Редуктор заднего моста в автомашине
Редуктор заднего моста в автомобиле это такое устройство, которое изменяет не только мощность двигателя при передаче его через систему валов на другие узлы, но меняет и крутящийся момент. Что бы понять, какой редуктор перед нами, нужно обратить внимание на цифры и буквы, которые выбиты на нём. Цифра – это количество ступеней передачи, буква – это вид передачи:
- Ц – цилиндрическая;
- Ч – червячная;
- К – коническая;
- Г – глобоидная;
- В – волновая;
- П – планетарная.
Если передачи комбинированные, обозначаются двумя буквами, например:
- ЦЧ – цилиндрически-червячная,
- ЧЦ – червячно-цилиндрическая,
- КЦ – конически-цилиндрическая.
Все обозначения можно уточнить в ГОСТ 15150-69.
Что такое редуктор в машине и как он работает
Редуктор в автомобиле относится к зубчатым редукторам, имеющим коническую форму шестерен. Может иметь одно или несколько зацеплений, а также ведущая шестерня в тихоходных механизмах может быть заменена червячной передачей. Его основной задачей можно назвать снижение крутящего момента, которое редуктор получает от двигателя через коленчатый вал. Редуктор не даром получил свое названия от слова редуцировать, то есть уменьшать. Далее он распределяет полученный момент на другие узлы трансмиссии, называемые дифференциалом между осевым.
В заднеприводных и переднеприводных автомобилях на каждый приводный мост предусмотрен один редуктор. Если это полноприводный автомобиль, на каждый мост устанавливается редуктор. При этом оба редукторы имеют одинаковое передаточное число.
Передний и задний редукторы имеют разную конструкцию.
Коническая передача в редукторе заднего моста.Принцип работы редуктора, например, заднего моста автомобиля, следующий. Двигатель начинает свою работу, вращается коленчатый вал, который передает вращение через диски сцепления на первичный вал коробки передач, переходя затем на вторичный вал. Отсюда через карданный вал автомобиля вращение переходит на редуктор, который расположен на заднем мосту. Ведущая шестерня, которая имеет гораздо меньший диаметр, чем ведомая, работая в контакте с валом КПП, передает движение ведомой шестерне, которая далее передает его дифференциалу междуосевому.
При этом зуб ведущей шестерни давит на зуб сопряженной детали и передает усилие. Рассмотрим пример, когда автомобиль сделал поворот. При этом, как известно автомобилисту, наружное колесо получает больший крутящийся момент, а колесо, которое идет по меньшому кругу, меньший. Меняется при этом угловая скорость. Но если взять ведущую ось, колеса на ней работают совместно. На этом основана работа дифференциала в автомашине.
Из чего состоит редуктор заднего моста автомобиля
Устройство редуктора не очень сложное. Во – первых, должен быть массивный корпус с крышкой и сальники, который защищает внутренние детали от повреждений. Во вторых это косозубые шестерни. Если это коническая передача, ведущая шестерня находится перпендикулярно к ведомой, кроме этой пары шестерен, обычно есть и две или три шестерни – сателлиты, распределяющих крутящий момент с ведомой шестерни на межосевой дифференциал. И обязательно наличие подшипников на валах, уменьшающие трение и позволяющие поддерживать валы, а также крышки подшипников, стопорные пластины.
Наиболее часто выходящими из строя деталями являются подшипники, поэтому к выбору нужно отнестись серьезно. У них есть свой запас прочности, предпочтение следует отдавать закрытым типам подшипников. Также не забываем о смазке. Её отсутствие приводит к перегреву и выходу из строя шестерен.
Схема редуктора заднего моста подетальноПримерно такой редуктор заднего моста с комплектующими деталями стоит на автомобиле Газель ВАЗ 2107. Шестерни работают за счет такого качественного вида сцепления, как гипоидное, которое обеспечивает продольное скольжение. Это сцепление обеспечивает и длительный срок службы редуктора.
Внизу корпуса обязательно должны быть отверстия, через которые происходит слив масла и возможность увидеть уровень масла в редукторе.
