Главная передача автомобиля — что это такое, устройство и для чего нужна
Расскажем про устройство главной передачи в автомобиле. Что это такое и для чего необходима. В чём различие для переднего и заднего привода. Основные неисправности в работе и как происходит обслуживание.
Что это такое
Главная передача — это элемент трансмиссии автомобиля с любым типом двигателя. Основная функция — преобразование крутящего момента для передачи его на ведущие колёса машины. Она обычно расположена по оси вращения ведущих колёс (в корпусе коробке передач или ведущего моста) и конструктивно это механический редуктор.
Для чего нужна
При движении автомобиля крутящий момент от двигателя передается коробке передач и затем, через главную передачу и дифференциал, на ведущие колеса. Главная передача позволяет увеличивать или уменьшать крутящий момент передаваемый колёсам автомобиля и одновременно уменьшать и увеличивать скорость вращения колес.
Передаточное число подбирается, чтобы максимальный крутящий момент и частота вращения ведущих колес находились в оптимальных значениях для конкретного автомобиля. Главная передача часто является объектом тюнинга. Например, в стандартной комплектации уставновлена ГП 3,7. Если водитель хочет, что машина быстрее разгонялась, то ставят ГП 4,1 или 4,3. Но максимальная скорость ухудшается.
Устройство
Главная передача — это не что иное, как шестеренчатый понижающий редуктор, в котором ведущая шестерня связана с вторичным валом КПП, а ведомая – с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения они различаются:
- цилиндрическая – применяется на машинах с поперечным расположением двигателя и коробки передач на переднем приводе;
- гипоидная – наиболее популярна, применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума;
- коническая – применяется редко, т.
к. имеет большие габариты и высокий уровень шума; - червячная – практически не применяется на машинах по причине сложности изготовления и высокой стоимости.
к. имеет большие габариты и высокий уровень шума;Из чего состоит
Главная передача с дифференциалом: 1 — полуоси; 2 — ведомая шестерня; 3 — ведущая шестерня; 4 — шестерни полуосей; 5 — шестерни-сателлиты.
Автомобили с передним и задним приводом имеют различное расположение главной передачи. У авто с передним приводом она расположена в корпусе коробки передач (КПП). Двигатель у таких машин расположен не вдоль, а поперек оси движения, значит нет необходимости изменять направление крутящего момента на 90°C, как у заднеприводных машин.
В авто с задним приводом главная передача установлена в корпусе ведущего моста и соединена с коробкой передач посредством карданного вала. В её функционал также входит разворот вращения на 90 градусов за счет конических шестерен. Несмотря на различные типы и расположение, предназначение главной передачи остается неизменным.
Основные неисправности
Шум («вой» главной передачи) при движении на большой скорости авто возникает из-за износа шестерен, неправильной их регулировке или при отсутствии масла в картере главной передачи. Для устранения неисправности необходимо отрегулировать зацепление шестерен, заменить изношенные детали, восстановить уровень масла.
Подтекание масла может быть через сальники и неплотные соединения. Для устранения неисправности следует заменить сальники, подтянуть крепления.
Как происходит обслуживание
Шестерни главной передачи требуют смазки. Хотя детали выглядят массивными «железяками», но тоже имеют запас прочности. Поэтому рекомендации относительно резких стартов и торможений, грубых включений сцепления и прочей перегрузки машины остаются в силе.
Трущиеся детали и зубья шестерен должны постоянно смазываться. Поэтому в картер заднего моста (у заднеприводных авто) или в картер блока – коробка передач, главная передача, дифференциал (у переднеприводных авто), заливается масло, уровень которого необходимо периодически контролировать.
Масло, в котором работают шестерни, имеет склонность к «утеканию» через неплотности в соединениях и через изношенные сальники.
Устройство главной передачи автомобиля — autoleek
Трансмиссия в конструкции авто обеспечивает изменение и передачу вращения от силовой установки на ведущие колеса. Эта составная часть включает в себя ряд узлов, среди которых и главная передача автомобиля.
Назначение, конструктивные особенности
Основная задача этого элемента сводится к изменению крутящего момента перед подачей его на привод колес. То же делает и коробка передач, но у неё существует возможность изменения передаточных чисел за счет ввода в зацепление тех или иных шестерен. Несмотря на наличие в конструкции автомобиля КПП, на выходе из нее крутящий момент небольшой, а скорость вращения выходного вала – высокая. Если передать вращение напрямую на ведущие колеса, то возникшая нагрузка «задавит» двигатель. В общем, авто просто не сможет сдвинуться с места.
