что это, значение, принцип работы

Трансмиссия автомобиля — это взаимосвязанные узлы и агрегаты, обеспечивающие передачу крутящего момента от коленвала мотора на ведущие колеса.

Назначение и типы автомобильной трансмиссии

Трансмиссия выполняет три функции:

Типы автомобильной трансмиссии классифицируются на основании преобразуемой энергии:

• Механическая. Агрегаты передают механическую энергию вращения, меняя скорость и крутящий момент. Самый простой и дешевый механизм, используемый больше века.

• Электрическая. Энергия ДВС преобразуется в электричество, которое питает электродвигатели, соединенные с колесами. Такие решения используются на тяжелых карьерных самосвалах и прототипах гибридных автомобилей с ДВС и аккумуляторной батареей.

• Гидрообъемная. Энергия мотора машины преобразуется в поток жидкости, который вращает крыльчатку, приводящую в движение ведущие колеса.

• Комбинированная. К ней относятся электромеханические и гидромеханические устройства. Самая распространенная разновидность — автоматическая трансмиссия с гидротрансформатором.

В зависимости и способа управления преобразованием крутящего момента (типа КПП) различают ручную (МКПП) и автоматическую (АКПП) трансмиссию.

• Механическая КПП отличается экономичностью, дешевизной, надежностью и более высоким КПД. Она позволяет завести авто «с толкача», буксировать авто и двигаться по дороге «накатом». Также машины с МКПП легче заводятся на морозе.
  Минусы «механики» — более сложное управление автомобилем и наличие сцепления, которое легко вывести из строя при неумелой эксплуатации.

• Роботизированная КПП представляет собой классическую «механику», оснащенную сервоприводами. Они самостоятельно переключают передачи и отключают сцепление, делая третью педаль ненужной. Машины с роботизированной коробкой передач можно буксировать. Как и МКПП, «робот» помогает экономить топливо при движении «накатом». Даже новичку легко управлять авто с роботизированной КПП. Однако она менее надежна и отличается высокой ценой ремонта. В отличие от других АКПП, «робот» переключает передачи рывками, а не плавно меняет крутящий момент.

• АКПП с гидротрансформатором передает крутящий момент от двигателя через крыльчатки, находящиеся в жидкости (масле). Гидротрансформатор отличается высокой надежностью и предохраняет двигатель от чрезмерной загрузки. При соблюдении регламента обслуживания он проходит 300-400 тысяч километров. Такие АКПП отличаются мягким изменением крутящего момента и не позволяют машине скатиться назад, трогаясь на горку. Однако ремонт этих агрегатов слишком сложный и дорогой. Отсутствие жесткой связи с двигателем ухудшает динамику и КПД.

• Вариаторные АКПП изменяют крутящий момент за счет изменения размеров ведущей и ведомой шестеренок или шкивов. В зависимости от детали, передающей крутящий момент, различают ременные, клиномерные и торовые вариаторы. В легковых авто применяется преимущественно ременные передачи. Их преимущество — высокий КПД, хорошая динамика и отсутствие толчков и рывков при переключении. Однако они, как и АКПП с гидротрансформатором, не позволяют буксировать авто и отличаются сложностью и дороговизной ремонта.

Ведущие колеса, на которые трансмиссия передает энергию, могут быть передними или задними (передне- и заднеприводные машины). Также применяются полноприводные конструкции, в которых все четыре колеса являются ведущими.

Устройство трансмиссии

Крутящий момент от мотора автомобиля к колесам передают следующие детали и узлы:

• коробка переключения передач;

• сцепление;

• главная передача;

• кардан и (или) ШРУСы;

• дифференциал либо несколько (2-3) дифференциалов.

Конструкция отличается в зависимости от установленной КПП и типа привода:

• на машинах с АКПП отсутствует сцепление;

• на заднеприводных авто зачастую нет ШРУСов;

• автомобили с передними ведущими колесами не оборудуются карданами;

• на полноприводных машинах устанавливается не один, а три дифференциала: передний, задний и межосевой.

Давайте отдельно рассмотрим функции каждого из агрегатов.

• Сцепление служит для кратковременного отключения механической связи между двигателем и КПП. Оно позволяет плавно разъединять и соединять их, обеспечивая беспрепятственное переключение передач и предохраняя двигатель и КПП от перегрузок во время старта с места или смены передачи.