Редуктор автомобиля ВАЗ 2107 и его передаточное число
Если сравнивать редуктор от ВАЗ 2107, нужно отметить этот вид редуктора обеспечивает разгон на трассе на 10 километров в час, что ниже, чем редуктор, который стоит на ВАЗ 2106.
Дело в том, что по паре шестерен в 2106 количество зубьев соотносится 43/11, в 2107 модели как 43/10.Хотя нужно заметить, что раньше он комплектовался редуктором, который стоял на модели 2103 с соотношением зубьев 10/40, затем поставили редуктор 43/10, а потом опять вернулись к 43/11. Поэтому передаточное число своего автомобиля лучше определить самому по существующим методикам.
Например, приподымаем заднюю часть авто на домкратах, установив нейтральную передачу при этом. Фиксируем одно из задних колес.
Затем проворачиваем вручную 10 оборотов карданного вала, считая при этом количество оборотов, которое сделает свободное от фиксации заднее колесо. Это количество оборотов делим на 10 и получаем передаточное число, которое дает задний редуктор. Ну или проще всего – есть технический паспорт, где все написано: какая модель редуктора автомобиля установлена.
Конечно, различие между редуктором от 2107 и редуктором от 2106 небольшое, но с механизмом от шестой модели, она более быстрая, но при этом немного проигрывает в мощности и водителю самому выбирать, что у него в приоритете – скорость или сила. Кроме этого, на шестой модели чуть меньше расход топлива при этом. Передаточное число, в принципе, выбираем такое, как нас устраивает.
Достаточно много в интернете видео, где рассказывают, как самому снять редуктор заднего моста. Все это рассказано поэтапно. Хорошо, если водитель самостоятельно занимался таким или похожим ремонтом. Но, если автомобиль новый и водитель не принимал участия в разборе автомобиля, лучше такие вопросы предоставить специалистам в автомастерской. Снять и поменять изношенную деталь не очень трудно. Что бы отрегулировать затем работу редуктора, нужен опыт и специальное оборудование, которое не у каждого любителя в наличии.
Это как раз тот случай, что сэкономив на специалистах, можете затем попасть на гораздо большие деньги. Специалист может оценить и степень изношенности шестерен, возможно, будет дешевле поменять весь редуктор, чем ремонтировать старый.
Внимание покупателей подшипников Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас: +7(499)403 39 91
Доставка подшипников по РФ и зарубежью. Каталог подшипников на сайте themechanic. ru
|
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (495) 128 22 34
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте
themechanic.ru
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (495) 128 22 34
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте
themechanic.ru
Трансмиссия » 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
- Поломки редуктора
- Конструктивные особенности заднего моста
- Неисправности полуосей
- Заключение
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.
Использование коробки передач в автомобиле. Различные типы коробок передач.
Коробка передач используется для передачи мощности от двигателя через сцепление к колесам транспортного средства. Он обеспечивает контролируемое приложение мощности и крутящего момента за счет использования шестерен и зубчатых передач. Автомобиль не смог бы трогаться с места или преодолевать подъемы без коробки передач. Транспортное средство просто заглохнет.
Содержание
Что такое редуктор?
Коробка передач в автомобиле — это компонент, который позволяет изменять крутящий момент или скорость вращения двигателя. Первичный вал соединяется с двигателем с одной стороны, а коробка передач с другой. Выходной вал создает определенный крутящий момент, обеспечиваемый различными передаточными числами коробки передач.
Большой крутящий момент необходим для того, чтобы транспортное средство двигалось с места, при ускорении, под нагрузкой и при подъеме по склону. Однако двигатели внутреннего сгорания производят небольшой крутящий момент в небольшом диапазоне скоростей.
Без коробки передач двигатель легко заглохнет. Для двигателей внутреннего сгорания пиковое значение крутящего момента достигается при определенном заданном числе оборотов. С коробкой передач эффективное значение крутящего момента может быть получено в гораздо большем диапазоне оборотов и скоростей.
