Общее устройство трансмиссии

Т рансмиссия автомобиля предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, обладает возможностью изменения величины и направления крутящего момента и его перераспределения.

Существует несколько типов трансмиссий таких как:

1. Механическая трансмиссия;

2. Электрическая трансмиссия;

3. Комбинированная трансмиссия.

Н а современных автомобилях чаще других используется механическая (автоматическая) трансмиссия.

А втомобили подразделяются в зависимости от типа привода на:

1. П олноприводные (ведущие все 4 колеса);

2. П ереднеприводные (ведущие только передние колеса);

3. З аднеприводные (ведущие только задние колеса).

Т рансмиссия современного автомобиля состоит из следующих основных элементов:

К арданная передача служит для передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач на солнечную шестерню вала главной передачи. Карданная передача представляет собой механизм, который передает крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и имеющими способность взаимного углового перемещения.

Г лавная передача увеличивает крутящий момент и передает его через полуоси к ведущим колесам. Главная передача это зубчатый механизм автомобиля, который служит для увеличения крутящего момента и передачи его к ведущим колёсам под углом 90 градусов.

Р аздаточная коробка предназначена для распределения крутящего момента между несколькими ведущими мостами полноприводных автомобилей. Раздаточная коробка в полноприводных автомобилязх отвечает за.

Для изучения основных элементов автомобиля жмите устройство автомобиля .

Трансмиссия автомобиля

Установить ДВС под капот автомобиля, присоединить к коленчатому валу устройство сцепления с колёсами и поехать не получится – двигатель просто заглохнет. Почему? Двигателю автомобиля не хватит мощности за доли секунды раскрутить колеса до рабочих оборотов двигателя, а это примерно 2000 обмин, помешает вес автомобиля и сила трения, возникающая при сцеплении колес с покрытием дороги. Выход? Установить промежуточный механизм, который понизит крутящий момент двигателя, до необходимых оборотов и передаст его на ведущие колеса. Вот этот механизм, состоящий из нескольких узлов, и называется трансмиссией. Основное назначение трансмиссии является передача, регулирование пошагово, распределение по ведущим колесам крутящего момента от маховика двигателя. Условно, трансмиссию, по способу передачи можно поделить на:

• механическую,
• электрическую,
• гидрообъемную,
• комбинированную.

Самая распространенная, это механическая трансмиссия. На ее основе и рассмотрим работу узлов.

В состав трансмиссии входят несколько узлов:

1.Сцепление — предназначено для «мягкого» присоединения маховика к первичному валу коробки передач и передачи крутящего момента. Сцепление состоит из трех элементов – корзина сцепления, диск сцепления и выжимной подшипник.

2.Коробка передач — устройство, преобразующее крутящий момент. Предназначена для дальнейшей передачи крутящего момента к карданному валу или непосредственно к главной передаче, с возможностью его изменения (пошагово). Усилие двигателя передается посредством вторичного вала. Коробки передач бывают механические и автоматические.

3.Карданный вал (для заднеприводных авто), устройство передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к главной передаче.

4.Главная передача, дифференциал – в совокупности составляют «мост», который предназначен для передачи силы двигателя через приводные валы (полуоси) к колёсам, а также распределения усилия между колесами. Для заднего привода «мост» располагается в задней части автомобиля и имеет (в некоторых случаях) общий корпус с полуосями. Соответственно и система смазки общая. Для переднего привода «мост» совмещен в одном корпусе с коробкой передач.

5.Приводной вал (полуось) – представляет собой металлический стержень из высоколегированной стали и устройством зацепления с дифференциалом и шарниром равных угловых скоростей (ШРУС). Это могут быть проточенные шлицы или устройство крепления крестовин.

6.Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – предназначен для подачи силы вращения на ведущие колеса. Есть несколько видов ШРУСов: шариковый и трипоид.

7. Раздаточный механизм – устройство распределения усилия двигателя по ведущим колесам, применяется в автомобилях с колесной формулой 4х4. «Раздатка» может быть размещена как в одном корпусе с коробкой передач, так и отдельным узлом.

