Как известно, двигатель автомобиля преобразует энергию сгорания топлива, превращая возвратно-поступательные движения поршней в цилиндрах ДВС во вращательное движение на коленчатом валу (крутящий момент). При этом частота вращения коленвала и колес автомобиля сильно отличаются.
Чтобы двигатель имел возможность стабильно работать в оптимальных режимах, а автомобиль двигаться с разной скоростью (с учетом меняющихся нагрузок и условий), передача крутящего момента происходит через трансмиссию. Далее мы рассмотрим, что входит в трансмиссию автомобиля, а также какую функцию выполняют составные элементы трансмиссии.
Содержание статьи
Трансмиссия: устройство
Прежде всего, многие ошибочно полагают, что трансмиссией является коробка передач. На самом деле это не совсем так. На деле, каждый элемент, который отвечает за связь мотора с ведущими колесами, входит в состав трансмиссии автомобиля. Сама трансмиссия в автомобиле отвечает за выполнение следующих задач:
- передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса;
- изменение (преобразование) величины крутящего момента;
- изменение направление крутящего момента;
- перераспределение крутящего момента между колесами.
Если просто, сегодня наиболее распространенными являются механическая трансмиссия с ручной коробкой передач МКПП и автоматическая (гидромеханическая АКПП). Каждый из указанных типов трансмиссий отличается по своему устройству, имеет как преимущества, так и недостатки, однако основной их задачей неизменно остается получение, преобразование и передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса машины.
Идем далее. Все трансмиссии (как автоматические, так и механические), отличаются по типу привода. Если точнее, ведущими колесами могу быть передние, задние или сразу все колеса автомобиля.
Если ведущие колеса только передние, тогда такой автомобильная с передним приводом, если ведущей является задняя ось, машина заднеприводная, а если ведущими являются все колеса, тогда это полноприводный автомобиль. В зависимости от типа привода, также существенно различается и устройство трансмиссии (по количеству элементов, по схеме устройства и т.д.).Трансмиссия заднего привода автомобиля имеет сцепление, КПП (коробку передач), карданную передачу, главную передачу, дифференциал, а также полуоси.
- Сцепление позволяет плавно отсоединять и присоединять двигатель к трансмиссии, что необходимо для переключения передач, а также в целях исключения высоких нагрузок на детали трансмиссии.
- КПП (коробка переключения передач) является основой трансмиссии и служит для преобразования крутящего момента, изменения скорости движения (для движения вперед), направления движения (задняя передача), а также для разъединения мотора и трансмиссии (нейтральная передача).
- Карданная передача отвечает за передачу крутящего момента от вторичного вала КПП на вал главной передачи, которые расположены под углом относительно друг друга. Главная передача позволяет увеличить крутящий момент на колесах и передать его на полуоси ведущих колес. Машины с задним приводом имеют гипоидную главную передачу, где оси шестерен не пресекаются между собой.
- Дифференциал распределяет крутящий момент между левым и правым ведущим колесом, позволяя реализовать вращение полуосей с разной угловой скоростью. Это необходимо для повышения устойчивости машины при прохождении поворотов, сложных участков дороги и т.д.
- ШРУС является элементом, который необходим для того, чтобы передать крутящий момент от дифференциала на ведущие колеса. В устройстве трансмиссии переднеприводных авто зачастую используются два внутренних ШРУСа (отвечают за соединение с дифференциалом), а также два наружных (для соединения с колесами). Между указанных пар ШРУСов (наружных и внутренних), стоят полуоси.
Что касается полноприводных авто, в этом случае трансмиссия может отличаться по конструкции, однако в основе лежит комбинация систем переднего и заднего привода. Добавим, что полный привод бывает постоянным или подключаемым. Данная трансмиссия самая сложная по устройству, отличается большим количеством составных элементов, образуя различные схемы полного привода автомобиля.
Что в итоге
Как видно, после двигателя вторым по важности агрегатом в устройстве автомобиля является коробка переключения передач. Сама же КПП входит в состав трансмиссии, которая может быть реализована при помощи различных схем и конструктивных решений.
Автомобили с задним приводом имеют так называемую «классическую» компоновку, отличаются остротой рулевого управления, динамичным разгоном и т.д. Передний привод более устойчив на дороге, менее склонен к заносам, позволяет более эффективно контролировать автомобиль в поворотах и т.д.
Полный привод сочетает в себе определенные преимущества как переднего, так и заднего привода, однако является более дорогим и сложным решением. Так или иначе, как от двигателя, так и от трансмиссии напрямую зависят динамические показатели и другие эксплуатационные характеристики автомобиля, что необходимо учитывать при проектировании, в рамках тюнинга авто и т.д.
Читайте также
Как определить: ДСГ или автомат
Как отличить коробку ДСГ от «классического» автомата АКПП. Доступные способы определения типа КПП: DSG или автомат, на что обратить внимание.
Устройство трансмиссии
1. поводок троса
2. вилка выключения сцепления
3. кожух сцепления
4. болт крепления сцепления к маховику
5. нажимной диск
6. маховик
7. ведомый диск
8. первичный вал коробки передач
9. нижняя крышка картера сцепления
10.картер сцепления
11.лепестки (оттяжные рычаги)
12.подшипник выключения сцеп
ления
13.фланец муфты подшипника
14.втулка муфты подшипника
15.ограничительная втулка
Назначение, устройство и работа сцепления.
Сцепление предназначено для разъединения двигателя от коробки передач во время переключения передачи и вновь плавного соединения их, не допуская резкого приложения нагрузки, а также обеспечивать плавное трогание автомобиля с места и его остановку без остановки двигателя.
Во включенном состоянии сцепление должно надежно соединять двигатель с трансмиссией не пробуксовывая.
Сцепление состоит из:
-ведущей части (6-маховик, 3-кожух сцепления, 5-нажимной диск).
-ведомой части (7-ведомый диск с фрикционными накладками, ведущий вал коробки передач).
-нажимного устройства (диафрагменная пружина).
-механизма выключения сцепления (привода).
Привод бывает механический и гидравлический. На рисунке приведен механический привод сцепления, который состоит из:
— педаль выключения сцепления
— троса
— вилки выключения сцепления
— муфты выключения сцепления (с подшипником, который уменьшает износ лепестков)
— лепестки (оттяжные рычаги)
Работа сцепления:
При нажатии на педаль мы воздействуем на трос, который в свою очередь передвигает вилку -2, вилка передает усилие на муфту выключения сцепления 13 и перемещает ее влево, муфта воздействует на лепестки или оттяжные рычаги 11, которые оттягивают нажимной диск от ведомого. И крутящий момент перестает передаваться от двигателя на трансмиссию. Когда мы отпускаем педаль сцепления, то нажимные пружины прижимают нажимной диск, а тот прижимает ведомый диск к маховику. Ведомый диск установлен своей ступицей на шлицах первичного вала коробки передач, и через него передает крутящий момент на трансмиссию.
Первичный вал коробки передач своих концом устанавливается в коленчатый вал на шариковом подшипнике.
Когда каждый человек еще в детстве начинает интересоваться автомобилями, он изучает не только марки и моделей машин, но и устройство автомобиля. Одним из главных агрегатов автомобиля является трансмиссия, которая состоит из множества более мелких узлов и агрегатов. В данной статье мы расскажем всем интересующимся молодым автомобилистам, что такое трансмиссия в автомобиле.
Содержание статьи
Определение понятия «трансмиссия»
Согласно научным изданиям машиностроения, трансмиссия – это совокупность механизмов и сборочных единиц, которые соединяют двигатель с ведущими колесами, в данном случае, автомобильного транспорта, а также совокупность системы, которая обеспечивает работу трансмиссии.
Трансмиссия является совокупностью агрегатов и узлов, которые передают крутящий момент от мотора к ведущим колесам, при этом могут изменяться тяговые усилия, скорость и направление движения. Автомобильная трансмиссия включает в себя механизмы, которые в науке относят к составу силового агрегата – это коробка передач и сцепление.
Назначение и схемы трансмиссий
Назначение. Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. При этом передаваемый крутящий момент изменяется по величине и распределяется в определенном соотношении между ведущими колесами.
Крутящий момент на ведущих колесах автомобиля зависит от передаточного числа трансмиссии, которое равно отношению угловой скорости коленчатого вала двигателя к угловой скорости ведущих колес. Передаточное число трансмиссии выбирается в зависимости от назначения автомобиля, параметров его двигателя и требуемых динамических качеств.
В трансмиссию входят:
- сцепление,
- коробка передач,
- карданная передача,
- главная передача, устанавливаямая в картере ведущего моста,
- дифференциал
- полуоси.
