Общее устройство и компоновка военных колесных машин

Автомобили являются самым массовым транспортным средством в народном хозяйстве и Вооруженных Силах. Военные автомобили, как и колесные бронетранспортеры, в настоящее время являются одним из самых массовых видов техники, используемых во всех видах и родах Вооруженных Сил. Кроме того, в ВС находится большое число, так называемых, автомобилей народнохозяйственного назначения: легковые автомобили, грузовые автомобили общетранспортного назначения, созданные на их базе специальные автомобили, автобусы.

Сфера применения автомобильной техники в войсках непрерывно расширяется. Это объясняется рядом специфических свойств этого вида техники. Автомобильный транспорт менее связан с дорогами, чем, например, железнодорожный транспорт, более мобильный и оперативный, представляет возможность передвижения войск, перевозки грузов и военной техники по обходным дорогам и колонным путям.

В этой лекции вы познакомитесь с общим устройством тактико-технической автомобильной многоцелевого назначения, а также с системой обозначения автомобильного подвижного состава и компоновкой военных колесных машин.

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО МНОГОЦЕЛЕВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Автомобиль многоцелевого назначения представляют собой полноприводные автомобили, входящие в состав ВАТ и предназначенные для перевозки личного состава и различных грузов, вооружения и военной техники в согласованном объеме, в том числе и на его шасси.

Общее устройство многоцелевых автомобилей

Автомобиль состоит из пяти основных (самостоятельных) частей, каждая из которых имеет свое, вполне определенное назначение.

Такими частями, в соответствии с рисунком 1, являются:

• двигатель;
• шасси;
• электрооборудование;
• кузов;

Двигатель является источником энергии, приводящей автомобиль в движение. В нем происходит преобразование тепловой энергии, выделяемой при сгорании топлива, в механическую. Его устройство изучается н кафедре Двигателей ВАТ.

Электрооборудование автомобиля обеспечивает воспламенение рабочей смеси в двигателе, освещение, сигнализацию, пуск двигателя и питание контрольно-измерительных приборов. Подробно оно изучается на кафедре Электрооборудования ВАТ.

Предметом изучения на кафедре Автомобилей техники является шасси, кузов и дополнительное оборудование.

Шасси представляют собой основу автомобиля, которая служит для передачи усилия от двигателя к ведущим колесам, и обеспечивает движение автомобиля.

Оно включает в себя:

• трансмиссию;
• ходовую часть;
• механизм управления.

АВТОМОБИЛЬ

Рисунок 1 – Общее устройство автомобиля.

Трансмиссия автомобиля представляет собой совокупность механизмов и агрегатов, передающих крутящий момент двигателя к ведущим колесам и изменяющих крутящий момент по величине и направлению.

Трансмиссия состоит из:

• сцепления;
• коробки передач;
• раздаточной коробки;
• карданной передачи;
• главной передачи;
• дифференциалов;
• полуосей (приводных валов ведущих мостов).

Компоновочная схема трансмиссии трехосного многоцелевого автомобиля показана на рисунке 2.

1 – сцепление; 2 – коробка передач; 3 – раздаточная коробка; 4 – карданная передача; 5 – главная передача и дифференциал; 6 – полуоси (приводные валы)

Рисунок 2 – Компоновочная схема трансмиссии трехосного многоцелевого автомобиля.

Ходовая часть представляет собой тележку, на которой монтируется все агрегаты и механизмы автомобиля и обеспечивает поступательное движение автомобиля, смягчает и поглощает толчки и удары, возникающие при движении автомобиля по неровной дороге.

Ходовая часть состоит:

• рамы (несущей системы);
• балок мостов (оси);
• подвески;
• колеса (колесного движения).

Механизмы управления – это совокупность механизмов и устройств автомобиля, обеспечивающих его движение по заданному водителем направлению и осуществление торможения.

Механизмы управления состоят из:

• рулевого управления;
• тормозной системы.

Кузов предназначен для размещения личного состава и грузов.

Кузов состоит из:

• кабины;
• оперения;
• платформы.

Дополнительное оборудование – это оборудование устанавливаемое на автомобиле для повышения его эксплуатационно-технических свойств, обеспечения жизнедеятельности водителя и выполнения некоторых трудоемких работ.

Дополнительное оборудование состоит из:

• коробка отбора мощности;
• лебедки;
• подъемника запасного колеса;
• системы регулирования давления воздуха в шинах (СРДВШ);
• тягово-сцепного устройства;
• система вентиляции картеров.

Тактико-техническая характеристика автомобилей многоцелевого назначения

Тактико-техническая характеристика (ТТХ) автомобилей многоцелевого назначения (АМН) приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Тактико-техническая характеристика АМН.

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Определение обозначений

В системе обозначений, существующих до 1966 года, каждому заводу, производящему автомобили, выделялась определенная группа чисел, в пределах которой завод обозначал выпускаемые марки машин. Так, Горьковский автомобильный завод (г. Нижний Новгород) обозначал свои модели в пределах чисел от1 до 99, Уральский автомобильный завод (г. Миасс) – от 300 до 399, завод имени Лихачева (г. Москва) – от 100 до 199. В соответствии с этой системой в свое время были приняты обозначениями общеизвестных моделей автомобилей и автопоездов:

Горьковского автомобильного завода – ГАЗ-51, ГАЗ-52, ГАЗ-63А, ГАЗ-63, ГАЗ-69, ГАЗ-66 и другие;

Уральского автомобильного завода – Урал-375Д (Е,Н), Урал-377 и другие;

Завод имени Лихачева – ЗИС-151, ЗИЛ-157, ЗИЛ-130, ЗИС-150 и 164, ЗИЛ-131 и другие;

Ярославского автомобильного завода (затем Кременчугского автомобильного завода) – ЯАЗ-210 и 211, ЯАЗ-214 и 219, КрАЗ-255 и 260 и другие;

Ульяновского автомобильного завода – УАЗ-469, УАЗ-451, УАЗ-452 и другие.

