижераторы, автофургоны и др.

По проходимости грузовые автомобили подразделяются на дорожные и повышенной проходимости, приспособленные для движения по бездорожью (ГАЗ-66-01, Урал-4320, КрАЗ-255Б).

 

Схемы компоновки трансмиссии. Понятие колесной формулы. Компоновка грузовых автомобилей и автобусов.

 

Отечественная и зарубежная маркировка автомобилей.

Лекции

 

Производство автомобилей и парк автомобилей в мире

История

До 1917 года

Одним из зачинателей отечественного автомобилестроения в России был Е. А. Яковлев, четырехколесный легковой автомобиль которого успешно демонстрировался в 1896 г. на Всероссийской промышленной выставке в Нижнем Новгороде.^[1]

Первый отечественный грузовой автомобиль, построенный русским изобретателем Борисом Луцким, экспонировался в 1900 г. на Всемирной выставке в Париже и получил большую серебряную медаль^[1].

Промышленное производство отечественных автомобилей было организовано в Риге, на Русско-Балтийском заводе, где с 1908 по 1915 г. выпустили 450 автомобилей^[1].

Впоследствии в России появился ряд частных автофирм: Яковлев П.Д. и «Лесснер» в Петербурге, «Россия» Лейтнера и и К° в Риге, «Дукс» Ю. А. Меллера в Москве, «Аксай» в Нахичевани и некоторые другие. Однако, по тем или иным причинам все они отошли от производства автомобилей, а петербургская «Фрезе и К°» в 1909 году была куплена Русско-Балтийским вагонным заводом, который организовал на её мощностях кузовное производство^[2].

К 1912 году в России было всего 2 действующих автомобильных завода: Русско-Балтийский вагонный завод (РБВЗ) в Риге, выпускавший c 1909 года знаменитые Руссо-Балты, и завод Пузырёва (РАЗИПП) в Петербурге, приступивший к выпуску автомобилей собственной конструкции в 1911 году. Однако, в январе 1914 года завод Пузырёва сгорел (сам основатель завода умер в сентябре 1914 года). Что до РБВЗ, то осенью 1915 года, в связи с приближением к Риге линии фронта, Русско-Балтийский вагонный завод отправился в эвакуацию: вагоностроительный отдел — в Тверь, а автомобильный отдел — в Петроград, где уже несколько лет работал авиационный отдел завода^[3].

Первая мировая война выявила острую потребность русской армии в автомобилях. Поэтому в 1916 году царским правительством были выделены казённые средства в объёме 11 миллионов рублей^[3] и Главное военно-техническое управление в феврале-мае 1916 года подписало контракты на постройку шести автомобильных заводов:

· В Москве — с «Торговым домом Кузнецова, Рябушинских и К˚» — для выпуска автомобилей FIAT 15 Ter в объёме 1500 машин в год.

· в Ярославле — с «Акционерным обществом воздухоплавания В. А. Лебедев» — для выпуска автомобилей Crossley 20/25HP в объёме 1500 машин в год.

· В подмосковных Филях — с Акционерным обществом Русско-Балтийского вагонного завода — для выпуска автомобилей Руссо-Балт С24/40 в объёме 1500 машин в год.

· в Рыбинске — с акционерным обществом «Русский Рено» — для выпуска автомобилей Рено в объёме 1500 машин в год.

· В Нахичевани — с товариществом «Аксай» — для выпуска автомобилей в объёме 1500 машин в год.

· в Мытищах (поселок Новоперловский) — с "Британской инженерной компанией Сибири «Бекос» — на постройку «Казённого завода военных самоходов» (КЗВС) с производительностью 3000 автомобилей в год^[4].

Таким образом, общая мощность новых заводов должна была составить 10500 автомобилей в год. Из-за революций 1917 года, инфляции, высоких процентных ставок по кредитам, и наконец, из-за коллапса транспортной системы страны, строительство ни одного из перечисленных заводов завершено не было. Единственным заводом, который успел до революции приступить к выпуску автомобилей стал построенный Рябушинскими в Москве завод Автомобильного Московского общества (АМО) — из импортированных итальянских машинокомплектов там собрали в 1917 году 432 автомобиля FIAT 15 Ter (всего до 1919 года было собрано 1319 машин).