Сцепление позволяет на непродолжительное время отсоединить трансмиссию от двигателя и обеспечивает плавное включение трансмиссии при трогании автомобиля с места или при переключении передач.
Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время.
Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от выходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся (при движении автомобиля) угле между осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.
Главная передача служит для того, чтобы передать крутящий момент под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также для уменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотов карданного вала. Уменьшение частоты вращения механизмов трансмиссии после главной передачи приводит к увеличению крутящего момента и, соответственно, увеличивает силу тяги на колесах.
Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге. Две полуоси, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни, передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущим колесам. Дифференциалы, устанавливаемые между приводами колес ведущей оси, называют межколесными, между разными осями — межосевыми (в полноприводных трансмиссиях).
Трансмиссии по способу передачи крутящего момента разделяют на механические, гидравлические, электрические и комбинированные (гидромеханические, электромеханические). На отечественных автомобилях наиболее распространены механические трансмиссии, в которых передаточные механизмы состоят из жестких недеформируемых элементов (металлических валов и шестерен). На автобусах Ликинского и Львовского заводов, а также на большегрузных автомобилях БелАЗ применяют гидромеханические трансмиссии с автоматизированным переключением передач. Часть большегрузных автомобилей БелАЗ имеют электромеханическую трансмиссию с моторколесами.
Схема трансмиссии автомобиля. Она определяется его общей компоновкой: размещением двигателя, числом и расположением ведущих мостов, видом трансмиссии.
Схемы трансмиссий:
а — автомобиля 4X2, б — переднеприводного автомобиля 4X2, в — автомобиля 4X4, г — автомобиля 6X4
Автомобили с механической трансмиссией и колесной формулой 4X2 имеют чаще всего переднее расположение двигателя, задние ведущие колеса и центральное размещение агрегатов трансмиссии (автомобили ЗИЛ-130, МАЗ-5335, ГАЗ-24 и др.). Здесь двигатель 1, сцепление 2 и коробка передач 3 (рис. а) объединены в один блок и образуют силовой агрегат. Крутящий момент от коробки передач 3 передается карданной передачей 4 на ведущий задний мост 5.
Существенные отличия имеет трансмиссия переднеприводного автомобиля ВАЗ-2108 с колесной формулой 4X2 (рис. 6). Особенностью этой схемы является выполнение ведущим переднего моста с управляемыми колесами. Это потребовало объединения в единый силовой агрегат двигателя 1, сцепления 2, коробки передач 3, механизмов ведущего моста 5 (главную передачу и дифференциал), карданных шарниров 6 равных угловых скоростей, соединенных с передними управляемыми колесами.
На (рис. в) представлена схема трансмиссии автомобиля с передним и задним ведущими мостами (автомобиль УАЗ-469). Отличительной особенностью этой схемы является применение в трансмиссии раздаточной коробки 7, которая через промежуточные 9 карданные валы передает крутящий момент переднему 8 и заднему 5 ведущим мостам. В раздаточной коробке имеется устройство для включения и выключения переднего моста и дополнительная понижающая передача, позволяющая значительно увеличить крутящий момент на колесах автомобиля в необходимых случаях.
Схема механической трансмиссии трехосных грузовых автомобилей КамАЗ представлена на (рис. г). На этих автомобилях средний 10 и задний 5 мосты являются ведущими. Крутящий момент к ним передается одним карданным валом 4, а в главной передаче среднего моста предусмотрен межосевой дифференциал и проходной вал, передающий крутящий момент на карданный вал 11 привода заднего моста. В других схемах трансмиссий трехосных автомобилей передача крутящего момента к ведущим мостам может производиться раздельно карданными валами от раздаточной коробки (автомобиль Урал-375).
Схемы гидромеханических трансмиссий предусматривают объединение в едином блоке двигателя и гидромеханической коробки передач, крутящий момент от которой передается ведущим колесам через карданный вал и механизмы заднего моста как в обычной механической трансмиссии.
На автомобилях (БелАЗ) с электромеханической трансмиссией дизельный двигатель приводит во вращение генератор постоянного тока, энергия от которого передается по проводам в электродвигатели колес. Колесный электродвигатель монтируют в ободе колеса совместно с понижающим механическим редуктором. Такая конструкция называется электромотор-колесом.
Классификация трансмиссий
Рассмотрим классификацию трансмиссий.
По методам передачи и преобразованию момента трансмиссии подразделяются на электромеханические, механические и гидромеханические.
Механическая трансмиссия
Трансмиссии механического типа (обычные и планетарные) в КПП содержат только фрикционные и шестеренчатые устройства. Преимущества их заключаются в коэффициенте полезного действия, небольшой массе и компактности, простоте в эксплуатации и надежности в работе. Недостаток трансмиссии такого типа – ступенчатость изменения передаточных чисел, понижающая использование мощности силового агрегата. Длительное время на переключение рычагом передач усложняет управление автомобилем. Именно поэтому спортивные автомобили, оснащенные механической трансмиссией, снабжают электронными переключателями передач (кнопками на рулевом колесе, подрулевыми лепестками) и КПП со сверхбыстрыми синхронизирующими сервомеханизмами.
Использование трансмиссий механического типа свойственно советскому тракторостроению.
Гидромеханическая трансмиссия
Трансмиссии гидромеханического типа оснащены гидромеханической КПП, которая состоит из механического редуктора и гидродинамического преобразователя момента. Преимущества таких трансмиссий заключаются в возможности автоматизации смены передачи и облегчении управления, автоматическом изменении крутящего момента на основе внешних сопротивлений, фильтрации крутильных колебаний и уменьшении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии, и увеличении за счет этого долговечности и надежности трансмиссии поршневого мотора.
Главный недостаток таких трансмиссий – достаточно низкий коэффициент полезного действия из-за недостаточно большого КПД гидротрансформатора. Если КПД гидропередачи не меньше 0.8, диапазон изменения крутящего момента не выше трех, что заставляет иметь механический редуктор на 3-5 передач, включая передачу заднего хода. Необходимо располагать специальной системой охлаждения, а также подпитки гидроагрегата, что увеличивает габаритные размеры моторно-трансмиссионного отдела. Без фрикционов или специальных автологов пуск двигателя с буксира и торможением двигателем не обеспечивается.
Трансмиссии гидромеханического типа активно применяются в западном тракторостроении – «Леопард-2» (ФРГ), М1 «Абрамс» (США). В трансмиссиях перечисленных танков в основном приводе, кроме гидромеханических передач, также применяются в дополнительном приводе гидростатические передачи для выполнения поворота. Гидромеханической передачей оснащен дизель-поезд под названием Д1 венгерского производства, работающий на постсоветском пространстве ЖД-техники.
Гидравлическая трансмиссия
Трансмиссией гидравлического типа в транспортной технике является такая трансмиссия, в которой переключения осуществляются не механическим методом, а гидравлическими аппаратами, т.к. чисто гидравлические трансмиссии встречаются довольно редко. Трансмиссия такого типа оборудована КПП с вторичным и первичным валами, а также, как и в обычной КПП, несколькими парами зубчатых колес, но включение необходимой пары в рабочий процесс выполняет не фрикционная или кулачковая муфта, а гидромуфта или же гидротрансформатор, который заполняется для включения передачи.
Главное достоинство трансмиссии такого типа – включение передач совершенно безударное и полное отсутствие механических муфт, стабильно работающих в процессе передачи больших крутящих моментов (к примеру, на тепловозах), главный минус – необходимость монтажа отдельной гидромуфты для каждой передачи. Из-за своих особенностей гидропередача применяется в основном на железнодорожной технике. Из отечественных разновидностей техники гидропередачей оснащены, к примеру, дизель-поезд ДР1, маневровые тепловозы ТГМ6 и ТГМ4.
Гидростатическая трансмиссия
В трансмиссии гидростатического типа для передачи мощности применяется аксиально-плунжерные гидромашины. Преимущества данной трансмиссии – небольшая масса и габариты машин, отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, благодаря чему удается разносить их на достаточно значительные расстояния и придавать гораздо большее число степеней свободы. Главный минус гидрообъемной передачи – высокие требования к чистоте жидкости, участвующей в рабочем процессе, а также повышенное давление в гидролинии.
Гидростатическая передача применяется на дорожно-строительных машинах (в основном в катках, так как там необходимо обеспечивать достаточно большое передаточное число, а также очень часто приводить вальцы с торца, затруднено построение механической передачи), как вспомогательная – в авиационной технике, металлорежущих станках, тепловозах.