✔ Трансмиссия переднеприводного автомобиля

У переднеприводных и заднеприводных автомобилей существуют различия в системе трансмиссии. На автомобилях, где ведущими являются передние колёса (передний привод), трансмиссия со всеми её узлами установлена под капотом. Что касается коробки передач, то в неё входит ещё и главная передача с дифференциалом. Поэтому в данном случае из картера коробки передач выходят валы привода к передним колёсам. На переднеприводных транспортных средствах, система трансмиссии состоит из таких узлов как:

1.коробка передач;
2.сцепление;
3.валы привода передних колёс;
4. шарниры равных угловых скоростей;
5.дифференциал;
6.главная передача.

Отличительной особенностью трансмиссии переднего привода, является размещение главной передачи и дифференциала непосредственно в картере коробки передач. Ну и передний мост в данном случае является ведущим, с управляемыми колёсами.

✔ Трансмиссия заднеприводного автомобиля

Заднеприводная трансмиссия включает в себя следующие взаимосвязанные элементы:
1.коробку передач;
2.сцепление;
3.главную передачу;
4.дифференциал;
5.карданную передачу;
6.полуоси.

Стоит отметить, что на заднеприводных автомобилях коробка передач устанавливается на более мягкие опоры, что позволяет снизить уровень вибрации и создаёт дополнительный комфорт. Трансмиссия автомобиля при заднем приводе характеризуется тем, что наиболее массовым вариантом расположения КПП, является её блокировка вместе со сцеплением к заднему мосту посредством карданного вала. Это приводит к концентрации центра масс в район передней оси. Следует отметить, что вариант автомобилей с задним приводом считается классическим, и трансмиссия в данном случае более проста по своей конструкции и в эксплуатации.

Трансмиссия работает следующим образом: на маховик, через фрикционные накладки диска сцепления, жестко крепится корзина сцепления своей рабочей поверхностью. В диске изготовлено шлицевое отверстие, куда направляется первичный вал коробки передач. Когда сцепление отпущено, диск плотно зажимается между маховиком и «корзиной» и крутится вместе с ними, приводя в действие первичный вал. При нажатии на педаль сцепления, в действие приводится выжимной подшипник, который нажимает на лепестки корзины и освобождает диск сцепления, в этот момент работает двигатель «вхолостую». Далее первичный вал посредством шестерен передач с разным передаточным числом приводит в действие вторичный вал. Переключая передачи можно регулировать передаточное число, соответственно обороты вторичного вала изменяются. Хвостовик коробки передач (для заднего привода) соединен с карданным валом, далее крутящий момент поступает на главную передачу и распределяется на колеса с помощью дифференциала и полуосей. Вторичный вал коробки передач (для переднего привода) непосредственно соединен с главной передачей и дифференциалом. К дифференциалу подсоединены полуоси, на них соответственно ШРУСы через которые крутящий момент передается на колеса. Для полноприводных автомобилей крутящий момент передается через раздаточный механизм, который имеет один выход хвостовика для подачи на кардан. Полноприводные авто могут обеспечиваться блокировкой моста, т.е. отключение перераспределения по полуосям крутящего момента.

Что такое трансмиссия и как работает

Плавное начало движения, ускорение без вывода мотора на предельные обороты и комфорт при этих процессах – все это невозможно без трансмиссии автомобиля. Рассмотрим, как этот агрегат обеспечивает упомянутые процессы, какие разновидности механизмов бывают, и из каких основных агрегатов состоит трансмиссия.

Что такое трансмиссия

Трансмиссия автомобиля, или коробка передач, – это система узлов, состоящих из шестерен, валов, фрикционных дисков и других элементов. Данный механизм устанавливается между мотором и ведущими колесами автомобиля.

Назначение автомобильной трансмиссии

Назначение данного механизма несложное – передавать крутящий момент, поступающий от мотора, на ведущие колеса и изменять скорость вращения второстепенных валов. При запуске мотора маховик вращается в соответствии с оборотами коленвала. Если бы он имел жесткое сцепление с ведущими колесами, то на машине невозможно было бы плавно начинать движение, а каждая остановка транспортного средства требовала бы от водителя глушить мотор.