Тем не менее, затраченные усилия не пропали даром — после революции автомобильные заводы были достроены, хотя судьба их сложилась по разному, и лишь два из них сохранили первоначальную специализацию:

· Завод «Автомобильного Московского общества» (АМО) стал одним из лидеров советского автомобилестроения, последовательно сменив названия АМО, ЗИС, ЗИЛ, АМО ЗИЛ.

· Завод Лебедева в Ярославле в советское время выпускал тяжёлые грузовики ЯАЗ и дал начало таким маркам, как МАЗ и КрАЗ. С 1958 года завод специализируется на выпуске моторов — сегодня это ОАО «Автодизель» (Ярославский моторный завод).

· Завод «Руссо-Балт» в Филях после 1917 года выпустил всего несколько автомобилей, а с 1923 года перешёл на производство самолётов, а затем ракет — сегодня это ведущее авиационно-космическое предприятие России — ГКНПЦ им. Хруничева.

· Завод "Британской инженерной компании Сибири «Бекос» в Мытищах после нескольких объединений вошёл в состав сегодняшнего РКК Энергия

· Завод «Русский Рено» в Рыбинске также был передан в авиационную промышленность и с 1928 года занимается производством авиамоторов — в настоящее время это НПО Сатурн (Рыбинские моторы).

· Завод товарищества «Аксай» продолжил заниматься выпуском сельскохозяйственных машин, сегодня это ростовский завод «Красный Аксай».

Советский период (1924—1991)

Основная статья: Автомобильная промышленность СССР

ВАЗ-2101 — символ советского автопрома

Первый советский автомобиль АМО-Ф-15 был произведен заводом АМО в 1924 году. С этого момента начинается развитие советского автомобилестроения. В 1931—1933 предприятие АМО было реконструировано и, переименованное в ЗИС, выпускало грузовики по лицензии американской фирмы Autocar, а в Нижнем Новгороде (позже Горький) в 1930—1932 годах было построено предприятие НАЗ (ГАЗ), выпускавшее легковые и грузовые автомобили по лицензии фирмы Ford Motor. Оба предприятия, построенные в ходе индустриализации, стали основой национального автомобилестроения и вместе с менее крупными предприятиями (Первый автосборочный, позже ГЗА (Нижний Новгород/Горький), ЯГАЗ — бывший «Лебедев» (Ярославль), КИМ (Москва) и т. д.) обеспечили к 1938 выход СССР на первое место в Европе и второе в мире по выпуску грузовиков. До Великой Отечественной войны автомобильная промышленность СССР произвела свыше 1 млн автомобилей, значительная часть которых поступила в РККА.

Во время Великой Отечественной войны автозавод ЗИС был эвакуирован в тыл, где на базе его оборудования были созданы новые автомобилестроительные предприятия УльЗИС и УралЗИС (ныне УАЗ и АЗ Урал). В годы войны получила распространение сборка автомобилей из машино-комплектов, поставлявшихся по ленд-лизу.

В 1950-70-х развитие советского автомобилестроения продолжалось экстенсивными методами, причём до начала 70-х основной приоритет отдавался грузовым автомобилям, в частности, армейским многоосным тягачам и полноприводным грузовикам двойного назначения.

Массовая автомобилизация СССР началась со строительством Италией под ключ в 1966—1970 гг. Волжского автомобильного завода (ВАЗ) в Тольятти и развёртыванием массового выпуска на его мощностях (первоначально 660 тыс. автомобилей в год, а с 80-х — 730 тыс.) легковых автомобилей марок Жигули и Нива (первых массовых комфортабельных полноприводных джипов, что стало достаточно передовым и для Европы). Также с нуля появилось достаточно крупное производство легковых автомобилей ИжАвто преимущественно Иж-2125 с новым типом кузова хэтчбек.