Электромеханическая трансмиссия
Трансмиссии электромеханического типа состоят из тягового электромотора (или нескольких), электрического генератора, электрической системы контроля, а также соединительных кабелей. Главным достоинством трансмиссий электромеханического типа является обеспечение более широкого диапазона автоматического изменения силы тяги и крутящего момента, а также отсутствие кинематической жесткой связи между механизмами электротрансмиссии, что дает возможность создать разные компоновочные схемы.
Главными минусами, которые препятствуют распространению трансмиссий электрического типа, являются большая масса, габариты и цена (особенно если применяются электромашины постоянного тока), меньший КПД (по сравнению с механической). Но с развитием электротехнической промышленности, широким распространением индукторного, вентильного, синхронного, асинхронного и других разновидностей электропривода открывается все больше новых возможностей для электромеханических трансмиссий.
Данные трансмиссии широко используются в тепловозах, тракторах, карьерных самосвалах, морских судах, военной технике, самоходных механизмах, немецких военных машинах «Мышонок» и «Фердинанд», а также автобусах, которые с трансмиссией этой разновидности более правильно называются теплоэлектробусы, к примеру, ЗИС-154.
На современных автомобилях, по большей части, используется трансмиссия механического типа. Трансмиссия механического типа, в которой изменение крутящего момента происходит в автоматическом режиме, называется автоматической трансмиссией.
На этом классификацию трансмиссий можно считать рассмотренной.
Трансмиссия автомобиля Принцип работы трансмиссии
Урок 6 — трансмиссия, виды коробок передач, механическая, автоматическая, типтроник, вариатор
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
- Сцепление: описание,виды,устройство,принцип работы
- Что такое двигатель и как он работает — фото видео.
- Mercedes-Benz Concept седан — видео трейлер
- Volkswagen c coupe gte: обзор,описание,фото,видео,комплектация.
- Бмв е39: обзор,описание,фото,видео,комплектация,характеристики
- Опель Зафира: обзор,описание,фото,видео,комплектация.
- Какую сигнализацию лучше поставить на автомобиль с автозапуском.
- КАК ПРОИЗВОДЯТ АВТОМОБИЛИ В ГЕРМАНИИ — немецкие авто видео.
- Новый Audi Q2 2016-2017 описание технические характеристики фото видео
- Volkswagen Amarok 2017 года фото видео обзор описание комплектация.
- Как выбрать самый экономичный кроссовер по расходу топлива?
- Как проверить историю автомобиля перед покупкой
- Особенности технического обслуживания Cadillac
- Преимущества фронтального погрузчика LiuGong CLG 856H
- Услуги автосервиса
Устройство трансмиссии
1. поводок троса
2. вилка выключения сцепления
3. кожух сцепления
4. болт крепления сцепления к маховику
5. нажимной диск
6. маховик
7. ведомый диск
8. первичный вал коробки передач
9. нижняя крышка картера сцепления
10.картер сцепления
11.лепестки (оттяжные рычаги)
12.подшипник выключения сцеп
ления
13.фланец муфты подшипника
14.втулка муфты подшипника
15.ограничительная втулка
Назначение, устройство и работа сцепления.
Сцепление предназначено для разъединения двигателя от коробки передач во время переключения передачи и вновь плавного соединения их, не допуская резкого приложения нагрузки, а также обеспечивать плавное трогание автомобиля с места и его остановку без остановки двигателя.
Во включенном состоянии сцепление должно надежно соединять двигатель с трансмиссией не пробуксовывая.
Сцепление состоит из:
-ведущей части (6-маховик, 3-кожух сцепления, 5-нажимной диск).
-ведомой части (7-ведомый диск с фрикционными накладками, ведущий вал коробки передач).
-нажимного устройства (диафрагменная пружина).
-механизма выключения сцепления (привода).
Привод бывает механический и гидравлический. На рисунке приведен механический привод сцепления, который состоит из:
— педаль выключения сцепления
— троса
— вилки выключения сцепления
— муфты выключения сцепления (с подшипником, который уменьшает износ лепестков)
— лепестки (оттяжные рычаги)
Работа сцепления:
При нажатии на педаль мы воздействуем на трос, который в свою очередь передвигает вилку -2, вилка передает усилие на муфту выключения сцепления 13 и перемещает ее влево, муфта воздействует на лепестки или оттяжные рычаги 11, которые оттягивают нажимной диск от ведомого. И крутящий момент перестает передаваться от двигателя на трансмиссию. Когда мы отпускаем педаль сцепления, то нажимные пружины прижимают нажимной диск, а тот прижимает ведомый диск к маховику. Ведомый диск установлен своей ступицей на шлицах первичного вала коробки передач, и через него передает крутящий момент на трансмиссию.
Первичный вал коробки передач своих концом устанавливается в коленчатый вал на шариковом подшипнике.
что это такое в автомобиле
Что такое трансмиссия у автомобиля? Трансмиссия – это механизмы, которые передают мощность от двигателя к колёсам, и заставляют их вращаться. Также эта конструкция отвечает за изменение направленности момента и его величины. Другими словами, и быстрая остановка во время поездки, и движение на задней передаче, и маневрирование возможны только благодаря этому механизму. Этим термином можно назвать всю систему, которая связывает мотор с ведущими колёсами, то есть сцепление, коробку передач и остальные элементы. На автомобильных заводах проектированием этих элементов для автомобилей занимаются лучшие инженеры. Трансмиссия должна соответствовать определённым требованиям:
- максимальная передача мощности;
- надежность;
- простота управления автомобилем;
- как можно меньший вес элементов.
Когда механизм имеет высокий КПД и высокую надёжность, водитель может быть уверен, что купленное топливо используется по максимуму, а сама трансмиссия автомобиля не выйдет из строя. Управление трансмиссией также должно быть максимально простым, в противном случае увеличивается опасность попасть в ДТП из-за невнимательности водителя. От веса и габаритов конструкции зависит её стоимость для покупателя, поэтому производители стараются сделать механизм как можно меньше и легче. При работе трансмиссия автомобиля должна издавать минимум шума. Особенно это касается моделей, предназначенных для личного использования.
Устройство
При сгорании топливной смеси в двигателе образуется большое количество энергии, которую необходимо передать ведущим колёсам автомобиля. Самая простая конструкция трансмиссии автомобиля из возможных состоит всего из трёх элементов.
Сцепление
Этот механизм находится между двигателем и коробкой передач. Он задаёт плавное включение трансмиссии во время изменения числа передачи или резкого старта. Также механизм при необходимости отделяет на небольшое время остальную часть трансмиссии от двигателя. В большинстве автомобилей используется фрикционное сцепление, которое обеспечивает передачу мощности с помощью сил трения. Различают однодисковое, двухдисковое и многодисковое сцепление.
Причём есть два варианта такого механизма – сухой и мокрый. В первом случае диски функционируют с помощью обычного трения, а во втором они работают в жидкости. Также существуют электромагнитный и гидравлический варианты этого механизма, но они не очень распространены. В большинстве современных автомобилей используется однодисковое сцепление с сухим типом трения.
Сцепление состоит из двух дисков – ведущего и ведомого. В обычном состоянии они плотно прижаты друг к другу специальными пружинами под действием рычагов и нажимного подшипника. Благодаря этому они взаимодействуют друг с другом и передают полученную от сгорания топлива энергию дальше. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, диски отсоединяются друг от друга, и передача энергии к трансмиссии прекращается. Не останавливается только вращение маховика под действием освобождённой энергии. Соответственно, движение автомобиля тоже останавливается.
Для того чтобы транспортное средство поехало, водитель должен плавно отпустить педаль сцепления. Тогда диски снова придавятся друг к другу и продолжат передавать мощность.
Коробка передач (КПП)
Коробка передач отвечает за задний ход и скорость вращения колёс, а также позволяет отсоединять двигатель и трансмиссию друг от друга на длительный срок. Различают ступенчатые и бесступенчатые КПП. В ступенчатых механизмах изменение передачи происходит ступенчато, к таким конструкциям относятся механические и роботизированные КПП. Примером бесступенчатой коробки передач является вариатор.
Если машина оборудована механической коробкой передач, то автомобилист должен самостоятельно переключать передачи с помощью специального рычага. КПП с таким строением отличаются простотой и надёжностью. На данный момент — это самая распространённая конструкция, но в последнее время среди автомобилистов набирает популярность автоматическая коробка передач.
Роботизированные конструкции представляют собой простую КПП, в которой все необходимые действия автоматизированы и контролируются точной электроникой. Соответственно, водителю не нужно выжимать сцепление и переключать передачи. Такие КПП позволяют осуществлять более динамичный разгон и снижают расход топлива. В некоторых моделях установлено двойное сцепление, позволяющее переключать передачи без обрыва мощности.