Всем известно, что для запуска двигателя используется энергия аккумулятора. Без трансмиссии автомобиль сразу же начинал бы свое движение, задействуя эту энергию, что приведет к очень быстрому разряду источника питания.

Трансмиссия устроена так, что водитель имеет возможность отсоединить ведущие колеса машины от мотора, чтобы:

• Запускать двигатель без перерасхода заряда АКБ;
• Ускорять транспортное средство, не повышая обороты мотора до критического значения;
• Использовать движение накатом, например, в случае буксировки;
• Выбирать такой режим, который не вредил бы мотору и обеспечивал безопасное движение транспорта;
• Останавливать машину без необходимости глушить двс (например, на светофоре или чтобы пропустить пешеходов, идущих по зебре).

Также трансмиссия автомобиля позволяет изменять направление крутящего момента. Это требуется для движения задним ходом.

И еще одна особенность трансмиссии в том, чтобы преобразовывать скорость вращения коленвала мотора в приемлемую скорость вращения колес. Если бы они крутились со скоростью в пределах 7 тысяч, то либо их диаметр должен был быть очень маленьким, либо все машины были бы спортивными, и на них нельзя бы было безопасно ездить по людным городам.

Трансмиссия равномерно распределяет высвобождающуюся мощность двигателя так, чтобы момент трансформации делал возможным мягкий и плавный старт, движение в горку, но вместе с тем и позволял использовать мощность ДВС для разгона транспортного средства.

Типы трансмиссий

Хотя производители разработали и продолжают создавать разные модификации коробок передач, всех их можно разделить на четыре типа. Далее – коротко об особенностях работы каждой из них.

Механическая коробка передач

Это самый первый и самый популярный тип трансмиссии. Даже многие современные автомобилисты выбирают именно эту коробку передач. Причиной тому – более простое строение, возможность использовать ходовую часть машины вместо стартера, чтобы завести мотор, если аккумулятор разрядился (о том, как это сделать правильно, читайте здесь).

Особенность этой коробки заключается в том, что водитель сам определяет, когда и какую скорость включить. Конечно, это требует хорошего понимания, на какой скорости можно переходить на повышенную или пониженную передачу.

Благодаря своей надежности и относительной простоте в обслуживании и ремонте данный тип трансмиссии остается на лидирующих позициях в рейтинге КПП. Для изготовления механики производитель тратит не так много средств и ресурсов, как для производства автоматов или роботов.

Переключение передач происходит следующим образом. В устройство коробки входит диск сцепления, который при нажатии на соответствующую педаль разъединяет маховик мотора от ведущего механизма коробки. Пока сцепление разъединено, водитель переводит агрегат на другую передачу. Так и автомобиль разгоняется (или замедляется), и двигатель не страдает.

В устройство механических коробок входит набор шестерен и валов, которые соединены между собой таким образом, чтобы водитель смог быстро переключить нужную передачу. Для снижения шумности в механизме используются шестеренки с косым расположением зубьев. А для стабильности и скорости зацепления элементов в современных МКПП используются синхронизаторы. Они синхронизируют скорость вращения двух валов.

Об устройстве механики читайте в отдельной статье.

Роботизированная трансмиссия

По устройству и принципу действия роботы очень похожи на механические аналоги. Только в них выбор и переключение передачи осуществляет электроника автомобиля. Большинство роботизированных коробок имеют опцию ручного режима, когда водитель использует рычаг переключения, расположенный на селекторе режимов. Некоторые модели автомобилей вместо этого рычага имеют подрулевые лепестки, с помощью которых водитель повышает или понижает передачу.

Для повышения стабильности и надежности работы современные роботы оснащаются системой двойного сцепления. Такую модификацию называют селективной. Ее особенность в том, что один диск сцепления обеспечивает нормальный режим работы коробки, а второй перед переключением следующей передачи подготавливает механизмы к активации скорости.

О других особенностях роботизированной системы переключения передач читайте здесь.