В 1976 в строй вошёл крупнейший в Европе завод грузовых автомобилей КамАЗ, строительство которого было начато в 1969. Годовая мощность предприятия была рассчитана на выпуск 150 тыс. грузовиков и 250 тыс. дизельных моторов. С его вводом доля дизельных автомобилей в грузовом парке СССР возросла с 7-8 % до 25 %. Было положено начало дизелизации ряда других советских автомарок: ЗиЛ, УралАЗ, КАЗ, ЛАЗ, ЛиАЗ.

К 1980-м гг. советское автомобилестроение добилось очевидных успехов в массовом производстве: по общему производству (по 2,2 млн в 1985 и 1986 годах) СССР занял пятое место в мире (уступая только Японии, США, ФРГ, Франции), по производству грузовиков — третье место, по производству автобусов — первое. Однако, одновременно стали проявляться кризисные явления, типичные для эпохи застоя: фактически прекратился рост производства легковых автомобилей (стабилизировался на 1,3 млн в год), при этом их доля составила немного более половины от всего автопроизводства (что намного меньше чем в развитых странах), чрезмерно затягивались НИОКР, оставалось низким качество комплектующих и сборки, сохранялся устойчивый дефицит запчастей. Однако в это десятилетие были освоены принципиально новые переднеприводные легковые модели с кузовами хэтчбек: ВАЗ-2108 «Спутник», Москвич-2141 «Алеко», ВАЗ-1111 «Ока» и ЗАЗ-1102 «Таврия» и подготовлено массовое производство дизельных среднетоннажных грузовиков ГАЗ-4301 и ЗИЛ-4331 и автобусов ЛиАЗ-5256 и ЛАЗ-4202.

С распадом СССР в 1991 году советское автомобилестроение, сконцентрированное преимущественно в России, Белоруссии и на Украине, распалось на национальные автомобильные промышленности, судьба которых сложилась по-разному.

V8

Если добавить по одному цилиндру в каждый блок V6, то вы получите легенду американских маслкаров – V8. Он может тихо мурлыкать, или зверски рычать. Чем же так популярны эти двигатели?

Достоинства:
- Компактность
- Хорошая балансировка, которая, впрочем, зависит от типа коленвала и порядка работы цилиндров
- Высокая прочность
- Поддержка высокого объема

Недостатки:
- Как и у V6, большой вес
- Дополнительная инерция вращения и трение (большее количество подвижных деталей)
- Высокая стоимость и сложная конструкция
- Высокий центр тяжести
- Обычно устанавливается только на полноприводные автомобили.

 

Общее устройство ДВС

Система смазки двигателя

Двигатель внутреннего сгорания состоит из множества трущихся друг о друга деталей. Процесс трения деталей называется фрикциями. В двигателях внутреннего сгорания фрикции являются отрицательными процессами, так как напрямую вызывают износ деталей и уменьшение КПД двигателя. Для уменьшения фрикционного износа, в двигателях применяется система смазки трущихся деталей. Для двигателей внутреннего сгорания применяется самая распространенная система смазки двигателя – комбинированная. Для двухтактных двигателей – топливная, то есть моторное масло смешивается с топливом. Во время работы подмешанное масло смазывает узлы и детали двигателя.

В комбинированной системе смазки масло может выполнять и охлаждающие функции. Для охлаждения самого моторного масла в некоторых системах применяются масляные радиаторы, которые включаются в контур забора масла и установлены в передней части моторного отсека. Для двигателей небольшого литража применяются теплообменники. Обычно это узел, на который устанавливается масляный фильтр. Теплообменник имеет выходы для подключения контура охлаждения. Процесс охлаждения масла совмещен непосредственно с охлаждением двигателя. Охлаждающая жидкость, проходя через теплообменник, забирает часть тепла от подаваемого в двигатель моторного масла, исключая его перегрев и разложение под действием высоких температур.

В комбинированной системе смазки масло подается под давлением в масляные каналы. Но при этом смазывание происходит как под давлением, так и при помощи образующейся масляной ванночки, разбрызгиванием.