Модификации базовых автомобилей при данной системе обозначений указывались буквами или цифрами через дефис после обозначения базовой модели: УАЗ-469Б, КрАЗ-255Б, МАЗ-547М, ЗИЛ-131Н, ГАЗ-66-02, ГАЗ-24-10.

Начиная с 1966 года внедрена новая система обозначений автомобильного подвижного состава. Вводятся в обозначения, как и прежде, сокращенное назначение завода-изготовителя и 4-6 цифр. Первая цифра из них обозначает класс автомобиля, вторая цифра – вид автомобиля, третья и четвертая цифры – модель автомобиля, пятая цифра – модификацию данной модели, шестая цифра – знак экспортного варианта. Структура индекса автотранспортного средства (АТС) с учетом приведенной схемы обозначений, применительно к автомобилю ВАЗ-210997, в соответствии с рисунком 3, имеет вид:

Рисунок 3 – Структура обозначения автомобиля.

КЛАСС АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (первая цифра в обозначении) определяется:

• полной массой – для грузовых автомобилей;
• рабочим объемом двигателя – для легковых автомобилей;
• габаритной длиной – для автобусов;
• типом прицепного состава – для прицепов и полуприцепов.

Класс прицепов обозначают цифрой 8, класс полуприцепов и прицепов-роспусков – цифрой 9.

Распределение транспортных средств по классам указаны в таблице 2.

Таблица 2 – Распределение транспортных средств по классам.

Класс	Легковые автомобили рабочий объем двигателя, л	Грузовые автомобили полная масса, т	Автобусы габаритная длина, м
1	До 1,2	До 1,2	—
2	Свыше 1,2 до 2,0	Свыше 1,2 до 2,0	До 5,0
3	Свыше 2,0 до 4,0	Свыше 2,0 до 8,0	6,0-7,5
4	Свыше 4,0	Свыше 8,0 до 14,0	8,0-9,5
5	—	Свыше 14,0 до 20,0	10,5-12,0
6	—	Свыше 20,0 до 40,0	16,5 и более
7	—	Свыше 40,0	—

ВИД АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (вторая цифра в обозначении) обозначается следующим образом:

1 – легковые автомобили, 2 – автобусы, 3 – грузовые (бортовые) автомобили, 4 – тягачи, 5 – самосвалы, 6 – цистерны, 7 – фургоны, 8 – резерв (на случай появления нового вида транспортных средств), 9 – специальные автомобили.

НОМЕР МОДЕЛИ (третья и четвертая цифры обозначения).

По мере появления новых моделей АТС на заводе-изготовителе число, указывающее номер модели, возрастает от цифры 01 до предельной цифры – 99.

МОДИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ (пятая цифра обозначения).

Цифра (цифровой индекс) обозначает вариант модификации данной модели. Каждая модель может иметь индексацию от цифры 1 до цифры 9.

ЗНАК ЭКСПОРТНОГО ВАРИАНТА (шестая цифра обозначения).

Знак экспортного варианта обозначают различными цифрами. Например, цифру 6 присваивают экспортному варианту для всех условий эксплуатации кроме тропических, в частности, кроме тропического климата. Цифру 7 присваивают экспортному варианту, приспособленному к тропическому климату.

Прицепы и полуприцепы также делятся на классы и виды, также имеющие цифровые обозначения.

Класс прицепов (первая цифра обозначения) указывают цифрой 8, класс полуприцепов и прицепов-роспусков – цифрой 9.

Виды прицепов (вторая цифра обозначения) имеют следующие обозначения:

1 – прицепы к легковым автомобилям;

2 – автобусные прицепы;

3 – грузовые (бортовые) прицепы;

Примеры обозначений и их расшифровка

Урал-4320 – автомобиль Уральского завода (г. Миасс). Цифра 4 – означает, что полная масса автомобиля находится в пределах 8 – 14,0 т. цифра 3 – указывает, что это грузовой автомобиль с бортовой платформой. Третья и четвертая цифры указывают номер модели, в частности 20-ю модель.

У автомобилей Урал-4320.01 последняя цифра указывает на 1-ю модификацию 20-й модели.

КамАЗ-5410 – автомобиль Камского автомобильного завода (г. Набережные Челны). Цифра 5 – обозначает, что полная масса автомобиля находится в пределах 14,0-20,0 т. цифра 4 – указывает, что автомобиль-тягач, цифра 10, – что это 10-я модель.

У автомобиля КамАЗ-5511 вторая цифра означает, что это автомобиль самосвал, третья и четвертая цифры означают 11-ю модель.

МАЗ-79111 – автомобиль Минского автомобильного завода (г. Минск). Цифра 7 – указывает, что полная масса свыше 40,0 т, цифра 9 – означает, что автомобиль специальный, цифры 1 и 1 – 11-й модели. Последняя цифра 1 означает, что это 1-я модификация 11-й модели.

