3.Конструкция, назначение, тенденция применения и развития, анализ состояния для безотказной работы тормозной системы (рабочая, стояночная, аварийная-запасная).
Назначение тормозной системы
Тормозная система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесом и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (т.н. торможение двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии.
Для реализации указанных функций на автомобиле устанавливаются следующие виды тормозных систем: рабочая, запасная и стояночная.
Рабочая тормозная система обеспечивает управляемое уменьшение скорости и остановку автомобиля.
Запасная тормозная система используется при отказе и неисправности рабочей системы. Она выполняет аналогичные функции, что и рабочая система. Запасная тормозная система может быть реализована в виде специальной автономной системы или части рабочей тормозной системы (один из контуров тормозного привода).
Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте длительное время.
Тормозная система является важнейшим средством обеспечения активной безопасности автомобиля. На легковых и ряде грузовых автомобилей применяются различные устройства и системы, повышающие эффективность тормозной системы и устойчивость при торможении: усилитель тормозов, антиблокировочная система, усилитель экстренного торможения и др.
Конструкция тормозной системы
Тормозная система объединяет тормозной механизм и тормозной привод.
http://systemsauto.ru/brake/shema_brake.htmlТормозной механизм предназначен для создания тормозного момента, необходимого для замедления и остановки автомобиля. На автомобилях устанавливаются фрикционные тормозные механизмы, работа которых основана на использовании сил трения. Тормозные механизмы рабочей системы устанавливаются непосредственно в колесе. Тормозной механизм стояночной системы может располагаться за коробкой передач или раздаточной коробкой.
В зависмости от конструкции фрикционной части различают барабанные и дисковые тормозные механизмы.
Тормозной механизм состоит из вращающейся и неподвижной частей. В качестве вращающейся части барабанного механизма используется тормозной барабан, неподвижной части – тормозные колодки или ленты.
Вращающаяся часть дискового механизма представлена тормозным диском, неподвижная – тормозными колодками. На передней и задней оси современных легковых автомобилей устанавливаются, как правило, дисковые тормозные механизмы.
Дисковый тормозной механизм состоит из вращающегося тормозного диска, двух неподвижнах колодок, установленных внутри суппорта с обеих сторон.
http://systemsauto.ru/brake/shema_disc_brake.htmlСуппорт закреплен на кронштейне. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.
Тормозной диск при торможении сильно нагреваются. Охлаждение тормозного диска осуществляется потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла на поверхности диска выполняются отверстия. Такой диск называется вентилируемым. Для повышения эффективности торможения и обеспечения стойкости к перегреву на спортивных автомобилях применяются керамические тормозные диски.
Тормозные колодки прижимаются к суппорту пружинными элементами. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. На современных автомобилях тормозные колодки оснащаются датчиком износа.
Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами. В тормозных системах автомобилей применяются следующие типы тормозных приводов: механический, гидравлический, пневматический, электрический и комбинированный.
Механический привод используется в стояночной тормозной системе. Механический привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес. Он включает рычаг привода, тросы с регулируемыми наконечниками, уравнитель тросов и рычаги привода колодок.
На некоторых моделях автомобилей стояночная система приводится в действие от ножной педали, т.н. стояночный тормоз с ножным приводом. В последнее время в стояночной системе широко используется электропривод, а само устройство называется электромеханический стояночный тормоз.
Гидравлический привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Конструкция гидравлического привода включает тормозную педаль, усилитель тормозов, главный тормозной цилиндр, колесные цилиндры, соединительные шланги и трубопроводы.
Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов создает дополнительное усилие, передоваемое от педали тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель тормозов.
Главный тормозной цилиндр создает давление тормозной жидкости и нагнетает ее к тормозным цилиндрам. На современных автомобилях применяется сдвоенный (тандемный) главный тормозной цилиндр, который создает давление для двух контуров. Над главным цилиндром находится расширительный бачок, предназначенный для пополнения тормозной жидкости в случае небольших потерь.
Колесный цилиндр обеспечивает срабатывание тормозного механизма, т.е. прижатие тормозных колодок к тормозному диску (барабану).
Для реализации тормозных функций работа элементов гидропривода организована по независимым контурам. При выходе из строя одного контура, его функции выполняет другой контур. Рабочие контура могут дублировать друг-друга, выполнять часть функций друг-друга или выполнять только свои функции (осуществлять работу определенных тормозных механизмов). Наиболее востребованной является схема, в которой два контура функционируют диагонально.
На современных автомобилях в состав гидравлического тормозного привода включены различные электронные системы: антиблокировочная система тормозов, усилитель экстренного торможения, система распределения тормозных усилий, электронная блокировка дифференциала.
Пневматический привод используется в тормозной системе грузовых автомобилей. Комбинированный тормозной привод представляет собой комбинацию нескольких типов привода. Например, электропневматический привод.
Тенденция применения и развития тормозной системы.
Современные автомобили обладают довольно высокой скоростью, а значит они требуют установки более мощных тормозных систем с охлаждением. Поэтому на автомобили зарубежного производства устанавливают тормозные диски с перфорацией и дополнительными канавками, которые ранее ставились только на спортивные автомобили. Также, от спортивных автомобилей на обычные перешли керамические тормозные диски. Они обладают высокой прочностью и быстро охлаждаются. Сейчас керамические тормозные диски ставятся на довольно дорогие автомобили, но, возможно в ближайшее время они будут ставиться на автомобили среднего и эконом класса.