Главная передача автомобиля обеспечивает повышение крутящего момента и снижение скорости вращения.
Но в отличие от КПП передаточное число у нее фиксированное.
Расположение главной передачи на примере обычной МКПП
Представляет собой эта передача на легковом авто обычный шестеренчатый одноступенчатый редуктор постоянного зацепления, состоящий из двух шестерен разного диаметра. Ведущая шестерня небольшая по размерам и связана она с выходным валом КПП, то есть вращение подается на нее. Ведомая же шестерня значительно больше по размерам и получаемое вращение она подает на приводные валы колес.
Передаточное число является соотношением количества зубьев шестерен редуктора. Для легковых авто этот параметр находится в диапазоне 3,5-4,5, а для грузовиков он достигает 5-7.
Чем больше передаточное число (больше количество зубьев ведомой шестерни относительно ведущей), тем выше крутящий момент, подаваемый на колеса. При этом тяговое усилие будет больше, но максимальная скорость ниже.
Передаточное число главное передачи подбирается исходя из эксплуатационных показателей силовой установки, а также других узлов трансмиссии.
Устройство главной передачи напрямую зависит от конструктивных особенностей самого автомобиля. Этот редуктор может быть, как отдельным узлом, установленным в своем картере (заднеприводные модели), так и входить в конструкцию КПП (авто с передним приводом).
Главная передача в заднеприводном автомобиле
Что касается некоторых полноприводных авто, то у них может использоваться разная компоновка. Если в таком автомобиле расположение силовой установки – поперечное, то главная передача передней оси входит в конструкцию КПП, а задней располагается в отдельном картере. У автомобиля с продольной компоновкой главные передачи на обоих осях отделены от КПП и раздаточной коробки.
В моделях с отделенной главной передачей, этот редуктор выполняет еще одну задачу – изменяет угол направления вращения на 90 град. То есть выходной вал КПП и приводные валы колес имеют перпендикулярное расположение.
Расположение главной передачи передней оси Audi
В переднеприводных моделях, где главная передача входит в конструкцию КПП, указанные валы имеют параллельное расположение, поскольку менять угол направления не нужно.
В ряде грузовых авто применяются двухступенчатые редукторы. Примечательно, что их конструкция может быть разной, но наибольшее распространение получила так называемая разнесенная компоновка, в которой используется один центральный редуктор и два колесных (бортовых). Такая конструкция позволяет существенно повысить крутящий момент, а соответственно и тяговое усилие на колесах.
Привод легковых автомобилей
Особенность работы редуктора сводится к тому, что он равномерно разделяет вращение на оба приводных вала. При прямолинейном движении такое условие является нормальным. Но при прохождении поворотов колеса одной оси проходят разное расстояние, поэтому необходимо изменение скорости вращения каждого из них. Это входит в задачу дифференциала, используемого в конструкции трансмиссии (он устанавливается на ведомой шестерне). В результате главная передача подает вращение на приводные валы не напрямую, а через дифференциал.
Виды и их применяемость
Основной характеристикой главных передач является тип шестерен и вид зацепления зубьев между ними.
На авто используются такие типы редукторов:
- Цилиндрический
- Конический
- Гипоидный
- Червячный
Випы главных передач
Цилиндрические шестерни применяются в главных передачах переднеприводных авто. Отсутствие надобности в изменении направления вращения и позволяет использовать такой редуктор. Зубья на шестернях – косые или шевронные.
Передаточное число для таких редукторов находится в диапазоне 3,5-4,2. Большее передаточное число не используется, поскольку для этого необходимо повышать размеры шестеренок, что сопровождается увеличением шумности работы передачи.
Коническая, гипоидная и червячная передачи используются там, где необходимо не только изменение передаточного числа, а и изменение направления вращения.
Конические редукторы применяются обычно на грузовых авто. Их особенность сводится к тому, что оси шестеренок перекрещиваются, то есть находятся на одном уровне. В таких передачах используются зубья косой или криволинейной формы.
На легковых авто этот тип редуктора не используется из-за значительных габаритных размеров и повышенной шумности.
На заднеприводных легковушках чаще всего применяется иной тип – гипоидный. Его особенность сводится к тому, что оси шестерен смещены. За счет расположения ведущей шестерни ниже относительно оси ведомой, удается уменьшить габариты редуктора. При этом этот тип передачи характеризуется повышенной устойчивостью к нагрузкам, а также плавностью и бесшумностью работы.
