Что такое трансмиссия в автомобиле
На чтение 5 мин. Просмотров 301 Опубликовано
Когда каждый человек еще в детстве начинает интересоваться автомобилями, он изучает не только марки и моделей машин, но и устройство автомобиля. Одним из главных агрегатов автомобиля является трансмиссия, которая состоит из множества более мелких узлов и агрегатов. В данной статье мы расскажем всем интересующимся молодым автомобилистам, что такое трансмиссия в автомобиле.
Определение понятия «трансмиссия»
Согласно научным изданиям машиностроения, трансмиссия – это совокупность механизмов и сборочных единиц, которые соединяют двигатель с ведущими колесами, в данном случае, автомобильного транспорта, а также совокупность системы, которая обеспечивает работу трансмиссии.
Трансмиссия является совокупностью агрегатов и узлов, которые передают крутящий момент от мотора к ведущим колесам, при этом могут изменяться тяговые усилия, скорость и направление движения. Автомобильная трансмиссия включает в себя механизмы, которые в науке относят к составу силового агрегата – это коробка передач и сцепление. Любой каталог автозапчастей содержит в себе все возможные типы трансмиссий для покупки.
Состав трансмиссии автомобиля
В зависимости от типа трансмиссии и привода автомобиля в состав автомобильной трансмиссии входят следующие составляющие:
— коробка передач;
— сцепление;
— коробка отбора мощности;
— раздаточная коробка;
— главная передача или ведущий мост;
— дифференциал;
— карданные валы;
Классификация трансмиссий автомобилей
В механике выделяют следующие типы трансмиссий для автомобилей:
— механическая трансмиссия;
— электромеханическая трансмиссия;
— гидромеханическая трансмиссия;
— гидравлическая трансмиссия;
— гидростатическая трансмиссия.
В таблице ниже приведено описание каждого типа трансмиссий для автомобилей.
| Тип трансмиссии | Описание |
| Механическая трансмиссия | Механическая трансмиссия – это простая и планетарная трансмиссия. Коробка передач такой трансмиссии содержит только фрикционные и шестеренчатые устройства. У механической трансмиссии высокий коэффициент полезного действия и небольшие размеры. Данный тип трансмиссии автомобиля отличается надежностью, простотой в изготовлении и эксплуатации. К недостатку данного типа трансмиссии можно отнести потерю использования мощности мотора из-за ступенчатости изменения передаточных чисел. Кроме того, на переключение передач уходит много времени, из-за чего усложняется управление автомобилем. |
| Электромеханическая трансмиссия | Электромеханическая трансмиссия служит для преобразования механической энергии в электрическую и передачи к ведущим колесам преобразует электрическую энергию в механическую. К достоинствам данного типа трансмиссии можно отнести обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги. Еще достоинством является отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы. К недостаткам данного типа трансмиссии можно отнести большие габариты, массу и стоимость (при использовании электрических машин постоянного тока), низкий КПД (по сравнению с чисто механической). |
| Гидромеханическая трансмиссия | Гидромеханическая трансмиссия обладает гидромеханической коробкой передач, которая в свою очередь состоит из гидродинамического преобразователя момента (им может быть гидротрансформатор или комплексная гидропередача) и механического редуктора. Данный тип трансмиссии имеет автоматическое изменение крутящего момента, а также автоматическое переключение передач и легкое управление коробкой передач. Это все является преимуществами гидромеханической трансмиссии. К недостаткам данного типа трансмиссии можно отнести сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора. При КПД гидропередачи не ниже 0,8 диапазон изменения момента не более трёх, что вынуждает иметь механический редуктор на три-пять передач, считая передачу заднего хода. Такой тип трансмиссии нуждается в специальной системе охлаждения, что увеличивает габариты трансмиссионного отделения автомобиля. |
| Гидравлическая трансмиссия | Гидравлическая трансмиссия – это тип трансмиссии, в которой переключения передач выполняет не механический аппарат, а гидравлический аппарат. Коробка передач такого типа трансмиссии имеет первичный и вторичный вал, несколько пар зубчатых колес, подобно обычной коробке передач. Однако включение нужной пары в работу выполняет не фрикционная или кулачковая муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. К преимуществам данного типа трансмиссии можно отнести отсутствие механических муфт и безударное включение передач. А вот недостатком гидравлической трансмиссии является необходимость присутствия отдельной гидромуфты, которая весьма велика в своих размерах. |
| Гидростатическая трансмиссия | Гидростатическая трансмиссия основывается на аксиально-плунжерных гидромашинах, которые передают мощность от двигателя. К преимуществам данного типа трансмиссии можно отнести малые габариты гидромашин, малую массу и отсутствие механической связи между ведомым и ведущим звеньями трансмиссии. Это позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. А вот недостатками гидростатической трансмиссии являются высокие требования к чистоте рабочей жидкости и значительное давление в гидролинии. |
Функции основных механизмов трансмиссии для автомобиля
Самой популярной трансмиссией для автомобилей является та, что имеет задний привод колес. Ее основные механизмы несут следующие функции.
