автослесарное дело. Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального
 Скачать 6.72 Mb.
|
|
Рис. 54. Схема трансмиссии трехосного автомобиля: 1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 и 11 — карданная передача; 5 — задний ведущий мост; 10 — средний мост 117 Схема гидромеханической трансмиссии. Здесь в едином блоке с двигателем выполнена гидромеханическая коробка передач, крутящий момент от которой передается через кар- данный вал ведущим колесам по обычной схеме. Схема гидромеханической трансмиссии. Дизельный дви- гатель приводит в действие генератор постоянного тока. Напряжение постоянного тока по проводам передается к элек- тродвигателям, которые смонтированы в ободах колес. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какие схемы трансмиссий автомобиля существуют? 2. Чем определяется общая схема трансмиссии автомобиля ? 3. В чем особенность трансмиссии переднеприводного авто- мобиля? Сцепление Сцепление служит для передачи крутящего момента от двигателя, кратковременного отсоединения двигателя от коробки передач и плавного их соединения при переключе- нии передач и трогании автомобиля с места. Сцепление состоит из механизма и привода его выклю- чения. Наибольшее распространение получило однодисковое сцепление фрикционного типа (рис. 55). Основными деталя- ми механизма сцепления являются ведомый диск, закреплен- ный на ведущем колесе коробки передач, нажимной (веду- щий) диск с пружинами, который жестко прикреплен к ма- ховику коленчатого вала двигателя. Принцип работы механизма сцепления основан на ис- пользовании сил трения соединяющихся поверхностей. Диски сжимаются пружинами ведущего (нажимного) диска, и в результате возникновения между ними силы трения крутя- щий момент передается от коленчатого вала двигателя к ве- 118 Рис. 55. Устройство однодискового сцепления 119 дущему валу коробки передач. Ведущий и ведомый диски сцепления постоянно прижаты пружинами друг к другу и разжимаются только на короткое время под воздействием привода выключения сцепления при переключении передач или торможении автомобиля. Плавность включения сцеп- ления обеспечивается за счет проскальзывания дисков до момента полного прижатия их друг к другу. Кожух сцепления выштампован из стали и прикреплен к маховику болтами. Внутри кожуха расположены рычаги выключения, наружные концы которых шарнирно соедине- ны с нажимным диском. Диск может перемещаться по отношению к кожуху, вращаясь вместе с маховиком. Меж- ду ведущим диском и кожухом по окружности расположе- ны нажимные цилиндрические пружины, зажимающие ве- домый диск между ведущим диском и маховиком. Ведо- мый стальной диск с фрикционными накладками из асбес- товой пластмассы соединен со ступицей гасителем крутиль- ных колебаний. Крутильные колебания возникают на маховике двигате- ля вследствие цикличности его работы. При включенном сцеплении они передаются ведомому диску, заставляя его поворачиваться относительно ступицы. При этом возникает трение диска о фланец ступицы, и энергия крутильных ко- лебаний гасится, превращаясь в теплоту. В целом гаситель крутильных колебаний способствует плавности включения сцепления, повышает долговечность деталей коробки пере- дач и карданного вала. Механизм сцепления с двумя ведомыми дисками отлича- ется от однодискового фрикционного механизма сцепления наличием среднего нажимного диска, расположенного меж- ду двумя ведомыми дисками. Принципиальных конструкци- онных отличий элементов от однодискового двухдисковый механизм сцепления не имеет. Однодисковый механизм сцепления с центральной диа- фрагменной нажимной пружиной (рис. 56) имеет только одну 120 нажимную пружину, выполненную в виде чаши, оборудован- ной 18 лепестками, которые являются не только упругими элементами, но и одновременно отжимными рычагами. При выключении сцепления упорный нажимной подшипник воз- действует на лепестки пружины и перемещает ее в сторону маховика. Наружный край пружины отгибается в обратную сторону и фиксаторами отводит нажимной диск от ведомого. Механический привод выключения сцепления (рис. 57) наиболее прост по конструкции и удобен в эксплуатации. Применяется на большинстве отечественных грузовых авто- мобилей. Механический привод выключения сцепления состоит из: • педали; • возвратной пружины; • валика с рычагом; • тяги; • рычага вилки выключения сцепления; • вилки; • муфты с упорным шариковым подшипником; • оттяжной пружины. Нажатием на педаль все детали привода приходят во вза- имодействие, в результате чего упорный подшипник муфты нажимает на внутренние концы рычагов выключения, на- жимной диск отводится, а ведомый освобождается от уси- лия зажимающих пружин и сцепление выключается. При включении сцепления педаль отпускают, муфта с упорным подшипником занимает исходное положение, ос- вобождая рычаги выключения, ведущий диск под действи- ем пружин прижимает ведомый диск к маховику и сцепле- ние включается. Гидравлический привод выключения сцепления (рис.58) обеспечивает более полное включение сцепления в сравне- нии с механическим приводом. Допускает расположение педали привода независимо от места установки механизма сцепления. 