Червячные передачи – наименее распространенные и на авто практически не используются. Основная причина этого – сложность и дороговизна изготовления составных элементов.
Основные требования. Современные тенденции
Главным передачам выдвигается немало требований, основными из которых являются:
- Надежность;
- Минимальная потребность в обслуживании;
- Высокие показатели КПД;
- Плавность и бесшумность;
- Минимально возможные габаритные размеры.
Естественно, идеального варианта не существует, поэтому конструкторам при выборе типа главной передачи приходится искать компромиссы.
Отказаться от использования главной передачи в конструкции трансмиссии пока не получается, поэтому все наработки направлены на повышение эксплуатационных показателей.
Примечательно, что изменение рабочих параметров редуктора является одним из основных видов тюнинга трансмиссии. За счет установки шестерен с измененным передаточным числом можно существенно повлиять на динамику авто, максимальную скорость, расход топлива, нагрузку на КПП и силовой агрегат.
Напоследок стоит упомянуть особенности конструкции роботизированных КПП с двойным сцеплением, что сказывается и на устройстве главной передачи. В таких КПП парные и непарные передачи разделены, поэтому на выходе имеется два вторичных вала. И каждый из них передает вращение на свою ведущую шестерню главной передачи. То есть, в таких редукторах ведущих шестерен – две, а ведомая только одна.
Схема коробки передач DSG
Эта конструктивная особенность позволяет сделать передаточное число на редукторе изменяемым. Для этого всего лишь используются ведущие шестеренки с разным количеством зубьев.
Почему в автомобилях используются шестерни » Изучите советы по вождению
При обучении вождению обычно полезно получить базовое представление о том, как все работает, поскольку это может помочь вам управлять органами управления. Здесь мы рассмотрим, почему шестерни используются в автомобилях.
Автомобильный двигатель
Автомобильный двигатель сжигает топливо (химическая энергия) и преобразует эту энергию в движение (кинетическую энергию), которое вращает главный вал, который в конечном итоге приводит в движение опорные колеса. Когда двигатель включен, его скорость измеряется в оборотах в минуту или «об/мин».
Когда двигатель работает на холостом ходу, число оборотов в минуту составляет от 600 до 1000 об/мин. При нажатии на педаль акселератора сжигается больше топлива, что, в свою очередь, создает больше кинетической энергии.
Это заставляет двигатель работать быстрее, вплоть до 5000 об/мин и более.
Автомобильные шестерни
Мощность или сила, которую производит двигатель, называется «крутящим моментом», а коробка передач позволяет нам изменять величину крутящего момента в зависимости от скорости вращения опорных катков. Давайте подумаем о стандартной 5-ступенчатой механической коробке передач (коробке передач). У нас есть низкие передачи (1-я передача для самой низкой скорости опорных колес, но самый большой крутящий момент), поднимающиеся до самой высокой передачи (5-я передача для самой высокой скорости опорных колес, но наименьшего крутящего момента).
Автомобили очень тяжелые, поэтому, если бы вращающийся главный вал, идущий от двигателя, был соединен непосредственно с опорными катками, было бы очень трудно сдвинуть автомобиль с места, и двигатель почти наверняка заглох бы.
Фактически, если бы главный вал от двигателя был соединен непосредственно с опорными катками, это было бы эквивалентом постоянной 4-й передачи, что очень затруднило бы трогание с места.
Чтобы предотвратить остановку двигателя, нам нужны две вещи; сцепление (которое мы сейчас не будем рассматривать) и пониженные передачи, которые позволяют нам преобразовывать высокую скорость двигателя в низкую скорость на опорных колесах.
Внутри коробки передач находятся шестерни, соединенные с другими шестернями, которые формируют передаточные числа. «Входные шестерни» — это шестерни, которые подключены к источнику питания (двигателю), а «выходные шестерни» — это шестерни, приводимые в движение входными шестернями.
Схема коробки передач автомобиля от 1-й передачи, самой большой передачи до 5-й передачи, самой маленькой передачи. Водитель выбирает передачу, это приводит в действие вилку переключателя передач, которая перемещает муфту, чтобы заблокировать передачу. Когда шестерни разного размера соединяются вместе, они вращаются с разной скоростью и передают разную мощность.