- Сцепление. Данный механизм отсоединяет на короткое время двигатель от трансмиссии, а также плавно соединяет их между собой при переключении передач в коробке.
- Коробка передач. Данный механизм изменяет крутящий момент, передаваемый от двигателя, скорость и направление движения машины. Также коробка передач может на длительное время отсоединить мотор от трансмиссии.
- Карданная передача. Данный механизм передает крутящий момент от вторичного вала на вал главной передачи, которые располагаются под углом друг к другу.
- Главная передача. Данный механизм увеличивает крутящий момент и передает его на полуоси к ведущим колесам.
- Дифференциал. Данный механизм распределяет крутящий момент между ведущими колесами. Благодаря дифференциалу полуоси могут вращаться с разными угловыми скоростями.
[su_youtube url=»https://youtube.com/watch?v=I2VQP5ZtbDU»]
motormania.ru
Трансмиссия автомобиля и её назначение. Основные узлы и детали трансмиссии. Типы трансмиссий, колёсные формулы
-
Трансмиссия автомобиля и её назначение. Основные узлы и детали трансмиссии. Типы трансмиссий, колёсные формулы.
Трансмиссия автомобиля (силовая передача) обеспечивает передачу усилий (крутящего момента) от двигателя на ведущие колёса, а также преобразование (трансформацию) этих усилий в зависимости от условий движения. К трансмиссии относятся все узлы и механизмы автомобиля, связывающие двигатель с ведущими колёсами.
Следует различать трансмиссии автомобилей с приводом на заднюю ось (а/м классической компоновки), с приводом на передние колёса и полноприводных автомобилей. Так же, будет различаться трансмиссия полноприводного автомобиля, сконструированного для эксплуатации в условиях бездорожья (внедорожник), от трансмиссии полноприводного автомобиля, созданного для дорог с твёрдым покрытием.
Колёсные формулы автомобилей с приводом на задние или передние колёса, пишутся – 4х2 (т.е., четыре колеса, два из которых – ведущие). Колёсная формула автомобиля с приводом на переднюю и заднюю ось, пишется – 4х4 (т.е., четыре колеса – все ведущие).
К механизмам трансмиссии относятся: сцепление, коробка передач (в том числе, раздаточная коробка и коробка отбора мощности на вспомогательные механизмы), карданная передача, главная передача, дифференциал, приводы ведущих колёс и некоторые другие механизмы.
Главная передача, коробка передач и раздаточная коробка (при её наличии) обеспечивают суммарное передаточное число трансмиссии автомобиля.
1). Сцепление служит для соединения двигателя с трансмиссией, а также для временного их разъединения (например, в момент переключения передач).
На автомобилях находят применение «сухие», одно -, или двухдисковые фрикционные сцепления с механическим (чаще, тросовым), или гидромеханическим приводом, а также гидромуфты и гидротрансформаторы.
Работа фрикционных сцеплений основана на использовании сил трения между твёрдыми поверхностями, в частности – между нажимным диском сцепления, фрикционными накладками ведомого диска сцепления и маховиком двигателя. Устройство однодискового сухого фрикционного сцепления легкового автомобиля показано на
Гидромеханические муфты и гидротрансформаторы передают крутящий момент от двигателя на трансмиссию посредством воздействия на рабочие детали механизма жидкости (как правило, специального масла), циркулирующей внутри корпуса гидротрансформатора. Устройство гидротрансформатора показано на рисунке. О работе простейшего гидротрансформатора можно почитать здесь.
2). Коробка передач служит для изменения тяговых усилий (крутящих моментов), передаваемых от двигателя на ведущие колёса, а также для отсоединения двигателя от трансмиссии (в том числе, долговременного) и обеспечения движения автомобиля задним ходом.
Необходимость изменения тяговых усилий на колёсах возникает при изменении условий движения автомобиля (дорожных условий). Наибольшие усилия на ведущих колёсах требуются при трогании автомобиля с места. При движении в сложных дорожных условиях (например, крутой подъём или бездорожье), мощность двигателя будет тратиться на преодоление сопротивления движению автомобиля. При движении в благоприятных дорожных условиях (например, ровное шоссе), мощность двигателя можно «расходовать» на разгон автомобиля.
В зависимости от условий движения водитель выбирает (включает) ту, или иную передачу в коробке передач, вводя в зацепление шестерни с различным передаточным отношением и, тем самым, изменяет крутящий момент на ведущих колёсах. В автоматических трансмиссиях управление передачами осуществляется посредством систем управления включением, без непосредственного участия водителя.