Комбинированные (автоматические) КПП сочетают в себе элементы двух вышеуказанных систем. АКПП имеют длительный эксплуатационный срок и рационально используют мощность двигателя. Недостатками конструкции является медленный разгон и повышенный расход бензина.
Ведущий мост
Мосты – опоры, на которых крепится рама машины. Мост может быть ведущим или ведомым. Соответственно, ведущий получает через остальную часть трансмиссии крутящий момент и заставляет колёса крутиться, а ведомый является простой опорой. Мосты бывают передними и задними, а у грузовых машин может быть ещё один мост – средний.
Таким образом, трансмиссия вполне может состоять из трёх элементов. Но это примитивный вариант, который давно не используется. Сейчас устройство трансмиссии несколько сложнее. Для увеличения КПД в конструкцию добавляют дополнительные элементы.
Дифференциал
Дифференциал — это механизм с двумя степенями свободы. Грубо говоря, конструкция разделяет механическую энергию двигателя на два потока и ведёт их к колёсам. Дифференциал контролирует вращение колёс и не допускает проскальзывания шин на неровной поверхности. Польза дифференциала проявляется при движении по некачественной дорожной поверхности или во время гололёда, дождя или снега. В зависимости от колёсной формулы расположение этого механизма может отличаться. Основная характеристика дифференциала – коэффициент блокировки (КБ).
Он показывает соотношение крутящего момента одного из колёс к этому же показателю другого колеса. От этого параметра зависит проходимость автомобиля, чем он больше – тем выше проходимость. У обычного симметричного дифференциала эта характеристика всегда равна 1, в случае же со специальными механизмами коэффициент может доходить до 5.
Так что если кто-то спросит, из чего состоит трансмиссия, то можно сразу ответить.
Классификация
Существует 5 основных разновидностей трансмиссии. Самой популярной трансмиссией для легковых автомобилей является механическая система, остальные используются крайне редко из-за их особенностей. Рассмотрим характеристики каждой конструкции.
Механическая
Механические трансмиссии состоят только из шестерёнчатых или фрикционных элементов, что обеспечивает высокий КПД, небольшой вес конструкции, надёжность при эксплуатации и простоту обслуживания. Также такие механизмы отличаются компактностью. Недостатком же механической трансмиссии является неплавное переключение передаточного числа, из-за чего мощность двигателя не всегда используется рационально. К тому же, необходимость переключения рычага усложняет вождение транспортным средством. В случае со спортивными автомобилями эта проблема решается с помощью установки электронного переключателя передач, но такой способ слишком дорогой и не годится для массового использования.
Гидромеханическая
Данная КПП состоит из механизма для передачи момента и специального преобразователя. Трансмиссии этого типа применяются в тракторах, железнодорожной технике, а также как вспомогательный регулятор поворота в танкостроении. Из-за применения такой системы значительно уменьшается КПД двигателя, но увеличивается эксплуатационный срок поршневого мотора. Необходимость дополнительного питания трансмиссии и установки специальной системы охлаждения сильно увеличивает вес и габариты конструкции. Также гидромеханическая трансмиссия позволяет облегчить управление транспортным средством.
Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.
НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.
Читать далее >>
Гидростатическая
Гидростатическая трансмиссия передаёт мощность двигателя с помощью аксиально-плунжерных механизмов. Это позволяет разместить элементы трансмиссии далеко друг от друга и получить много степеней свободы. Часто применяется в катках для строительства дорог, металлорежущих станках, некоторых видах теплоходов. Требует серьёзного контроля за качеством используемой рабочей жидкости.
Гидравлическая
Сами гидравлические трансмиссии встречаются исключительно редко, поэтому таким термином часто обозначаются конструкции, в которых переключение передач осуществляется не механикой, а гидравлическими машинами. Эта система позволяет трансмиссии стабильно работать даже при очень больших крутящих моментах. Неудобство создаёт то обстоятельство, что перед работой необходимо установить гидромуфту для каждой передачи. Используется в железнодорожной технике.
Электромеханическая
Основной элемент электромеханической трансмиссии – тяговый электромотор. Также в неё входят генератор электрического тока, электрическая система контроля и провода, которые соединяют все части конструкции. Стоит отметить, что нередко в таких конструкциях используется несколько электромоторов для увеличения мощности.
Такая трансмиссия автомобиля не очень распространена из-за серьёзных недостатков. Это очень большой размер и масса, а также высокая стоимость. Кроме этого, обычная механическая трансмиссия имеет больший КПД, чем электромеханический вариант. Тем не менее, электротехническая промышленность быстро развивается, и возможности таких механизмов постоянно увеличиваются. Сейчас электромеханическая трансмиссия используется в основном для армейских машин или тяжёлой техники вроде тракторов, троллейбусов, морских судов и некоторых военных машин.
Остальные виды трансмиссий очень редко используются в автомобилях. Тем не менее, специалисты постоянно исследуют возможности разных видов механизмов этого типа. Даже если учёным и инженерам удастся придумать перспективную конструкцию, для разработки технологии производства и модернизации производственных линий потребуются годы.
Зависимость трансмиссии от привода
Для различных видов привода конструкция трансмиссии отличается. Так, в состав трансмиссии заднего привода входит:
- коробка передач;
- сцепление;
- главная передача;
- карданная передача;
- полуоси;
- дифференциал.
В случае же с передним приводом, в трансмиссии отсутствует карданная передача и полуоси, но есть валы привода ведущих колёс. Задний привод считается более надёжным, чем передний, хотя многие специалисты отмечают, что такая конструкция требует больше топлива (грубо говоря, толкать вперёд сложнее, чем тянуть). Полный привод позволяет перераспределять силу тяги на разные колёса. Такие системы условно делятся на два вида.
Подключаемая система
В этом случае привод активируется водителем. Основной элемент такой конструкции – раздаточная коробка. Этот механизм позволяет равномерно распределять мощность двигателя между осями, даже если в машине установлены только межколёсные дифференциаторы.
Постоянная система
Автомобили с такой системой обязательно имеют межосевой дифференциал. Полный привод применяется для обеспечения более динамичного разгона автомобиля и лучшей управляемости.
Трансмиссия – один из важнейших элементов автомобиля. Этот механизм передаёт энергию от двигателя к ведущим колёсам и приводит их в движение. Чтобы можно было в любой момент остановить машину, не выключая двигатель, в системе предусмотрено сцепление. Тип трансмиссии определяет плавность разгона и расход топлива. В автомобилях с автоматической или роботизированной коробкой передач нет педали сцепления, при необходимости оно активируется в автоматическом режиме сложной электроникой.
В машиностроении трансмиссией называется совокупность механизмов, призванная передавать крутящий момент от силового агрегата к рабочему органу механического устройства. Автомобильная трансмиссия выполняет ту же функцию и передает крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания к ходовой части (колесам) автомобиля для изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения транспортного устройства.
Что такое трансмиссия автомобиля
Автомобильная трансмиссия — разновидность трансмиссии, обеспечивающая движение автомобилем и его управление водителем. В общих случаях в состав автомобильной трансмиссии входят:
- сцепление либо гидротрансформатор;
- коробка передач;
- главная передача;
- шарнир равных угловых скоростей.
Опционально в состав трансмиссии также могут входить раздаточная коробка и карданная передача.
Классификация автомобильных трансмиссий основана на различных принципах переключения передач и передачи крутящего момента к рабочему органу автомобиля, то есть колесам. Выделяют следующие виды автомобильных трансмиссий:
- механическая;
- автоматическая;
- роботизированная;
- трансмиссия типа вариатор.
Устройство механической трансмиссии
Механическая трансмиссия — автомобильная трансмиссия, предназначенная для передачи крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания к колесам, в которой выбор передачи осуществляется водителем в ручном режиме. Функции механической трансмиссии осуществляются за счет механических устройств, поэтому она и получила такое название.
Принцип работы механической трансмиссии следующий: крутящий момент от силового агрегата через сцепление передается на первичный вал КПП. Сцепление обеспечивает разъединение мотора и трансмиссии для переключения передач без выключения оборотов двигателя. В механической трансмиссии сцепление выжимается водителем путем нажатия на педаль в салоне автомобиля. В момент, когда сцепление выжато, водителем осуществляется выбор передачи и вручную переключается рычаг КПП.
В механической трансмиссии оси валов расположены параллельно, на них расположены шестерни. Пары взаимодействующих шестерен образуют ступени, каждая из них имеет определенное передаточное число, определяемое отношением количества зубьев у выходной и входной шестерен в паре. Количество зубьев зависит от размера самой шестерни: чем больше зубьев — тем больше диаметр шестерни. Первая передача имеет самое большое передаточное число и, соответственно, входная шестерня имеет минимальный размер, а выходная — максимальный.
