Чем соединяется трансмиссия и двигатель

Как работает автомобильная трансмиссия?

С точки зрения непрофессионала, ваша трансмиссия — это система, которая преобразует силу двигателя в управляемый источник энергии. Она действует как посредник между двигателем и колесами и преобразует мощность, создаваемую двигателем, в крутящий момент (вращающую силу), который затем передается на оси, которые, в свою очередь, вращают колеса. Поэтому без трансмиссии ваша машина буквально превратилась бы в бесполезный хлам.

Двигатель автомобиля вырабатывает мощность и передает ее на коленчатый вал, но вырабатываемая мощность слишком велика и слишком переменна, чтобы обеспечить пригодную для использования скорость для водителя. Двигатель работает со скоростью вращения (от 600 до 7000 об/мин), а колеса вращаются с меньшей скоростью (от 0 до 1800 об/мин). При этом трансмиссия способна поддерживать как частоту вращения вашего двигателя, так и частоту вращения колёс на оптимальных скоростях, и передает мощность на дифференциалы, которые вращают колеса. Это происходит благодаря передаточным числам, но как они работают?

В трансмиссии используются зубчатые колеса, которые взаимодействуют друг с другом для создания крутящего момента. Скажем, у вас есть входное зубчатое колесо с 20 зубьями, которое взаимодействует с выходным зубчатым колесом с 10 зубьями. Чтобы один раз провернуть шестерню с 20 зубьями, шестерня с 10 зубьями должна сделать два полных оборота. Передаточное число рассчитывается путем взятия числа зубьев на выходной передаче и деления его на входную передачу. Таким образом, передаточное число в этом примере составляет 1:2, но обычно оно упрощается до 0,5: 1, чтобы указать, сколько раз должна вращаться выходная шестерня, чтобы входная шестерня делала только один полный оборот.

Виды и схемы трансмиссий

Существует три основные схемы трансмиссии — заднеприводная, переднеприводная и полноприводная. Из следующей главы можно будет узнать описание устройства и работы системы сцепления включая привод сцепления.

В первом случае трансмиссия связывает двигатель только с задними колесами, во втором — только с передними. А в одной из следующих глав можно будет узнать общее описание устройства современного легкового автомобиля, основные системы в устройстве автомобиля, конструкции кузова.

Полноприводная схема трансмиссии «раздает» крутящий момент мотора всем четырем колесам.

Каждая из трех схем трансмиссии имеет свои преимущества и недостатки, поэтому в современных моделях можно встретить их все.

Значения передаточного числа

Для механической коробки передач, работающей в пятискоростном режиме, передаточные числа находятся в таких диапазонах:

· 1-я передача – от 3 до 4;

· 2-я передача – от 2 до 2,9;

· 3-я передача – от 1,2 до 1,9;

· 4-я передача – от 0,9 до 1,2;

· 5-я передача – от 0,7 до 0,9;

· задний ход – от 3 до 4.

В автоматических коробках передач диапазоны значений несколько шире. Сделано это для того, чтобы в различных режимах силовой агрегат работал динамичнее и более гладко. Кроме того, если в автоматике передаточные числа будут настроены неправильно, то езда на автомобиле станет некомфортной с периодическими рывками и внушительным расходом топлива. Поэтому оптимальными для АКПП считаются значения передаточного числа, расположенные близко к друг другу. При таких параметрах разгон автомобиля будет происходить без неприятных рывков во время переключения скоростей.

Подробнее о передаточном числе будет рассказано в этом видеоролике:

Устройство трёхвальной системы

Трёхвальная система оборудована тремя валами:

1. Ведущим валом;
2. Промежуточным валом;
3. Ведомым валом.

Принцип работы механики заключается в том, что на ведущем валу имеются шлицы, а сам вал соединяется со сцеплением. На шлицах перемещается диск сцепления, а сама ось передаёт свою энергию промежуточному валу, который соединяется с шестерней ведущего.

Ведомый вал механической коробки передач с помощью подшипника внутри первого вала соединяется с ведущим и располагается таким образом, что оси ведомого и ведущего соотносятся между собой. В свою очередь такое строение позволяет им вращаться независимо друг от друга. Шестеренки ведомой оси жестко не зафиксированы по отношению к ведомому валу, а сами шестерни имеют специальные разграничители – синхронизатор-муфту. Такие разграничители, в отличие от блоков шестеренок, крепко прикреплены к ведомому валу. Однако это не мешает им перемещаться по шпицам вдоль оси.