• Коробка передач меняет крутящий момент, приходящий на колеса, скорость вращения приводных валов и направление движения машины. Она обеспечивает долговременное отключение вала двигателя от трансмиссии при буксировке или движении «накатом» (актуально для роботизированных и ручных КПП).

• Карданная передача (кардан) передает вращение с вала КПП на шестерню ведущего моста заднеприводного авто (вернее, на его главную передачу). Он обеспечивает подвижность соединения и не препятствует свободному ходу моста при движении по неровной дороге.

• Главная передача, расположенная в КПП или ведущем мосту, увеличивает крутящий момент двигателя, который передается на полуоси колес. На заднеприводных авто используется гипоидная передача, объединенная с дифференциалом. В переднеприводных авто главная передача совмещена с КПП.

• Дифференциал перераспределяет вращающий момент между ведущими колесами либо осями (последнее актуально на полноприводном авто). Он позволяет колесам крутиться с разными скоростями. Это предотвращает снос оси при повороте и уменьшает расход топлива и износ шин во время движения по неровной дороге. Узел устанавливается в заднем мосту или КПП (в задне- и переднеприводных машинах соответственно). Полноприводные авто оснащаются межосевыми дифференциалами и устройствами блокировки дифференциала, повышающими проходимость на снегу, грязи, песке или льду.

• Шарниры равных угловых скоростей передают вращение от дифференциала на ведущие колеса переднеприводных и полноприводных автомобилей. Различают внешние и внутренние ШРУСы. Первые устанавливаются со стороны колес, вторые — со стороны КПП. Детали соединяются приводными валами.

Трансмиссии полноприводных авто имеют несколько типов конструкции, включающих элементы передне- и заднеприводной компоновки, дополненные раздаточной коробкой. Особую нишу занимают появившиеся на рынке электромобили. В них отсутствуют КПП и дифференциалы, а электромоторы имеют прямую механическую связь с ведущими колесами.

Другие автотермины

1. тахометр
2. типтроник (tiptronic)
3. тормозной путь
4. торпеда
5. трамблер
6. трансмиссия
7. тяга

наверх

10 каверзных вопросов про трансмиссию (и ответы экспертов) — журнал За рулем

Надо ли прогревать вариатор? Зачем нужны виртуальные передачи? Чем ШРУС лучше кардана? Для чего применяют дорогой двухмассовый маховик? Рассказываем простыми словами.

«Людям, на самом деле, не стоит знать, как работает компьютер. Большинство из них не представляют себе, как работает трансмиссия в авто, но это не мешает им водить машину».
Стив Джобс

Слово «трансмиссия» произошло от латинского transmissio – «пересылка, передача». Трансмиссия автомобиля – это совокупность узлов и агрегатов, служащая для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса и позволяющая изменять величину момента и направление вращения. Эта совокупность вызывает разнообразные вопросы читателей – и вот ответы на самые популярные из них.

8 заблуждений о вариаторах. И один реальный недостаток5 основных неисправностей вариатора Jatco JF011C какой трансмиссией не нужен ручник? Эксклюзивный тест

1. Какая из коробок передач самая простая?

Лучший способ сберечь нервы и деньги — подписаться на любимый журнал

Несмотря на то что массовое применение на автомобилях получили вначале ручные коробки передач, а затем гидромеханические, самым простым устройством для изменения передаточного отношения трансмиссии является… вариатор! Ведь в нем фактически только один основной элемент: ремень, взаимодействующий с раздвигающимися конусами – он соединяет входной и выходной вал, обеспечивая достаточно широкий диапазон передаточных отношений. Но простая – еще не значит надежная…

НЕСУЩЕСТВУЮЩАЯ ТРАНСМИССИЯ

Карданный вал, коробка передач, дифференциал, приводы колес со ШРУСами и т. п. — все это относится к трансмиссии. Однако термин «автоматическая» при этом можно отнести только к коробке передач, ведь автоматических, к примеру, ШРУСов не существует. Поэтому и трансмиссия не может быть автоматической – такая терминология используется только «ради красного словца». С таким же успехом можно назвать автоматическим весь автомобиль при наличии в нем АКП.

2. Что лучше для вариатора – ремень или цепь?