Автоматическая коробка передач

Такая коробка в рейтинге подобных механизмов стоит на втором месте после механики. Такая трансмиссия при этом имеет самое сложное строение. В ней имеется множество дополнительных элементов, в том числе и датчиков. Однако в отличие от роботизированного и механического аналога автомат лишен диска сцепления. Вместо него используется гидротрансформатор.

Гидротрансформатор – механизм, который работает на основе движения масла. Рабочая жидкость насосом подается на крыльчатку муфты, которая приводит в движение ведущий вал трансмиссии. Отличительной особенностью данной коробки является отсутствие жесткой сцепки механизма трансмиссии с маховиком двигателя.

Автоматическая трансмиссия работает по схожему принципу, что и робот. Электроника сама определяет момент перехода на нужный режим. Помимо этого многие автоматы оснащаются полуавтоматическим режимом, когда водитель, используя рычаг переключения, дает команду системе переходить на нужную передачу.

Более ранние модификации оснащались только гидротрансформатором, но на сегодняшний день существуют и электронные модификации. Во втором случае электронное управление может переключаться в несколько режимов, каждому из которых соответствует своя система переключения скоростей.

Подробней об устройстве и системе работы автомата рассказывалось в более раннем обзоре.

Бесступенчатая трансмиссия

Данный тип трансмиссии также называется вариатором. Единственная коробка, в которой нет ступенчатого переключения скоростей. Управление распределением крутящего момента осуществляется за счет перемещения стенок шкива ведущего вала.

Соединяются ведущий и ведомые валы при помощи ремня или цепи. Выбор передаточного числа определяет электроника трансмиссии на основании информации, поступающей с датчиков разных систем автомобиля.

Вот небольшая таблица плюсов и минусов каждого типа коробок:

Подробней об отличиях этих типов коробок смотрите в данном видео:

Механическая трансмиссия

Особенность механической трансмиссии заключается в том, что весь процесс перехода между передачами происходит исключительно за счет механического вмешательства водителя. Только он выжимает сцепление, прерывая передачу крутящего момента от маховика на диск сцепления. Исключительно благодаря действиям водителя происходит переключение передач и возобновление подачи крутящего момента на шестерни коробки передач.

Но понятие механической трансмиссии не стоит путать с МКПП. Коробка – это агрегат, с помощью которого происходит распределение тяговых усилий. В механической трансмиссии передача крутящего момента происходит за счет механической передачи. То есть все элементы системы имеют непосредственную сцепку друг с другом.

Достоинств у механической передачи крутящего момента (в основном за счет шестеренчатого соединения) несколько:

• Максимальный КПД, так как не происходит потеря мощности на работу попутных механизмов, как, например, в гидротрансформаторе;
• Стоимость механической трансмиссии самая низкая среди идентичных аналогов с другим типом передачи крутящего момента за счет более простой конструкции;
• Все та же простая конструкция позволяет производителям создавать агрегаты с небольшими габаритами.

Гидромеханическая трансмиссия

В устройство такого агрегата входит:

Достоинства такой трансмиссии в том, что она облегчает управление переключением скоростей благодаря автоматизированному переходу между передачами. Также данная коробка обеспечивает дополнительное гашение крутильных колебаний. Благодаря этому снижаются нагрузки на детали агрегата при максимальных нагрузках.

К недостаткам гидромеханической трансмиссии относится небольшой КПД из-за работы гидротрансформатора. Так как в агрегате используется гидроблок с гидротрансформатором, ему нужно больше масла. Для него требуется дополнительная система охлаждения. Из-за этого коробка имеет увеличенные размеры и больше веса по сравнению с аналогичной механикой или роботом.

Гидравлическая трансмиссия

Особенность такой коробки заключается в том, что переключение скоростей выполняется при помощи гидравлических узлов. В конструкции агрегата может устанавливаться гидротрансформатор или гидромуфта. Этот механизм подключает нужную пару валов и шестерен.

Преимуществом гидравлической трансмиссии является плавное включение скоростей. Крутящий момент передается максимально мягко, а крутильные колебания в такой коробке сведены к минимуму благодаря эффективному гашению этих усилий.