При изменении (увеличении/уменьшении) крутящего момента на ведущих колёсах, скорость их вращения изменяется в обратной пропорции, на ту же величину.
На современной автомобильной технике применяются двух, — трёхвальные коробки передач с простой зубчатой передачей и цилиндрическими шестернями внешнего зацепления, а также с зубчатыми передачами и редукторами планетарного типа и вариаторы. Число передач прямого хода может быть в пределах 3 – 7, заднего хода — 1 – 2. Передаточные числа передач приводятся в технической характеристике трансмиссии конкретного автомобиля.
Общее устройство вальной механической коробки передач можно посмотреть на рис.
Основными деталями вальной коробки передач являются валы (первичный, вторичный, промежуточный), шестерни передач, синхронизаторы, подшипники, детали механизма переключения передач (для «ручных» коробок – вилки, штоки и др.). Планетарные коробки передач имеют в своём составе валы (ведущий, ведомый, центральный), комплект планетарных передач, состоящего из набора шестерён (сателлитовых, солнечной и коронной) и водила, фрикционно-тормозные устройства, механизм гидравлического или электрогидравлического управления переключением передач.
Работа простой зубчатой и планетарной передачи рассматривается здесь.
Раздаточная коробка имеет устройство сходное с коробкой передач, устанавливается за основной коробкой передач (иногда, коробка передач и раздаточная коробка, конструктивно объединяется в одном корпусе) и служит для распределения (раздачи) усилия на все имеющиеся ведущие мосты автомобиля. Раздаточная коробка, как правило, имеет две передачи – высшую (прямую) и понижающую, что удваивает общее число передач и позволяет подбирать передаточные числа трансмиссии для движения в условиях тяжёлого бездорожья. В коробке помещают механизм для включения/выключения одного из мостов и главную передачу с междуосевым дифференциалом, если предусматривается постоянный привод на все колёса. Так же, может иметься механизм блокировки междуосевого дифференциала
3). Карданная передача служит для передачи вращения от коробки передач (раздаточной коробки) на главную передачу ведущего моста при постоянно изменяющихся углах наклона и расстоянии между осями автомобиля (базы).
Угол наклона карданного вала должен изменяться в связи с тем, что ведущий мост автомобиля прикреплён к кузову (раме) через элементы подвески (т.е., не жёстко) и имеет определённую степень свободы. По этой же причине изменяется и расстояние между осями автомобиля. Так, при ускорении автомобиля, задний ведущий мост стремится «догнать» переднюю часть кузова, а при торможении, наоборот, «отстать» от неё.
Карданная передача может иметь в своём составе один или несколько валов, карданные шарниры, эластичные соединительные и подвесные муфты.
Устройство карданной передачи легкового автомобиля можно посмотреть здесь.
4). Главная передача осуществляет передачу крутящего момента под углом 90º с карданного вала на приводы ведущих колёс, изменяет крутящий момент в соответствии со своим передаточным числом.
Имеют место одинарные и двойные главные передачи. Шестерни передач могут быть коническими и/или цилиндрическими. Одинарные простые передачи, имеют в своём составе ведущую и ведомую шестерню. Ведущая малая шестерня – коническая, со спиральными зубьями устанавливается в подшипниках качения и приводится в движение от карданного вала, либо, непосредственно от вала коробки передач. Ведомая большая шестерня, со спиральными зубьями, крепится болтами на коробку дифференциала. В гипоидных передачах, ось малой конической шестерни смещена вниз, относительно оси большой ведомой шестерни на 30 – 40 мм.
Шестерни гипоидных передач изготавливаются «парами» и маркируются. Замена шестерён должна проводиться только в комплекте.
Устройство главной передачи показано на рисунке.
е). Дифференциал распределяет крутящий момент между ведущими колёсами (осями) и позволяет ведущим колёсам автомобиля вращаться с различной скоростью, что необходимо при прохождении автомобилем поворотов и при попадании колёс в разные дорожные условия (например, одно колесо находится на ровном покрытии, а второе движется по неровностям).
Наибольшее применение получили дифференциалы с коническими шестернями. Дифференциал имеет корпус (коробку дифференциала) в котором размещаются конические полуосевые шестерни и сателлитовые шестерни, установленные на оси.
Указанное выше свойство дифференциала, в случае имеющихся отличий в сцеплении ведущих колёс с дорожным покрытием, часто приводит к пробуксовке одного из колёс (колеса с меньшим коэффициентом сцепления с дорогой). Для устранения данного нежелательного эффекта на машинах повышенной проходимости применяют дифференциалы повышенного трения (самоблокирующиеся дифференциалы) или используют механизмы блокировки дифференциала.
Устройство дифференциала показано на рисунке.
5). Приводы колёс.