Передаточное число определяет скорость вращения и крутящий момент, передаваемый от коленчатого вала двигателя. Если передача увеличивает крутящий момент, то она является понижающей, если уменьшает — повышающей. У понижающей передачи скорость вращения шестерен снижается, у повышающей — повышается.
Существуют две основных разновидности механической трансмиссии: двухвальные и трехвальные КПП. У двухвальных крутящий момент передается непосредственно от ведущего вала к ведомому, у трехвальных между ними расположен промежуточный вал, повышающий общий КПД механической трансмиссии и позволяющий реализовать прямую передачу. Также механическая трансмиссия классифицируется по количеству ступеней: 4, 5, 6 и даже 7 на самых продвинутых автомобилях. Наибольшее распространение сейчас имеют 5- и 6-скоростные МКПП.
Механическая трансмиссия довольна проста, надежна и недорога в реализации. Однако ее основной недостаток — усложнение процесса управления автомобилем. Водитель должен полностью контролировать процесс переключения передач, что является достаточно утомительным занятием, особенно в режиме городской езды. Ошибки в переключении грозят перегрузкой двигателя или повреждением сцепления. Поэтому автопроизводители предлагают альтернативный варианты, в которых переключение передач осуществляется без участия водителя.
Устройство автоматической трансмиссии
Автоматическая трансмиссия обеспечивает переключение передач в автоматическом режиме. Это означает, что человеку, управляющему автомобилем, не нужно выжимать сцепление и переключать рычаг КПП. Коробка-автомат была разработана еще в начале XX века, основные принципы ее работы сохранились с того времени.
Классическим вариантом автоматической трансмиссии является гидротрансформаторная КПП, состоящая из следующих узлов:
- гидротрансформатора;
- планетарного механизма.
Последний включает в себя следующие детали
- гидравлический или электронный блок управления АКПП;
- фрикционную муфту;
- обгонную муфту;
- ленточный тормоз;
- масляный насос.
Гидротрансформатор обеспечивает передачу крутящего момента от силового агрегата и по своей сути заменяет сцепление. Передача крутящего момента осуществляется за счет накопления и использования кинетической энергии жидкости, находящейся внутри корпуса гидротрансформатора. Также он обеспечивает гашение толчков, возникающих при переключении передач, из-за отсутствия жесткой кинематической связи между своими элементами.
Планетарный механизм обеспечивает выбор скорости и передачу крутящего момента от гидротрансформатора к приводам колес. В планетарном механизме осуществляется блокировка одних шестерней и разблокировка других, что определяет выбор передаточного числа. Управление коробкой осуществляет гидравлический или электронный блок управления, собирающий сведения от различных датчиков и определяющий необходимый режим работы.
Классическая автоматизированная трансмиссия имеет множество достоинств: она обеспечивает комфортность управления автомобилем, имеет большой ресурс, зачастую превосходящий механическую трансмиссию, предотвращает банальные ошибки водителя при переключении передач. Разумеется, имеются и минусы: автомат достаточно дорог, поэтому им редко оснащаются автомобили эконом-класса. Также трансмиссия подобного типа увеличивает вес авто, снижает динамику и максимальную скорость, повышает расход топлива и требует тщательного ухода. В случае поломки ремонт автоматической трансмиссии обойдется владельцу авто в немаленькую сумму.
Устройство трансмиссии типа вариатор
Вариатор, или CVT (Continuously Variable Transmission), это разновидность бесступенчатой автомобильной трансмиссии. Вариатор способен плавно изменять коэффициент передачи во всем диапазоне скоростей и тяговых усилий, поэтому в процессе работы такой трансмиссии не наблюдается характерных толчков при переключении передач, свойственных другим видам трансмиссии.
На современных автомобилях самым распространенным видом является вариатор, основанный на работе клиноременной передачи. В нем передаточное число передается от ведущего шкива, соединенного с мотором, к ведомому, связанного с приводами колес. Между собой валы соединяются ремнем.
Принцип работы вариатора основан на изменении диаметра ведомого и ведущего шкивов при уменьшении или увеличении частоты оборотов двигателя. При трогании автомобиля, когда необходимо максимальное тяговое усилие, диаметр ведущего шкива минимален, ведомого максимален, что повышает коэффициент передачи. С набором скорости и увеличением оборотов силового агрегата диаметр ведущего шкива возрастает, а ведомого — падает, что уменьшает коэффициент передачи. Таким образом регулируется тяговое усилие, передаваемое на приводы колес. Как и на любых современных автомобилях, за регуляцию диаметра шкивов отвечает электроника, получающая команды из электронного блока управления.
Второй вариант бесступенчатой трансмиссии — тороидальный вариатор, встречающийся гораздо реже клиноременной схемы. При таком варианте передача крутящего момента регулируется роликами тороидальной формы, зажатыми между валами. Изменение передаточного числа осуществляется за счет увеличения или уменьшения площади контактных поверхностей соприкосновения роликов и валов. Для максимальной тяги роликовые зажимы поворачиваются в сторону ведомого вала, что увеличивает площадь соприкосновения и трение между ведомым валом и роликом. При увеличении скорости ролики поворачиваются в обратную сторону. Тороидные вариаторы более надежны и износостойки, однако дороже в производстве.
Плюсы бесступенчатой трансмиссии типа вариатор очевидны: она более динамична и эффективна, чем автомат, полностью отсутствуют рывки, выигрывает она и в экономичности по сравнению с автоматом. Однако и минусы вариатора также ярко выражены: ненадежность, относительно малый ресурс, дорогостоящий ремонт и необходимость дополнительного обслуживания (нужно покупать специальное трансмиссионное масло).
Роботизированная трансмиссия
Роботизированная трансмиссия — еще один вариант трансмиссии, позволяющий переключать передачи в автоматическом режиме и позволяющий избавиться от педали сцепления в салоне авто.
В большинстве случаев роботизированная трансмиссия является однодисковой с одним сцеплением, в качестве альтернативы предлагается двухдисковая (преселективная) — с двумя параллельными механическими коробками и двумя сцеплениями. В качестве экзотического варианта создана и трехдисковая роботизированная коробка с тремя параллельными механическими коробками и тремя сцеплениями.
Роботизированная КПП основана на работе классической механической КПП, однако переключение передач производится не вручную, а благодаря сервоприводам, управляемым электроникой. Один сервопривод выключает и включает сцепление, второй физически перемещает шестеренки в коробке передач. Сервоприводы могут быть электрическими (более доступный вариант, встречающийся на автомобилях эконом-класса) или гидравлическими, обеспечивающими более плавное переключение передач и сближающими робот с классическим автоматом. Такой вариант встречается на более дорогих автомобилях.
Принцип работы роботизированной трансмиссии с одним сцеплением (однодисковой) следующий. Крутящий момент передается на ведущий вал, который передает его на ведомый, соединенный приводом с колесами. Силовой агрегат и ведущий вал разделены сцеплением, переключением которого занимается сервопривод под управлением электроники. При разрыве сцепления второй сервопривод перемещает синхронизаторы коробки передач таким же образом, как это делает водитель рычагом КПП на механике. Однако для такой системы характерны разрывы в мощности и потери в тяге в момент переключения.
Для решения этой проблемы была разработана преселективная роботизированная трансмиссия (DCT) с двумя дисками (валами) и двумя сцеплениями для четных и нечетных передач. Когда автомобиль едет на нечетной передаче, второе сцепление подготавливает переключение на четную передачу и т. д. Благодаря этому исчезают разрывы в тяге при переключении передач, которое осуществляется в рекордно быстрый период времени (время отзыва — до 0,2 секунды и даже меньше).
В целом роботизированная трансмиссия имеет свои плюсы по сравнению с автоматом — она дешевле, занимает меньше места в подкапотном пространстве, меньше весит, достаточно экономична (на уровне механической трансмиссии). Также большинство роботов позволяет переключать передачи и в ручном режиме.
Минусы робота следующие — простые однодисковые роботы с электрическими сервоприводами не обеспечивают плавность переключения передач. Роботы с двумя сцеплениями и с гидравлическими сервоприводами достаточно дороги, недостаточно надежны и имеют сложности при ремонте. В нередких случаев при поломке приходится менять коробку передач целиком.
Трансмиссия
Трансмиссия (силовая передача) автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам и изменения величины и направления действия этого момента.
