Водительская категория А2

Устройство трансмиссии внедорожного автотранспортного средства. Схемы трансмиссии. Механические трансмиссии, гидромеханические трансмиссии, гидрообъемные трансмиссии. Типовые схемы сцеплений. Основные неисправности, их признаки и способы их устранения

Трансмиссия является одной из ключевых систем внедорожного автотранспортного средства, обеспечивая передачу мощности от двигателя к колесам и регулируя передачу крутящего момента. Внедорожные транспортные средства предъявляют особые требования к трансмиссии, учитывая различные дорожные условия и экстремальные нагрузки. В данной лекции мы рассмотрим устройство трансмиссии, схемы трансмиссий, механические, гидромеханические и гидрообъемные трансмиссии, типовые схемы сцеплений, а также основные неисправности, их признаки и способы устранения.

1. Устройство трансмиссии внедорожного автотранспортного средства

Трансмиссия внедорожного автотранспортного средства состоит из нескольких ключевых элементов:

1. Двигатель – Источник мощности, который передает крутящий момент на трансмиссию.
2. Сцепление – Устройство, которое обеспечивает плавное соединение и разъединение двигателя и трансмиссии, позволяя переключать передачи.
3. Коробка передач (механическая или автоматическая) – Позволяет изменять передаточное отношение, тем самым изменяя крутящий момент и скорость.
4. Раздаточная коробка – Распределяет крутящий момент между передним и задним мостами, а также между различными передачами в трансмиссии.
5. Мосты – Передают крутящий момент на колеса. Внедорожные транспортные средства часто имеют два моста: передний и задний.
6. Карданные валы – Передают крутящий момент от трансмиссии к мостам.
7. Колеса – Преобразуют крутящий момент в движение транспортного средства.

2. Схемы трансмиссий

2.1. Механические трансмиссии

Механическая трансмиссия состоит из коробки передач, сцепления и раздаточной коробки. Она обеспечивает ручное управление переключением передач и изменение передаточного отношения.

Схема работы:

• Сцепление: Отключает двигатель от коробки передач, позволяя переключать передачи.
• Коробка передач: Содержит набор передач, которые можно переключать для изменения передаточного отношения и крутящего момента.
• Раздаточная коробка: Распределяет крутящий момент между передними и задними мостами и может иметь дополнительные режимы, такие как полный и частичный привод.

2.2. Гидромеханические трансмиссии

Гидромеханическая трансмиссия сочетает в себе механические и гидравлические элементы для передачи мощности и управления передачей.

Схема работы:

• Гидротрансформатор: Использует жидкость для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии. Это обеспечивает плавное изменение крутящего момента и скорости без необходимости в сцеплении.
• Механическая коробка передач: Работает в сочетании с гидротрансформатором для изменения передаточного отношения.

Преимущества:

• Плавный запуск: Позволяет избегать рывков при запуске и ускорении.
• Удобство управления: Обеспечивает более комфортное управление при переключении передач.

2.3. Гидрообъемные трансмиссии

Гидрообъемные трансмиссии используют гидравлические насосы и моторы для передачи крутящего момента и управления движением.

Схема работы:

• Гидравлический насос: Преобразует механическую энергию в гидравлическую, создавая давление в системе.
• Гидравлический мотор: Использует гидравлическое давление для преобразования энергии в механическое движение.

Преимущества:

• Регулируемое передаточное отношение: Позволяет изменять передаточное отношение без необходимости в переключении передач.
• Повышенная надежность: Менее подвержены механическому износу по сравнению с традиционными трансмиссиями.

3. Типовые схемы сцеплений

3.1. Механическое сцепление

Устройство:

• Диск сцепления: Устанавливается между маховиком двигателя и первичным валом коробки передач.
• Площадка сцепления: Контактирует с диском сцепления и прижимает его к маховику.
• Выжимной подшипник: Управляет освобождением и захватом сцепления.

Принцип работы:

• При нажатии на педаль сцепления, выжимной подшипник отодвигает диск сцепления от маховика, разрывая контакт и позволяя переключать передачи.

3.2. Гидравлическое сцепление

Устройство:

• Гидравлический цилиндр: Передает усилие от педали сцепления на механизм сцепления через жидкость.
• Рычаг сцепления: Работает совместно с цилиндром для управления процессом сцепления.