Система ABS также постоянно развивается. В настоящее время на автомобилях используются более современные системы ABS, которые обладают меньшей реакцией и большей эффективностью. Сегодня система ABS входит в базовую комплектацию новых автомобилей. Новинкой на сегодняшний день считается система Brake Assist. Её суть заключается в том, что на бампере автомобиля устанавливается радар, который определяет расстояние до впереди идущего автомобиля. В критической ситуации Brake Assist подает сигнал на привод тормозов, которые приближают тормозные колодки к диску на несколько десятков долей миллиметров. И при нажатии на тормоза эта система сокращает тормозной путь во много раз.
Также новинкой считаются тормоза с электронным принципом работы. Но производители не спешат запускать их в серийное производство. В первую очередь это связано с недоверием покупателей к таким тормозным системам. Высокая цена также играет не малую роль. Пока такие автомобили ставят только на концепт кары, но вполне вероятно, что в ближайшее время такие тормоза станут довольно популярными.
Конструкция А и Т
Уметь: часть 1(ПК-5)
1. Способы и анализ модернизации и ремонта трансмиссии (переднеприводная, заднеприводная, полноприводная) наземно-технологических средств, прогнозирование его последствий при возможных проблемах в про-изводстве и эксплуатации.
Трансмиссия является важной составляющей транспортного средства, основной задачей которой является передача момента вращения от двигателя к колесам. Сегодня, существует немалое количество разновидностей трансмиссии, поэтому разобраться в них непросто даже для профессионала.
Предмет исследования – процессы функционирования системы «двигатель – трансмиссия – рулевое управление – опорная поверхность» при движении АМН.
Для достижения цели в работе решались следующие основные задачи:
1. Разработать комплекс математических моделей, учитывающих возможные конструктивные параметры и характеристики, изменяемые при модернизации АМН.
2. Разработать методику и получить зависимости для определения рационального передаточного отношения межосевого дифференциала АМН, обеспечивающего снижение затрат мощности на движение и достаточный уровень производительности и проходимости.
3. Установить граничное условие использования полного привода для повышения экономичности автомобиля и разработать техническое решение для его реализации.
4. Обосновать новый метод блокировки межосевых и межколесных дифференциалов в процессе движения АМН, обеспечивающий достаточный уровень проходимости, и разработать технические решения для его реализации.
5. Обосновать параметры регулирования угловой скорости поворота задних управляемых колес для автомобилей с передними и задними управляемыми колесами, позволяющие повысить управляемость таких машин, и разработать техническое решение для его реализации.
6. Обосновать параметры и разработать средства регулирования реактивного действия гидравлического усилителя рулевого управления, повышающие безопасность движения.
Методика исследования включает в себя системный анализ, математическое моделирование движения АМН; теоретический анализ процессов движения и влияния различных факторов на эффективность движения АМН; синтез закономерностей распределения мощности и функционирования рулевого управления, экспериментальные исследования движения АМН. Выполненные исследования базировались на основных положениях теории движения автомобиля; теоретической механики; теории решения изобретательских задач; методах инженерного эксперимента; теории вероятности; математического анализа и планирования эксперимента.
Особенности заднего, переднего, и полного приводов
Схемы передачи крутящего момента с коробки передач на колеса автомобиля имеют различия для разных типов привода. Автомобили с задним приводом работают по схеме: КПП, карданный вал, главная передача с дифференциалом, полуоси. Переднеприводные (с поперечным расположением двигателя) — КПП с встроенным дифференциалом, два приводных вала с шарнирами равных угловых скоростей. Полно-приводные автомобили имеют раздаточную коробку передач.
Задний привод
Этот тип привода применялся в первых поколениях автомобилей, современные автомобили массового производства выпускаются преимущественное с передним приводом.
Карданная передача
Предназначена для передачи крутящего момента от относительно неподвижной коробки передач до входного вала главной передачи заднего моста. Задний мост зависимой подвески перемещается по вертикали и имеет некоторую возможность перемещения по горизонтали. Карданный вал — это полая труба, соединенная с двумя деталями, которые служат для присоединения к коробке передач и к заднему мосту, через два карданных шарнира. Силовыми элементами карданной передачи являются крестовины с игольчатыми подшипниками. Конструкция подшипников и тип смазки обеспечивают длительный срок службы при отсутствии повреждений сальников крестовин. Для гашения автоколебаний передачи (в сборе) применяются: эластичная муфта и промежуточная опора (подвесной подшипник).
Признаки неисправностей — причины:
- Неисправность карданной передачи только одна — износ и разрушение игольчатого подшипника крестовины из-за попадания в него влаги и грязи. Даже на начальном этапе это ведет к повреждению других смежных узлов. Неисправность отчетливо проявляется при переменных нагрузках (ускорении/торможении) и смене направления движения (вперед-назад) в виде ударов или щелчков. При равномерном движении гул и хруст может издавать и подшипник промежуточной опоры, и задний мост.
