4.2 Назначение трансмиссии автомобиля и ее виды.

Трансмиссия (силовая передача) автомобиля служит для пере­дачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам и изменения ве­личины и направления действия этого момента.

Требования, предъявляемые к трансмиссии:

• обеспечение прямого и обратного направлений движения;

• обеспечение соответствия эксплуатационных режимов минимально­му расходу топлива и эмиссии вредных веществ в отработавших газах.

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 4x4 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

4.3 Дифференциала. Назначение и типы.

Дифференциалом называется механизм трансмиссии, распреде­ляющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами и ведущими мостами автомобиля. Дифференциал служит для обес­печения ведущим колесам разной скорости вращения при движе­нии автомобиля по неровным дорогам и на поворотах. Разная скорость вращения ведущих колес, проходящих разный путь на поворотах и неровных дорогах, необходима для их каче­ния без скольжения и буксования. В противном случае повысится сопротивление движению автомобиля, увеличатся расход топли­ва и износ шин.

В зависимости от типа и назначения автомобилей на них при­меняются различные типы дифференциалов. Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомо­биля к дифференциалу предъявляются дополни­тельные требования, в соответствии с которыми он должен: • распределять крутящий момент между ведущими колесами и мостами в пропорции, обеспечивающей автомобилю наилучшие тягово-скоростные свойства, проходимость, управляемость и ус­тойчивость; • иметь минимальные габаритные размеры.

Шестеренный дифференциал

Межколесный конический симмет­ричный дифференциал состоит из корпуса, са­теллитов,  полуосевых шестерен, которые соединены полу­осями с ведущими колесами автомобиля. Дифференциал легкового автомобиля имеет два свободно вращающихся сателлита, установ­ленных на оси, закрепленной в корпусе дифференциала, а у грузо­вого автомобиля — четыре сателлита, размещенных на шипах кре­стовины, также закрепленной в корпусе дифференциала.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге ведущие колеса одного моста проходят одинаковые пути, встречают одинаковое сопротивление движению и враща­ются с одной и той же скоростью. При этом корпус дифференци­ала, сателлиты и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. При движении автомобиля по неровной дороге ведущие ко­леса также встречают разные сопротивления и проходят разные пути. В соответствии с этим дифференциал обеспечивает им раз­ную скорость вращения и качение без проскальзывания и буксо­вания.

Если колесо на сухой твердой дороге будет неподвижным, а колесо на скользкой дороге будет буксо­вать, то для устранения этого недостатка применяют принудительную блокировку (выключение) дифференциала, жестко соединяя одну из полуосей с корпусом дифференциала. При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесу с луч­шим сцеплением, увеличивается. В результате создается большая суммарная тяговая сила на обоих ведущих колесах автомобиля.

Конический симметричный дифференциал является дифферен­циалом малого трения, так как имеет небольшое внутреннее трение, которое повышает проходимость автомоби­ля, так как оно позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший — на буксующее, что может предотвратить буксование.

Конический симметричный дифференциал малого трения прост по конструкции, имеет небольшие размеры и массу, высокие КПД и надежность. Этот дифференциал также называют простым дифференциалом.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между главными передачами ведущих мостов многоприводных автомобилей. Дифференциал устанавливают в раздаточной короб­ке или в приводе главных передач. Межосевой дифференциал ис­ключает циркуляцию мощности в трансмиссии автомобиля, ко­торая очень сильно нагружает трансмиссию, особенно при дви­жении по ровной дороге. В качестве межосевых на автомобилях применяются и конические, и цилиндрические дифференциалы.

Кулачковые дифференциалы.

Кулачковые (сухарные) дифферен­циалы могут быть с горизонтальным или радиальным  расположением сухарей. Сухари размещаются в один или два ряда в отверстиях обоймы корпуса дифференциала между полуосевыми звездочками, которые установлены на шлицах полуосей. Сухари в дифференциале выполняют роль са­теллитов.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге сухари неподвижны относительно обоймы и полуосевых звездо­чек. Своими концами они упираются в профилированные кулач­ки полуосевых звездочек и расклинивают их. Все детали дифференциала вращаются как одно целое, и оба ведущих колеса авто­мобиля вращаются с одинаковыми скоростями. При движении автомобиля на повороте или по неровной доро­ге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают ве­дущим колесам автомобиля разную скорость вращения без про­скальзывания и буксования.

Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами повы­шенного трения, так как имеют значительное внутреннее трение, которое позволяет передавать больший крутящий момент на небук­сующее колесо и меньший на буксующее колесо.

Кулачковые дифференциалы относительно про­сты по конструкции и имеют небольшую массу. Они широко приме­няются на автомобилях повышенной и высокой проходимости.

Червячные дифференциалы.

Червячные дифференциалы могут быть с сателлитами или без сателлитов.

В червячном дифференци­але с сателлитами крутящий момент от корпуса дифференциала через червячные сателлиты и червяки передается полуосевым червячным шестерня, которые уста­новлены на шлицах полуосей, связанных с ведущими колесами автомобиля. При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге корпус, сателлиты, червяки и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. При движении автомобиля на повороте и по не­ровностям дороги разная скорость вращения ведущих колес обес­печивается за счет относительного вращения сателлитов, червя­ков и полуосевых шестерен.

В червячном дифференциале без сателлитов полу­осевые червячные шестерни находятся в зацеплении с чер­вяками, которые находятся также в зацеплении между собой. Крутящий момент от корпуса дифференциала передается полу­осевым шестерням через червяки.