Устройство автомобилей




Автомобильные коробки передач




Ниже приведены примеры устройства и работы ступенчатых коробок передач некоторых марок отечественных автомобилей.


Трехвальные коробки передач

Основными преимуществами трехвальных коробок передач являются возможность получения большого передаточного числа передачи и наличие прямой передачи, при которой КПД коробки передач близко к 100%. Поэтому они применяются как на грузовых, так и на легковых автомобилях.


Коробка передач автомобиля ВАЗ-2105

На автомобилях модели ВАЗ-2105 стандартной комплектации устанавливается трехвальная четырехступенчатая коробка передач с непосредственным механическим приводом. Силовой агрегат (двигатель, сцепление и коробка передач) устанавливается вдоль оси автомобиля, крутящий момент от него передается на задние ведущие колеса посредством карданной передачи, главной передачи с межколесным дифференциалом и полуосей.

Коробка передач автомобиля ВАЗ-2105 (рис. 1) имеет литой алюминиевый картер 4 с нижней 30 и задней 19 крышками.
Полость коробки передач сообщается с атмосферой посредством сапуна 5, что исключает повышение давления в картере и связанную с этим утечку масла через уплотнения.
Коробка передач крепится к картеру сцепления, образуя вместе с ним и двигателем силовой агрегат. Механизм переключения передач расположен в задней крышке картера.

устройство и работа коробки передач ВАЗ-2105

Первичный вал 36 выполнен заодно с консольно-расположенным зубчатым колесом 34, и установлен передним концом в расточке коленчатого вала двигателя, а задним концом на шариковом подшипнике 2 в передней стенке картера. Этот подшипник благодаря тарельчатой шайбе, установленной в проточке его наружной обоймы, обеспечивает осевую фиксацию первичного вала.
На передней части вала нарезаны шлицы, которыми он соединяется с ведомым валом сцепления. На заднем конце вала имеется зубчатый венец с прямыми зубьями, который может входить в зацепление с зубьями синхронизатора.

Промежуточный вал 31 представляет собой блок четырех зубчатых колес и опирается передним концом на двухрядный шариковый подшипник 33, а задним концом на роликовый подшипник 24.

Вторичный вал вращается на трех подшипниках. Передний подшипник 3 вторичного вала устанавливается в расточке консольной части первичного вала. Для его смазывания в зубчатом колесе первичного вала просверлены отверстия.
Средний подшипник 11 расположен в задней стенке картера, а задний подшипник 17 в задней крышке. Задний конец вала уплотняется манжетой 14 и закрыт грязеотражателем 18.

На обработанных шейках вала вращаются зубчатые колеса третьей и второй передач, а зубчатое колесо 10 первичной передачи вращается на стальной втулке. Каждое из зубчатых колес помимо основного косого зубчатого венца имеет прямозубые венцы, расположенные сбоку.
На двух поясах ведомого вала нарезаны по три глубоких паза, с помощью которых вал жестко соединяется с муфтами 6 и 26 синхронизаторов. В коробке передач применяются синхронизаторы с блокировочными кольцами, обеспечивающие безударное переключение передач. Промежуточное колесо 22 заднего хода вращается на неподвижной оси 23 на металлокерамической втулке.

Работает коробка передач следующим образом.
При работающем двигателе, включенном сцеплении и нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момент через зубчатые колеса 34 и 32 постоянного зацепления передается на промежуточный вал 31 и далее на все зубчатые колеса вторичного вала. Но ни одно из этих зубчатых колес не может передавать крутящий момент, поскольку они в данном случае не связаны жестко с вторичным валом.

При включении первой передачи через привод и механизм переключения передач перемещается муфта 26 синхронизатора и соединяет малый венец зубчатого колеса 10 со ступицей. При этом крутящий момент через зубчатое колесо 10, муфту 26 и ступицу передается на вторичный вал 9.

Когда включается вторая передача, муфта 26 соединяет зубчатый венец зубчатого колеса 8 со ступицей и крутящий момент на вторичный вал передается через зубчатое колесо 8, муфту 26 и ступицу. Включение третьей и четвертой передачи осуществляется перемещением муфты 6.

