2. Технологическая часть

2.1 Устройство и назначение кпп

Коробка переключения передач обеспечивает использование оптимального режима работы двигателя при движении в различных условиях. В механической КПП это осуществляется за счёт ручного переключения ступеней (передач), имеющих различное передаточное число.

Коробка переключения передач состоит (рис.1) из ………

Рис.1

Схема КПП

1-первичный вал; 2-крышка подшипника; 3-манжета первичного вала; 4-стопорное кольцо; 5-шариковый подшипник первичного вала; 6-роликовый подшипник вторичного вала; 7-шлицевой венец первичного вала; 8-блокирующее кольцо; 9-муфта синхронизатора III—IV передач; 10-ступица муфты; 11-шпонка; 12-шлицевой венец шестерни III передачи; 13-шестерня третьей передачи; 14-втулка шестерни; 15-шестерня II передачи; 16-картер; 17-втулка шестерни II передачи; 18-шлицевой венец шестерни II передачи; 19-муфта синхронизатора II—I передач; 20-шлицевой венец шестерни I передачи; 21-шестерня I передачи; 22-втулка шестерни I передачи; 23-роликовый подшипник вторичного вала; 24-втулка вторичного вала; 25-шестерня ведомая V передачи; 26-картер V передачи; 27-двухрядный шариковый подшипник вторичного вала; 28-шлицевая шайба; 29-стопорное кольцо; 30-вторичный вал; 31-болт; 32-пружина тарельчатая; 33-опорное кольцо; 34-ведущая шестерня V передачи; 35-шлицевой венец ведущей шестерни V передачи; 36-пружина синхронизатора; 37-сухарь синхронизатора; 38-муфта синхронизатора V передачи; 39-шариковый подшипник промежуточного вала; 40-роликовый подшипник шестерни заднего хода; 41-шестерня заднего хода; 42-ось шестерни заднего хода; 43-блок шестерни привода промежуточного вала и III передачи; 44-промежуточный вал; 45-роликовый подшипник промежуточного вала; 46-крышка подшипника.

2.2 Принцип действия кпп

Принцип работы механической КП сводится к кинематическому соединению на различных ступенях входного и выходного валов различными комбинациями шестерен с разными передаточными числами.

В автомобилях используются синхронизированные и несинхронизированные (кулачковые) коробки передач. По принципу переключения бывают: простые (Н-схема) и секвентальные (последовательный выбор передач).

На переднеприводных автомобилях довольно серьезного уровня подготовки, используются кулачковые коробки передач.

Несинхронизированные коробки имеют несколько важных преимуществ:

- они могут выдерживать более высокие нагрузки (происходит благодаря форме зуба и зацепления шестерни - кулачковой муфты);

- позволяют опытным водителям тратить гораздо меньше времени на переключение коробки передач, за счет неполного выжимания сцепления или же вообще не используя выжима сцепления;

- на данных коробках не подвержены разрушению синхронизаторы.

Для обычного дорожного движения несинхронизированные коробки передач практически непригодны, поскольку являются слишком шумными (это происходит из-за работы прямозубых зубчатых пар), очень жесткими при переключении передач, а также имеют относительно небольшой ресурс. Также кулачковые коробки слишком дорогие, нежели синхронизированные, и требуют постоянного квалифицированного обслуживания.

Синхронизированные коробки отличаются от обычных только передаточными числами. В некоторых случаях (на моделях ВАЗ-2108 и -2110) есть возможность установки шестой передачи. При правильном подборе передаточных чисел первичного вала, главной пары редуктора и ведомых шестерен вторичного вала трансмиссия будет работать согласованно. Подбор передаточных чисел производится исходя из моментных и мощностных характеристик мотора, размера колес, а также от пожеланий владельца автотранспортного средства.

Передаточным числом называют отношение числа зубцов ведомой шестерни к количеству зубьев ведущей шестерни.

Чем выше данный показатель, тем мощнее и «короче» становится передача, то есть двигатель очень быстро выкручивает необходимое количество оборотов, автомобиль набирает скорость так же стремительно, однако водителю будет необходимо достаточно часто переключать передачи. И в результате - небольшое снижение предельной скорости на этой передаче.

Главным средством повышения разгонной динамики автомобиля является изменение передаточного числа в главной паре редуктора. Производители переднеприводных автомобилей десятого семейства ВАЗ, в основном, ставят пары с передаточное числом от 3,7 до 3,9 (исключением является – автомобиль ВАЗ-21103 16V передаточное число которого равно 3,5). Сложно поверить, пока не убедишься сам на практике, что установка главной пары 4,1 или 4,3 превращает обычную "восьмерку" в машину с пушечной динамикой.