ВАЗ-210997 – автомобиль Волжского автомобильного завода. Цифра 2 – означает, что двигатель автомобиля с рабочим объемом от 1,2 л до 2,0 л. Цифра 1 – указывает, что это легковой автомобиль, 09 – 9-я модель, следующая 9 – 9-я модификация. Цифра 7 – означает, что это экспортный вариант, приспособленный к эксплуатации в условиях тропического климата.

Полуприцеп ЧМЗАП-9990 – полуприцеп (цифра 9) Челябинского машиностроительного завода автомобильных и тракторных прицепов, специальный (вторая цифра 9), в частности, для перевозки неделимых негабаритных изделий, цифра 90 означает 90-ю модель с полной массой более 24,0 т.

Полное обозначение автопоезда включает обозначения автомобиля-тягача и прицепа, например, МАЗ-54322-9397.

КОМПОНОВКА ВОЕННЫХ КОЛЕСНЫХ МАШИН

Компоновка автомобилей зависит, прежде всего, от назначения машин и определяется, в основном, взаимным положением основных элементов автомобиля – двигателя, кабины, трансмиссии, отделения для пассажиров, груза, экипажа. Компоновка должна обеспечивать задание, целесообразное или удобное размещение людей или грузов в машине, возможность оптимальной реализации силы тяги, создаваемой двигателем; удобное обслуживание, высокие эксплуатационные качества, особенно проходимость, подвижность, маневренность, тормозные качества. Компоновка, кроме того, зависит от типа несущей системы типа привода к ведущим колесам. На большинство автомобилях многоцелевого назначения двигатель, кабина, кузов размещены последовательно.

Классической схемой принято считать такую, при которой двигатель, сцепление и коробка передач располагаются в передней части, ведущий мост расположен сзади имеет карданный привод. При этом могут быть следующие варианты, как показаны на рисунке 4:

• двигатель находится над передним мостом, кабина расположена за двигателем (рисунок 4а);
• двигатель находится над передним мостом, кабина частично надвинута на двигатель (рисунок 4б);
• двигатель находится над передним мостом, кабина над двигателем (рисунок 4в);
• двигатель находится сзади переднего моста, кабина максимально сдвинута вперед(рисунок 4г).

Рисунок 4 – Основные компоновочные схемы автомобилей.

Примером первого варианта является компоновка автомобилей ЗИЛ-131Н, УАЗ-3151, Урал-4320. Преимуществом такой компоновки является хороший доступ к двигателю, недостатком – ограниченная обзорность впереди автомобиля.

Примером второго варианта является компоновка автомобилей ЗИЛ-4331, ЗИЛ-4334, КрАЗ-260. В них за счет некоторого ухудшения доступа к задней части двигателя улучшена обзорность с места водителя. Кроме того, более рационально распределяется масса по мостам автомобиля, увеличивается длина грузовой платформы при сохранении габаритной прежней длины машины.

Примером третьего варианта является компоновка автомобилей КамАЗ-4310 и ГАЗ-66. При такой компоновке увеличиваются нагрузка на ведущие колеса переднего моста, обеспечивая тем самым оптимальное использование сцепной массы и наилучшую обзорность с места водителя. К недостаткам следует отнести плохой доступ к двигателю, повышенный шум в кабины, необходимость создания устройства для опрокидывания кабины.

Четвертый вариант компоновки (МАЗ-6422) обеспечивает хорошую обзорность, удобство входа и выхода из кабины, рациональное размещение массы по мостам автомобиля. К недостаткам такой схемы следует отнести затрудненный доступ к двигателю, большие вертикальные ускорения, действующие на водителя и пассажиров из-за консольного расположения кабины.

По способу привода к ведущим колесам автомобиля могут быть выполнены:

• по мостовой схеме (рисунок 5);

Рисунок 5 – Мостовая схема привода колес.

• по бортовой схеме (рисунок 6);

Рисунок 6 – Бортовая схема привода колес.

— индивидуальным подводом мощности к каждому колесу.

Мостовая схема разводки может быть выполнена по двум вариантам:

• с раздельным приводом к мостам (ЗИЛ-157, КрАЗ-255Б, рисунок 7);

Рисунок 7 – Схема с раздельным приводом к мостам.

Раздельный привод сложен по конструкции, но обеспечивает равномерную нагрузку на карданные передачи:

• с применением проходных мостов (ЗИЛ-131Н, КамАЗ-4310, Урал-4320 и другие, рисунок 8).

Рисунок 8 – Схема с применением проходных мостов.

При применении проходных мостов упрощается конструкция раздаточной коробки, карданной передачи, лучшая компоновка среднего и заднего мостов.

Автомобили с бортовой схемой привода ведущих колес имеют ограниченное применение. Такая схема применяется лишь на некоторых корпусных машинах и шасси в тех случаях, когда по условиям компоновки необходимо освободить от агрегатов среднюю часть машины для размещения десанта, вооружения и специального оборудования. При бортовой схеме привода ведущих колес основная часть агрегатов трансмиссии размещается по бортам машины.

По числу осей и их расстановке по базе автомобиля существует много различных схем показанных на рисунке 9 (ведомые колеса обозначены кружкой, ведущие – имеют внутри маленький зачеркнутый кружок, ведущие – имеют внутри маленький зачеркнутый кружок, управляемые – обозначаются дополнительно стрелкой).