 

Устройство системы смазки

Комбинированная система смазки ДВС включает в себя несколько основных элементов:

· Поддон

· Масляный насос

· Заборник

· Масляный фильтр

· Контуры подачи масла к деталям и узлам

Поддон

Это конструктивно установленная на блок цилиндров (в нижней части) ёмкость, в которой находится моторное масло. Поддон изготавливается из железа или алюминия. Для исключения образования масляной пены, между поддоном и блоком цилиндров установлена пеногасительная пластина. У поддона имеется резьбовое сливное отверстие. Форма поддона обычно имеет наклонные плоскости, углубление для заборника масляного насоса. Заборник должен устанавливаться с учетом неполного забора масла со дна поддона. Делается это для недопускания попадания частиц мусора скапливающихся на дне поддона в масляный насос.

Контроль уровня масла производится при помощи щупа с делениями, указывающими на допустимое количество. Контроль должен проводиться постоянно и при малейшем изменении уровня, необходимо устранять причины подъема или опускания уровня масла. Повышенный расход масла указывает на отсутствие компрессии в цилиндрах, износ турбины, или износ сальников. Повышенный уровень может свидетельствовать об утечке охлаждающей жидкости в поддон, залегании компрессионных колец.

Замена масла производится строго с учетом рекомендаций производителя. Менять масло на другие марки по API (не рекомендованные производителем) не следует.

Масляный насос

Узел, который подает масло под давлением в систему смазки двигателя. Разновидностей масляных насосов множество (поршневые, шестеренчатые, воздушные и др.). Для двигателей внутреннего сгорания применяются насосы шестеренчатые. Масло нагнетается при помощи двух шестерен, подогнанных друг к другу с минимальным зазором между зубьями. В корпусе насоса находится редукционный клапан, который сбрасывает излишки давления масла. Приводится в действие насос вращающимся коленвалом непосредственно или при помощи цепной передачи. К масляному насосу присоединяется заборник с сетчатым фильтром грубой очистки.

Масляный фильтр

Предназначен для очистки масла от металлических примесей, появляющихся в процессе эксплуатации двигателя, от конденсата воды, от других вредных веществ. Крепится в непосредственной близости к масляному насосу, обычно на резьбовом соединении. Фильтр имеет форму цилиндра с отверстием в центре для подачи масла и отверстиями по краю для подачи отфильтрованного масла в каналы смазки. Существуют фильтры несменные, в таких фильтрах меняется только фильтрующий элемент. Остальные фильтры меняются вместе с заменой масла.

 

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 об\мин, 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.

 

Сцепление автомобиля

Представим себе автомобиль, у которого двигатель соединен на прямую с коробкой передач. Завели автомобиль и… поехали? Не тут то было! Автомобиль начнет рывками трогаться с места, переключить передачу станет невозможным, а при остановке придется полностью заглушить двигатель. После такой езды коробка передач прослужит примерно три дня, а может и меньше. Двигатель внутреннего сгорания от перегрузок сократит свой ресурс в несколько раз. Ну как перспектива? Избежать всех этих мрачных последствий поможет сцепление.

Главное назначение сцепления состоит в плавном присоединении маховика двигателя к первичному валу коробки передач во время движения с места и во время переключения коробки передач. Если уж совсем просто, сцепление - это выключатель крутящего момента. Очень важный момент – при резком торможении на включённой скорости, сцепление убережет трансмиссию от механической перегрузки и, как следствие, от дорогостоящего ремонта.

Рассмотрим виды сцепления. По количеству ведомых дисков сцепления делятся на однодисковые и многодисковые. Наиболее распространено однодисковое сцепление. Из-за того в какой среде работает сцепление, оно бывает сухим и «влажным». Сухие сцепления самые популярные у автопроизводителей, если сцепление работает в масляной ванне, оно считается «влажным». По приводу в действие механизма сцепления существуют механические, гидравлические, электрические и комбинированные варианты. Более подробно привод рассмотрим ниже. Конструктивно сцепление различается по способу нажатия на прижимной диск, существует два вида: круговое расположение пружин и сцепления с центральной диафрагмой.