Клиноременной вариатор (Mitsubishi, Nissan, Renault, Лада и т. д.) – это на сегодняшний день наиболее распространенный тип бесступенчатых коробок передач. Ресурс ремня, как правило, ограничен – около 150 тысяч км. Клиноцепной вариатор встречается реже (различные модели Audi, Subaru, Kia) – ресурс его несколько выше, и он рассчитан на более высокие нагрузки.

3. Почему роботы с двумя сцеплениями быстро переключаются?

14 способов угробить автомат: не повторяйте этих ошибок!

Потому что в таких коробках за четные и нечетные передачи отвечают отдельные первичные валы и, соответственно, отдельные диски сцепления. Скажем, если вы едете на первой передаче, то второй вал уже вращается на второй! Именно благодаря такому «горячему резерву» переключение происходит за миллисекунды, а рывки во время смены передач практически не ощущаются. Но это – при последовательном переключении передач. А при скачке сразу на несколько передач, например, с седьмой на третью, – скорость переключения ниже, поскольку коробка не может предугадать, в какой момент и на сколько водитель вдруг резко нажмет педаль газа.

4. С какой целью в бесступенчатых вариаторах используют виртуальные передачи?

Технических причин в этом решении нет. Но такие коробки больше нравятся водителям, потому что мотор избавляется от монотонного звучания – его обороты меняются, что более привычно нашему слуху.

5. Надо ли прогревать трансмиссию?

Надо. В отличие от двигателя, который может прогреваться даже на стоянке на холостом ходу, элементы трансмиссии набирают температуру только в движении за счет трения. Поэтому рекомендации избегать резких нагрузок в первые минуты движения относятся не только к мотору, но и к трансмиссии.

6. Для чего применяют дорогой двухмассовый маховик?

Маховик – это пограничник, стоящий между двигателем и трансмиссией. Раньше маховик представлял собой обточенную чугунную отливку с плоской поверхностью для контакта с ведомым диском сцепления – и на него был напрессован зубчатый венец для шестерни стартера.

Бензиновый или дизельный: чьи лошади сильнее?

Сейчас более половины автомобилей с механической коробкой передач комплектуют двухмассовым маховиком. Одна его часть по-прежнему жестко соединена с фланцем коленчатого вала, а другая, по которой работает сцепление, может поворачиваться относительно первой. Их связывают мощные пружины, ограничивающие угол взаимного поворота. Это демпфер крутильных колебаний, облегчающий работу трансмиссии при работе в паре с мощными моторами, имеющими низкие обороты холостого хода в угоду экологии. При поломке двухмассового маховика многие стремятся заменить его обычным, но вскоре понимают, какого комфорта при вождении они лишились.

7. Полукарданный шарнир – это половинка шарнира?

Нет, это полноценный шарнир, обеспечивающий работу при небольших углах скрещивания валов. А ещё он резиновый, и потому очень эффективно снижает крутильные колебания в трансмиссии. Примером может быть упругая резиновая муфта типа Giubo («Джубо»), которая устанавливалась между коробкой передач и карданным валом в Жигулях.

Упругая муфта тремя отверстиями крепится к ведущему валу и тремя – к ведомому.

8. Что такое универсальный шарнир?

Универсальным шарниром равных угловых скоростей называется такой, который может компенсировать как угловые, так и осевые взаимные перемещения валов. Их ставят на приводы ведущих колес в качестве внутренних – там, где угол работы больше 20–25 градусов не требуется. Для наружных, обеспечивающих поворот колес, нужны большие углы. Такие шарниры выполняют по схемам GKN, Lubro – с шариками в качестве рабочих тел. Однако стали популярны и трехшиповые шарниры – триподы.

Внутренний ШРУС Renault Duster – одна из разновидностей трехшипового шарнира.

9. Существуют ли шрусовые карданы?

При проектировании автомобилей наряду с классическими карданными валами применяют валы со ШРУСами. Так делают некоторые производители заднеприводных автомобилей. А, например, на вазовских полноприводных автомобилях ШРУСы на карданы начали ставить сначала тюнинговые фирмы, а затем такие машины пошли и с главного конвейера. Сейчас Лада Niva Travel имеет валы привода передней оси и заднего моста со ШРУСами.