- Сопутствующая неисправность: Отчетливо различимая вибрация (гул), возникающая на определенной скорости и исчезающая при ее снижении или превышении — разрушение эластичных элементов муфты или подвесного подшипника, а также нарушение балансировки или деформация карданного вала.
Передний привод
Получил повсеместное развитие с развитием технологических возможностей автомобильной промышленности, уменьшением габаритов двигателя и новым техническим решениям в компоновке узлов трансмиссии. Коробка подач переднеприводного автомобиля имеет встроенный дифференциал. Передача крутящего момента идет с коробки передач на колеса через карданный вал, у которого вместо крестовин применяется шарниры равных угловых скоростей (ШРУС). Вал имеет два шарнира внутренний и наружный, именуемый в народе гранатой. Они имеют конструктивные различия. ШРУС является наиболее уязвимым звеном трансмиссии переднеприводного автомобиля, особенно при повреждении защитных манжет.
Признаки неисправностей — причины:
- Гул, щелчки, хруст в повороте — износ или начало разрушения из-за попадания грязи или влаги в гранату.
Другие причины быстрого износа шарнира при целом защитном кожухе, который проявляется в виде шума или гула:
- Резкое ускорение или торможение в повороте.
- Боковые удары в повороте или при боковом соскальзывании.
Ремонт шарниров возможен при раннем обнаружении повреждения защитной манжеты (до возникновения шумов). Он заключается в полном удалении смазки с тщательной промывкой деталей, замене смазки и манжеты. В других случаях требуется полная замена шарнира или вала (в зависимости от исполнения). Особенностью разрушений ШРУСов является их взрывной характер в самый неподходящий момент, что приводит к очень серьезным последствиям для коробки передач, а часто и всего автомобиля.
Полный привод
В полном приводе крутящий момент с коробки передач передается на межосевой дифференциал (раздаточную коробку, или «раздатку»), а затем на межколесные дифференциалы переднего и заднего мостов и далее на колеса: через полуоси в случае с зависимой подвеской заднего моста или через карданные валы с шарнирами типа ШРУС для независимой подвески. Раздаточная коробка и раздельные дифференциалы мостов позволяют управлять каждым из этих узлов в отдельности за счет блокировки или подтормаживания дифференциалов. Способов управления придумано множество.
У "настоящих" внедорожников раздаточная коробка всегда подключена на оба моста и имеет возможность перераспределять крутящий момент по осям в зависимости от нагрузки на ту или иную ось. Перераспределение происходит в автоматическом режиме (вискомуфта, многодисковая фрикционная муфта, самоблокирующийся дифференциал) или в ручном режиме по команде на гидравлический или электрический привод. Кроме этого у них есть понижающая передача, встроенная в раздаточную коробку (планетарный редуктор). У "паркетных" внедорожников имеется возможность отключения одного из мостов (чаще заднего).
В итоге, автомобиль с полным приводом может иметь все неисправности присущие переднеприводным и заднеприводным автомобилям плюс неисправности раздаточной коробки, которые могут иметь как механическую природу (ошибки в выборе режимов эксплуатации), так и электронную. Поэтому любые посторонние шумы и непривычное поведение машины (увод, рысканье) на дороге требует вмешательства специалиста.
Ремонт трансмиссии необходим, если в ходе эксплуатации автомобиля возникают:
-нехарактерный шум в процессе переключения передачи.
-затруднение смены режимов КПП.
-затруднение смены типа привода (для автомобилей с полным приводом).
-отсутствие включения определенной передачи.
Причин возникновения неисправности достаточно много. При этом результатом нарушения функции КПП может быть как механическое повреждение рабочих элементов, так неправильная работа программного обеспечения. До проведения подробного анализа КПП, сложно предположить характер и масштаб неисправности. Система может безотказно работать при некоторых неполадках, но впоследствии ремонт трансмиссии обойдется намного дороже. Поэтому в ходе эксплуатации автомобиля необходимо своевременно диагностировать и обслуживать важную систему транспортного средства.
В общем понимании, ремонт системы выполняется в следующем порядке:
-Компьютерная диагностика. Выявление характера и масштаба поражения с помощью специального оборудования.
-Демонтаж коробки передач. Для этого также требуется специальное съемное устройство и подъемник.
-Разбор и анализ коробки передач.
-Ремонт трансмиссии автомобиля. Замена или реконструкция поврежденных элементов.
-Сборка и установка КПП.
-Тестирование восстановленной коробки.
Тюнинг автомобиля, при повышении скоростных и динамических показателей, не может обойти стороной трансмиссию. Узел, отвечающий за передачу крутящего момента от двигателя к колесам, является весьма значимым элементом. Основные составные части трансмиссии: сцепление, коробка передач и приводные валы. Модернизация всех этих элементов необходима, при желании повысить динамические характеристики двигателя. Рассмотрим основные процессы, а начнем с КПП.
Отличие синхронизированных коробок передач от обычных кроется в разнице передаточных чисел. Под передаточным числом понимается соотношение количества зубьев ведомой к количеству зубьев ведущей шестеренок. А грамотный подбор передаточных чисел главной пары редуктора, первичного вала и ведомых шестеренок вторичного вала позволяет максимально гармонично настроить работу трансмиссии. Подбор осуществляется по ряду критериев: моментные и мощностные характеристики двигателя, размер колес, и, конечно же – требования владельца машины.