 

Схема сцепления автомобиля: 1 - картер сцепления; 2 - подшипник выключения сцепления; 3 – втулка опорная вала вилки выключения сцепления; 4 - вилка выключения сцепления; 5 - нажимная пружина; 6 - ведомый диск; 7 - маховик; 8 - нажимной диск; 9 - кожух сцепления; 10 - первичный вал коробки передач; 11 - трос; 12 - педаль сцепления; 13 - муфта подшипника выключения сцепления; 14 - пластина соединяющая кожух сцепления с нажимным диском; 15 - пружина демпфера; 16 - ступица ведомого диска.

 

В состав узла (сцепления) входят: нажимной диск, диск сцепления (ведомый), выжимной подшипник, вилка привода выжимного подшипника, система привода и педаль выключения сцепления.

Схема сцепления: 1 — маховик; 2 — ведомый диск сцепления; 3 — корзина сцепления; 4 —выжимной подшипник с муфтой.

1. Нажимной диск, в народе именуемый «корзиной», представляет собой основание выпуклой круглой формы. В основание встроены выжимные пружины, которые соединены с прижимной площадкой, так же круглой формы. Площадка имеет диаметр соизмеримый с диаметром маховика и отшлифована с одной стороны. Нажимные пружины сводятся к центру «корзины», где на них, во время выжима, воздействует выжимной подшипник. Нажимной диск жестко соединен с маховиком. В зазор между прижимной площадкой и маховиком вставляется, ведомый диск сцепления.

2. Диск сцепления (ведомый) имеет округлую форму и конструктивно состоит из лучевого основания, фрикционных накладок, шлицевой муфты, для присоединения первичного вала коробки передач. Так же в состав входят пружины – успокоители, или демпферные пружины, которые расположены по кругу шлицевой муфты. Предназначены для сглаживания вибраций во время включения сцепления.

3. Фрикционные накладки изготавливаются из углеродного композитного материала, существуют накладки из кевларовых нитей, керамики и т.д. Накладки крепятся к основанию при помощи заклепок, так же как и шлицевая муфта, которая расположена внутри накладок.

4. Выжимной подшипник представляет собой подшипник, у которого одна сторона выполнена в виде нажимной площадки круглой формы соизмеримой с диаметром расположенных в центре «корзины» выжимных пружин. Выжимной подшипник располагается на выступающем из коробки передач первичном вале. Правда, крепится подшипник не на сам вал, а на защитный кожух вала. Подшипник в действие приводит «коромысло» или вилку привода, которая нажимает на оправку подшипника, имеющую специальные выступы. В некоторых случаях вилка и подшипник фиксируются стопорными пружинами. Выжимной подшипник может быть нажимного действия, или оттягивающего. Оттягивающий принцип работы подшипника применяется во многих моделях автомобилей Peugeot.

5. Система привода в действие сцепления, как говорилось выше, может быть механическая, гидравлическая, электрическая или комбинированная.

1. Механическая система привода предполагает передачу усилия нажатия на педаль сцепления на выжимную вилку тросом. Подвижный трос находится внутри кожуха. Кожух фиксируется перед педалью выжима сцепления и перед выжимной вилкой.

2. Гидравлическая система привода состоит из главного гидравлического цилиндра и рабочего цилиндра, соединённых между собой трубкой высокого давления. При нажатии на педаль, в действие приводится шток главного цилиндра, на конце которого установлен поршень с масло-бензо-стойкой манжетой. Поршень в свою очередь нажимает на рабочую жидкость, обычно тормозную, и создает давление, которое передается по трубке к рабочему цилиндру. Рабочий цилиндр, так же имеет рабочий шток, соединенный с поршеньком. Под давлением поршенек приводится в действие и толкает шток. Шток нажимает на выжимную вилку. Рабочая жидкость находится в специальном бачке и самотеком подается в главный цилиндр.

3. Электрическая система привода сцепления включает в себя электромотор, который включается при нажатии на педаль сцепления. К электромотору присоединен трос. Далее выжим происходит как в механическом варианте.

6. Педаль сцепления находится в салоне автомобиля, всегда является крайней слева. В автомобилях с АКПП педали сцепления нет. Но сам механизм сцепления присутствует, о нем будет рассказано ниже.