Крутящий момент на третьей передаче передается с промежуточного вала 31 на вторичный вал 9 через зубчатое колесо 7 третьей передачи вторичного вала, муфту синхронизатора 6 и ступицу, а на четвертой передаче непосредственно с зубчатого венца первичного вала 36 через муфту 6 на вторичный вал 9. Эта передача является прямой.

Для включения заднего хода необходимо рычаг переключения передач передвинуть вправо, затем утопить и переместить назад. При этом переместится промежуточное зубчатое колесо 22 заднего хода и войдет в зацепление с ведущим 37 и ведомым 12 зубчатым колесом заднего хода.
Крутящий момент будет передаваться через все три зубчатых колеса.

***

Коробка передач автомобиля ГАЗ-66

Коробка передач многих бензиновых автомобилей марки «ГАЗ» (семейства ГАЗ-66, ГАЗ-53, ГАЗ-3307 и некоторых других) – четырехступенчатая, трехвальная, трехходовая, без синхронизаторов, четвертая передача прямая. На более поздних моделях устанавливались коробки передач с блокирующим синхронизатором включения III и IV передач.

устройство и работа коробки передач автомобиля ГАЗ-66

Коробка состоит из чугунного картера 12 (рис. 2), крышки с механизмом переключения передач, первичного 1, вторичного 7 и промежуточного 14 валов, зубчатых колес 6, 5, 4 первой, второй и третьей передач соответственно, муфты 15 включения третьей и четвертой передач и блока зубчатых колес заднего хода.
Валы установлены на шариковых и роликовых подшипниках.

Передний конец вторичного вала входит в выточку первичного вала. Зубчатое колесо 6 первой передачи и заднего хода прямозубое, установлено на шлицах вторичного вала. А зубчатые колеса 4 и 5 косозубые, установлены свободно и вращаются на бронзовых втулках.
Все зубчатые колеса промежуточного вала 14 изготовлены заодно с валом и представляют собой блок шестерен.

Для упрощения конструкции в коробке передач не применяются синхронизаторы, а включение третьей и четвертой передач осуществляется муфтой 15 быстрого включения. С этой целью она перемещается соответственно назад или вперед по ходу автомобиля с помощью механизма переключения передач.

В первом случае зубчатое колесо 4 третьей передачи вторичного вала блокируется с валом 7, и крутящий момент передается от зубчатого колеса 11 промежуточного вала на зубчатое колесо 4 и далее на вторичный вал 7.

Во втором случае валы 1 и 7 блокируются, и включается прямая передача.

Для включения второй передачи блокируют зубчатое колесо 5 с валом 7 через зубчатое колесо 6 первой передачи, перемещая его вперед.
Для включения первой передачи зубчатое колесо 6 перемещают назад до зацепления с зубчатым колесом 8 первой передачи промежуточного вала.

Для движения задним ходом в зацепление с зубчатыми колесами 6 и 8 вводят блок 9 зубчатых колес заднего хода.

***




Коробка передач автомобиля ЗИЛ-433360

Автомобили ЗИЛ-433360 и некоторые другие модели автомобилей марки «ЗИЛ» с бензиновым двигателем оборудованы трехвальной трехходовой пятиступенчатой коробкой передач с двумя синхронизаторами для включения всех передач переднего хода, кроме первой.

Детали коробки передач (рис. 3) смонтированы в чугунном литом картере, закрытом крышкой. На правом люке устанавливается (при необходимости) коробка отбора мощности или лебедка, левый люк закрыт крышкой.

устройство и работа коробки передач автомобиля ЗИЛ-431410

В правой стенке картера имеется резьбовая пробка отверстия для заправки коробки маслом и для проверки уровня масла.
В левой стенке картера снизу имеется сливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой, оснащенной магнитным улавливателем металлических продуктов износа, содержащихся в масле.
Механизм переключения передач размещен в крышке коробки передач, переключение осуществляется рычагом прямого управления коробкой.