121 Рис. 56 а, б. Сцепление с диафрагменной пружиной 122 Рис. 57. Механический привод выключения сцепления Рис. 56 в. Сцепление с диафрагменной пружиной 123 Рис. 58. Гидравлический привод сцепления: 1 — картер сцепления; 2 — маховик; 3 — коленчатый вал двигате- ля; 4 — ведомый диск; 5 — нажимный диск; 6 — нажимные пружи- ны; 7 — муфта; 8 — ведущий вал коробки передач; 9 — вилка выключения сцепления; 10 — рычаг; 11 — кожух; 12 — толкатель; 13 — клапан выпуска воздуха; 14 — рабочий цилиндр; 15 — глав- ный цилиндр; 16 — педаль 124 Гидропривод состоит из : • педали сцепления; • оттяжной пружины; • главного цилиндра; • рабочего цилиндра; • толкателя; • вилки выключения сцепления; • трубопроводов. Перемещение поршня главного цилиндра при нажатии на педаль вызывает перетекание жидкости по трубопроводу и повышение давления в рабочем цилиндре. В результате поршень рабочего цилиндра перемещается и через толкатель (шток) воздействует на вилку выключения сцепления, кото- рая в свою очередь перемещает выжимной (упорный) под- шипник и выключает сцепление. Возврат педали в исходное положение происходит под действием оттяжной пружины, толкатель рабочего цилиндра освобождается, сцепление включается. Пневматический усилитель (рис. 59) в приводе сцепле- ния применяют на грузовых автомобилях, чтобы уменьшить усилие нажима на педаль при выключении сцепления. Пневматический усилитель состоит из: • переднего корпуса с пневмопоршнем и клапанами уп- равления; • заднего корпуса с гидропоршнем выключения сцепле- ния и поршнем следящего устройства; • диафрагмы следящего устройства, зажатой между пе- редним и задним корпусами; • штока выключения сцепления; • трубопроводов и шлангов. При нажатии на педаль сцепления давление жидкости из главного цилиндра передается по трубопроводам на гид- равлический и следящий поршни пневмоусилителя. Следя- 125 Рис. 59. Пневмоусилитель гидравлического привода механизма выключения сцепления: 1 — шток; 2 — гидропоршень выключения сцепления; 3 — поршень следящего устройства; 4 — диафрагма; 5 — клапаны управления; 6 — пневмопоршень щее устройство предназначено для автоматического измене- ния давления воздуха в пневмоцилиндре, пропорционально усилию на педаль сцепления. Следящий поршень переме- щается вместе с диафрагмой, в результате чего закрывается выпускной клапан и открывается впускной. При этом сжа- тый воздух из системы поступает в полость пневмопоршня, который перемещается, оказывая дополнительное усилие на шток выключения сцепления. Суммарное усилие от пнев- матического и гидравлического поршней через шток переда- ются на вилку выключения сцепления. При отпускании пе- дали давление в гидроприводе исчезает и поршни под дей- ствием пружин возвращаются в исходное положение, сцеп- ление включается, а воздух из пневмоусилителя выходит в атмосферу. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Для чего служит механизм сцепления? 2. Назвать основные детали механизма сцепления. 3. Описать работу однодискового сцепления фрикционного типа. 4. Какие существуют особенности в конструкции однодиско- вого механизма сцепления с центральной диафрагменной пружиной? 5. Каково назначение и устройство гидравлического привода выключения сцепления ? Коробка передач Коробка передач служит для изменения в широком диа- пазоне крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса автомобиля при трога- нии с места, движении на подъем, разгоне и движении 127 автомобиля задним ходом. А также она предназначена для длительного разъединения двигателя и трансмиссии во вре- мя стоянки автомобиля и при движении автомобиля на хо- лостом ходу по инерции. На большинстве легковых и грузовых автомобилей ус- танавливают механические ступенчатые коробки передач с зубчатыми шестернями. Двухвалъные коробки передач с числом передач 4...5 применяют для переднеприводных автомобилей малого класса и заднеприводных — с задним расположением