 

Как работает сцепление? Самое распространенное на данное время это сухое однодисковое, постоянно включенное сцепление. Принцип работы сцепления автомобиля сводится к плотному сжатию между собой рабочих поверхностей маховика, накладок диска сцепления и прижимной поверхности «корзины».

В рабочем положении, под действием выжимных пружин прижимной диск «корзины» плотно прилегает к диску сцепления и прижимает его к маховику. В шлицевую муфту заходит первичный вал, соответственно и крутящий момент передается на него от диска сцепления.

При нажатии на педаль водителем в действие вступает система привода, выжимной подшипник нажимает на выжимные пружины и рабочая поверхность «корзины» отходит от диска сцепления. Диск высвобождается, и первичный вал коробки передач прекращает вращение, хотя двигатель продолжает работать.

 

В двух дисковых вариантах применяются два диска сцепления и «корзина», которая имеет две рабочие поверхности. Между рабочими поверхностями ведущего диска расположена система регулировки синхронного нажатия и ограничительные втулки. Весь процесс отсоединения маховика от первичного вала происходит, как и в однодисковом варианте.

В автоматических коробках передач применяется в основном многодисковое влажное сцепление, хотя существуют АКПП с сухим сцеплением. Только вот выжим происходит не нажатием на педаль (педали просто нет), а специальным сервоприводом, в народе именуемым актуатором. Кстати, переключение передач происходит так же при помощи этих механизмов. Различаются несколько видов актуаторов: электрический, представляющий собой шаговый двигатель и гидравлический выполненный в виде гидроцилиндра. Управление сервоприводами осуществляется при помощи электронного блока управления (для электрических сервоприводов) и гидравлическим распределителем (для гидро актуаторов).

В роботизированных коробках передач применяются два сцепления, которые работают попеременно. При выжиме первого сцепления для автоматического переключения, например первой передачи, второе ожидает команды для выжима для переключения следующей передачи.

Рассмотрим два варианта выжима сцепления электрическим и гидравлическим актуатором.

1. В блок управления АКПП поступают данные о скорости вращения двигателя и при достижении нужного значения, подается управляющий сигнал на сервопривод. Двигатель приходит в движение и при помощи передаточного механизма разъединяет двигатель от коробки. Дальше происходит небольшая пауза, автоматика определяет, повышаются ли обороты, и стоит ли включать повышенную передачу. Вот этот «провал» так сильно не нравится автолюбителям. Роботизированные коробки лишены этого недостатка.

2. При увеличении оборотов двигателя, масляный насос в АКПП нагнетает масло в распределитель и, по достижении определенного значения давления, распределитель по маслопроводящим каналам предает давление на актуатор. Последний приводит в движение механизм нажатия сцепления. После переключения передачи, давление сбрасывается, и двигатель присоединяется к коробке.

Есть еще один вид сцепления применяется в вариаторе. Классический вариатор это шкив, у которого от центробежной силы начинают «сходиться» «щеки». Между ними располагается клиновидный ремень, который натягивается во время сжатия «щек». После сжатия ремень начинает вращать ведомый шкив. Вариатор применяется еще не так часто. Многие автолюбители называют его ещё «сырым» и недоработанным.

 

Коробка передач автомобиля

Коробка передач является важным узлом в устройстве автомобиля и предназначена для передачи мощности двигателя к ведущим колесам. В процессе передачи мощности, в виде крутящего момента, происходит его трансформация (увеличение или уменьшение), изменение направления и т.д. Второе предназначение коробки передач – отключение крутящего момента от трансмиссии, исключение – механическая коробка. В этом виде коробок отключение крутящего момента происходит при помощи отдельного узла – сцепления.

Рассмотрим ниже все концепты коробок передач, их основные плюсы и минусы, перспективы.

Различают основные виды коробок передач:

· Механическая коробка (МКПП)

· Автоматическая коробка (АКПП)

· Роботизированная коробка (РКПП)

· Вариативная коробка (Вариатор)

Механическая коробка управляется ручным способом, это более старый вид, но очень хорошо себя зарекомендовавший, особенно у водителей, которые любят ощутить всю мощь своего железного коня. Естественный недостаток таких КПП низкий КПД, из-за трения зубьев шестерен, сопротивления трансмиссионного масла.