Принципиальное устройство коробки передач автомобилей семейства «ЗИЛ» аналогично рассмотренной выше коробке передач автомобилей «ГАЗ», имеются лишь конструктивные отличия.

***


Двухвальные коробки передач

Основными достоинствами двухвальных коробок передач являются простота конструкции, небольшие масса и габаритные размеры, высокий КПД. К основным недостаткам относятся невозможность получения больших значений передаточных чисел.

Двухвальная схема позволяет использовать такие коробки передач на легковых автомобилях с передними ведущими колесами.


Коробка передач автомобилей ВАЗ-2108, -2109

Особенностью коробки передач переднееприводного легкового автомобиля ВАЗ-2108 является отсутствие прямой передачи, так как в ней нет соосных валов, а главная передача и коробка размещены в одном картере.

Коробка передач автомобиля ВАЗ-2108 двухвальная четырехступенчатая, без прямой передачи. Картер 1 коробки передач (рис. 4) выполняется из алюминиевого сплава и закрывается крышками. В задней крышке 14 имеется сапун для соединения полости картера с атмосферой. Это предотвращает повышение давления внутри картера во время работы передач, что может вызвать утечку смазочного материала через уплотнения в корпусе коробки.
В передней крышке, являющейся также картером 22 сцепления, расположены главная передача и дифференциал.

Первичный вал 18 выполнен в виде блока косозубых зубчатых колес и установлен на двух подшипниках 15 и 19 в стенках картера. В постоянном зацеплении с зубчатыми колесами первичного вала находятся ведомые зубчатые колеса 5, 7, 9, 11 вторичного вала, вращающиеся на игольчатых подшипниках 12.

Вторичный вал 26 выполнен заодно целое с ведущим зубчатым колесом главной передачи и установлен на переднем шариковом 13 и заднем роликовом 25 подшипниках.
На шлицах вторичного вала установлены два синхронизатора с блокировочными зубчатыми кольцами. Ведущее зубчатое колесо главной передачи вторичного вала находится в постоянном зацеплении с ведомым зубчатым колесом 27 главной передачи.

устройство и работа коробки передач ВАЗ-2108

Синхронизаторы обеспечивают безударное включение всех передач прямого (переднего) хода. Муфта 6 синхронизатора первой и второй передач является одновременно зубчатым колесом заднего хода.
Для включения заднего хода в зацепление с муфтой 6 и прямозубым зубчатым колесом заднего хода первичного вала вводится промежуточное зубчатое колесо.

На автомобилях ВАЗ-2109 устанавливается модифицированная двухвальная коробка передач, в которой предусмотрена пятая передача. Первичный и вторичный валы выполнены более длинными, при этом их задние концы выходят за пределы картера.
На концах валов устанавливается дополнительная пара зубчатых колес и третий синхронизатор с блокирующими зубчатыми кольцами.
Установка дополнительных зубчатых колес потребовала усиления подшипников, поэтому здесь применяются двухрядные шариковые подшипники. Картер закрывается увеличенной в размерах крышкой.

При такой конструкции усложняется смазывание дополнительных зубчатых колес пятой передачи, что снижает ее надежность. Поэтому предпочтительнее коробки, изначально разработанные как пятиступенчатые, а не модифицированные.
В настоящее время существуют сконструированные аналогично шестиступенчатые коробки передач.

***

Техническое обслуживание коробок передач

При ТО-2 в коробках передач проверяют и доливают до установленного уровня масло.
Устраняют подтекания масла, которые могут быть через сальники и прокладки. При наличии подтеков масла следует проверить сапун - его засорение может быть причиной утечки масла через уплотнения.
Проверяют и при необходимости регулируют механизм включения передач.

Замену масла производят в соответствии с нормативами.
Трансмиссионные масла, применяемые для коробок передач (по ГОСТ 23652-79):
ТСп-15К, ТАП-15В, ТАД-17И, ТСп-10 (в холодное время года).
В соответствии с инструкцией по эксплуатации заменяют масло в корпусах коробки передач и раздаточной коробки.

***

Устройство и работа механизма переключения передач