Если говорить о влиянии передаточного числа на сам процесс переключения, то чем оно больше (передаточное число), тем короче и мощнее сама передача. Таким образом, двигатель достаточно быстро набирает требуемое количество оборотов, и достаточно быстро происходит набор скорости. При этом потребуется часто переключать передачи, а максимальная скорость на определенной передаче несколько снизится.
Для улучшения разгонной динамики автомобиля принято изменять передаточное число главной пары редуктора. К примеру, передаточное число для пар из десятого поколения ВАЗов варьируется в пределах 3,7-3,9. Исключением является модель ВАЗ-21103 16V, для которой передаточное число равняется 3,5. При изменении рассматриваемого показателя до отметок 4,1-4,3 автомобиль приобретает приличную динамику, сравнимую со многими более серьезными машинами. Данный факт может показаться преувеличением, но практика доказывает, что это так.
Подобные «операции» придутся по вкусу любителям соревнований на светофоре. Конечно, необходимо будет чаще браться за ручку «коробки», но и результаты, выраженные в небывалом рывке, когда многие дорогостоящие иномарки останутся позади, оправдают все надежды. А если решиться на «крайность», и установить главную пару с передаточным числом 4,5, то результат и вовсе превзойдет все ожидания. Вряд ли кто-либо поверит, что это обычная «восьмерка».
Добавим, что спортивные автомобили содержат в себе пары с передаточным числом 4,7. У авто для кроссов этот показатель и вовсе «зверский» - 5,1. Существуют и специальные тюнинговые ряды передач, позволяющие повысить динамику практически любого автомобиля.
Подвеска — элемент ходовой части, который предотвращает передачу колебаний и вибраций при езде по неровной дороге на кузов автомобиля.
Подвеска характеризуется тем, что колеса к кузову крепятся не жестко. Это наглядно можно увидеть, подняв машину на подъемнике или приподняв ее домкратом возле любого колеса: расстояние от колес до кузова увеличится, колеса повиснут свободно, держась на пружинах, рычагах и иных непонятных для новичка деталях. Вот из этих пружин, рычагов и других частей и состоит подвеска современного автомобиля.
Сущность этого способа крепления колес к кузову состоит в том, чтобы кузов автомобиля при движении мог перемещаться относительно колес. При этом сглаживаются вертикальные, поперечно-угловые и иные колебания, что обеспечивает комфортность поездки.
Все подвески делятся на два вида: зависимая и независимая. Современные автопроизводители оснащают выпускаемые автомобили, как правило, независимой подвеской поскольку она соответствует современным критериям комфорта и безопасности.
Если автомобиль оборудован зависимой подвеской, то его колеса, находящиеся на одной оси, связаны негнущейся жесткой балкой. Следовательно, когда одно колесо наезжает на яму или попадает в ухаб, и из-за этого наклоняется на определенный угол, то второе колесо этой оси также вынужденно наклоняется на такой же угол.
Независимая подвеска сконструирована иначе. В данном случае колеса, находящиеся на одной оси, не связаны жесткой балкой. Следовательно, если одно колесо попадает в яму или в ухаб и при этом изменяет свое положение, на втором колесе это никак не отражается: оно остается в прежнем положении.
В состав любой подвески входят упругие элементы — рессоры. Они предназначены для смягчения вибраций и ударов, передаваемых от неровностей проезжей части на кузов автомобиля. В настоящее время распространены рессоры двух видов: пружинные и пластинчатые.
Пружинная рессора представляет собой большую мощную пружину, обладающую высокой сопротивляемостью.
Что касается пластинчатой рессоры, то она состоит из нескольких рядов продольных металлических пластин, которые наложены друг на друга так, что внизу оказывается самая длинная пластина, на ней — чуть покороче, далее — еще короче, и наверху — самая короткая пластина. Такая конструкция, выполненная из крепкого металла, решает сразу две проблемы: она обеспечивает мощное сопротивление и, в то же время, — необходимую упругость.
Важными элементами подвески являются амортизаторы которые гасят колебания и раскачивания кузова. Это достигается благодаря сопротивлению, образующемуся при перетекании жидкости через калиброванные отверстия из одной емкости в другую и обратно. Такие амортизаторы называются гидравлическими. Но есть и газовые амортизаторы, в которых вместо жидкости используется газ.
Находится амортизатор между кузовом и колесной осью (балкой). Он состоит из проушин (верхней и нижней), защитного кожуха, штока, цилиндра и поршня с клапанами. Проушины предназначены для крепления амортизатора, а защитный кожух — для защиты верхней части амортизаитора.