дви- гателя. Высшая передача чаще повышающая. Как прави- ло, большинство передач синхронизировано. Трехвалъные коробки передач используют для легковых автомобилей, выполненных по классической схеме, грузо- вых автомобилей малой и средней грузоподъемности и ав- тобусов. Количество передач (ступеней) переднего хода обычно равно четырем или пяти, не считая передачи заднего хода. В современных легковых автомобилях применяются ко- робки с числом передач (ступеней) не менее четырех. В экс- плуатации пока находятся автомобили с трехступенчатыми коробками передач старых моделей ГАЗ-20 «Победа», ГАЗ-21 «Волга». В грузовых автомобилях малой грузоподъемности при- меняются четырехступенчатые коробки (автомобили УАЗ). В грузовых автомобилях средней грузоподъемности иног- да применяются четырехступенчатые коробки (ΓΑ3-53), но в большинстве случаев пяти- и шестиступенчатые короб- ки, синхронизированные на высших передачах. Многовальные коробки передач используют на автомо- билях большой грузоподъемности для увеличения числа передач с целью улучшения тяговых и экономических свойств двигателя. В основу их конструкции заложена че- тырех-, пяти- и шестиступенчатая трехвальная коробка пе- редач, в общем картере с которой размещен повышающий 128 редуктор (делитель) или понижающий редуктор (демуль- типликатор), а иногда и оба вместе. При применении мно- говальных коробок число передач может быть от 8 до 24. Чаще всего такие коробки передач используют для автомо- билей-тягачей, работающих с прицепным составом. В большинстве случаев переключение ступенчатых ко- робок передач осуществляет водитель. В последнее время появляются конструкции ступенчатых коробок передач с ав- томатизированным переключением на базе микропроцессор- ной техники. Бесступенчатые передачи фрикционного типа (вариа- торы с гибкой связью) получили некоторое распростране- ние на автомобилях малого класса, например «Фиат Уно». Ведущими автомобильными фирмами мира («Форд», «Фольксваген» и др.) ведутся интенсивные разработки бес- ступенчатых передач этого типа. Это позволяет ожидать в ближайшие годы расширения применения коробок передач такого типа. Наиболее широкое применение из всех типов бессту- пенчатых передач получили гидродинамические коробки пе- редач (гидротрансформаторы), которые применяются в со- четании с автоматической управляемой ступенчатой короб- кой гидромеханической передачи. Дальнейшее совершен- ствование этих передач приведет к более широкому приме- нению их на автомобилях различного назначения. На оте- чественных автомобилях гидромеханические передачи ус- танавливаются на легковых автомобилях высшего класса ГАЗ-14, ЗИЛ-4104, автобусах ЛиАЗ-677, автомобилях-са- мосвалах БелАЗ-548А и некоторых специальных автомо- билях. Электромеханические передачи применяются в основном на автомобилях большой грузоподъемности, в частности — на всех автомобилях БелАЗ грузоподъемностью 75 тонн и выше. 129 Ступенчатые коробки передач Переключение передач в них осуществляется передвиже- нием шестерен, которые входят поочередно в зацепление с другими шестернями или блокировкой шестерен на валу с помощью синхронизаторов. Если между ведущей и ведомой шестерней поместить промежуточную шестерню и через нее передавать крутящий момент, то ведомая шестерня изме- нит направление движения на обратное. Синхронизаторы вы- равнивают частоту вращения включаемых шестерен и бло- кируют одну из них с ведомым валом. Управление передви- жением шестерен или синхронизаторов осуществляет води- тель при выключенном сцеплении. В общем случае коробка передач (рис. 60) состоит из: • картера; • ведущего вала с шестерней; Рис. 60. Схема коробки передач 130 • ведомого вала; • промежуточного вала; • оси шестерни заднего хода; • блока передвижных шестерен; • механизма переключения передач. Картер коробки передач отливают из чугуна, валы и ше- стерни — из стали. Установка валов производится на роли- ковых подшипниках. Картер имеет верхнюю и боковую крышки. В нижней стенке картера имеется отверстие для слива отработавшего масла, а в боковой — отверстие для заполнения коробки свежим маслом. Четырехступенчатая коробка передач ГАЗ. В постоян- ном зацеплении находятся шестерни ведущего и промежу- точного валов, шестерни второй и третьей передач проме- жуточного и ведомого валов. Передачи включают переме- щением шестерни первой передачи и синхронизатора, а зад- ний ход включается перемещением блока, состоящего из двух шестерен, расположенных на отдельной оси. Первая передача включается перемещением назад