Характеристика привода передних колес на примере ВАЗ 2110

2.2. Назначение и устройство  трансмиссии

   Трансмиссия  предназначена для передачи крутящего  момента от двигателя к ведущим колесам, а также для изменения крутящего момента в зависимости от текущих условий движения автомобиля. Составными частями  трансмиссии  являются коробка переключения передач, сцепление, карданная передача, главная передача, дифференциал  и  полуоси.

   Сцепление однодисковое, с центральной нажимной пружиной. Кожух сцепления крепится к маховику шестью болтами, а с  нажимным диском соединяется тремя  парами упругих пластин.

   Ведомый диск в сборе с демпфером расположен на шлицах первичного вала коробки  передач.

   Сцепление автомобилей с двигателем ВАЗ-2110 отличается от сцеплений других моделей семейства характеристиками нажимной пружины ведущей части сцепления и пружинами демпфера ведомого диска.

   Для различия ведущих частей сцепления  на сцеплении  выполнена метка в виде отверстия в одной из прорезей лепестков нажимной пружины. На двух пружинах демпфера ведомого диска есть полоски краски белого цвета.

   

   Рис. 2 Привод выключения сцепления: 1 - оболочка троса; 2 - нижний наконечник оболочки троса; 3 - кронштейн крепления троса; 4 - защитный чехол троса; 5 - нижний наконечник троса; 6 - регулировочная гайка; 7 - контргайка; 8 - поводок троса; 9 - вилка выключения сцепления; 10 - верхний наконечник троса; 11 - упорная пластина; 12 - верхний наконечник оболочки троса; 13 - уплотнитель; 14 - педаль сцепления; 15 - пружина педали сцепления; 16 - кронштейн педали сцепления

   Привод  выключения сцепления тросовый, беззазорный (зазоры в приводе отсутствуют).

   Педаль  сцепления 14 (рис.2) установлена в кронштейне 16 на оси. Верхняя часть педали соединяется с наконечником троса 10. Верхний наконечник оболочки 12 закреплен на кронштейне педали сцепления при помощи упорной пластины 11. Нижний наконечник 2 закреплен в кронштейне 3 на силовом агрегате. Поводок 8 троса соединен с вилкой 9 выключения сцепления. Подшипник выключения сцепления закрытого типа, в процессе эксплуатации не требует смазки. Основным параметром, определяющим работу привода сцепления, является ход педали сцепления до упора в коврик пола кузова.

   Основное  предназначение коробки переключения передач — изменение крутящего момента по величине и направлению и передача его от двигателя к ведущим колесам. Таким образом, с помощью КПП при постоянной мощности двигателя осуществляется изменение силы тяги на ведущих колесах автомобиля. Коробка передач позволяет включить движение задним ходом, а также обеспечить разъединение двигателя и ведущих колес автомобиля.

   На  современных автомобилях устанавливаются  механические или автоматические КПП.

   Основными составными элементами механической коробки передач являются (рис. 3):

   - картер;

   - первичный, вторичный и промежуточные валы с шестернями;

   - дополнительный вал;

   - шестерни заднего хода;

   - синхронизаторы;

   - механизм переключения передач;

   - замковое устройство;

   - блокировочное устройство;

   - рычаг переключения передач.

    

   Рис. 3. Коробка переключения передач с рычагом

   Все содержимое КПП расположено в  картере. Он закреплен на картере  сцепления. Половину объема картера  коробки передач занимает специальное  трансмиссионное масло: необходимость его обусловлена тем, что детали работают при больших нагрузках и должны хорошо смазываться. На некоторых автомобилях в коробку передач можно заливать обычное моторное масло. Как правило, замена масла в КПП производится редко, а во многих современных машинах масло, залитое при изготовлении автомобиля, используется на протяжении всего срока эксплуатации.

   Для обеспечения бесшумного и плавного переключения передач используются специальные приборы, называемые синхронизаторами. Они уравнивают угловые скорости вращающихся шестерен.

   Механизм  переключения передач является основным узлом КПП и предназначается  для смены передач. Данным механизмом управляют с помощью рычага переключения передач, установленного в салоне автомобиля между передними сиденьями. Чтобы  исключить возможность включения сразу двух передач (это чревато печальными последствиями), предусмотрено специальное замковое устройство. Для предотвращения самопроизвольного выключения передач в КПП используется блокировочное устройство.