Рисунок 9 – Схема расположения осей двухосных и трехосных автомобилей.

Схема 9а – применяется на легковых автомобилях с классической компоновкой (ВАЗ-2107) и двухосных автомобилях общетранспортного назначения (ГАЗ-53А, ЗИЛ-130).

Схема 9б – характерна для переднеприводных легковых автомобилей (ВАЗ-2109).

Схема 9в – применяется на полноприводных автомобилях с двумя ведущими осями (УАЗ-3151, ГАЗ-66-11).

Схема 9г – характерна для трехосных автомобилей общетранспортного назначения (КамАЗ-5320, КамАЗ-5511 и другие).

Схема 9д – применяется на всех трехосных полноприводных автомобилях многоцелевого назначения (ЗИЛ-131Н, Урал-4320, КамАЗ-4310).

Схема 9е – применяется на трехосных специальных шасси (БАЗ-5937). Особенности этой схемы является то, передние и задние колеса управляемые, чем достигается высокая маневренность, а также то, что оси по базе расставлены равномерно (осевая формула 1+1+1), чем достигается наилучшая, по сравнению с другими схемами, проходимость.

Схема 9ж – используется лишь в тех случаях, когда более половины массы приходится на переднюю часть автомобиля (Татра-813).

Для автомобилей имеющих четыре и более оси, расположение осей по базе показано на рисунке 10.

Рисунок 10 – Схема расположения осей автомобилей с четырьмя и более осями.

Схема 10а – применяется на многоосевых шасси и тягачей, они имеют осевую формулу 2+2. При такой схеме машина имеет хорошие показатели плавности хода, но несколько худшие по сравнению с другими схемами показатели проходимости и маневренности. По такой схеме выполнены расстановка осей шасси МАЗ-7911, МАЗ-543, МЗКТ-7930, КЗКТ-74281, БАЗ-6950 и их модификаций.

Схема 10б – средние оси сближены, а крайние оси выполнены управляемыми, за счет этого значительно улучшены показателями маневренности (шасси ЗИЛ-135ЛМ).

Схема 10в – отличается от двух предыдущих равномерной расстановкой осей по базе , осевая формула 1+1+1+1. Такая схема расположения осей применяется на бронетранспортерах. При такой расстановке осей машина обладает наилучшими показателями проходимости.

На схемах 10г, д, е – показаны варианты расстановки осей по базе специальных шасси. Осевые формулы этих машин 2+1+2; 3+3; 3+1+3.

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления.

Трансмиссия автомобиля это комплекс механизмов, назначение которых — передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам. Это заставляет колёса вращаться, благодаря чему авто начинает своё движение.

Кроме этого, этот важный механизм может распределять крутящий момент между всеми колёсами, а также менять направление вращения и величину. В этом помогают различные детали и механизмы, без которых бы никак не получилось нормально эксплуатировать автомобиль. Например, это такие агрегаты трансмиссии, как главная передача, автоматическая и механическая коробка передач (КПП), сцепление, дифференциал.

В статье простым языком расскажу, что такое трансмиссия, за что отвечает, какие основные составные части, как работает, классификация по типу привода и принципу действия, какие бывают поломки и как их выявить. Обещаю, будет интересно!

Что это такое в машине?

Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами? Скажу кратко — это определённые сборочные механизмы, которые соединены в единое целое для того, чтобы осуществить передачу «потока» энергии от его источника к колёсам автомобиля. Если бы не было этой конструкции, то было бы невозможна мгновенное срабатывание тормозной системы, езда задним ходом и управление в потоке машин.

Этот термин в переводе с латинского звучит так: «transmissio». Это слово дословно переводится как передача или пересылка. Проектированием деталей в трансмиссии занимаются только лучшие автоинженеры.

Где находится эта конструкция? Под днищем автомобиля, он берёт начало от коробки передач, а заканчивается в области задних колёс.

Каким требованиям должна соответствовать трансмиссия?

• Надёжность и безопасность.
• Лёгкость рулевого управления, особенно при прохождении поворотов.
• Максимально возможный показатель передачи мощности.
• Минимальный вес всех составных деталей.
• Низкий уровень шума во время работы.
• Высокий КПД.

Чем правильней и эффективней будут работать составные части трансмиссии, тем выше безопасность водителя, меньше расход топлива и износ трущихся деталей. Разумеется, это непосредственно влияет на те характеристики, которые указаны в техническом паспорте и гарантированы производителем.

Ещё существует такое понятие, как коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД). Он рассчитывается как произведение КПД механизмов, включённых в её состав. Это эффективная характеристика, обозначающая отношение полезной энергии к затраченной. Проще говоря, если КПД будет низким, то это значит, что сил затрачено много, а результата нет. КПД трансмиссии современных автомобилей варьируется от 0,82 до 0,94.

Этот параметр трансмиссии непостоянен в течение всего срока работы машины. При эксплуатации нового автомобиля механизмы притираются друг к другу и КПД повышается. Затем это значение держится на протяжении долгого периода времени, а когда движущиеся детали изнашиваются, то показатель падает. После капитального ремонта КПД возрастает, но уже никогда не достигает максимального значения.

Назначение

Все детали, которые влияют на передачу крутящего момента от маховика мотора к ведущим колёсам, входят в состав трансмиссии. Автомобиль без особых усилий трогается с места и движется с нужной скоростью.

Для чего необходима эта система механизмов?