Сопротивление движущемуся транспортному средству может иметь разные факторы и переменную амплитуду. Передаточные числа каждой из передач гарантируют, что транспортное средство может преодолевать сопротивление на любой скорости, просто переключая передачи и обеспечивая необходимое количество крутящего момента.
Коробка передач также известна как трансмиссия. Для обеспечения плавной работы двигателя на всех оборотах в коробке передач используется система различных передаточных чисел при сохранении постоянной частоты вращения двигателя. Коробка передач также позволяет двигателю развивать высокую скорость на колесах и увеличивать крутящий момент.
Какие основные компоненты коробки передач?
Одними из основных частей коробки передач являются первичный вал, также известный как вал сцепления или ведущий вал. Вал сцепления отвечает за передачу мощности от двигателя к коробке передач через сцепление.
Промежуточный вал соединяется с первичным валом. Он состоит из шестерни, которая входит в зацепление с входным валом и главным валом. Он вращается с той же скоростью, что и двигатель, или ниже скорости двигателя, в зависимости от используемого передаточного числа.
Выходной вал также известен как главный вал. Он вращается с разной скоростью и отвечает за различное количество производимого крутящего момента.
Все валы должны иметь подшипники для уменьшения трения и облегчения вращения. Шестерни – это детали, которые передают крутящий момент с одного вала на другой. Крутящий момент, создаваемый каждой шестерней, зависит от количества зубьев шестерни и ее размера.
Наконец, у нас есть вилки переключения передач, которые включают и выключают передачи. Вилка используется для перемещения шестерни вдоль вала, чтобы зацепить ее с другими шестернями.
Различные типы коробок передач
Назначение коробки передач состоит в том, чтобы гарантировать, что соответствующее количество мощности достигает колес при определенной скорости. В настоящее время используются три основных типа коробок передач – механическая , автоматическая и вариатор (бесступенчатая трансмиссия).
Механическая коробка передач — Это самый простой тип коробки передач. В этом типе трансмиссии для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач используется ручное сцепление, управляемое педалью сцепления. Передачи переключаются вручную с помощью рычага переключения передач. Преимущество этих типов редукторов в том, что они служат дольше и требуют меньше обслуживания. Однако требуется некоторое время, чтобы научиться пользоваться этим типом трансмиссии, и неопытному водителю легко заглохнуть двигатель. Дело в том, что механическая коробка передач является предпочтительной коробкой передач для спортивных автомобилей, поскольку она позволяет водителю максимально использовать мощность двигателя, в отличие от автоматической коробки передач, которая дает доступ только к определенному диапазону оборотов.
Автоматическая коробка передач – в последние годы автоматические коробки передач становятся все более распространенными в автомобилях из-за простоты и удобства, которые они предлагают, особенно при движении по городу и в пробках. Они механически более сложны, чем механические коробки передач, имеют автоматическое сцепление и несколько передаточных чисел для работы на низких и высоких скоростях. Преимущество автоматической коробки передач в том, что водителю нужно просто сконцентрироваться на ускорении и торможении. Передачи переключаются автоматически под управлением ECU (блока управления двигателем) — мощного компьютера на борту автомобиля, который автоматически переключает передачи в зависимости от оборотов двигателя, скорости автомобиля и величины сопротивления, например, при подъеме в гору, ускорении или трогании с места.
Автоматическая коробка передач состоит из ряда сложных компонентов, которые необходимо регулярно обслуживать, чтобы они оставались работоспособными. Это делает их более дорогими, чем механические коробки передач, но их легче использовать в городском потоке, где в идеале они должны проводить большую часть своего времени.
Бесступенчатая трансмиссия — вариаторы имеют большое количество передаточных чисел, которые могут работать в широком диапазоне оборотов. Коробка передач CVT не использует обычные шестерни для получения различных передаточных чисел. Он состоит из ремня, приводящего в движение два шкива, изготовленных из резины или металла. Шкивы могут изменять свой диаметр, позволяя трансмиссии CVT переключаться между разными передаточными числами.