Автоматическая коробка, так же известна и применяется давно в автомобилестроении. Переключение ступеней скорости происходит в автоматическом режиме, а вот команда на начало движения или движение задним ходом требует команды водителя. Как и у МКПП, у «автомата» небольшой КПД по тем же причинам и из-за наличия планетарных механизмов в устройстве коробки.

Любителями таких коробок являются, конечно, наши дамы. Многие просто не знают, что раньше существовала и третья педаль – сцепление. К дамам можно отнести и «американского потребителя», американцы очень редко покупают авто с механикой.

Как говорилось выше, МКПП наилучший вариант коробки, и даже роботизированная коробка передач изготовлена на её основе, но с автоматическим управлением. Управление «роботом» может даже подстраиваться под стиль вождения. Недостатки те же, что и у механики, а вот плюсов, гораздо больше. Применив два вала, удалось повысить КПД, уменьшить габаритные размеры, повысить надежность коробки.

Автолюбителям пришлась по душе роботизированная коробка, а для любителей механики или просто принципиальных противников РКПП, есть возможность перехода на ручной режим управления.

Вариатор – новое слово в коробках передач. Главным недостатком вариатора остается пока невозможность применения на более тяжелых моделях авто, чем малолитражки. Неоспоримое достоинство, это, конечно, простота, плавное изменение крутящего момента, довольно высокий КПД, поскольку отсутствуют пары шестерен передач, кроме «заднего хода».

 

Карданная передача

Карданные передачи используются во многих как грузовых, так и легковых автомобилях. А если учесть всевозможную сельскохозяйственную технику, то там карданная передача нашла весьма широкое применение. Как известно, подвеска автомобиля имеет подвижное крепление, поэтому как ведущие, так и управляемые колеса машины имеют возможность перемещаться относительно кузова в вертикальной плоскости. Однако силовой агрегат и коробка передач имеют эластичное, но довольно жесткое крепление к кузову автомобиля. Тем не менее, коробка передач и ведущие колеса связаны друг с другом. И эта связь осуществляется посредством карданной передачи.

Основным предназначением карданной передачи является передача вращения от силового агрегата через КПП к ведущим колесам машины, которые к тому же, могут быть и управляемыми. Карданная передача обеспечивает жесткую связь колес и выходного вала КПП и не препятствует работе подвески. Другими словами, карданная передача автомобиля позволяет передать крутящий момент при переменной соосности сочлененных агрегатов.

 

Главная передача

При движении автомобиля крутящий момент от коленвала двигателя передается коробке передач и затем, через главную передачу и дифференциал, на ведущие колеса. Главная передача позволяет увеличивать или уменьшать крутящий момент передаваемый колесам автомобиля и одновременно уменьшать и соответственно увеличивать скорость вращения колес. Передаточное число в главной передаче подбирается таким образом, что максимальный крутящий момент и частота вращения ведущих колес находятся в наиболее оптимальных значениях для конкретного автомобиля. Кроме того, главная передача очень часто является объектом тюнинга автомобиля.

 

Устройство главной передачи

По сути, главная передача - это не что иное, как шестеренчатый понижающий редуктор, в котором ведущая шестерня связана с вторичным валом КПП, а ведомая – с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения главные передачи различаются на следующие разновидности:

 

· цилиндрическая – в большинстве случаев применяется на автомобилях с поперечным расположением двигателяи коробки передач и передним приводом;

· коническая – применяется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума;

· гипоидная – наиболее востребованная разновидность главной передачи, которая применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума;

· червячная – практически не применяется на автомобилях по причине трудоемкости изготовления и высокой стоимости.

Также стоит отметить, что автомобили с передним и задним приводом имеют различное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением КПП и силового агрегата, цилиндрическая главная передача располагается непосредственно в картере КПП.

В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в корпусе ведущего моста и соединена с коробко