Торцы муфты-синхронизатора имеют форму зубчатых венцов, что позволяет им соприкасаться с венцами на торцах шестеренок ведомого вала. В настоящее время устройство передач оснащается такими синхронизаторами на всех передних передачах.

Разграничители-муфты при нейтральном режиме, который характеризуется плавным вращением шестерен, разымаются. В момент переключения рычага на одну из возможных ступеней при полном выжимании сцепления, вилка в коробке передач направляет муфту-синхронизатор на соприкосновение со своей парой на торце шестеренки. Такое зацепление дает жесткую фиксацию шестерни с валом и, как следствие, передачу усилия и вращения.

При заднеприводном типе авто передача крутящего момента и оборотов на ведущие колеса происходит через карданный вал, а при переднеприводном – с помощью ШРУСов и редуктора. В случае, если отсутствует шестерня, и муфта цепляет напрямую ведомый и ведущий валы, коробка переключения передач дает максимально возможный коэффициент полезного действия. Для задней передачи устройство коробки оснащается шестерней, позволяющей менять направление вращения в обратном порядке.

В последнее время производители механических коробок передач отдают предпочтение шестеренкам с косым зубом. В отличие от прямозубых, такие шестерни производят минимум шума при работе и отличаются большей износостойкостью. Срок годности таких шестерен обусловлен материалом, из которого они изготавливаются: сталь высоколегированная, закаленная током высокой частоты и нормализированная для снятия напряжения.

Назначение и схема трансмиссии трактора

Большинство колесных и гусеничных тракторов работают по одному принципу, ведь наличие ряда конструктивных особенностей позволяет технике удобно передвигаться и выполнять отведенные задачи. Трансмиссия является незаменимой частью любого трактора, ведь ее основная задача — передавать и преобразовывать полученную энергию к потребителю. Причем передача проходит максимально удобно и просто, а значит управлять трактором сегодня достаточно просто.

Нынешние тракторы создаются в различных вариантах трансмиссии, можно выделить две основных трансмиссии:

• Механическая — в основе лежат лишь механизмы и шестерни;
• Гидромеханическая — трансмиссия также имеет механизмы, но также присутствуют гидродинамические преобразователи.

Также производители создают несколько трансмиссий, которые различаются по изменению передаточного числа. В зависимости от этого выделяют комбинированную, ступенчатую и бесступенчатую трансмиссии.

1. Механическая и гидромеханическая трансмиссии
2. Классификация по преобразованию передаточного числа
3. Особенности трансмиссии гусеничного трактора
4. Какое использовать масло в трансмиссию трактора?
5. Видео

Механическая и гидромеханическая трансмиссии

Наиболее популярной, недорогой и практичной считается механическая трансмиссия, она достаточно удобная и неприхотливая в работе. В основе механической коробки лежат такие главные механизмы как: сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал, конечные передачи, механизм поворота и карданная передача.

Также в зависимости от производителя выбранного трактора в его трансмиссию могут устанавливаться ходоуменьшители, раздаточная коробка и система повышения крутящего момента.

Также следует понимать, что нынешние зарубежные тракторы могут предлагаться с трансмиссиями электрического и смешанного типа. Вышеуказанные виды трансмиссий обычно различаются по способу обработки крутящего момента.

Классификация по преобразованию передаточного числа

В тракторах принято использовать ступенчатые трансмиссии, они удобные, неприхотливые в обслуживании и недорогие.

• Ступенчатая — предполагает специальные интервалы передаточного числа, в эти интервалы трактор способен выдать максимальную мощность и при этом оставаться экономичным.
• Бесступенчатая — определенные заданные интервалы передаточного числа способствуют изменению положения, поэтому не требуется усилие и внимание для выбора оптимального соотношения экономичности и мощности.
• Комбинированная — данный механизм позволяет сочетать одну бесступенчатую передачу и ступенчатую передачу. Таким образом вы получаете все плюсы бесступенчатой трансмиссии, одновременно контролируется максимальная мощность и экономичность.