Основная задача кардана состоит не только в передаче вращения от КПП на редуктор заднего моста, но и в том, чтобы эта работа передавалась при переменной соосности сочлененных агрегатов, или, говоря простым членораздельным языком, — обеспечивается жесткая связка ведущих колес со вторичным валом коробки перемены передач, при этом не препятствуя независимому перемещению колес и подвески относительно кузова. Также устройство автомобиля таково, особенно если речь идет о грузовиках, что коробка расположена выше по отношению к поверхности, чем редуктор заднего моста. Соответственно, передать момент движения нужно под определенным углом, а благодаря шарнирному устройству кардана это вполне возможно. Более того, в процессе езды рама автомобиля может незначительно деформироваться — буквально на миллиметры, но устройство кардана позволяет не учитывать эти мелкие изменения.
2. Способы и анализ модернизации и ремонта ходовой части (движитель - колесный, гусеничный; подвеска - зависимая, независимая и х виды; карданные валы, в. т.ч. промежуточные; ШРУСы, ШНУСы) наземно-технологических средств, прогнозирование его последствий при возможных проблемах в производстве и эксплуатации.
Шарнир равных угловых скоростей (сокращённо ШРУС) обеспечивает передачу крутящего момента при углах поворота до 70 градусов относительно оси. ШРУСы изредка называют «гомокинетическими шарнирами».
Используется в системах привода управляемых колёс легковых автомобилей с независимой подвеской и, реже, задних колёс и в приводах передних колес вседорожников.
Существуют различные конструкции ШРУСов. Различают обычно:
Кулачковый шарнир типа «Тракта».
Сухариковые или кулачковые — были разработаны французом Грегуаром и запатентованы под обозначением «Тракта» в начале 1920-х, в наше время применяются в основном на грузовиках, так как при высоких скоростях вращения вала склонны к перегреву;
Кулачково-дисковые — «Урал-4320», КрАЗ-255Б;
Шариковые — «Бендикс-Вейс» (Bendix-Weiss) с делительными канавками, «Рцеппа» (Rzeppa) с делительными рычажками, «Рцеппа-Бирфильд» со смещёнными делительными канавками, «Рцеппа-Лебро» с непараллельными делительными канавками — наиболее распространены сегодня, первые варианты были разработаны в 1920-е годы;
Трипод (Tripod) со сферическими роликами и вилкой и Трипод-Уникардан со сферическими роликами — допускают бо́льшие осевые перемещения, но при этом — нелинейное изменение скорости при вращении под углом; часто используются как внутренние (то есть — устанавливаются со стороны привода, а не колеса);
Спаренные карданные — представляют собой состыкованные друг с другом два карданных шарнира, которые взаимно компенсируют неравномерность вращения друг друга; применялись редко, например, на ряде американских автомобилей 1920-х годов, вроде Miller 91 или Cord L29, а также французских «Панарах» пятидесятых-шестидесятых годов и ГДР-овскихWartburg. В конце 20 века устанавливались на карданные валы американскихвседорожников (пример — Jeep). В настоящее время применяются на грузовиках, тракторах, строительной технике.
Наиболее распространённый сегодня шариковый ШРУС состоит из шести шариков, внешнего и внутреннего колец с прорезями под шарики, которые соединяются с приводным валом шлицевым соединением, и сепаратора, удерживающего шарики.
Также шарнир требует периодического осмотра состояния резинового чехла, защищающего от загрязнения и попадания воды. Если обнаружены трещины или сильные потёртости, а сам чехол сохраняет герметичность, то можно обойтись заменой чехла, хомутов крепления, и заново смазать шарнир. В случае, если разрушились хомуты крепления, или чехол порван - рекомендуется замена шарнира целиком.
При больших углах поворота максимальный передаваемый шарниром крутящий момент (допустимая нагрузка) меньше (чем при малых углах поворота), поэтому при эксплуатации рекомендуется избегать больших нагрузок при «вывернутых колёсах».
Шарниры равных угловых скоростей всегда герметизируются пыльником, так как расположение шарнира способствует попаданию в него пыли, которая быстро выводит его из строя.
Гусеничный движитель — движитель самоходных машин, в котором тяговое усилие создаётся за счёт перематывания гусеничных лент.
В литературе встречается название — Гусеничная платформа.
Гусеничный движитель обеспечивает повышенную проходимость. Большая площадь соприкосновения гусениц с почвой позволяет обеспечить низкое среднее давление на грунт — 11,8—118 кН/м² (0,12—1,2 кгс/см²), то есть меньше давления ноги человека. Тем самым гусеничный движитель предохраняется от глубокого погружения в грунт.
Типы гусеничного движителя
-С поддерживающими катками, задним ведущим колесом и свободными ленивцами.
-Без поддерживающих катков с задним расположением ведущих колёс.
-С поддерживающими катками, передними ведущим колесом и несущим ленивцем.
-Без поддерживающих катков с передним ведущим колесом.
Недостатки гусеничного движителя
-Быстрый износ трущихся деталей (проушины, пальцы)
-Поломки траков при неравномерной нагрузке
-Попадания снега и камней между гусеницами и катками
3. Способы и анализ модернизации и ремонта коробок отбора мощности, раздаточных коробок, демультипликаторов наземно-технологических средств, прогнозирование его последствий при возможных проблемах в про-изводстве и эксплуатации.