Вариаторы обеспечивают хорошую экономию топлива и неограниченные передаточные числа. Эта коробка передач хорошо подходит для езды по городу, движения с частыми остановками, требующими быстрого ускорения. Однако коробка передач плохо работает в условиях бездорожья из-за недостаточного крутящего момента, который она может создавать. Даже эффективность торможения двигателем низкая. Коробка передач CVT также требует тщательного обслуживания ремней и шкивов.
AMT (автоматическая механическая трансмиссия) – Коробка передач AMT представляет собой тип полуавтоматической трансмиссии, в которой используется электромеханическое сцепление. Водитель не использует педаль сцепления при переключении передач. Эти типы трансмиссий менее затратны, чем полностью автоматические трансмиссии, и очень удобны в использовании. Коробка передач основана на установке механической коробки передач. Приводы сцепления и переключения передач контролируются TCU (блоком управления коробкой передач).
Из каких материалов изготавливают шестерни?
Материалы, из которых изготовлены шестерни, и их конструкция важны для долговечности, низкой стоимости и высокой прочности. Для изготовления зубчатых передач используется различное сырье. Каждый материал имеет свои преимущества, обеспечивающие превосходную производительность.
Наиболее часто используемыми материалами являются сплавы меди, сплавы алюминия и сплавы железа. Термопласт также может использоваться в определенных приложениях.
Медные сплавы – эти сплавы используются, когда шестерни будут подвергаться воздействию коррозионной среды и должны быть немагнитными. Различные медные сплавы используются в различных приложениях из-за их пластичных свойств. В зависимости от сплавов может быть достигнута различная прочность.
Железные сплавы – эти сплавы используются, когда требуется повышенная прочность. Сплавы железа используются там, где подходят медные сплавы, но магнитные свойства не имеют значения.
Алюминиевые сплавы – Алюминий обладает хорошей прочностью и малым весом, что может быть преимуществом в приложениях, где вес имеет значение. Алюминиевые сплавы устойчивы к коррозии и окислению. Хотя алюминиевые сплавы дороже, чем сплавы железа, их легче обрабатывать в зубчатых колесах, что компенсирует стоимость материала.
Как работает коробка передач?
Коробка передач или трансмиссия состоит из набора шестерен, синхронизирующих и зацепляющих колец, механических компонентов переключения передач и корпуса из железа или алюминия. Коробка передач также известна как система трансмиссии, потому что этот компонент передает мощность от двигателя на карданный вал и колеса.
В систему трансмиссии входит сцепление, которое передает крутящий момент от коленчатого вала, маховика на первичный вал коробки передач, и дифференциал, который распределяет мощность между двумя колесами через карданный вал. Когда дифференциал и коробка передач объединены в единое целое, это называется трансмиссией.
Передаточное число — это просто отношение числа оборотов входной шестерни к числу оборотов выходной шестерни. Входные шестерни получают мощность от двигателя, а выходные шестерни передают мощность на колеса. Используя шестерни разных размеров для входных и выходных функций, для каждой передачи (1-й, 2-й, 3-й и т. д.) определяется передаточное число, которое используется для передачи необходимого количества крутящего момента для плавного движения колес.
Более простой способ измерения передаточного отношения состоит в том, чтобы рассмотреть количество зубьев на входной шестерне и разделить его на количество зубьев на выходной шестерне. Обычно нижние передачи 1-я и 2-я имеют передаточное число выше 1, 3-я передача является прямой передачей, то есть передаточное число равно 1, а 4-я и 5-я повышающие передачи имеют передаточное число меньше 1. Однако каждый автомобиль имеет уникальный набор передаточных чисел. заранее определенные передаточные числа, которые лучше всего подходят для конкретного двигателя и условий вождения. Передаточные числа также важны для обеспечения хорошей экономии топлива. Часто гоночные автомобили имеют короткие передаточные числа, что способствует быстрому ускорению на всех передачах за счет экономии топлива.
Первичные шестерни находятся на первичном валу и используются для привода шестерен, размещенных на главном валу. Шестерни на главном валу (выходные шестерни) свободно вращаются с помощью подшипников. Селектор вилки переключения передач перемещает шестерни на входном валу так, чтобы они вошли в зацепление с шестернями на вторичном валу. Затем главный вал начнет вращаться со скоростью включенной входной шестерни. Главный вал, также известный как выходной вал, передает этот крутящий момент на колеса.