Например, при езде на машине ВАЗ-2108 с объемом двигателя всего 1,3 л и передаточным числом главной пары редуктора 4,5 возникает такое ощущение, что будто под вашим капотом живет что-то дикое и могучее, при этом явно не ВАЗ-овского происхождения. Водителю гораздо чаще приходится переключать скорость, зато на светофоре и совершая любой маневр автомобиль - всегда первый. Отметим, что на спортивных автомобилях применяются шестеренки еще более "экстремальнее" - 4,7, а у кроссовиков данная цифра вообще равна 5,1. В продолжение нашего разговора об устройстве трансмиссии переднеприводного автомобиля упомянем также и специальные тюнинговые ряды (специалисты их называют коммерческими рядами) передач.

Хозяева автомобилей ВАЗ 2108 наверняка знают, что, даже если до упора выжать двигатель на первой скорости, при переключении на вторую передачу обороты резко понижаются, снижается и динамика. Это происходит из-за слишком большого разрыва между передаточными числами первой и второй передач. Эти тюнинговые ряды устроены так, чтобы обеспечивать достаточно уверенный равномерный разгон транспортного средства на всех передачах. 1-ая передача, по сравнению с «обычной», слегка "понижена". При данном варианте динамика автомобиля ухудшается, но зато передача становится длиннее, а если это сочетать с главной парой редуктора 4,3, то это вообще предел мечтаний. Вторая передача приближена к первой, что помогает избавиться от заметного "провала", что хорошо знакомо хозяевам переднеприводных автомобилей ВАЗ. Третья и пятая - аналогичны "стандарту". Четвертая передача приближена к третьей, а шестая - к пятой. Формула Va=Nc*60*2R/(1000*i п*i гп), где Va, - скорость транспортного средства, км/ч; Nc - количество оборотов коленчатого вала; R - радиус колеса (динамический), м; i п - передаточное число передачи; i гп - передаточное число главной пары редуктора. Данная формула дает возможность посчитать скорость на данной передаче при данном числе оборотов двигателя, но не разгонную динамику транспортного средства.

В системах с тяговым запуском передач (переднеприводные автомобили ВАЗ, некоторые модели Volkswagen) стандартные агрегаты не могут обеспечить четкого "попадания в передачу", и их механизм существенно совершенствуется использованием более жестких пластиков и полной замены соединений типа шпилька-шплинт на ШС.

На спортивных версиях ВАЗ 2108 уже с давних пор устанавливается жесткая страховочная тяга, которая соединяет корпус коробки передач с креплением рычага переключения. "Страховка" позволит обеспечить их взаимную неподвижность и предотвратит самопроизвольное "скидывание" передачи при резкой смене тяги двигателя, а также при прыжковых и ударных нагрузках на кузов и подвеску.

Данная процедура происходит следующим образом. В обычном исполнении корпус шаровой опорой рычага переключения коробки передач на переднеприводных автомобилях ВАЗ жестко прикреплен к кузову машины, поэтому в кузове делается отверстие, в него устанавливается корпус шаровой опоры и производится соединение с кузовом через прорезиненные подушки. В нижней части корпуса шаровой опоры ставится тяга, второй конец которой соединяют с корпусом КП. Четкое переключение передач может пригодиться не только на соревнованиях, но и в повседневной езде по городу (в особенности водителям, которые предпочитают жесткий и быстрый стиль езды).

Если автомобиль предназначен в основном для езды по городу, то лучше использовать сцепления от иностранных производителей. По сравнению с продукцией отечественных производителей, импортные узлы обладают лучшими характеристиками и надежностью, что было подтверждено в прошлом году во время рекордного восхождения автомобилей марки "Нива" на Тибет.

Очевидное преимущество у автомобилей с дифференциалом повышенного уровня трения возникает тогда, когда одно из ведущих колес автомобиля начинает пробуксовывать, запускается блокировка, и полуоси начинают приобретать жесткую связь. Колесо, которое имеет хорошее сцепление с дорожным покрытием, начинает вращаться. После того как крутящий момент между полуосями сравнивается, блокировка отключается, и дифференциал функционирует в штатном режиме.

Помимо повышения уровня проходимости стандартных автомобилей, системы блокировки дифференциала очень широко применяются в спортивных автомобилях, поэтому установку данной системы можно посоветовать любителям активной езды.

Наличие в автомобиле системы блокировки дает возможность проходить повороты на высокой скорости, а также лучше чувствовать машину и дорожное покрытие.

При проведении модернизации трансмиссии применяют особые приводные валы и шарниры российского производства, а также обычную и заказную продукцию ведущих немецких компаний.