Главной функцией трансмиссии является передача, распределение и изменение крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам автомобиля. Для чего служит трансмиссия? Это посредник между двигателем и ведущими колёсами, без которого было бы невозможно начать движение автомобиля.

На что ещё влияет трансмиссия?

• Обеспечение нужного показателя тяги и скорости автомобиля при движении и поворотах.
• Простота управления автомобилем. Благодаря этому снижается усталость и напряжение шофёра при длительных поездках.
• Увеличение безопасности и надёжности транспортного средства.
• Продление «жизни» двигателя, снятие с него лишней нагрузки.

Также некоторых интересует вопрос, какую функцию не выполняет трансмиссия? Вот верный ответ: она не обеспечивает движение транспортного средства в заданном направлении.

Устройство

Как правило, автопроизводители применяют в своих автомобилях автоматическую и механическую трансмиссию. Дополнительно машины могут быть передне- , задне- , а также полноприводными. Это зависит от того, на какие колёса подаётся крутящий момент. Поэтому тип привода непосредственно влияет на то, какие элементы входят в трансмиссию.

Что относится к трансмиссии? В стандартный набор трансмиссии входят следующие составные части:

1. Сцепление.
2. КПП – коробка передач.
3. Дифференциал.
4. Полуоси – валы привода колёс.
5. Главная передача.
6. Шарниры равных угловых скоростей.

В зависимости от типа привода в сборку трансмиссии могут входить такие механизмы, как раздаточная коробка, карданная передача и муфты. Именно эти основные части автомобиля соединяет трансмиссия для обеспечения эффективности транспортного средства. Иные узлы и механизмы не относятся к трансмиссии автомобиля.

А что входит в трансмиссию гусеничных транспортных средств?

• Бортовой редуктор.
• Входной редуктор.
• Механизм поворота.
• Сцепление или главный фрикцион.
• КПП.

Также некоторые задаются вопросом: «Что входит в трансмиссию грузового автомобиля?» Кроме основных механизмов здесь дополнительно включают промежуточный средний ведущий мост, раздаточная коробка, коробка отбора мощности. В больших автопоездах по езде на твёрдом дорожном полотне трансмиссия есть только в тягаче. А при езде по бездорожью трансмиссия ставится ещё в ведущих мостах прицепов.

А что в трансмиссии вращается быстрее всего? При движении авто коленчатый вал ДВС вращается со скоростью до 7000 оборотов в минуту, а колёса при этом в 4 раза меньше, а при плохих условиях ещё медленнее.

Перейдём к подробному описанию всех деталей, включённых в трансмиссию.

Сцепление

Это комплекс деталей (диски, маховик, вилки выключения, первичный вал коробки), назначение которых – кратковременное разъединение мотора с коробкой передач. Сцепление расположено между ДВС и коробкой передач. Это нужно для того, чтобы автомобиль пришёл движение, а также для плавного переключения скорости передач. Сцепление находится в авто с механической либо роботизированной коробкой передач. Поэтому им управлять может как водитель, так и электроника, автоматически переключающая скорости.

Дополнительное предназначение сцепления в том, что оно помогает защитить детали двигателя и трансмиссии от поломок при резкой нагрузке.

Когда левая педаль нажата – ведомый и ведущий диски разъединяются, можно переключать нужную передачу. А если педаль не нажата, то эти самые диски плотно соединены друг с другом. Важно понимать, что этот достаточно хрупкий механизм чувствителен к неверным действиям водителя. Если резко включать сцепление, то оно сломается по причине «сгорания» трущихся деталей.

Как правило, чаще применяется фрикционное сцепление, действие которого основано на силе сухого трения. В автомобилях с механической КПП применяется сухой тип трения без смазывающей жидкости. В обычном состоянии диски прижаты друг к другу при помощи пружин. Это помогает передавать энергию от сгорания топлива в трансмиссию. Если водитель нажмёт на левую педаль, то диски разъединятся, и передача потока энергии останавливается без остановки работы двигателя. Когда снова потребуется начать движение, то надо плавно отпустить педаль, чтобы диски вновь соединились. Сухое сцепление часто применяют на автомобилях с полным приводом.

А в автомобилях с автоматической КПП сцепление выглядит в форме двух турбин, которые напрямую связаны с трансмиссией и мотором. Детали вращаются в моторной жидкости. Ведущий гидротрансформатор передают энергию в моторное масло, от движения которого начинает двигаться ведомая турбина. Мокрое сцепление более надёжное, но и цена его выше. Также существуют гидравлическое и электромагнитное сцепление, но они получили не такое большое распространение.

Коробка передач (КПП)

Это самый сложный механизм в трансмиссии. Коробка передач помогает изменить передаточное число для эффективного режима мотора в любых дорожных условиях. Благодаря этому двигатель работает в стабильном режиме, без резких скачков оборотов, а машина двигается с той скоростью, которая необходима в данный момент времени. Дополнительно КПП переключает движение на задний ход.

Таким образом, коробка передач изменяет крутящий момент, подаваемый на колёса, направление движения транспортного средства, а также его скорость. Кроме этого, КПП может на долгое время разъединять мотор от трансмиссии.