• обеспечение прямого и обратного направлений движения;
• обеспечение соответствия эксплуатационных режимов минимальному расходу топлива и эмиссии вредных веществ в отработавших газах.
Неисправности коробки передач, подробнее….
Автомобили в зависимости от способа преобразования крутящего момента могут иметь механическую, гидромеханическую или электромеханическую трансмиссию.
По способу изменения передаточного числа автомобили могут иметь ступенчатую, бесступенчатую или комбинированную трансмиссию.
В настоящее время наибольшее распространение получили автомобили с двумя или тремя мостами с механическими трансмиссиями. При наличии двух мостов ведущими могут быть оба или один из них, при наличии трех мостов — ведущими могут быть все три или два задних. Число ведущих мостов характеризуется колесной формулой по общему числу колес и числу ведущих, например 4 х 2, 4 х 4, 6 х 4, 6 х 6 и т. д. Первая цифра обозначает общее число колес, вторая — число ведущих колес.
Механическая трансмиссия автомобиля с одним ведущим задним мостом состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи и заднего ведущего моста, в который входят главная передача, дифференциал и полуоси. У автомобилей с колесной формулой 4×4 в трансмиссию также входит раздаточная и дополнительная коробки, карданная передача к переднему ведущему мосту, передний ведущий мост и межосевой дифференциал.
У автомобилей с гидромеханической трансмиссией крутящий момент, передаваемый от двигателя к ведущим колесам, преобразовывается гидравлическим и механическим способами, а с электромеханической трансмиссией — механическим и электрическим способами. Гидравлическая и электрическая части этих трансмиссий позволяют осуществлять бесступенчатое изменение передаточного числа.
а — с одним задним ведущим мостом; 6 — с передним и задним ведущими мостами; в — с двумя задними ведущими мостами; г и д — с тремя ведущими мостами; е — с четырьмя ведущими мостами; 1 — сцепление; 2 — коробка передач; 3 и 6 — карданные валы; 4 и 8— залнис ведущие мосты; 5— передний ведущий мост; 7— раздаточная коробка.
Трансмиссия, подробнее…
Типов Медиа Передачи | TurboFuture
Самый популярный сетевой кабель — это витая пара. Он легкий, простой в установке, недорогой и поддерживает различные сети. Кроме того, он поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит / с . Кабели типа «витая пара» состоят из пар сплошной или многожильной меди, скрученных друг с другом. Эти недостатки направлены на снижение уязвимости к электромагнитным помехам и перекрестным помехам. Количество пар в кабеле зависит от типа кабеля.
Медный сердечник обычно 22-AWG или 24-AWG, согласно измерениям американского стандарта Wire Gauge.AWG является стандартом измерений в США для датчика проводящего сердечника в проводке. Существует два типа витой пары:
1. Неэкранированная витая пара (UTP)
2. Экранированная витая пара (STP)
2,1 неэкранированная витая пара (UTP)
UTP проводка чаще, чем STP. UTP может быть голосовым или информационным. Кабель UTP обычно имеет полное сопротивление 100 Ом. UTP стоит дешевле, чем STP, и легко доступен благодаря множеству применений. Существует пять уровней передачи данных для UTP:
Категория 1: Они используются в телефонных линиях и низкоскоростных системах передачи данных.
Категория 2: Эти кабели могут поддерживать реализацию до 4 MPS.
Категория 3: Эти кабели поддерживают до 16 MPS и в основном используются в средах 10 MPS.
Категория 4: Они используются для больших расстояний и высоких скоростей. Он может поддерживать 20 MPS.
Категория 5: Это самый высокий рейтинг для кабеля UTP и может поддерживать до 100 MPS.
Кабели UTPсостоят из двух или четырех пар витых кабелей.Кабель с двумя парами использует разъемы RJ-11, а четырехпарные кабели используют разъем RJ-45.
Характеристики УТП
- по низким ценам
- легко установить
- скоростная мощность
- с высоким затуханием
- действует в соответствии с EMI
- 100-метровый лимит
Преимущества UTP
- простая установка
- способен к высокой скорости для локальной сети
- по низким ценам
Недостатки UTP
- ближняя способность из-за затухания
2.2 Экранированная витая пара (STP)
STP аналогичен UTP, но имеет сетчатый экран, который защищает передачи от электромагнитных помех. Это позволяет повысить скорость передачи.
IBM определила категории для кабеля STP:
Тип 1: STP имеет две пары 22-AWG.
Тип 2: Этот тип включает тип 1 с 4 телефонными парами.
Тип 6: Этот тип имеет две пары стандартных экранированных 26-AWG.
Тип 7: Этот тип STP состоит из 1 пары стандартных экранированных 26-AWG.
Тип 9: Этот тип состоит из экранированного провода 26-AWG.
Коробка передач | инжиниринг | Britannica
Коробка передач , в машиностроении — устройство, помещенное между источником питания и конкретным приложением с целью адаптации одного к другому. Большинство механических трансмиссий функционируют как переключатели скорости вращения; отношение выходной скорости к входной скорости может быть постоянным (как в коробке передач) или переменным. На трансмиссиях с регулируемой скоростью скорости могут изменяться дискретными шагами (как на автомобиле или некоторых станочных приводах) или они могут непрерывно изменяться в пределах диапазона.Коробки передач с переменным шагом, с некоторым проскальзыванием, обычно используют либо шестерни, либо цепи и обеспечивают фиксированные передаточные числа без проскальзывания; В бесступенчатых трансмиссиях используются ремни, цепи или тела с контактом качения.
Подробнее на эту тему
автомобиль: Коробка передач
Бензиновый двигатель должен быть отсоединен от ведущих колес при его запуске и на холостом ходу.Эта характеристика требует некоторых …
Широко используемый и недорогой бесступенчатый привод состоит из клинового ремня, работающего на шкивах переменного диаметра. Стороны шкивов с внутренней стороны имеют коническую форму, совпадающую с конусом клинового ремня, а их перемещение ближе друг к другу заставляет клиновой ремень двигаться наружу от центра шкива и работать по большему эффективному кругу; это движение меняет соотношение скоростей. Такие приводы зависят от трения и подвержены скольжению.
Бесступенчатые трансмиссии с использованием тел качения известны как тяговые приводы.В этих передачах мощность передается различными способами, которые зависят от трения качения тел в форме цилиндров, конусов, шариков, роликов и дисков.
Трансмиссия, показанная на рисунке, состоит из входных и выходных элементов, имеющих тороидальные (в форме бублика) поверхности, соединенные рядом регулируемых роликов. Если бы R на рисунке было вдвое больше r, , выходная скорость была бы вдвое меньше входной скорости. Для некоторых применений эти трансмиссии сконструированы таким образом, чтобы при увеличении приложенного крутящего момента (крутящего момента) контактное давление между корпусами увеличивалось, а проскальзывание уменьшалось.Для увеличения тягового усилия можно использовать специальную тяговую смазку, которая усиливается при приложении нагрузки. Тяговые трансмиссии используются в тех случаях, когда важна тишина. См. Также АКПП.
Encyclopædia Britannica, Inc. Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня ,Все дорожные транспортные средства, приводимые в движение двигателями внутреннего сгорания, имеют трансмиссию в качестве трансмиссии. Самым простым типом трансмиссии является механическая коробка передач . Это называется «ручным», потому что водитель выполняет обе функции: — принятие решения (когда выполнять переключение передач) и — приведение в действие (фактический процесс переключения передач).
Тяговые характеристики двигателя внутреннего сгорания делают невозможным движение автомобиля без трансмиссии.Выходной крутящий момент и скорость двигателя внутреннего сгорания либо слишком малы, либо слишком велики, чтобы соответствовать динамическим требованиям транспортного средства. Таким образом, роль трансмиссии состоит в том, чтобы:
,- ,
- , адаптировать выходной крутящий момент двигателя, функция дорожной нагрузки, ,
- , сделать возможным движение назад транспортного средства, для того же направления вращения двигателя, ,
- , позволяют Отключение двигателя от остальной части силового агрегата
В чем разница между коробкой передач и коробкой передач?
Обычно коробка передач состоит из коробки передач и дифференциала .Коробка передач содержит все редукторы, валы, синхронизаторы, направляющие и т. Д. Коробку передач можно рассматривать как трансмиссию без дифференциала.
Для автомобилей с передним приводом (FWD) трансмиссия (двигатель + коробка передач + дифференциал) полностью находится на передней оси. Таким образом, для этого типа транспортных средств, когда мы ссылаемся на трансмиссию, мы считаем, что она содержит как коробку передач, так и дифференциал.