К минусам данной КПП относится необходимость в использовании индивидуальных гидромуфт для всех передач. Из-за больших размеров и веса гидравлическая трансмиссия используется в железнодорожном транспорте.

Гидростатическая трансмиссия

В основе такой коробки лежат аксиально-плунжерные гидроагрегаты. Плюсами трансмиссии являются небольшие габариты и вес. Также в такой конструкции нет механической связи между звеньями, благодаря чему они могут разводиться на большие расстояния. Благодаря этому КПП имеет большое передаточное число.

Недостатки гидростатической трансмиссии в том, что она требовательна к качеству рабочей жидкости. Также она чувствительна к давлению в гидролинии, которая обеспечивает переключение передач. Из-за особенностей КПП ее используют в основном в дорожно-строительной технике.

Электромеханическая трансмиссия

В конструкции электромеханической коробки используется как минимум один тяговый электродвигатель. В ней устанавливается электрогенератор, а также контроллер, управляющий выработкой нужной для работы КПП энергии.

Благодаря использованию электромотора (ов) обеспечивается управление силой тяги. Крутящий момент передается в более широком диапазоне, а между механическими узлами отсутствует жесткая сцепка.

Минусами такой трансмиссии являются большие размеры (используется мощный генератор и один или несколько электродвигателей), а вместе с тем и вес. Если сравнивать такие коробки с механическим аналогом, то у них значительно меньший КПД.

Виды трансмиссий автомобиля

Что касается классификаций автомобильных трансмиссий, то все эти агрегаты делятся всего на три типа:

• Передне-;
• Задне-;
• Полноприводные.

В зависимости от типа коробки ведущими будут разные колеса (из названия трансмиссии понятно, куда поступает крутящий момент). Рассмотрим, чем отличаются эти три типа автомобильных трансмиссий.

Переднеприводная трансмиссия

Конструкция переднеприводной трансмиссии состоит из:

• Сцепления (если это механика или робот);
• Коробки передач;
• Главной передачи;
• Дифференциала;
• Валов, приводящих во вращение передние колеса.

Все элементы такой трансмиссии заключены в один блок, расположенный поперек моторного отсека. Связка коробки и двигателя порой называется модель с поперечным расположением мотора. Это значит, что машина с передним или полным приводом.

Заднеприводная трансмиссия

Конструкция заднеприводной трансмиссии состоит из:

• Сцепления (если это механика или робот);
• Коробки передач;
• Главной передачи;
• Дифференциала;
• Карданной передачи;
• Полуосей.

Большинство классических автомобилей оснащались именно такой трансмиссией. Что касается реализации передачи крутящего момента, то заднеприводная трансмиссия максимально простая для этой задачи. Карданный вал соединяет задний мост с коробкой передач. Для снижения вибраций используются опоры, немного мягче тех, что устанавливаются в переднеприводных машинах.

Полноприводная трансмиссия

Такой тип трансмиссии отличается более сложным устройством (подробно о том, что такое полный привод, и как в нем реализуется передача крутящего момента, читайте отдельно). Причина в том, что агрегат должен одновременно распределять крутящий момент на все колеса. Существует три разновидности такой трансмиссии:

• Постоянный полный привод. В таком исполнении агрегат оснащается межосным дифференциалом, который распределяет крутящий момент на обе оси, и в зависимости от качества сцепления колес с дорожным покрытием менять усилия между ними.
• Ручное подключение полного привода. В этом случае конструкция оснащается раздаточной коробкой (подробно об этом механизме читайте в другой статье). Водитель самостоятельно определяет, в какой момент нужно включить вторую ось. По умолчанию автомобиль может быть как передне-, так и заднеприводным. Вместо межосевого дифференциала, как правило, используются межколесные.
• Автоматически подключаемый полный привод. В таких модификациях вместо межосевого дифференциала устанавливается вязкостная муфта или аналог фрикционного типа. Пример того, как работает такая муфта, рассматривается здесь.