   Принцип работы коробки передач заключается в том, что на разных шестернях имеется разное количество зубьев. Например, коленвал двигателя вращается со скоростью 2000 оборотов в минуту и передает этот крутящий момент на первичный вал с шестерней, которая входит в зацепление с другой шестерней, большей по размеру и имеющей в два раза больше зубьев. Вал, на котором установлена эта вторая шестерня, будет вращаться в два раза меньшей скоростью, то есть 1000 оборотов в минуту. При использовании разных сочетаний входящих в зацепление шестерен (установленных на разных валах) этот принцип позволяет получать и передавать на ведущие колеса разный крутящий момент. В результате при вращении коленвала со скоростью 2000 оборотов в минуту ведущие колеса при включении соответствующих передач могут вращаться, например, со скоростью 1000 или 500 оборотов в минуту и т. д.

   Чтобы автомобиль мог двигаться задним ходом, предусмотрено использование  задней передачи. При этом вторичный  вал КПП вращается в обратную сторону, что достигается за счет использования нечетного количества входящих в зацепление шестерен (в этом случае направление крутящего момента меняется на противоположное). «Нечетная» шестерня установлена на дополнительном валу коробки передач.

   Водитель  автомобиля самостоятельно переключает передачи с помощью рычага, в зависимости от условий езды, режима работы двигателя, его возможностей, а также иных факторов. На современных легковых автомобилях чаще всего устанавливается пятиступенчатая КПП: это означает, что машина имеет пять передач для движения вперед и одну передачу для движения назад.

   В каждом легковом автомобиле действует  такой принцип: чем ниже передача, тем она мощнее, но в то же время  медленнее. Поэтому самыми сильными передачами, предназначенными для трогания с места и движения на малой скорости, являются первая и задняя.

   При их включении двигатель легко  крутит колеса, однако с большой  скоростью на них не поедешь: мотор  будет работать на больших оборотах, громко реветь, но быстрее примерно 10–20 км/ч машина не поедет.

   После того как автомобиль тронулся с места и немного разогнался, следует переключиться на вторую передачу — менее мощную, но зато более скоростную. На ней уже можно разогнать автомобиль еще больше, чтобы переключиться на третью передачу — еще более скоростную и менее мощную, и т. д.

   На  низких передачах двигатель потребляет больше топлива, чем на высоких. То есть чем выше передача, тем более экономичная  езда.

   В процессе езды водителю приходится не только повышать передачи, но и иногда переходить на пониженные. Например, при движении в гору мощности пятой или четвертой передачи может не хватить и необходимо перейти на более мощную пониженную передачу.

   Коробка передач является довольно надежным агрегатом, исправно работающим на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля. Достаточно лишь следить за уровнем масла и подливать его либо менять. Чаще всего КПП выходит из строя по причине того, что водитель слишком неаккуратно пользуется рычагом переключения передач (резко дергает его, пытается переключить передачи при не полностью выключенном сцеплении и т. п.).

 

   2.3. Восстановление привода  передних колес.

   Переднеприводной  автомобиль характеризуется прежде всего тем, что  передние  управляемые  колеса  одновременно являются ведущими. Для поворота ведущих  колес  на валах (полуосях)  привода располагаются шаровые шарниры, которые должны допускать поворот колес без изменения скорости их вращения. Этому условию удовлетворяют карданы равных угловых скоростей (синхронные шаровые шарниры). Обычный карданный шарнир в этих условиях быстро выходит из строя, так как при отклонениях его ведущего и ведомого звеньев создается неравномерная по угловой скорости передача вращения на ведомое звено. Это вызывает перегрузку валов  привода  и быстрый износ карданного шарнира.

   У современных переднеприводных автомобилей для  привода   передних   колес  применяются полуоси с двумя синхронными шаровыми шарнирами: у ведущего  колеса  жесткого типа (с угловой степенью свободы), а у силового агрегата - универсального типа (с угловой и осевой степенью свободы).

   Применяемый на автомобиле  привод   передних   колес  компактен и надежен. Его  долговечность при правильной эксплуатации автомобиля высокая. Это обеспечивается совершенством конструкции шарниров, подбором улучшенных материалов, точностью изготовления деталей, хорошей герметичностью шарниров и применением специальной смазки. Приводы передних колес 

    

 

   

   1 – корпус наружного шарнира; 

   2 – стопорное кольцо;

   3 – обойма;

   4 – шарик; 

   5 – наружный хомут; 

   6 – сепаратор; 

   7 – упорное кольцо;

   8 – защитный чехол;

   9 – внутренний хомут; 

   10 – вал привода колеса;

   11 – фиксатор внутреннего шарнира; 

   12 – корпус внутреннего шарнира; 

   13 – стопорное кольцо корпуса  внутреннего шарнира; 

   А – контрольный размер  

   Приводы  правого  и левого   колес  имеют одинаковую конструкцию и отличаются валами, который у  привода  левого  колеса  сплошной, а у правого - трубчатый, а также длиной. Последнее объясняется смещением коробки передач в левую сторону от оси автомобиля.