Изображение: Трансмиссия транспортного средства для переднеприводного устройства — кинематическая проекция
Для автомобиля с задним приводом (заднеприводная) трансмиссия разделена между передней и задней осями.Передняя ось обычно содержит двигатель и коробку передач, а задняя ось содержит дифференциал. Таким образом, для данного типа транспортных средств коробка передач или коробка передач имеют одинаковое значение.
Коробка передач устанавливается после сцепного устройства (сцепления, гидротрансформатора), принимает на вход крутящий момент и скорость сцепления и преобразует и распределяет их по колесам через полуоси.
Типы и основные компоненты механической коробки передач
Каждая механическая коробка передач состоит из входного и выходного валов, нескольких зубчатых передач с постоянным зацеплением и исполнительного механизма.В зависимости от количества ступеней передаточного числа, используемых для создания передач, трансмиссии классифицируются как:
- одноступенчатых трансмиссий
- двухступенчатых трансмиссий
- многоступенчатых трансмиссий
В одноступенчатой трансмиссии Передаточное число формируется только с одной парой зубчатых колес. Кроме того, в коробке передач имеется только двух валов : входной вал и выходной вал. Этот тип коробок передач в основном используется в переднеприводных автомобилях.
Изображение: Getrag 5MTT170 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — компоненты | Изображение: 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — кинематический вид |
Особенность Из этого типа трансмиссии не имеет прямой передачи (передаточное число = 1,00). Это потому, что все передаточные числа образованы парой зубчатых колес с постоянными ячейками. Для привода с прямым приводом имеется эквивалентная передача, передаточное число которой близко к 1.00 (например, 0,98 или 1,02).
Двухступенчатые коробки передач используются для стандартной конфигурации силовой передачи (двигатель на передней оси с задним приводом). Большинство из этих трансмиссий имеют входной вал, встречный вал , и выходной вал. Есть также конфигурации только с двумя валами (входной и выходной).
Изображение: ZF S6-37 6-ступенчатая двухступенчатая механическая коробка передач — компоненты
Кредит: ZF
В случае двухступенчатой коробки передач входной вал и выходной вал имеют коаксиальное расположение (их ось). является обычным явлением), в то время как на одноступенчатых трансмиссиях оси входного и выходного валов различаются с смещением между ними.
Как одноступенчатые, так и двухступенчатые коробки передач имеют входной вал , соединенный с муфтой .
Все передние редукторы имеют синхронизаторы для включения. Цель синхронизатора — выровнять частоту вращения входного вала с частотой вращения выходного вала при переключении передач.
Изображение: двухступенчатая механическая коробка передач
Двухступенчатые коробки передач имеют постоянную шестерню , которая механически соединяет входной вал с контр-валом.Таким образом, каждое передаточное число состоит из двух зубчатых передач с постоянными зацеплениями, постоянной передачи и зубчатой передачи для конкретной передачи. Из-за этой договоренности у двухступенчатых коробок передач общая эффективность несколько ниже.
Шестерня с прямым приводом (4-я передача на изображении выше) — это шестерня, которая соединяет входной вал непосредственно с выходным валом, не проходя через зубчатую сетку. Таким образом, передаточное число для прямого привода составляет 1,00 (без преобразования скорости или крутящего момента).
Изображение: Анимация переключения передач с механической коробкой передач (нажмите на изображение для воспроизведения анимации)
В каждой передаче, кроме задней передачи, все передние передачи постоянно зацеплены с . В приведенном выше примере все шестерни на встречном валу зафиксированы (они вращаются вместе), и все шестерни на выходном валу свободны (они вращаются независимо от выходного вала).
Синхронизаторы закреплены на выходном валу. При включении зубчатого колеса синхронизатор выполнит соединение между входным / встречным валом и выходным валом.
Изображение: поток мощности для 5-ступенчатой механической коробки передач — 1-я передача включена | Изображение: поток для 5-ступенчатой механической коробки передач — 2-я передача включена |
Задняя передача содержит дополнительную редуктор для изменения направления вращения выходного вала. Задняя передача не имеет синхронизатора, поскольку задняя передача включается после полной остановки автомобиля.
Изображение: Включение передачи заднего хода для механической коробки передач
Все переключения передач в механической коробке передач выполняются с прерыванием крутящего момента .Перед переключением передач муфта размыкается, и на входной вал больше не передается крутящий момент двигателя. После того, как переключение передач завершено, сцепление закрывается назад, чтобы обеспечить подачу мощности двигателя (крутящий момент и скорость).
В случае механической трансмиссии переключение передач может быть:
- с повышением передачи : число передач увеличивается (например, с 1-й передачи на 2-ую передачу)
- с понижением передачи : число передач уменьшается (например, с 3-я передача — 2-я передача)
Современные механические коробки передач имеют 5, 6 или даже 7 передних передач и 1 заднюю передачу.Каждая передача характеризуется передаточным числом .
Многоступенчатые коробки передач используют более двух зубчатых колес с постоянным зацеплением для формирования передаточного числа. Они в основном используются в коммерческих транспортных средствах.
Как двигатель, скорость, крутящий момент и мощность изменяются трансмиссией?
Базовым элементом механической коробки передач является зацепленной зубчатой передачи . Он состоит из двух зубчатых колес (зубчатых колес), соединенных вместе.Шестерня, которая соединена с входным / встречным валом, является входной шестерней , шестерня, соединенная с синхронизатором, является выходной шестерней . Каждая передача имеет фиксированное передаточное число .
Изображение: Расчет передаточного числа
Передаточное число ( i ) — это соотношение между числом зубьев выходного зубчатого колеса ( z из ) и числом зубьев входного зубчатого колеса ( Z в ). Для приведенного выше примера передаточное число:
\ [i = \ frac {z_ {out}} {z_ {in}} = \ frac {24} {16} = 1.5 \]Для заданной скорости входного зубчатого колеса ( n в = 4500 об / мин ) и передаточного числа ( i = 1,5 ) скорость выходного зубчатого колеса ( n из ) будет be:
\ [n_ {out} = \ frac {n_ {in}} {i} = \ frac {4500} {1.5} = 3000 \ text {rpm} \]Для заданного крутящего момента входного зубчатого колеса (T в = 200 Нм ) и передаточное число ( i = 1,5 ), крутящий момент выходного зубчатого колеса (T из ) будет:
\ [T_ {out} = T_ {in} \ cdot i = 200 \ cdot 1.5 = 300 \ text {Nm} \]Мы можем видеть, что для передаточного числа, превышающего 1,00, выходная скорость равна , а уменьшается, а выходной крутящий момент — , усиливается .
Что происходит с питанием, оно меняется? Чтобы найти ответ на этот вопрос, нам нужно рассчитать мощность на входном зубчатом колесе и мощность на выходном зубчатом колесе по уравнению:
\ [P \ text {[W]} = T \ text {[Nm]} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n \ text {[rpm]} \]Для наших входных данных выше мы получим:
\ [\ begin {уравнение *} \ begin {split}P_ {in} & = T_ {in} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {in} & = 200 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 4500 & = 94248 \ text { W} \\
P_ {out} & = T_ {out} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {out} & = 300 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 3000 & = 94248 \ text {W}
\ end {split} \ end {уравнение *} \]
Как мы видим, передаточное число не трансформирует также и мощность, а только крутящий момент и скорость, поддерживая постоянную мощность ,В действительности, на выходном редукторе наблюдается небольшое падение мощности из-за с эффективностью . Для одного узла зубчатой передачи эффективность составляет около 0,98 — 0,99. В этом случае выходная мощность будет:
\ [P_ {out} = P_ {in} \ cdot \ eta_ {gear} = 94248 \ cdot 0.98 = 92363.04 \ text {W} \]Пример реального руководства трансмиссия: TREMEC TR-6070
Источник: http://www.tremec.com
Семиступенчатая механическая коробка передач TREMEC TR-6070 была разработана специально для ведущих североамериканских спортивных автомобилей и включает в себя впечатляющую технологию переключения передач.TR-6070 основан на хорошо уважаемой трансмиссии TR-6060 с шестью скоростями. Тройной механизм повышенной передачи был добавлен, чтобы улучшить экономию топлива и уменьшить выбросы. В TR-6070 встроен датчик абсолютного положения передачи (GAP). Технология обеспечивает сигнал от передачи на контроллер двигателя, выводя в реальном времени положение селектора переключения передач. С помощью этой информации можно контролировать обороты двигателя, чтобы соответствовать следующему выбору передачи, что улучшает управляемость.