Агрегаты трансмиссии автомобиля

Независимо от типа трансмиссии, этот механизм состоит из нескольких узлов, которые обеспечивают эффективность и высокий КПД устройства. Вот из каких агрегатов состоит коробка передач.

Диск сцепления

Этот элемент обеспечивает жесткую сцепку маховика двигателя с ведущим валом главной передачи. Однако при необходимости данный механизм также разъединяет мотор и коробку. Механическая трансмиссия оснащается корзиной сцепления, похожее устройство имеет и робот.

В автоматических модификациях эту функцию выполняет гидротрансформатор. Единственное отличие – диск сцепления может обеспечить прочную связь мотора и механизма трансмиссии даже при заглушенном моторе. Это позволяет использовать передачу в качестве противооткатного механизма в дополнение к слабому ручнику. Сцепление позволяет запустить двигатель с толкача, чего нельзя сделать на автомате.

Механизм сцепления состоит из таких элементов:

• Фрикционные диски;
• Корзина (или корпус, в котором расположены все элементы механизма);
• Вилка (перемещает нажимной диск, когда водитель нажимает на педаль сцепления);
• Ведущий или первичный вал.

Среди разновидностей сцепления бывают:

• Сухие. В таких модификациях используется сила трения, благодаря чему фрикционные поверхности дисков не позволяют им проскальзывать во время передачи крутящего момента;
• Мокрые. Более дорогая модификация, в которой используется гидротрансформаторное масло, продлевающее срок службы механизма, а также делающее его более надежным.

Главная передача

Основная задача главной передачи – принимать усилия, поступающие от мотора и передавать их на подсоединенные узлы, а именно на ведущий мост. Главная передача увеличивает КМ (крутящий момент) и вместе с тем уменьшает обороты ведущих колес авто.

Машины с передним приводом оснащаются данным механизмом возле дифференциала КПП. Модели с задним приводом имеют этот механизм в картере заднего моста. В устройство ГП входит полуось, ведущая и ведомая шестерни, полуосевые шестерни, а также шестерни-сателлиты.

Дифференциал

Передает крутящий момент, изменяет его и распределяет на несоосные механизмы. Форма и принцип работы дифференциала отличаются в зависимости от привода машины:

• Заднеприводная модель. Дифференциал устанавливается в картере моста;
• Переднеприводная модель. Механизм установлен в коробке передач;
• Полноприводная модель. Дифференциал находится в раздаточной коробке.

В конструкцию дифференциала входит планетарный редуктор. Существует три модификации планетарной передачи:

• Коническая – используется в межколесном дифференциале;
• Цилиндрическая – применяется в межосном дифференциале полноприводного авто;
• Червячная – считается универсальной модификацией, которую можно использовать, как в межколесном, так и межосном дифференциалах.

В устройство дифференциала входят осевые шестерни, закрепленные в корпусе. Они связываются между собой планетарной передачей, которая состоит из шестерен-сателлитов. Подробней об устройстве дифференциала и принципе работы читайте здесь.

Карданная передача

Карданная передача – это вал, состоящий из двух или больше частей, которые соединены между собой при помощи шарнирного механизма. Она используется в разных частях автомобиля. Основное применение – в заднеприводном транспорте. Коробка передач в таких автомобилях часто находится ниже, чем редуктор заднего моста. Чтобы ни механизм коробки, ни редуктора не испытывал дополнительную нагрузку, вал, расположенный между ними должен разделяться на секции, соединение которых обеспечивало бы плавное вращение при деформации узла.

Если кардан неисправен, то в процессе передачи крутящего момента ощущаются сильные шумы и вибрации. Когда водитель заметил такой эффект, ему следует уделить внимание ремонту, чтобы из-за повышенных вибраций не вышли из строя механизмы трансмиссии.

Чтобы трансмиссия прослужила максимально эффективно и долго без ремонтов, каждую коробку необходимо обслуживать. Производитель устанавливает свой срок планового ТО, о чем автовладелец информируется в технической документации. Чаще всего этот период находится в районе 60 тысяч километров пробега авто. В техническое обслуживание входит замена масла и фильтра, а также сброс ошибок, если такие имеются в электронном блоке управления.