Ведущие полуоси устанавливаются в полуосевых рукавах балки ведущего моста и служат для передачи вращения от дифференциала на колёса. По условиям работы полуоси разделяются на два основных типа: полуразгруженные и полностью разгруженные.
Полуразгруженная полуось одним концом лежит в коробке дифференциала, а другим в подшипнике полуоси.
Полностью разгруженная полуось одним концом лежит в коробке дифференциала, а другим, через фланец соединена со ступицей колеса. В свою очередь, ступица колеса на подшипниках установлена на конце полуосевого рукава. При такой установке полуось передаёт только крутящий момент. Все остальные силы воспринимаются балкой ведущего моста через подшипники.
Ведущий мост представляет собой общий кожух (балку) с центральным картером и полуосевыми рукавами. В картере размещаются главная передача и дифференциал. В полуосевых рукавах устанавливаются полуоси.
В приводах передних колёс присутствует такой элемент как шарнир равных угловых скоростей, обеспечивающий равномерное вращение колёс при их различных пространственных положениях во время поворота автомобиля.
Привод задних колёс автомобиля классической компоновки показан здесь, привод передних колёс показан на рисунке. О шарнире равных угловых скоростей можно почитать здесь.
auto-dnevnik.com
Трансмиссия | Классификация трансмиссий
Классификация трансмиссий
По способу передачи и трансформирования момента трансмиссии делятся на механические, гидромеханические и электромеханические.
Механические трансмиссии
В механических трансмиссиях мощность на всех режимах работы мотора передаётся только посредством различных механических передач вращательного движения: зубчатых передач, цепных передач, планетарных передач, фрикционных муфт, валов, шарниров, и т. п. Механические трансмиссии обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.
Термин «механическая трансмиссия» в речевом обиходе может иметь двойное толкование. Ввиду того, при рассмотрении конструкции автомобиля в контексте оценки его потребительских или эксплуатационных качеств одним из наиболее важных параметров является тип коробки передач, под механической трансмиссией машины нередко понимается трансмиссия именно с механической коробкой передач — то есть, коробкой, в которой отсутствует какая-либо вспомогательная гидравлика или электроника, а переключение передач осуществляется водителем. А вся совокупность элементов, передающих мощность от двигателя к колёсам, в таком случае называется просто «трансмиссия» без дополнительного определения «механическая». То есть, тип и конструкция коробки передач оказывается решающим для классификации трансмиссии конкретной машины. Антиподом механической трансмиссии при использовании критерия оценки по типу коробки передач является автоматическая трансмиссия (см.ниже). Эта классификация на два класса широко распространена не только в разговорах, но и в технической литературе, посвящённой автомобилям, и ввиду этого имеет право на существование. Но при этом она вносит неопределённость в такие вопросы, как например, к какому типу относить некоторые танковые трансмиссии с планетарными неавтоматическими коробками передач (танк Т-72, танк Чифтен), в которых мощность от двигателя к гусеницам передаётся только через механические передачи, но сама КП не является механической ни по конструкции, ни по общепринятому смыслу определения «механический».
Гидромеханические трансмиссии
В гидромеханических трансмиссиях по крайне мере на части режимов работы мотора мощность передаётся посредством кинетической энергии потока жидкости. Подобное усложнение трансмиссии обусловлено разными конструктивными целями, например, улучшением приспособляемости транспортного средства под различные условия движения, или устранение жёсткой связи между двигателем и движителем для снижения ударных нагрузок, фильтрации крутильных колебаний, облегчения управления. Гидромеханические трансмиссии применяются только на транспортных
wikiplanet.click
Трансмиссия Википедия
Трансми́ссия (силовая передача) — ( от лат. transmissio — пересылка, передача) в машиностроении совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель (мотор) с ведущими колёсами транспортного средства (автомобиля) или рабочим органом станка, а также системы, обеспечивающие работу трансмиссии. В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения. В автомобилях часть трансмиссии (сцепление и коробка передач) входит в состав силового агрегата.
Совокупность агрегатов, соединяющих мотор с рабочим органом станкаСостав[ | ]
В состав трансмиссии автомобиля в общем случае входят:
Также, опционально в трансмиссии автомобиля могут быть:
В состав трансмиссии гусеничных машин в общем случае входят:
Основные требования[ | ]
Ременная трансмиссия от локомобиля к сельскохозяйственной машине Редукторы и валы в трансмиссии от водяного колесаК трансмиссиям транспортных средств предъявляются следующие требования:
- обеспечение высоких тяговых качеств и скорости машины при прямолинейном движении и повороте;
- простота и лёгкость управления, исключающие быструю утомляемость водителя;
- высокая надёжность работы в течение длительного периода эксплуатации;
- малые масса и габаритные размеры агрегатов;
- простота (технологичность) в производстве, удобство в обслуживании при эксплуатации и ремонте;
- высокий КПД
ru-wiki.ru