Коробки отбора мощности (КОМ) предназначены для привода всевозможных рабочих органов оборудования, установленного на автомобильном шасси, посредством карданного вала или гидравлического насоса. Коробки отбора мощности используются на автоцистернах, автокранах, коммунальных машинах и другой спецтехнике. Коробки отбора мощности, устанавливается на КПП, РК автомобиля. Включается коробка отбора мощности из кабины водителя. На автоцистернах и грузовиках с лебёдкой имеется возможность использовать реверсивную коробку отбора мощности. В этой коробке вращение выходного вала возможно в обе стороны. В основном коробки отбора мощности работают при стоянке автомобиля, но некоторые, например, установленные на автомобилях для очистки городских улиц, работаю также и при движении. К КОМ предъявляются следующие требования:
-Малые габариты и масса;
-Большой ресурс;
-Обеспечение заданного передаточного отношения;
-Малые усилия при переключении и снижение утомляемости водителя;
-Обеспечение необходимого отбора мощности;
-Повышенный межсервисный пробег;
-Уменьшенный расход топлива;
-Увеличенный ресурс двигателя и сцепления;
Разда́точная коробка — агрегат для распределения крутящего момента от двигателя на несколько приводных механизмов, которые в большинстве случаев, также увеличивают число передач в трансмиссии.
Например, в автомобилях повышенной проходимости раздаточная коробка:
распределяет крутящий момент между ведущими мостами таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля без возникновения негативного явления — «циркуляции мощности» в трансмиссии;
увеличивает крутящий момент на ведущих колёсах в пределах, необходимых для преодоления сопротивления качению колёс при движении по плохим дорогам и бездорожью, а также на крутых подъёмах .
обеспечивает устойчивое движение автомобиля с малой скоростью при работе двигателя в режиме максимального крутящего момента.
По положениям переключения
Раздаточные коробки прежде всего делятся на непереключаемые, где постоянный полный привод является безальтернативным (например Нива), подключаемыми, где тот или иной привод является вспомогательным (например в большинстве паркетников), а также «равноправными», где ведущим может быть любой мост.
По системе управления
Полностью автоматические: переключение приводов происходит при помощи сервоприводов или гидротрансформатора, решения о переключении принимают электронные системы управления машиной. В просторечии это называется электронной системой полного привода. Огромным плюсом является правильное распределение тягового усилия в разных дорожных и внедорожных ситуациях. Недостатком — зависимость от электроники, электрики и гидравлики, а также утяжеление машины. Наиболее интересными примерами являются раздатки «4-matic», «Quattro» и «X-drive». Электронные раздатки являются актуальными не столько вне, сколько на дороге, особенно если они совмещены с электронными системами распределения тормозного усилия. Например при торможении с большой скорости электронная раздатка способна отключить задний привод, передав на него тормозное усилие, тем временем передний привод продолжает тянуть машину, сохраняя таким образом прямолинейность даже на гололёде. В то же время такая раздатка может отказать например в результате промокания, поэтому она не особо годна для преодоления бродов и тому подобных внедорожных условий.
Полуавтоматические: полуавтоматические раздатки отличаются тем, что водитель может вмешаться в управление приводами при помощи кнопок на приборной панели. С одной стороны это дает возможность принудительно включить или выключить нужный или ненужный привод, с другой может отвлечь водителя в ненужный момент, что может повлечь ДТП. Наиболее интересными примерами подобных типов раздаток являются KiaSorento и Mohave, все семейство автомобилей марки Jeep, NissanMurano и Pathfinder, также соответствующие модели Infiniti и ряд других машин подобного класса.
Ручные: органом управления такой раздатки является дополнительный рычаг, расположенный как правило между водительским и пассажирским креслом. Огромным плюсом такой раздатки является практически полная безотказность и независимость от электроники, во внедорожном мире известно немало случаев, когда при залитом салоне можно было спокойно управлять мостами, в то же время недостатком является практически полная невозможность переключения на ходу, а также не всегда удобное расположение переключающего рычага. Носителями таких раздаток является практически всё семейство УАЗов, такие грузовики как Урал и болотные версии КАМАЗов, МАЗов и прочих конкурентов как отечественного, так и зарубежного производства. Также ручнуюраздатку можно встретить на «Pajero».
Простые: также именуются «постоянный полный привод», то есть раздатка, в которой нет переключения на передний или задний мост.Огромным плюсом такой раздатки является ее полная безотказность, отсутствие лишних отверстий в кузове для органов управления, то есть меньшая вероятность затопления салона при преодолении брода, явным недостатком такой раздатки является невозможность отключения лишних приводов в нормальных дорожных условиях, что создает лишнюю нагрузку на мотор, увеличивает расход топлива и немного осложняет управление машиной на дороге. Наиболее известные примеры подобных систем это «ToyotaLandCruiser» включая «Prado», «Нива», «Outlander», а также на таких спортивных седанах как например «SubaruImpreza» и «MitsubishiLancerEvolution».
Демультиплика́тор — механизм трансмиссии, предназначенный для повышения крутящего момента.
В русском языке распространены синонимы: дели́тель (прямой перевод термина «демультипликатор»), дополнительная коробка передач, раздаточная коробка с пониженной передачей.