Изображение: TREMEC TR-6070 7-ступенчатая механическая коробка передач
Кредит: Tremec
Конструктивные особенности синхронизаторов TR-6070 включают в себя комбинацию двухконусных и трехконусных колец с использованием гибридного решения на всех передних передачах.Гибридные кольца представляют собой комбинацию конусов из углеродистой и спеченной бронзы, обеспечивающих более высокую пропускную способность и сдвиговые характеристики. Линейные подшипники снижают трение движений рельса переключения передач, что делает механизм переключения передач более легким и прямым.
TR-6070 Краткое описание функций:
- Задний привод, семиступенчатая механическая коробка передач
- Тройная передача для повышения экономии топлива и снижения выбросов
- Передаточное число передаточного числа до 6,33
- Трех- и двух- конические синхронизаторы
- Усовершенствованные и асимметричные зубья сцепления на передачах второй и третьей скоростей
- Конструкция из двух частей для больших крутящих моментов
- Доступна конструкция с малой массой и полым валом
- Датчики включают в себя:
- Температура
- Скорость
- Передача
Характеристики трансмиссии TREMEC TR-6070:
| Тип | Задний привод, семиступенчатая механическая коробка передач с ручным приводом | |||
| Максимальный полный вес автомобиля (ссылка) [кг / фунт] | 2400/5291 | |||
| Корпус | Литой алюминиевый сплав | |||
| Межосевое расстояние [мм] | 85 | |||
| Общая длина [мм] | 782 | |||
| Корпус сцепления | Встроенный | |||
| Тип синхронизатора | тройной конус; гибридный фрикционный материал | |||
| Тип смазочного материала | Dexron III ATF | |||
| Объем смазочного материала (приблизительный) [L / pt] | 3.5 / 7,4 | |||
| Вес коробки передач [кг / фунт] | 65,2 / 143,75 | |||
| Коробка отбора мощности | № | |||
| Доступные передаточные числа По запросу предоставляются альтернативные передаточные числа; может привести к другому максимальному входному крутящему моменту | Шестерня | A | B | C |
| 1 | 2,97 | 2,66 | 2.29 | |
| 2 | 2.07 | 1.78 | 1.61 | |
| 3 | 1.43 | 1.30 | 1.21 | |
| 4 | 1,00 | 1,00 | 1.00 | 0,71 | 0,74 | 0,82 |
| 6 | 0,57 | 0,50 | 0,69 | |
| 7 | 0,48 | 0,42 | 0,45 | |
| R | 2.85 | 2.53 | 2.70 | |
| Входной крутящий момент [Нм / фунт-фут] | 625/460 | 740/545 | 860/635 | |
Механические коробки передач имеют относительно простую механику, не требуют обслуживание, надежны и с очень хорошей общей эффективностью. Понимание того, как работает механическая коробка передач, имеет решающее значение для перехода к более сложным темам, таким как автоматическая коробка передач или с двойным сцеплением .
Для любых вопросов или замечаний относительно этого урока, пожалуйста, используйте форму комментария ниже.
Не забудьте лайкать, делиться и подписываться!
.механизма ступенчатого изменения передаточного числа (скорости вращения или скорости подачи). Коробка передач состоит из сменных зубчатых передач, установленных в отдельном корпусе или в общем корпусе с другими механизмами. Коробка передач, используемая для изменения скорости основного режущего движения металлорежущих станков, также называется коробкой передач. Редуктор, предназначенный для изменения подачи в металлорежущих станках, который имеет определенные особые кинематические особенности, называется коробом подачи.
Коробки передач широко используются для передачи мощности на ведущие колеса автомобилей и других транспортных средств, приводимых в движение двигателями внутреннего сгорания, которые не могут развивать высокий крутящий момент и мощность при низких скоростях вращения, а также не допускают изменения направления вала. вращение (реверс). Использование трансмиссии позволяет генерировать достаточный крутящий момент на колесах, а также обеспечивает реверс и эффективную работу двигателя на различных скоростях.
Передаточные числа и трансмиссий обычно соответствуют геометрической прогрессии ( u 1 , u 2 = ϕ u 1 , u 3 = ϕ 2 u 1 ,…), что обеспечивает такое же относительное увеличение u при переключении с одной скорости на другую.В СССР стандартизированы значения и : 1,06, 1,12, 1,26, 1,41, 1,58 и 2,00. Иногда используется пошаговая геометрическая прогрессия с другим ϕ для определенных участков диапазона управления или арифметическая прогрессия (например, в поле подачи).
Конструкция коробки передач зависит от ее назначения, способа переключения передач и технических характеристик станка или инструмента: передаваемой мощности, скорости, количества скоростей (до 48) и диапазона управления. Для трансмиссий с повышающей передачей обычно используется передаточное число или , составляющее не менее 1: 2; для передач с пониженной передачей это соотношение не более 4, а число передач между двумя валами не более 6–8.
В соответствии с методом переключения передач различают трансмиссии с раздвижными зубчатыми колесами (с кулачковым и зубчатым сцеплением), трансмиссии с зубчатыми сцеплениями с синхронизирующими устройствами, трансмиссии с фрикционными муфтами и тормозами и трансмиссии с обгонными муфтами. Коробки передач со скользящими кластерами допускают переключение только после остановки или на низкой скорости холостого хода; они имеют простую и компактную конструкцию и широко используются в металлорежущих станках с большим количеством скоростей.При низких значениях ϕ трансмиссия может быть упрощена по конструкции и укорочена с помощью зубчатого бритья, которое позволяет одной шестерне сцепляться с разными шестернями на других валах. Коробки передач, которые имеют зубчатые муфты с синхронизирующими устройствами, позволяют сначала привести в контакт небольшие поверхности трения, которые выравнивают угловые скорости вала и включенного зубчатого колеса, а затем включить муфту сцепления. Такие трансмиссии обеспечивают плавное переключение на холостом ходу и используются в основном в автомобилях.Трансмиссии с фрикционными муфтами и тормозами допускают переключение при работе под нагрузкой, а использование сцеплений и тормозов с электромагнитным, гидравлическим или пневматическим управлением обеспечивает дистанционное переключение и возможность автоматизации. Из-за их сложной конструкции и большого размера, такие трансмиссии используются для небольшого числа скоростей; Переключение тормозов используется в планетарных передачах. Коробки передач с обгонными муфтами переключают передачи и изменяют направление вращения приводного вала, в то время как направление вращения ведомого вала остается неизменным; такие передачи используются редко.
Переключение передач в трансмиссии осуществляется с помощью отдельных механизмов управления, в которых каждое зубчатое соединение или муфта сцепления переключаются отдельным рычагом; централизованными механизмами управления (последовательного и избирательного включения и с предварительным выбором или предварительным выбором), в которых все зубчатые передачи или муфты сцепления переключаются общим рычагом; электрическими и другими устройствами дистанционного управления; и с помощью устройств автоматического управления, которые переключают скорости в зависимости от изменяющихся условий эксплуатации.
Недостатками трансмиссий по сравнению с механическими вариометрами являются ступенчатое изменение передаточного числа и менее удобное управление. Их преимущества — жесткое кинематическое соединение (строгое равномерное передаточное число между ведущим и ведомым валами), высокая надежность и долговечность, а также компактность и простота конструкции — обусловили их широкое использование в современных машинах.
СПРАВОЧНИК
Машиностроение: Энциклопедический справочник , вып.11. Москва, 1948.в оптике, прохождение оптического излучения через среду, происходящее без изменения состава или относительных интенсивностей монохроматической составляющей частоты излучения. Передача классифицируется как (1) прямая, если нет рассеяния света в среде (или если такое рассеяние пренебрежимо мало), (2) диффузная, если рассеяние в среде является определяющим фактором и преломление в среде и прямой передача не имеет заметного значения или (3) смешанная, если передача частично прямая и частично диффузная.Равномерно рассеянная передача является частным случаем диффузной передачи, в которой пространственное распределение рассеянного излучения таково, что яркость одинакова во всех направлениях.
— устройство для передачи механической энергии от двигателя к движущимся частям машин, таким как токарные станки и мельницы. Вращение обычно передается от карданного вала к машине с помощью приводного ремня или промежуточного вала.
В современной технологии под термином «трансмиссия» понимается целый набор устройств, от вала двигателя до рабочих частей машины, в которой он установлен.Таким образом, в автомобиле или тракторе силовая передача, сцепление, карданный механизм и дифференциал являются компонентами механической трансмиссии. Гидромеханические, гидравлические и электромеханические трансмиссии также используются в тепловозах, кораблях, грузовиках и тракторах. Гидромеханические трансмиссии состоят из гидротрансформатора и механической коробки передач, гидравлические трансмиссии имеют гидравлический насос и гидромоторы, а электромеханические трансмиссии имеют генератор и электродвигатели.