Принцип работы:

• При нажатии на педаль сцепления гидравлическая жидкость передает усилие на рычаг, который разрывает контакт диска сцепления и маховика.

3.3. Электромагнитное сцепление

Устройство:

• Электромагнитный привод: Управляет сцеплением с помощью электрического сигнала.
• Электронный контроллер: Регулирует работу сцепления в зависимости от условий эксплуатации.

Принцип работы:

• Электромагнитный привод активируется сигналом от контроллера, обеспечивая точное управление сцеплением.

4. Основные неисправности, их признаки и способы устранения

4.1. Неисправности механической трансмиссии

Проблемы с передачей:

• Признаки: Трудности при переключении передач, шумы при работе.
• Причины: Износ синхронизаторов, неисправности механизмов переключения.
• Устранение: Проверка и замена изношенных деталей, регулировка механизмов переключения.

Проблемы с сцеплением:

• Признаки: Пробуксовка сцепления, трудности при переключении передач.
• Причины: Износ диска сцепления, неисправности выжимного подшипника.
• Устранение: Замена диска сцепления, проверка и замена выжимного подшипника.

4.2. Неисправности гидромеханической трансмиссии

Проблемы с гидротрансформатором:

• Признаки: Рывки при старте, перегрев трансмиссии.
• Причины: Утечки жидкости, неисправности в гидротрансформаторе.
• Устранение: Проверка уровня и состояния жидкости, ремонт или замена гидротрансформатора.

Проблемы с коробкой передач:

• Признаки: Неровное переключение передач, шумы.
• Причины: Износ механических частей, неисправности управления.
• Устранение: Проверка и замена изношенных деталей, диагностика и ремонт системы управления.

4.3. Неисправности гидрообъемной трансмиссии

Проблемы с насосом:

• Признаки: Потеря мощности, низкая производительность.
• Причины: Утечки жидкости, износ насоса.
• Устранение: Проверка и ремонт или замена насоса.

Проблемы с гидравлическим мотором:

• Признаки: Нестабильная работа, шумы.
• Причины: Износ внутренних компонентов, недостаточное давление жидкости.
• Устранение: Проверка давления жидкости, ремонт или замена мотора.

Трансмиссия внедорожного автотранспортного средства является сложной системой, которая требует точного и надежного функционирования для обеспечения эффективной работы в сложных условиях. Понимание устройства трансмиссии, различных схем и типов трансмиссий, а также типовых схем сцеплений позволяет более точно диагностировать неисправности и проводить их устранение. Регулярное обслуживание и проверка состояния трансмиссии способствуют долговечности и надежности работы внедорожного транспортного средства.

Коробки передач, раздаточные коробки. Общие сведения и классификация коробок передач. Основные детали и элементы коробок передач. Назначение, устройство, принцип работы.

Коробка передач и раздаточная коробка являются ключевыми элементами трансмиссии в автотранспортных средствах. Они играют важную роль в передаче и изменении крутящего момента от двигателя к колесам, обеспечивая необходимую мощность и адаптацию к различным дорожным условиям. В этой лекции мы рассмотрим основные сведения и классификацию коробок передач, их детали и элементы, а также принцип работы и назначение раздаточных коробок.

1. Общие сведения и классификация коробок передач

Коробка передач представляет собой механизм, который изменяет передаточное отношение между двигателем и колесами, что позволяет адаптировать крутящий момент и скорость транспортного средства под разные условия эксплуатации.

1.1. Классификация коробок передач

1. Механическая коробка передач
   • Ручная коробка передач: Водитель вручную выбирает передачи с помощью рычага переключения. Эти коробки имеют фиксированное количество передач и часто включают синхронизаторы для упрощения переключения.
   • Безальтернативная коробка передач (или коробка с постоянным зацеплением): В таких коробках передачи переключаются при помощи специальных механизмов, обеспечивающих плавное переключение.
2. Автоматическая коробка передач
   • Гидромеханическая коробка передач (или гидромеханическая трансмиссия): Сочетает в себе элементы гидротрансформатора и механической коробки передач. Использует гидравлические и механические элементы для переключения передач.
   • Роботизированная коробка передач: Оснащена электронным управлением, которое автоматизирует процесс переключения передач, оставляя рычаг переключения передач для управления только при необходимости.
3. Вариатор (CVT)
   • Бесступенчатая коробка передач: Использует систему ремней и шкивов для бесступенчатого изменения передаточного отношения без фиксированных передач.
4. Двухдисковая коробка передач
   • Коробка передач с двойным сцеплением: Имеет два сцепления, одно из которых управляет передачами на одну ось, а второе — на другую. Это позволяет более плавно и быстро переключать передачи.