КПП могут быть следующих типов:

• Автоматическая («автомат»). Здесь переключение скоростей происходит автоматически. Из минусов – медленный разгон и повышенное потребление топлива.
• Механическая («механика»). Здесь переключение позиций передач происходит в ручном режиме при помощи рычага. Этот тип КПП надёжен и прост в управлении.
• Вариатор. Здесь происходит плавное изменение крутящего момента. Это так называемые бесступенчатая коробка передач.
• Робот. Это механическая КПП, где сцепление и переключение передач происходят автоматически.

Коробка передач помогает двигателю «приспосабливаться» к нужным условиям. Например, при езде по бездорожью на низкой передаче мотор работает сильнее, а колёса вращаются медленно, что помогает преодолеть даже сложные участки пути. А при езде на трассе при включении высокой передаче двигатель работает в экономичном режиме, а колёса вращаются быстрее.

Ведущий мост

Мосты в трансмиссии — это опоры, к которым крепится рама автомобиля. Ведущий мост получает крутящий момент от трансмиссии, что приводит колёса в движение. Ведомый мост – это просто опора. Мосты могут быть задними, передними, а также средними (их ставят в грузовые автомобили).

Дифференциал

Дифференциал – это комплекс шестерён, которые вращаются с 2-мя степенями свободы. Для чего это нужно? Для того, чтобы делить крутящий момент на 2 потока, который заставляет крутиться колёса. Простыми словами, он распределяет скорость вращения по полуосям ведущего моста в зависимости от внешних условий. А работает он вместе с главной передачей.

Например, при повороте налево левые колёса движутся по меньшей траектории, чем правые. Таким образом, левые колёса движутся несколько медленнее. Наличие в автомобилях блокировки дифференциала позволяет двигаться двум колёсам на одной оси с равной скоростью. Устройство держит вращение колёс под своим контролем, меняя их скорость, чтобы не допустить их проскальзывание на неровном дорожном покрытии (особенно это важно при езде на скользкой дороге).

Самая важная характеристика дифференциала – это коэффициент блокировки, который обозначает соотношение крутящего момента одного колеса к такому же показателю другого. Грубо говоря, от коэффициента блокировки зависит проходимость. Чем выше этот показатель, тем лучше проходимость. У стандартных дифференциалов он равен 1, а у более усложнённых механизмов он может быть со значением 5.

Расположение дифференциала напрямую зависит от типа привода:

• Полный – в раздаточной коробке;
• Передний – в коробке передач;
• Задний – в картере.

Раздаточная коробка

В простонародье эту деталь называют «раздатка». Эта деталь устанавливается только в полноприводных автомобилях для распределения вращения между всеми колёсами. В раздаточной коробке может содержаться демультипликатор, который во много раз увеличивает крутящий момент при прохождении тяжёлых участках пути.

Карданный вал (передача)

Карданный вал – это механизм, который обеспечивает передачу крутящего момента от КПП к задним колёсам. Как правило, эту деталь устанавливают в полноприводных или заднеприводных транспортных средствах, чтобы передавать вращение между разными мостами. Например, в переднеприводных автомобилях вращение двигателя передаётся к ведущей оси валами из кардана КПП.

Вал содержит 2 части, который соединены друг с другом под углом. В состав кардана входят муфты, валы, шарниры, шлицы, промежуточная опора. Выглядит карданная передача в виде трубы, а благодаря дополнительным деталям она может менять свою длину, а также изгибаться. А это очень важно при езде по ухабам, когда колёса движутся вверх и вниз, а расстояние от КПП до главной передаче постоянно изменяется.

Кардан считается важным механизмом, который помогает плавно передать крутящий момент от КПП к главной передаче при движении по неровной дороге, даже под определённым углом. Дополнительно кардан снижает колебания кузова при движении автомобиля.

Карданный вал помогает передать крутящий момент от вторичного вала КПП на вал главной передачи, который находятся под углом друг к другу.

Главная передача

Это узел, который передаёт крутящий момент напрямую к ведущему мосту. В состав устройства входит полуось, шестерни, сателлиты. Одна из важных функций главной передачи – это повышение крутящего момента и уменьшение вращения ведущих колёс.

Существует одинарная передача, а также двойная, которая имеется у грузового автотранспорта с большим передаточным значением. А на заднеприводных авто используется так называемая гипоидная главная передача, которая располагается в картере моста. В переднеприводных автомобилях главная передача находится в КПП недалеко от дифференциала.

ШРУС

ШРУС – это шарнир равных угловых скоростей, который располагается на ведущих полуосях. Он является самым последним узлом трансмиссии, который непосредственно связан с крутящим моментом. Этот механизм необходим, чтобы точно «передать» вращение от дифференциала на колёса, причём неважно под каким углом они находятся. Внутренние и внешние ШРУСы обеспечивает постоянную связь дифференциала с колёсами при движении в любых дорожных условиях.

Принцип работы

Давайте подробнее рассмотрим, как устроена трансмиссия и какой у неё принцип действия. Каким образом энергия, появившаяся в двигателе, передаётся на колёса и благодаря этому автомобиль может двигаться?