     Привод  каждого  колеса  состоит из двух карданных шарниров равных угловых скоростей и вала. Наружный шарнир, соединенный со ступицей колеса, состоит из корпуса, сепаратора, внутренней обоймы и шести шариков. В корпусе шарнира и в обойме выполнены радиусные дорожки качения, кривизна которых имеет меридианальное направление. В этих дорожках располагаются шарики, соединяющие между собой корпус и внутреннюю обойму. Шарики помещены в окнах сепаратора и удерживаются им в одной плоскости. Вследствие этого происходит центрация внутренней обоймы и корпуса шарнира. Рабочий угол поворота наружного шарнира до 42°.

   Внутренняя обойма насажена на шлицы вала до упора в кольцо. Удерживается обойма на шлицах вала стопорным кольцом. Сепаратор имеет сферическую поверхность и окна под шарики. Он обеспечивает синхронность вращения соединяемых шарниром валов за счет установки шариков бессекторной плоскости угла пересекающихся осей звеньев шарнира, то есть выполняет роль делителя. Вследствие этого, независимо от угла поворота шарнира, шарики всегда удерживаются в плоскости постоянной частоты вращения. Одновременно через сепаратор передается крутящий момент.

   Для герметизации полости шарнира применяется  гофрированный резиновый чехол, который на корпусе шарнира и на валу  привода   колеса  крепится хомутами. Герметичность мест посадки чехла обеспечивается кольцевыми канавками на корпусе шарнира, в которые вдавливается чехол при затягивании хомута. С другой стороны канавки выполнены в самом чехле, они создают лабиринтное уплотнение. Осевое фиксирование чехла на валу достигается упорными буртиками на валу  привода. Стягивающие хомуты выполнены из стальной ленты, на которой выштампованы три гнезда и один фиксирующий зуб. Два гнезда служат для стягивания хомута специальным приспособлением, в третье заходит фиксирующий зуб. На шлицевой наконечник корпуса шарнира насаживается ступица  переднего   колеса. Она крепится самоконтрящейся гайкой.

   Внутренний  шарнир соединяется с полуосевой шестерней дифференциала. Он имеет  незначительные конструктивные отличия  по сравнению с наружным шарниром. Это прежде всего тем, что дорожки в корпусе шарнира и в обойме выполнены прямыми, а не радиусными, что позволяет деталям шарнира перемещаться в продольном направлении. Это необходимо для компенсации перемещений, вызванных колебаниями  передней  подвески и силового агрегата. Продольное перемещение обоймы в корпусе шарнира ограничивается с одной стороны проволочным фиксатором, с другой - пластмассовым буфером. Фиксатор установлен в канавку корпуса шарнира, а буфер в торец вала  привода   колеса. Хвостовик корпуса шарнира соединяется при помощи шлиц с полуосевой шестерней дифференциала. Полуосевая шестерня удерживается на шлицах вала стопорным кольцом.

   Защита  деталей шарнира от воздействия  влаги и грязи осуществляется таким же образом, как и у наружного шарнира.

   При сборке карданных шарниров в них  закладывается специальная смазка ШРУС-4. При эксплуатации автомобиля замена смазки не производится, если чехлы  обеспечивают герметичность шарниров.

   Приводы   передних   колес  работают в  наиболее тяжелых и неблагоприятных условиях, так как они расположены в зоне наибольшего воздействия влаги и грязи и передают крутящий момент на колеса под постоянно изменяющимися углами и нагрузками. Высокая точность изготовления деталей шарниров, применение высококачественных материалов и смазки обеспечивают надежную работу узла и в этих условиях, но только при сохранении герметичности шарниров. Поэтому необходимо периодически проверять состояние защитных чехлов и хомутов, чтобы своевременно обнаружить на них трещины, деформации или следы задевания о дорожное покрытие и принять меры по их замене. Этим самым предупреждается преждевременное изнашивание шарниров.