шес- терни первой передачи ведомого вала. Ее наружные зубья входят в зацепление с шестерней первой передачи промежу- точного вала (рис. 61). Рис. 61. Включение первой передачи 131 Вторая передача включается перемещением шестерни первой передачи вперед. Ее внутренние зубья входят в за- цепление с торцевым венцом шестерни постоянного зацеп- ления второй передачи, при этом жестко соединяясь с ведо- мым валом (рис. 62). Третья передача включается перемещением назад муф- ты синхронизатора. Внутренние зубья муфты входят в за- цепление с торцовым венцом шестерни постоянного зацеп- ления третьей передачи, жестко соединяя ее с ведомым ва- лом (рис. 63). Четвертая передача включается перемещением вперед муфты синхронизатора, ее зубья входят в зацепление с вен- цом ведущего вала, соединяя ведущий и ведомый валы. Промежуточный вал в передаче крутящего момента не уча- ствует (рис Рис. 62. Включение второй передачи Рис. 63. Включение третьей передачи 132 Рис. 64. Включение четвертой передачи Задний ход включается перемещением блока шестерен заднего хода на оси до ввода в зацепление их с шестерня- ми первой передачи промежуточного и ведомого валов, (рис. 65). Рис. 65. Включение заднего хода Включение третьей и четвертой передач осуществляется при перемещении синхронизатора (рис. 66), который устро- ен следующим образом. На наружной поверхности ступи- цы, имеющей зубья и пазы, установлена скользящая муфта, связанная с вилкой переключения передач. В пазах ступицы расположены ползуны, которые прижимаются пружинны- ми кольцами к зубьям скользящей муфты. Два кольца с коническими поверхностями при включении передач сопри- касаются с соответствующими коническими поверхностями шестерен ведущего вала и включаемой передачи. Вследствие возникающего трения скорости вращения шестерни и муф- 133 1 — вилка; 2 — муфта; 3 — шестерня третьей передачи; 4 — шестерня ведущего вала; 5 — ступица; 6 — пружинное кольцо; 7 — конусное кольцо; 8 — ползун Рис. 66. Устройство синхронизатора ты уравниваются. Затем происходит включение соответству- ющей передачи зубчатой муфтой синхронизатора. Перемещение шестерен при включении и выключении передач в коробке производится с помощью механизма пе- реключения (рис. 67), который состоит из: • рычага; • ползунов; • вилок переключения; • фиксаторов; • замков; • предохранителя включения заднего хода. 134 Рис. 67. Механизм переключения коробки передач Для включения передачи перемещают верхний конец рычага в определенное положение, при этом нижний ко- нец рычага через переводную головку перемещает ползун с вилкой и шестерней до включения выбранной передачи. Для удержания шестерен коробки передач во включенном или нейтральном положении служат шариковые фиксато- ры. Чтобы переместить ползун при переключении пере- 135 дач, необходимо приложить усилие, достаточное для вы- талкивания шарика из выемки фиксатора. Чтобы не допустить одновременного включения двух передач, применяют замок, который изготовлен в виде шариков или стержней, размещенных в горизонтальном канале между ползунами. Переместить один из ползу- нов невозможно, пока часть шарика или конец стержня не выйдет в выемку ползуна соседней передачи и не за- стопорит его. Для предотвращения включения заднего хода при дви- жении вперед применяют предохранитель, который раз- мещен в переводной головке. Его конструкция делает воз- можным включение заднего хода только при значитель- ном усилии, приложенном к рычагу переключения или при перемещении рычага с выполнением дополнительного дви- жения. В ряде моделей автомобилей используется дистанци- онный механический привод переключения передач, ко- торый состоит из системы рычагов и тяг, соединенных с рычагом механизма переключения передач, расположен- ного на крышке коробки передач. В многовальных коробках передач заложено исполь- зование повышающего редуктора (делителя) с целью улуч- шения тяговой мощности автомобиля. Управление меха- низмом переключения передач делителя осуществляется пневматической системой (рис. 68). При включении пере- ключателя на рычаге переключения передач в верхнее или нижнее положение трос перемещает золотник крана управ- ления, и сжатый воздух через редукционный клапан под- водится к воздухораспределителю, устанавливая его зо- лотник в одно из двух крайних положений. При нажатии на педаль сцепления упор толкателя открывает клапан включения делителя, через который воздух поступает в ту или иную полость силового цилиндра, передвигает пор- шень со штоком и вилку синхронизатора делителя. 136 |