Пошаговый принцип работы:

1. В результате срабатывания системы зажигания создаётся высокое напряжения для формирования искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. После сгорания топлива коленвал двигателя начинает своё вращение. Эта деталь соединена с маховиком, а он – со сцеплением. При обычном режиме работы сцепление всегда соединено с маховиком, и в результате этого коробка передач тоже всегда находится во «включённом» состоянии. Перед тем как переключить передачу, сцепление разъединяет постоянную связь между валом КПП и маховиком. А когда переключение выполнено – сцепление восстанавливает эту связь обратно.
2. Коробка передач может выбирать оптимальное передаточное число при помощи разного набора шестерён. Каждая пара шестерён имеет разное передаточное число, что позволяет менять значение крутящего момента и скорости вала. Отмечу, что одновременно может происходить сцепка только одной пары шестерён при выборе определённой передачи. Другие шестерни будут просто работать вхолостую. Двигатель, сцепление и коробка передач находятся в одном корпусе и называется это трио — силовой агрегат.
3. Затем крутящий момент передаётся на главную передачу (напрямую или через карданный вал). Главная передача уменьшает высокую скорость вращения (она слишком большая для колёс) и передаёт вращение на дифференциал.
4. Дифференциал распределяет крутящий момент на полуоси ведущих колёс. Полуоси получают ту долгожданную энергию, которая будет передана ведущим колёсам. ШРУСы помогают сохранять нужную скорость при езде по неровной дороге. Автомобиль начинает своё движение.
5. В заднеприводную трансмиссию добавлен карданный вал, который передаёт вращение от заднего моста к переднему. А в полноприводный автомобиль добавлена раздаточная коробка, которая обеспечивает «превращение» всех колёс в ведущие.

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

Рассмотрим подробнее, как классифицируют трансмиссии по методам передачи энергии.

1. Механическая. Передаёт механическую энергию от двигателя.
2. Электрическая. Она преобразует механическое движение в электрическую энергию. Затем она «превращает» её обратно в механическую и передаёт на ведущие колёса. Чаще всего такую трансмиссию применяют на мощных грузовых машинах.
3. Гидравлическая. Преобразует механическую энергию в давление потока жидкости, а затем обратно превращает в механическую и подаёт её на колёса. Нечасто применяется в машиностроении. Этот тип применяют на подвижных транспортных средствах (экскаваторах и т.п.).
4. Комбинированные (гибридные) трансмиссии. Например, это гидромеханическая и электромеханическая. Это комбинации 2 разных типов трансмиссий.

Рассмотрим каждый вид в этой классификации трансмиссий более подробно.

Механическая

Это самый популярный вид трансмиссии, который применяется на большинстве легковых автомобилей. Устройство работает только при помощи механических деталей (фрикционы и шестерни).

Минусы – это не совсем плавное переключение передач, что в свою очередь приводит к нерациональному использованию мощности мотора. А также начинающим водителям будет сложновато привыкнуть к управлению автомобилей с механической коробкой передач при помощи рычага (это не касается спортивных авто, где переключение происходит автоматически).

Интересно! Механическая трансмиссия применялась во времена СССР при проектировании танков Т-55, Т-62, Т-64, Т-72, Т-80.

Какая трансмиссия называется бортовой и где она применяется? На тракторах, комбайнах, дорожной технике и некотором скоростном гусеничном автотранспорте устанавливается бортовая трансмиссия (с бортовой или колёсной передачей). Эти агрегаты ставятся перед ведущими колёсами или в них самих. Это сделано для того, чтобы передавать максимальный крутящий момент на ведущие колёса.

Гидромеханическая

Это набирающая популярность трансмиссию, которая применяется в автомобилях с автоматической коробкой передач. Здесь применяется как гидравлические, так и механические детали. Механическая энергия «превращается» в движение масла в гидротрансформаторе (аналог сцепления). Крутящий момент передаётся без рывков и искажений, ступенчато, без участия в этом процессе водителя.

Автомобиль движется плавно, увеличивается срок службы мотора и других элементов трансмиссии. Применение гидромеханической трансмиссии помогает эффективнее проходить тяжёлые участки пути (снег, песок) благодаря постоянной тяге и малой скорости вращения ведущих колёс.

Из минусов можно отметить – повышенный вес конструкции, сложный ремонт, высокая цена автомобиля. Также снижается коэффициент полезного действия двигателя.

Также такой вид трансмиссии применяется в ж/д технике, тракторах, танках (Леопард-2, М1 Абрамс).

Гидравлическая

Синонимы этого типа трансмиссии – гидростатическая, гидрообъёмная, а также маслогидравлическая силовая. В этом типе трансмиссии энергия двигателя передаётся при помощи аксиально-плунжерных механизмов – гидравлических машин. При передаче крутящего момента происходит сжатие жидкости. При этом есть возможность располагать детали трансмиссии на большом расстоянии друг от друга с высоким количеством степеней свободы и крутящим моментом. Здесь необходим строгий контроль за качеством используемой жидкости и установка гидромуфты для каждой передачи.

Как правило, «гибкая» трансмиссия применяется в теплоходах, строительных катках, станках, железнодорожной и авиационной технике.

Электромеханическая

Это самый современный тип трансмиссии, который стал популярен после массового производства электрокаров. Самый главный элемент здесь это тяговый электромотор (один или несколько), а также дополнительные детали — генератор электрического тока, электрическая система контроля, а также провода, которые соединяют части трансмиссии. Питает эту систему тяговый аккумулятор.

Преимущество электромеханической трансмиссии в мгновенной реакции на изменение параметра крутящего момента, расположение элементов на большом расстоянии друг от друга, что позволяет создавать удобные конструкции. Минусы – высокая цена, невысокий КПД двигателя, большой вес и размер.

Некоторые спрашивают, «Какие виды трансмиссий применяются в карьерном автотранспорте»? Чаще всего в карьерных самосвалах применяют именно электромеханическую трансмиссию.