Подробней об уходе за коробкой рассказано в другой статье.

Коробка передач

Это самая сложная часть любой трансмиссии, даже механической. Благодаря этому агрегату происходит равномерное распределение тяговых усилий. Это происходит либо благодаря непосредственному участию водителя (механическая коробка передач), либо за счет работы электроники, как в случае автоматической или роботизированной трансмиссии.

Независимо от типа коробки передач этот агрегат позволяет максимально эффективно использовать мощность и крутящий момент двигателя в разных режимах его работы. Коробка передач позволяет двигаться машине быстрее при минимальных скачках оборотов мотора (для этого водителю или электронике необходимо определять подходящий показатель оборотов) или подвергать двигатель меньшей нагрузке при движении в горку.

Также благодаря коробке передач изменяется направление вращения ведомого вала. Это необходимо для движения машины задним ходом. Этот агрегат позволяет передать весь крутящий момент от мотора к ведущим колесам. Коробка передач позволяет полностью отключить мотор от ведущих колес. Это необходимо, когда машина должна полностью остановиться, но мотор должен продолжать работать. Например, в таком режиме должен быть автомобиль при остановке на светофоре.

Среди коробок передач бывают такие разновидности:

• Механическая. Это самый простой тип коробки, в которой распределение тяговых усилий осуществляет непосредственно водитель. Все остальные типы коробок свободно можно отнести к автоматическим типам.
• Автоматическая. В основе такой коробке лежит гидротрансформатор, а изменение передаточных чисел происходит в автоматическом режиме.
• Робот. Это автоматический аналог механической коробки передач. Особенностью роботизированной КПП является наличие двойного сцепления, которое обеспечивает максимально быстрое переключение скоростей.
• Вариатор. Это тоже автоматическая коробка передач. Только тяговые усилия распределяются за счет изменения диаметра ремня или цепи привода.

Благодаря наличию коробки передач можно использовать прежние обороты мотора, но изменять скорость вращения колес. Это, например, пригодится, когда машина преодолевает бездорожье.

Ведущий мост

Под мостом трансмиссии подразумевается опорная часть, которая крепится к раме автомобиля, а внутри нее располагается механизм передачи крутящего момента на колеса. В легковом транспорте мосты используются в заднеприводных или полноприводных моделях. Чтобы крутящий момент поступал от коробки передач на мост, используется карданная передача. Об особенностях этого элемента рассказывается в другой статье.

В автомобиле может быть ведущий и ведомый мосты. В ведущем мосту устанавливается редуктор, преобразующий поперечное вращение вала (направление поперек кузова авто) в продольное вращение (направление вдоль кузова) ведущих колес. В грузовом транспорте может быть более одного ведущего моста.

Раздаточная коробка

Раздатка используется только в полноприводных трансмиссиях (крутящий момент передается на все колеса). В ней, также как и в основной коробке передач, имеется набор шестерен, которые позволяют изменить передаточные числа (демультипликатор) на разные пары колес для увеличения крутящего момента. Это необходимо в вездеходах или в тягачах большой грузоподъемности.

Шарнир равных угловых скоростей

Этот элемент трансмиссии используется в автомобилях, в которых ведущими являются передние колеса. Этот шарнир непосредственно соединяется с ведущими колесами и является последним звеном в трансмиссии.

Наличие данного механизма обусловлено тем, что при повороте передних колес на них должно в той же степени поступать крутящий момент. Этот механизм работает по принципу карданной передачи. В машине на одном колесе используется два ШРУСа – внутренний и наружный. Они обеспечивают постоянную связь с дифференциалом.