Например, входная шестерня с 10 зубьями, соединенная с большей выходной шестерней с 20 зубьями, означает, что выходная шестерня будет вращаться вдвое медленнее входной шестерни, генерируя меньшую скорость, но большую мощность.
Пониженная передача
Небольшая входная передача, соединенная с большой выходной передачей, создает большую мощность, но очень малую скорость. Это называется пониженной передачей (1-й передачей), идеально подходящей для трогания автомобиля с места. Низкие передачи необходимы для того, чтобы мы могли трогаться с места, и это одна из основных причин, по которой передачи используются в автомобилях.
Высокая передача
И наоборот, большая входная передача, соединенная с маленькой выходной передачей, создает небольшую мощность, но большую скорость и называется высокой передачей (5-й передачей), идеально подходящей для высоких скоростей движения. У движущегося автомобиля есть импульс, поэтому ему не требуется передача с большой мощностью.
Высокие передачи, такие как 5-я или 6-я, позволяют автомобилю двигаться с большей скоростью, чем мог бы двигатель, если бы у него не было передач.
В конечном счете, шестерни используются в автомобилях для того, чтобы мы могли комбинировать скорость двигателя (об/мин) с правильным количеством мощности (крутящим моментом) для выполнения такой задачи, как трогание с места или движение на высокой скорости.
Для чего используется каждое снаряжение? » Изучите советы по вождению
Многие водители-учащиеся находят множество передач немного пугающими и задаются вопросом, для чего каждая передача используется. Знание того, для чего используется каждая передача и когда ее использовать, не является навыком, который вам нужно освоить сразу, поскольку вы получите инструкции и подсказки от своего инструктора по вождению до и когда вам нужно это сделать.
Однако вам нужно начать с некоторых основ, и на этом мы объясним, для чего чаще всего используется каждая шестерня.
По сути, вам нужно переключить передачу, чтобы получить большую мощность (переключить на пониженную передачу для обгона или подъема в гору) или уменьшить количество используемого топлива (переключение на более высокую передачу заставляет двигатель работать медленнее, расходуя меньше топлива).
При обучении вождению вы должны смотреть вперед, по сторонам и сзади автомобиля (через внутренние и внешние зеркала), поэтому старайтесь не смотреть на передачи при переключении.
Чтобы обрести уверенность в переключении передач, потренируйтесь перед вождением автомобиля с выключенным двигателем и полностью нажатой педалью сцепления. Пройдите весь путь вверх по передачам, вниз по передачам, а также попрактикуйтесь в смене блоков, пока не сможете делать это, не глядя на рычаг.
Для чего используется 1-я передача?Для чего используется 1-я передача?
Вы будете использовать 1-ю передачу в автомобиле для:
- Трогания с места.
- Парковочные маневры.
- Медленное движение в пробках.
Для чего используется 2-я передача?
Вы будете использовать 2-ю передачу в автомобиле для:
- набора скорости после переключения с 1-й передачи.
- Трогание с места при спуске с крутого склона.
- Повороты налево и направо с одной дороги на другую.
Для чего используется 3-я передача?
Вы будете использовать 3-ю передачу в автомобиле для:
- набора скорости после переключения со 2-й передачи.
- Когда вам нужно переключиться с более высокой передачи, чтобы получить большую мощность (для движения в гору) или ускорения (для обгона).
- Когда вы хотите переключиться с более высокой передачи, чтобы помочь автомобилю замедлиться с помощью торможения двигателем.
Для чего используется 4-я передача?
Вы будете использовать 4-ю передачу в автомобиле для:
- набора скорости после переключения с 3-й передачи.
- Вождение по городам и городам со скоростью около 30 миль в час или около того.
- Немного больше мощности или ускорения при переключении на более низкую передачу с 5-й или 6-й.
- Когда вы хотите переключиться с более высокой передачи, чтобы помочь автомобилю замедлиться с помощью торможения двигателем.
Для чего используются 5-я и 6-я передачи?
Вы будете использовать 5-ю и 6-ю передачи в автомобиле для:
- Вождения на высоких скоростях по основным дорогам, дорогам с двусторонним движением и автомагистралям.
- Много лет назад большинство автомобилей имели 4 передачи переднего хода. 5-я передача была введена как экономичная крейсерская передача. Некоторые автомобили также имеют механическую 6-ступенчатую коробку передач. Наличие дополнительных передач может улучшить экономию топлива, а для более низких передач это может помочь некоторым транспортным средствам с внедорожными способностями или буксировать тяжелые грузы.
