1. 7. Агрегаты трансмиссии. Назначение сцепления, конструкция.

Автомобиль состоит из двигателя, трансмиссии, ходовой части, механизмов управления, электрооборудования, кузова для перевозки пассажиров или грузов и кабины (у грузовых).

Трансмиссия, устройство для передачи механической энергии от двигателя к исполнительным органам машины.

Трансмиссия (силовая передача) передаёт вращающий момент от двигателя к движителю автомобиля (колёсам, гусеницам).

Трансмиссия может быть: механической, электромеханической (генератор и электродвигатели), гидромеханической (гидротрансформатор и механическая коробка передач) и гидрообъёмной (гидронасос с гидромоторами).

Наиболее распространена механическая трансмиссия, которая обычно состоит из сцепления - муфты, дающей возможность кратковременно разъединить и плавно соединить двигатель и последующие механизмы трансмиссии; коробки передач- шестерённого ступенчатого редуктора, позволяющего изменять в широких пределах вращающий момент на ведущих колёсах (тяговую силу) и осуществлять задний ход; карданной передачи - валов с шарнирами, передающих вращающий момент от коробки передач к главной передаче при изменяющихся углах между их валами; главной передачи - шестерённого редуктора, постоянно повышающего вращающий момент, передаваемый от коробки передач к ведущим колёсам; дифференциала - механизма, распределяющего вращающий момент от главной передачи между ведущими колёсами, благодаря чему они вращаются на поворотах и неровностях дороги с разными угловыми скоростями; полуосей, передающих вращающий момент на ведущие колёса. Главные передачи, выполняемые ранее в виде пары конических шестерён с прямыми зубьями (у грузовых А. в виде двух пар - цилиндрической и конической), делают со спиральными зубьями или с гипоидным зацеплением. При поперечном расположении двигателя главные передачи выполняются в виде цилиндрических передач. На некоторых А. высокой проходимости или большой грузоподъёмности применяют разнесённые главные передачи в виде центрального конического редуктора и бортовых (колёсных) редукторов (пары цилиндрических шестерён с наружным или внутренним зацеплением, планетарного редуктора). Наиболее перспективны бесступенчатые передачи, которые значительно облегчают управление, улучшают комфортабельность езды и проходимость авто. Эти передачи часто называют автоматическими трансмиссиями, поскольку в них передаточное число изменяется автоматически с помощью аппаратуры автоматического управления коробкой передач или совместного действия трансформатора момента и аппаратуры автоматического управления. Гидромеханическую передачу чаще всего применяют для легковых авто высокого класса и больших городских автобусов, электромеханические - для особо тяжёлых грузовых авто.

Сцепление, сцепная муфта, механизм транспортных машин для передачи крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания к коробке передач. Сцепление обеспечивает кратковременное разъединение вала двигателя и вала трансмиссии, безударное переключение передач и плавное трогание машины с места. В зависимости от числа ведомых дисков различают одно-, двух- и многодисковые сцепления. Устанавливаемые в автомобилях сцепления обычно представляют собой одно- или двухдисковую муфту, диски которой сжаты пружинами. Для обеспечения мягкости включения сцепления и уменьшения крутильных колебаний трансмиссии между фрикционными накладками дисков часто устанавливают плоские пружины, а крепление дисков к их ступицам производят через упругую муфту с витыми пружинами. Выключение сцепления осуществляется педалью через рычажную или гидравлическую передачу, а в тяжёлых машинах с помощью сервопривода. Выключение может быть автоматическим при переключении передач. В качестве сцепления используют также многодисковые масляные муфты (в мотоциклах), нормально разомкнутые (в тракторах), гидродинамические или гидродинамические в сочетании с фрикционными (в автомобилях), а иногда электромагнитные муфты с ферромагнитной смесью (обычно в автомобилях для инвалидов).

Требования к сцеплениям Спо­собность к передаче крутящего момента характер-ся понятием величины коэффициента запаса сцепления «B», где М_сц — максимальный момент, который может передать сцепление, М_тах— максимальный крутящий момент двигателя {см. рис. 1.1).Требования: (1). Плавность включения. (2). Чистота выключения. (3). Надежная передача крутящего момента при любых условиях эксплуатации. коэффициента запаса сцепления составляют 1,4— 1,7 для легковых и 1,5—2,0 для грузовых автомобилей, увеличиваясь до 2,3 на тяжелых тягачах. (4). Минимальная величина момента инерции ведомых частей. (5). Удобство управления. 150 Н усилия для автомо­билей, имеющих усилители привода сцепления, и 250 Н без усилителей. Ход педали обычно не более 160 мм. Конструкция фрикционных сцеплений

В этой конструкции ведущими элементами являются маховик дви­гателя 1 и нажимной диск 4. Нажимной диск установлен в кожухе сцепления 2, причем в окружном направлении они жестко связаны, а в осевом имеется возможность относительного перемещения. Ко­жух прикреплен к маховику болтами. Ведомый диск 3 установлен на шлицах выходного вала 12 свободно в осевом направлении. Выходной вал сцепления подавляющего большинства автомобилей, имеющих объединенный силовой агрегат в составе двигателя, сцеп­ления и коробки передач, одновременно является входным (пер­вичным) валом коробки передач. Расположенные между кожухом и нажимным диском сжатые при сборке пружины 6 прижимают нажимной, а через него и ведомый диск к маховику, поддерживая сцепление во включенном состоянии. При буксовании сцепления выделяется тепло, что может вызвать отпуск (потерю упругости) пружин, поэтому под ними устанавливают шайбы 5 из теплоизолирующего материала. По тем же соображениям нажимной диск делают более массивным, чем это следовало бы, исходя только из соображений его прочности и жесткости. Представленная конструкция снабжена простейшим механиче­ским приводом. Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль 10, которая через тягу 13 воздействует на рычаг 75, толкающий вперед муфту 8, несущую подшипник выключения сцепления 7. Подшипник воздействует на внутренние концы рычагов выключения 17 (их обычно 3—4), которые, поворачиваясь вокруг опор 16, от­тягивают нажимной диск, дополнительно сжимая пружины. Ведо­мый диск принудительно от маховика не отводится, а отталкивается от него за счет вибраций и торцевого биения деталей (в пределах допустимой погрешности изготовления). Некоторый крутящий мо­мент выключенным сцеплением все-таки передается, но он очень мал.

В процессе работы ведомый диск, изнашиваясь, становится тонь­ше, а нажимной приближается к маховику. Для поддержания зазора «а» в нужных пределах применено регу­лировочное устройство 14. Муфта 8, на которой закреплен подшипник выключения сцеп­ления, скользит по трубчатой направляющей 11, устанавливаемой на картере сцепления или коробки передач. Рычаг 15, раздваиваясь, охватывает муфту с двух сторон, из-за чего называется вилкой. Иногда трубчатая направляющая 11 отсутствует, и муфта подвеши­вается к вилке 75. В ряде конструкций вилку выполняют в виде вала, опирающегося на картер сцепления и имеющего посередине два пера. Для гарантированного отведения подшипника от рычагов применяют небольшую пружину 9. Подшипники выключения сцепления почти всегда шариковые упорные или радиально-упорные. На легких автомобилях иногда применяют подшипники скольжения (низкая цена).