Принцип работы

Трансмиссия автомобиля работает в такой последовательности:

1. Запускается мотор благодаря слаженной работе системы зажигания и подачи топлива.
2. В процессе поочередного сгорания воздушно-топливной смеси в цилиндрах мотора проворачивается коленчатый вал.
3. Крутящий момент передается от коленчатого вала через маховик, к которому соединена корзина сцепления, на ведущий вал коробки передач.
4. В зависимости от типа коробки передач крутящий момент распределяется либо по подключенным шестерням, либо через ремень/цепь (например, в вариаторе) и поступает на ведущие колеса.
5. В механической коробке передач водитель самостоятельно разъединяет связь между маховиком и ведущим валом коробки. Для этого нажимается педаль сцепления. В автоматических трансмиссиях этот процесс происходит автоматически.
6. В коробке передач механического типа изменение передаточных чисел обеспечивается за счет соединения шестерен с разным количеством зубьев и разным диаметром. Когда выбирается конкретная передача, соединяются между собой только одна пара шестерен.
7. При поступлении кутящего момента на дифференциал тяга поступает на колеса в разной степени. Этот механизм необходим, потому что машина движется не всегда по прямому участку дороги. На повороте одно колесо будет вращаться быстрее, чем другое, так как проходит больший радиус. Чтобы резина на колесах не подвергалась преждевременному износу, устанавливается дифференциал между полуосями. Если машина полноприводная, то таких дифференциалов будет минимум два, а в некоторых моделях устанавливается и промежуточный (межосевой) дифференциал.
8. Крутящий момент в заднеприводном автомобиле передается на колеса от коробки передач через карданный вал.
9. Если машина полноприводная, в трансмиссии такого типа будет установлена раздаточная коробка, с помощью которой все колеса убудут ведущими.
10. В некоторых моделях используется система с подключаемым полным приводом. Это может быть система с блокировкой межосевого дифференциала или между осями устанавливаться многодисковая фрикционная или вязкостная муфта. Когда основная пара колес начинает буксовать, межосевой механизм блокируется, и крутящий момент начинает поступать на вторую пару колес.

Наиболее частые поломки трансмиссии

К наиболее распространенным неисправностям трансмиссии относятся:

• Сложности с переключением одной или нескольких скоростей. В этом случае важно отремонтировать сцепление, настроить тросик или отрегулировать кулису.
• При переходе на нейтральную передачу в коробке появляется шум. Если этот звук исчезает при нажатии на педаль сцепления, то это может быть симптомом вышедшего из строя выжимного подшипника, износ подшипников первичного вала, при неправильно подобранном трансмиссионном масле или недостаточном его объеме.
• Износ корзины сцепления.
• Подтекание масла.
• Поломка карданного вала.
• Выход из строя дифференциала или главной передачи.
• Поломка ШРУСов.
• Неисправности в электронике (если в машине полное или частичное управление осуществляется электронным блоком управления). В этом случае на приборной панели будет светиться значок неисправности мотора.
• В процессе переключения скоростей ощущаются сильные рывки, стуки или скрежет. Причину этому способен определить квалифицированный специалист.
• Скорости произвольно выключаются (касается механических КПП).
• Полный отказ агрегата работать. Точную причину нужно устанавливать на станции техобслуживания.
• Сильный нагрев коробки.

Зависимость трансмиссии от типа привода

Итак, как мы разобрались, в зависимости от типа привода трансмиссии будут конструктивно отличаться. В описании технических характеристик разных моделей авто часто упоминается понятие «колесная формула». Она может быть AWD, 4х4, 2WD. Постоянный полный привод обозначается 4х4.

Если в трансмиссии осуществляется распределение крутящего момента на каждое колесо в зависимости от нагрузки на него, то такая формула будет обозначаться AWD. Что касается переднего или заднего привода, то такая колесная формула может обозначаться 4х2 или 2WD.

Конструкция трансмиссии в зависимости от типа привода будет отличаться наличием дополнительных элементов, которые будут обеспечивать постоянную передачу крутящего момента на оси или временное подключение второй оси.

Видео: Трансмиссия автомобиля. Общее устройство, принцип работы и строение трансмиссии в 3D

Об устройстве, принципе работы и строении трансмиссии автомобиля дополнительно рассказывается в данной 3D анимации:

Источник https://www.autoezda.com/transmission

Источник https://www.drive2.ru/b/827294/

Источник https://avtotachki.com/chto-takoe-transmissiya-i-kak-rabotaet/