Для чего используется сцепление?
В автомобиле сцепление используется для передачи крутящего момента, создаваемого двигателем, на первичный вал коробки передач. Сцепление позволяет прерывать крутящий момент путем сцепления или расцепления с маховиком. Это происходит, когда автомобилю нужно тронуться с места или при переключении передач в движущемся автомобиле. Сцепление представляет собой механический компонент, который используется для включения или отключения передачи мощности от двигателя к коробке передач и от карданного вала к колесам.
Различные части сцепления включают маховик, подшипники, диск сцепления, нажимной диск, кожух сцепления, рычаг выключения и вал сцепления.
Маховик является частью двигателя и сцепления. Он соединяется с коленчатым валом на одном конце и соединяется с нажимным диском сцепления на другом конце.
Подшипники поддерживают конец коленчатого вала и первичный вал. Они также предотвращают раскачивание диска сцепления.
Диск сцепления содержит фрикционные диски, передающие мощность от двигателя на первичный вал. Фрикционные диски изготовлены из термостойкого асбестового материала и обеспечивают необходимое трение для передачи крутящего момента от маховика к первичному валу.
Прижимная пластина содержит нажимные пружины и изготовлена из чугуна, поскольку она должна быть прочной и выдерживать большие нагрузки. Нажимной диск оказывает усилие на диск сцепления против маховика.
Сцепление приводится в действие педалью сцепления в автомобиле с механической коробкой передач. При нажатии педали сцепления сцепление выключается вместе с двигателем и коробкой передач. При отпускании педали сцепления сцепление входит в зацепление с коробкой передач, и мощность может передаваться на колеса.
В автомобилях используются различные типы сцеплений, такие как однодисковое сцепление, многодисковое сцепление, конусное сцепление и центробежное сцепление.
Вывод:
Двигатели внутреннего сгорания работают с различной мощностью и крутящим моментом. Диапазон полезного крутящего момента находится в той части частоты вращения двигателя, которую коробка передач предназначена для наилучшего использования. Если бы коробка передач отсутствовала, автомобиль глох бы при трогании с места или при оказании транспортному средству определенного сопротивления. Двигатель на самом деле работает на более высокой скорости по сравнению с колесами. Коробка передач или трансмиссия используются для снижения этой скорости в зацеплении и передачи полезного крутящего момента на ведущие колеса.
Каждый двигатель имеет красную черту оборотов, которая определяется как максимальное число оборотов, которое двигатель может физически развить. Переключая передачи, мы предотвращаем слишком высокие обороты двигателя вплоть до красной линии и поддерживаем мощность и крутящий момент на оптимальном уровне. В лучшем случае двигатель должен работать на заданных оборотах, чтобы добиться максимальной производительности. Это может быть достигнуто с помощью трансмиссии CVT. В механических коробках передач водитель должен переключать передачи на правильных оборотах. Наконец, в автоматических коробках передач ECU решает, при каких оборотах следует переключать передачи для оптимального распределения крутящего момента и мощности.
Следите за нашими новостями Google!
Колин Диас
97 сообщений
Автомобильный энтузиаст. Поклонник хэви-метала. Поклонник классических автомобилей.
Автомобильные коробки передач: как работают механические и автоматические коробки передач
(Изображение предоставлено: Getty Images)Коробка передач является одним из строительных блоков современного автомобиля. Неудивительно, что это также одна из самых сложных частей оборудования внутри любого автомобиля.
Двигатель автомобиля соединяется с его коленчатым валом, который вращается тысячи раз в минуту, согласно книге «Трибологические процессы в системах клапанного механизма с облегченными клапанами» (открывается в новой вкладке). Это слишком быстро для колес, поэтому шестерни преобразуют мощность в скорости, с которыми колеса могут справиться. В шестернях используются блокирующиеся зубья, соединяющие маленькие быстро движущиеся шестерни с более крупными шестернями с большим количеством зубьев, и эта большая шестерня вращается с меньшей скоростью.