Особенности трансмиссии гусеничного трактора

Для работы трактора на гусеничном ходу используется иная трансмиссия, предполагает наличие двух больших гидравлических передач. На каждой передаче устанавливается регулируемый насос и гидравлический мотор.

Гидравлические насосы созданы таким образом, что соединяются с двигателем, гидравлические моторы в передачах соединяются с ведущими звездочками. Непосредственно данные звездочки уже соединены зубчатым механизмом. Схемы трансмиссии гусеничного трактора позволяют проще оценить принцип работы и все особенности.

Какое использовать масло в трансмиссию трактора?

Для полноценной работы такого узла трактора как трансмиссия приходиться использовать специальное масло, характеристики которого устанавливаются еще на заводе производителе. Трансмиссионное масло создается согласно ГОСТ 17479.2-85, при маркировке масла производитель может указать буквы ТМ.

Также марка масла обозначается цифрами, обозначающими наличие присадок и определенную вязкость. Приведем пример: масло ТС-3-1H можно расшифровать как трансмиссионное, относиться к 3 группе и создано по 4 классу вязкости.

Масло для сельскохозяйственной техники имеет в составе дистиллятную и нефтяную разновидности, хорошее масло должно иметь присадки, уменьшающие износ и появление задиров. В основе могут содержаться такие компоненты как фосфор, сера, хлор и т. д.

При использовании на тракторе ведущего моста и гипоидной скорости обязательно требуется использование специального смазочного вещества — гипоидного масла. Также играют важную роль — защищают от появления задиров. Любое трансмиссионное масло должно выполнять единственную роль — смазка внутренних механизмов трансмиссии и обеспечение правильного теплоотвода.

Видео

Это важная составляющая любой механической трансмиссии. Служат синхронизаторы для сглаживания скорости вращения шестерни и вала. Переключение передач благодаря синхронизаторам происходит быстро и мягко. В устройство входит:

• Блокировочное кольцо.
• Ступица.
• Шестерня, имеющая фрикционный конус.
• Муфта включения.

Ступица – это главный элемент узла. Она имеет два шлица (наружные и внутренние). За счет них механизм соединяется с валом трансмиссии, двигаясь по нему в разную сторону. Благодаря наружному шлицу элемент соединяется с муфтой включения. Также устройство ступицы предполагает наличие трёх пазов. Каждый установлен под углом в 120 0 относительно друг друга. Данные пазы служат для установки «сухарей». Что это такое? Это подпружиненные элементы, фиксирующие муфту в положении «нейтраль». При такой установке муфты синхронизатор коробки не работает. Маховик свободно вращается, не передавая момент на коробку. Сама муфта соединяет шестерни с валом коробки. Деталь устанавливается на ступице. С внешней стороны она соединяется с вилкой КПП.

Изображение взято с сайта carnovato.ru

Для выравнивания угловых скоростей используется блокировочное кольцо. Сглаживание вращения происходит за счёт трения. Кольцо не дает муфте замкнуться, пока шестерня и вал не будут иметь равные обороты вращения. Внутренняя часть блокировочного кольца обладает конусной формой.

Как работает синхронизатор в МКПП:

• Муфта при нерабочем состоянии находится в среднем положении. Шестерни на валах трансмиссии свободно вращаются.
• При выборе водителем передачи, муфта двигается к шестерне посредством вилки. При этом муфта двигает блокировочное кольцо. Последнее прижимается к конусу шестерни.
• Кольцо прокручивается и блокирует последующее движение муфты.
• За счет трения, обороты вала и шестерни выравниваются.
• Муфта зацепляет вал и шестерню КПП.
• Передается крутящий момент от маховика ДВС.

Заключение

Механической коробки передач устройство и принцип работы, как мы выяснили, довольно интересны, хоть вместе с тем и сложны для восприятия. Работает МКПП исключительно вкупе с двигателями внутреннего сгорания. Такой тип конструкции и принципов в управлении наделяет рассмотренный тип коробки передач определенными превосходствами перед своими аналогами, которые всё чаще начинают занимать лидирующие по продажам места на рынке. Однако не стоит забывать, что наиболее практичной, хоть и не совсем на первый неопытный взгляд простой в использовании, является именно МКПП.
Познакомьтесь с «механикой» поближе, и вы будете приятно удивлены!

Выводы про МКПП