1.2. Назначение коробки передач

• Изменение передаточного отношения: Позволяет адаптировать крутящий момент и скорость двигателя под разные условия, например, для ускорения, торможения или движения на разных типах дорожного покрытия.
• Управление крутящим моментом: Передача нужного крутящего момента на колеса в зависимости от условий эксплуатации.
• Оптимизация работы двигателя: Поддержание эффективного рабочего диапазона оборотов двигателя для максимальной экономичности и производительности.

3-вальная КПП

2. Основные детали и элементы коробки передач

2.1. Основные детали

1. Корпус коробки передач
   • Обеспечивает защиту внутренних компонентов и служит для крепления коробки на шасси автомобиля. Изготавливается из прочных материалов, таких как алюминиевые сплавы или чугун.
2. Вал и шестерни
   • Вал: Передает крутящий момент от двигателя к передаточным элементам коробки.
   • Шестерни: Используются для изменения передаточного отношения. Могут быть прямозубыми, косозубыми или с двойными зубьями.
3. Синхронизаторы
   • Обеспечивают плавное переключение передач, синхронизируя скорости вращения шестерен и вала.
4. Выжимной подшипник
   • Работает с сцеплением для разъединения и соединения двигателя и коробки передач.
5. Рычаг переключения передач
   • Позволяет водителю выбирать нужную передачу.
6. Шестерни и блоки управления
   • В автоматических и роботизированных коробках передач эти элементы управляют переключением передач в зависимости от нагрузки и скорости.

2.2. Дополнительные элементы

1. Механизм переключения передач
   • Включает в себя рычаги, тросики и системы, которые передают команды от рычага переключения на механизмы внутри коробки.
2. Элементы сцепления
   • Включают в себя диски сцепления, пружины и механизм выжимного подшипника, которые управляют соединением и разъединением двигателя и коробки передач.

3. Раздаточные коробки: назначение, устройство и принцип работы

3.1. Назначение раздаточной коробки

Раздаточная коробка служит для распределения крутящего момента между передним и задним мостами и может включать различные режимы работы, такие как полный привод или частичный привод.

3.2. Устройство раздаточной коробки

1. Корпус раздаточной коробки
   • Обеспечивает защиту внутренних компонентов и соединение с коробкой передач и мостами.
2. Вал и шестерни
   • Передают крутящий момент от коробки передач на передний и задний мосты. Часто включают в себя системы планетарных рядов и промежуточные шестерни.
3. Механизм переключения режимов
   • Позволяет выбирать между различными режимами работы, такими как полный привод и передний/задний привод.
4. Блок управления
   • В современных автомобилях может включать в себя электронные системы, которые автоматически управляют распределением крутящего момента и режимами работы.

3.3. Принцип работы раздаточной коробки

1. Распределение крутящего момента:
   • Раздаточная коробка принимает крутящий момент от коробки передач и распределяет его между передним и задним мостами. Это обеспечивает необходимое сцепление колес с дорогой и улучшает управляемость на сложных участках дороги.
2. Переключение режимов привода:
   • Раздаточная коробка позволяет переключаться между различными режимами работы, такими как полный привод (4WD) и частичный привод (2WD), в зависимости от условий эксплуатации. Некоторые модели также имеют режимы низкого и высокого диапазона для улучшения внедорожных характеристик.
3. Синхронизация передачи:
   • При переключении режимов раздаточная коробка может использовать синхронизаторы или электронные системы для обеспечения плавного перехода между различными режимами работы и распределением крутящего момента.

Коробка передач и раздаточная коробка являются критически важными элементами трансмиссии автотранспортного средства, обеспечивая адаптацию к разным условиям дороги и требованиям эксплуатации. Механические, автоматические и вариаторные коробки передач обеспечивают различные уровни управления и комфорта, в то время как раздаточные коробки играют ключевую роль в распределении крутящего момента между мостами.