Как правило, демультипликатор устанавливается на автомобилях, предназначенных для эксплуатации в тяжёлых условиях, когда обычного количества передач в КПП недостаточно. Например, водитель чувствует, что при необходимой скорости движения на четвёртой передаче двигатель работает «внатяг», с перегрузкой, а на третьей обороты велики, двигатель «перекручен»; переключив демультипликатор (делитель, дополнительную коробку передач) на пониженную передачу получает промежуточное передаточное число в трансмиссии.
На некоторых моделях автомобилей КамАЗ между сцеплением и коробкой передач устанавливается делитель (дополнительная двухступенчатая коробка передач) с прямой и повышенной передачей. Когда автомобиль не загружен, движение происходит на повышенной передаче демультипликатора, при эксплуатации с большой нагрузкой (например, буксировка прицепа или полуприцепа, особенно в неблагоприятных дорожных условиях) водитель включает прямую передачу демультипликатора. Таким образом, вместо пяти передач автомобиль имеет в два раза больше. С включенной прямой передачей демультипликатора общее передаточное число КПП оказывается ниже. Например, передаточное число пятой передачи с выключенным демультипликатором находится между передаточными числами четвёртой и пятой передачи с демультипликатором.
На рычаге переключения передач автомобилей КАМАЗ находится переключатель делителя ("флажок"), соединённый гибким тросиком с газораспределителем. После того, как водитель произведёт переключение на рычаге, он нажимает на педаль сцепления и исполнительный пневмопривод переключает передачи в делителе.
На автомобилях повышенной проходимости раздаточная коробка имеет две передачи — высшую (как правило, прямую) и низшую (понижающую), а также нейтральную. На автомобилях с отключаемым передним ведущим мостом включение пониженной передачи блокируется (невозможно включить при отключенном переднем мосту).
На автомобиле «Урал-377» (вариант полноприводного «Урала-375» с колёсной формулой 6×4 без ведущего переднего моста) раздаточная коробка, разумеется, отсутствовала, вместо неё стояла дополнительная КПП с прямой и понижающей передачей.
На некоторых легковых автомобилях с полным приводом (разработаны на основе машин с переднеприводной компоновкой), например, ToyotaSprinterCarib, автомобили фирмы Subaru с механической коробкой передач имеется дополнительная понижающая первая передача, включаемая только при подключенном заднем мосту.
1. Порядок разработки технического условия и технического описания на трансмиссию (переднеприводная, заднеприводная, полноприводная) наземных транспортно-технологических средств и их оборудования согласно стандартам.
Техническое описание разрабатывают на единичную продукцию (артикул, вид, марку, модель, комплект и т.д.), входящую в состав однородных групп продукции текстильной и легкой промышленности, приведенных в Приложении 1, а также на серию продукции, изготовленной на одной конструктивной основе.
Нормы и требования, заложенные в техническом описании, не должны снижать уровень качества продукции, установленный основополагающим документом.
В качестве ведущих колес в устройстве трансмиссии автомобиля могут применяться задние, передние, а также задние и передние колеса. Если задние колеса выступают как ведущие, автомобиль является заднеприводным, если передние – переднеприводным. Приводом на задние и передние колеса оснащены полноприводные автомобили.
У машин с разными типами привода в устройстве трансмиссии автомобиля имеются значительные различия как по составу механизмов, так и по их устройству.
Различают три основных вида трансмиссии: полноприводная, заднеприводная, переднеприводная.
Заднеприводная трансмиссия
В устройство трансмиссии автомобиля с заднеприводной системой входит:
Коробка передач;
Сцепление;
Главная передача;
Карданная передача;
Полуоси;
Дифференциал.
Более подробно заднеприводная трансмиссия была рассмотрена ранее, когда разбирался вопрос об общем устройстве трансмиссии автомобиля.
Переднеприводная трансмиссия
В машинах с приводом на переднюю колесную пару все механизмы трансмиссии находятся в подкапотном пространстве автомобиля и объединены в один узел агрегатов. В конструкцию коробки передач также включена главная передача с дифференциалом. Поэтому валы привода передней колесной пары выходят из картера к КПП.
Трансмиссия автомобиля, оснащенного передним приводом, включает в себя:
Коробку передач;
Сцепление;
Дифференциал;
Главную передачу;
Валы привода передней колесной пары.
Полноприводная трансмиссия
Автомобили, оснащенные полным приводом, отличаются различными видами трансмиссий. Условно, их можно поделить на три категории.
Полноприводная система, подключаемая водителем. В системе данной трансмиссии автомобиля обязательно присутствует раздаточная коробка, при этом большинство моделей не оснащены межосевым дифференциалом, а присутствуют только межколесные. Крутящий момент распределяется между задней и передней осью с помощью раздаточной коробки.
Полноприводная система с автоматическим подключением. Зачастую, в подобных трансмиссиях автомобиля постоянно ведущими выступает передняя колесная пара, между осями установлена вискомуфта или фрикционная муфта с электроуправлением вместо дифференциала. Вязкостная муфта (вискомуфта) осуществляет передачу крутящего момента при разных скоростях вращения частей ее корпуса с помощью трения между дисками кремнийорганической жидкостью. Вискомуфта может устанавливаться в корпусе дифференциала для его автоблокировки или монтироваться между осями. Фрикционные муфты выполняют передачу крутящего момента благодаря трению в процессе сжатия пакета дисков.