Нижние передачи имеют более крупные зубья и позволяют двигателю развивать высокое усилие без быстрого движения автомобиля, что идеально, если вы едете медленно или в гору, согласно журналу Transportation Research Part A: General (opens in new tab ).
Более высокие передачи обеспечивают большую скорость, а не крутящий момент, что отлично подходит для плавного движения по автостраде.
Низкие передачи обеспечивают большую мощность, а более высокие передачи обеспечивают большую скорость, но чтобы достичь этих высоких скоростей, вам нужно переключаться между передачами вверх. Большинство автомобилей имеют как минимум пять передач, что дает водителям более точный контроль над мощностью и скоростью.
Механические коробки передач
Механические коробки передач сложны — вот как работает коробка передач в большинстве автомобилей.
История шестерен
Коробки передач существуют уже давно. Согласно материалам конференции AIP , первую современную механическую коробку передач продемонстрировали французские изобретатели Луи-Рене Панар и Эмиль Лавассор в 1894 году, а Луи Рено усовершенствовал конструкцию в 1898 году. В 1928 году Cadillac представила синхронизированную систему. для более плавного переключения передач.
Связанный: Формула 1: технологии, формат и факты о Ф1
Шестерни для других целей даже старше, чем автомобили, и остатки древних шестерен были обнаружены в Китае 4-го века. Старейшие в мире рабочие часы используют шестеренки для определения времени в Солсберийском соборе с 1386 года. (Изображение предоставлено Getty Images)
Большинство автомобилей по-прежнему используют либо механическую, либо автоматическую коробку передач, но некоторые новые автомобили оснащены современными системами вариатора или двойного сцепления, по данным Driving.ca .
CVT означает «бесступенчатая трансмиссия». Это разновидность автоматической коробки передач, но она отличается от обычного оборудования одним ключевым моментом. Согласно данным Международного журнала научных и инженерных исследований, вместо обычных передач, при которых водитель может чувствовать переходы, коробки передач CVT имеют конусообразную конструкцию и систему шкивов для создания плавного перехода вверх и вниз в диапазоне мощности автомобиля. в новой вкладке). Это эффективная система, которая часто используется в гибридных автомобилях.
Системы двойного сцепления часто встречаются в полуавтоматических автомобилях, позволяя автомобилю предварительно выбирать передачи, а это означает, что водитель может переключать передачи невероятно быстро. Эта система часто присутствует на высокопроизводительных автомобилях и автомобилях с лепестками переключения передач на рулевом колесе.
Механические коробки передач также не застрахованы от инноваций. Volkswagen выпустил новую механическую коробку передач под названием MQ281, которая повышает эффективность и снижает выбросы , согласно веб-сайту Volkswagen .
Автоматические коробки передач
По данным Международного журнала автомобильного дизайна , автоматические коробки передач появились в продаже в 1940-х годах, и сейчас они часто более популярны, чем механические коробки передач. По данным Readers’ Digest (открывается в новой вкладке), на самом деле подавляющее большинство водителей в США используют транспортное средство с механической коробкой передач.
Связанный: Центральный замок: как работает электрическое запирание дверей автомобилей
В автоматических коробках передач отпадает необходимость в педали сцепления, которая отключает двигатель от трансмиссии для переключения передач. Вместо этого они используют систему гидротрансформатора, полагаясь на трансмиссионное масло для передачи энергии от входного вала к шестерням. Компьютеры в автомобиле точно определяют, когда нужно переключать передачи.
Это обеспечивает плавное переключение передач и более легкое вождение, а автоматические коробки передач часто более эффективны, чем их аналоги с механической коробкой передач.
Дополнительные ресурсы
Наглядную демонстрацию механической коробки передач можно посмотреть в этом видео от Lesics (откроется в новой вкладке). Чтобы узнать больше о будущем автомобильных передач, прочитайте эту статью на веб-сайте Volkswagen (откроется в новой вкладке).
Библиография
- «Принципы работы клапанного механизма (откроется в новой вкладке)».