Электромеханическую трансмиссию дополнительно применяют в тракторах, военной технике, тепловозах, автобусах и морских судах. Некоторые виды транспорта «включают» двигатель только после достижения определённой скорости, а до этого времени колёса движутся при помощи электрического тока.

Теперь перейдём к описанию типов приводов и особенностей используемых в них трансмиссий.

Зависимость трансмиссии от привода

Для разных типов трансмиссий конструктивные особенности различаются. Всего существуют следующие типы привода:

• Переднеприводный.
• Заднеприводный.
• Полноприводный.

Существует такое понятие, как колёсная формула автомобилей, которая включает 2 цифры. Расшифровка: первая – это общее количество колёс, а вторая – количество ведущих. Так передне- и заднеприводные обозначаются 4×2, а полноприводные – 4×4.

Рассмотрим их более подробно.

Переднеприводный

В них применяется классическая трансмиссия, принцип работы который был указан выше. Вращение от мотора передаётся только на передний мост через КПП, главную передачу и полуоси.

Дифференциал и главная передача размещаются в коробке передач в едином корпусе.

Заднеприводный

Здесь присутствуют все элементы переднеприводной трансмиссии. Здесь ведущая ось – задняя, а крутящий момент передаются при помощи дополнительного элемента — карданного вала. Он расположен между КПП и главной передачей и является посредником в передаче энергии.

Полноприводный

Крутящий момент передаётся одновременно на передний и задний мост. В трансмиссию дополнительно включают раздаточную коробку, которая передаёт вращение на все полуоси. А за распределение крутящего момента между колёсами отвечает межосевой дифференциал.

В трансмиссию грузового автомобиля входит дополнительная ось, чтобы уменьшить давление на асфальт и его износ.

Виды полных приводов:

1. Постоянный полный привод. Все колёса являются ведущими постоянно. Благодаря этому улучшается разгон и управляемость, уменьшается пробуксовка колёс за счёт равномерного распределения тяги.
2. Подключаемый. Ведомая ось становится ведущей, когда водитель принудительно включит полный привод.
3. Автоматически подключаемый. Активируется при пробуксовке ведущих колёс.

Наиболее частые признаки поломки трансмиссии

Многие детали трансмиссии со временем изнашиваются или ломаются. Какие частые поломки могут произойти?

1. Сцепление является так называемым расходным материалом. Здесь ведомый диск ломается чаще всего. При этом появляется скрежет, проскальзывание и нестабильная работа сцепления. В этом случае ведомый диск заменяют, а другие детали осматривают на предмет износа. Обратите внимание: пробуксовывание сцепления может спровоцировать износ фрикционов ведомого диска. Это ведёт к ограничению свободного хода педали, ухудшению разгона, снижение передачи крутящего момента, или авто может вообще не двинуться с места. Срок работы сцепления напрямую зависит от манеры вождения автомобиля.
2. КПП – коробка передач является самым сложным механизмом в трансмиссии. Распространённая причина поломок – это редкая замена трансмиссионного масла. Ведь именно оно защищает все узлы коробки передач от износа. Если жидкость вовремя не заменить, то оно будет усиливать износ КПП. При поломке коробки передач появляются сторонние стуки, шум, шелест, даже при переводе рычага в нейтральное положение, происходит плохое срабатывание при переключении передач, а также подтекает масла из КПП, запах которого появляется в салоне. В этих случаях надо незамедлительно обратиться в автосервис. Рекомендуется строго следить за состоянием КПП (вовремя менять жидкость в системе охлаждения, проводить диагностику электронного блока управления и т.п.)
3. В карданном вале может выйти из строя шарнир по причине естественного износа. Если появляются неисправности в работе карданной передачи, то во время движения слышен скрип и ощущается вибрация.
4. Дифференциал и главная передача часто выходят из строя при экстремальных нагрузках и утечке масла через сальники. Если не хватает смазки, то шестерни быстро изнашиваются. При движении присутствует шум, вибрация или постукивания во время трогания автомобиля с места.
5. ШРУСы ломаются редко, несмотря что на них приходится высокая нагрузка. Если вода попадёт через изношенные пыльники в шарниры угловых скоростей, во время движения будет слышен хруст. Поэтому надо вовремя менять расходники ходовой части и проверять состояние подвески.

Видео: Общее устройство трансмиссии

Трансмиссия – это ключевой механизм в современном автомобиле, который передаёт крутящий момент от двигателя к ведущим колёсам. Именно в этом её прямое назначение. Тип устройства зависит от вида привода в авто и способа передачи энергии.

Самая надёжная трансмиссия – механическая, работа которой зависит только от регулярного прохождения техобслуживания. Чаще всего выходит из строя диск сцепления, а самая дорогостоящая деталь – это коробка передач (КПП), особенно если идёт речь об автоматической (АКПП).

В автомобили всё больше внедряют новые разработки, где электронные компоненты, шестерни заменяются электрокабелями и электромоторами, которыми управляет бортовой компьютер. А вершиной технического прогресса является экологический чистый авто (например, на водородном топливе), где такой механизм как трансмиссия вообще отсутствует.

Давай, оцени статью!

Средняя оценка 4.4 / 5. Количество оценок: 32

Источник http://myauto-life.ru/obshhee-ustrojstvo-i-komponovka-voennyx-kolesnyx-mashin/
Источник http://motorist.guru/ustrojstvo/transmissiya.html