Постоянная система полного привода. Автомобили с таким видом трансмиссии обязательно оснащены межосевым дифференциалом. Передача мощности ко всем колесам применяется не только для увеличения проходимости, но также для лучшей реализации разгонных характеристик автомобиля. Эти свойства достигаются благодаря перераспределению силы тяги. Она получается значительно меньше, соответственно меньше вероятность их пробуксовки.
Классические виды трансмиссий можно посмотреть на рисунке ниже.
2. Порядок разработки технического условия и технического описания на ходовую часть (движитель - колесный, гусеничный; подвеска - зависимая, независимая и х виды; карданные валы, в. т.ч. промежуточные; ШРУСы, ШНУСы) наземных транспортно-технологических средств и их оборудова-ния согласно стандартам.
Подвеска типа макферсон
Многорычажная подвеска
Адаптивная подвеска
Подвеска типа «Де Дион»
Задняя зависимая подвеска
Подвески грузовиков
По типу крепления карданные валы подразделяются на:
Карданы с крестовиной. Крестовина представляет собой крестообразный шарнир, который отвечает за совпадение осей вращения крутящихся элементов карданного вала. В настоящее время большинство заднеприводных автомобилей оснащаются карданными валами с крестовиной, однако, среди автолюбителей (в особенности тех, кому часто приходится ездить по бездорожью) практикуется их смена на карданы с шарнирами равных угловых скоростей с целью уменьшения вибрации. Особенно это актуально в автомобилях отечественного производства. Выделяют также карданы рулевого механизма, которые оснащаются несколькими крестовинами. Карданные валы со ШРУС. Кардан с шарниром равных угловых скоростей, или ШРУС, считается наиболее удачным вариантом. Поскольку ШРУС способен перемещаться при передаче крутящего момента в любой плоскости, он исключает появление вибрации трансмиссии и предотвращает быстрый износ узлов и агрегатов. Кроме того, в карданах со ШРУС отсутствуют подвижные шлицевые соединения, которые нуждаются в регулярном обслуживании. По материалу изготовления карданные валы бывают алюминиевые, чугунные и стальные. Последние встречаются в современных автомобилях наиболее часто. На некоторых автомобилях применяются сдвоенные карданы – то есть карданные соединения, состоящие из двух или более частей. Такая конструкция позволяет избежать биения и вибрации вала на высоких скоростях. Обычные длинные межосевые карданные валы на большой скорости могут изгибаться и давать дисбаланс, на составных механизмах этой проблемы нет. Составные валы чаще всего можно встретить, опять же, на внедорожниках и других автомобилях, рассчитанных на высокие скорости. Отдельно следует выделить карданные валы с эвольвентными шлицами. Карданы со стандартным подвижным шлицевым соединением быстро изнашиваются и способствуют износу других агрегатов трансмиссии. Эвольвентные шлицы специальной формы исключают появление вибрации и продлевают срок службы кардана.
Гусеничный движитель — движитель самоходных машин, в котором тяговое усилие создаётся за счёт перематывания гусеничных лент . Гусеничный движитель обеспечивает повышенную проходимость. Большая площадь соприкосновения гусениц с почвой позволяет обеспечить низкое среднее давление на грунт — 11,8—118 кН/м² (0,12—1,2 кгс/см²), то есть меньше давления ноги человека. Тем самым гусеничный движитель предохраняется от глубокого погружения в грунт.
12 марта 1837 года штабс-капитан русской армии Дмитрий Андреевич Загряжский подал в Министрество финансов ходатайство о выдаче ему патента на экипаж с плоскозвенчатой металлической гусеницей. В протоколе комиссии, рассматривавшей предложение изобретателя, говорится: «из представленных Загряжским описания и чертежей его изобретения видно, что около каждого обыкновенного колеса, на которых катится экипаж, обводится железная цепь, натягиваемая шестиугольными колесами, находящимися впереди обыкновенного. Бока шестиугольных колес равняются звеньям цепи, цепи сии заменяют до некоторой степени железную дорогу, представляя колесу всегда гладкую и твердую поверхность». В октябре 1837 года патент был выдан. Промышленники не заинтересовались и не оценили преимуществ гусеничного хода, а Д. А. Загряжский, не имея средств, не смог реализовать свое изобретение и в 1839 году патент был аннулирован. За рубежом изобретателем гусеничного движителя считается Ричард Эджуорт
Составные части гусеничного движителя
Ведущее колесо
Гусеницы
Опорные катки
Поддерживающие катки
Механизм натяжения с ленивцами
Типы гусеничного движителя
С поддерживающими катками, задним ведущим колесом и свободными ленивцами.
Без поддерживающих катков с задним расположением ведущих колёс.
С поддерживающими катками, передними ведущим колесом и несущим ленивцем.
Без поддерживающих катков с передним ведущим колесом.
Недостатки гусеничного движителя
Быстрый износ трущихся деталей (проушины, пальцы)
Поломки траков при неравномерной нагрузке
Попадания снега и камней между гусеницами и катками
Достоинства гусеничного движителя
проходимость
производительность
манёвренность
тягово-сцепные качества
удобство и надежность работы