Восьмишариковый ШРУС

ПОЛУОСИ – ВАМ ДЛИННУЮ ИЛИ ПОКОРОЧЕ?

К приводным валам разной длины все привыкли еще со времен ВАЗ‑2108. А полуоси в балке заднего моста у автомобилей обычно были одинаковыми: так проще и дешевле. Но у Оды (она же – Иж‑2126) использовались полуоси разной длины. По компоновочным соображениям двигатель и вся линия трансмиссии ижевской машины были смещены вправо от продольной оси, поэтому левая полуось оказалась длиннее.

10. Чем ШРУС лучше кардана?

Удобную для установки в приводы управляемых колес характеристику обеспечивают разными способами. Вначале были разработаны кулачковые шарниры, но они отличались высоким трением и ускоренным износом. Затем появились шариковые и трехшиповые конструкции, в которых трение скольжения было заменено трением качения.

Сдвоенный карданный шарнир громоздок, но обеспечивает равномерное вращение.

Автомат, вариатор или робот: что лучше для кроссовера?

Карданный шарнир (или шарнир Гука) представляет собой две вилки, между которыми установлена крестовина. При нахождении валов на одной оси одиночный карданный шарнир передает вращение равномерно. Но по мере роста угла между валами выходной будет вращаться всё более неравномерно. Он будет то забегать вперед, то отставать от ведущего вала. Устранить это явление можно, применив связку из двух шарниров. При этом вилки промежуточного вала должны быть параллельны, а входной и выходной валы либо параллельны, либо располагаться так, чтобы промежуточный вал стоял под одинаковыми углами к обоим валам. В приводе управляемых колес одиночный шарнир Гука ставить нельзя из-за неравномерного вращения и соответствующих вибраций. А сдвоенные шарниры применяют разве что на тяжелой технике, где есть много места.

Что трансформирует гидротрансформатор, в чем разница между сухим и мокрым сцеплениями, почему загрязняются жидкости в трансмиссии (и почему там жидкость, а не масло), мы еще расскажем — заходите почаще!

• Когда менять масло в коробке? Графики для разных моделей тут.

Системы механической передачи энергии, промышленные высокоскоростные подшипники и редукторы

Анализ критических скоростей на валу HS (диаграмма Кэмпбелла)

BCSA GEAR предлагает вам уникальные решения, соответствующие вашим конкретным потребностям в области промышленной механической передачи мощности. Мы проектируем и производим системы передачи электроэнергии.

Его конструкторский отдел обладает реальными ноу-хау и большим опытом в разработке механических трансмиссий решений.
Наша команда инженеров может рассчитывать, в частности, на их анализ динамического поведения для получения знаний о линиях HS.

Эти знания позволяют нам проектировать новых систем и обеспечивать их надлежащее функционирование.

Типы систем передачи электроэнергии:

Редуктор для балансировочных станков.

Машины переключения скоростей для высокоскоростных систем балансировки роторов:

Мы уже спроектировали около тридцати ступеней переключения передач устройств такого рода. Их специфика заключается в движении с большими нагрузками, что означает с высоким крутящим моментом и с высокой мощностью (до 10 мВт и 115 000 Нм). При этом они допускают высокоскоростных систем трансмиссии  (до 30 0000 об/мин).
Их конструкция позволяет переключать скоростей на на одном и том же валу HS.
Эти скоростей переключения могут управляться вручную или дистанционно с помощью электрического домкрата.
Вспомогательные приводы встроены для обеспечения ступенчатого вращения турбины.

Высокоскоростные подшипники, используемые в качестве интерфейса, совместимого с вакуумным корпусом:

Высокоскоростные подшипники, совместимые с вакуумом, тестируемые машины HSB

Из-за высокоскоростного трения воздуха вакуумные установки обычно используются для целей тестирования. Мы проектируем высокоскоростные подшипники , способные обеспечить уплотнение вакуумной зоны  при передаче необходимого крутящего момента на высокой скорости . Мы также интегрируем ограничения, такие как осевая и радиальная нагрузка, создаваемая приложением, или осевой люфт, облегчающий установку.

Маховики со встроенными измерителями крутящего момента для испытаний тормозной системы:

В рамках испытаний тормозной системы были разработаны машины с маховиками . Эти редукторы позволяют выбрать один или несколько инерционных на одном и том же валу. Кроме того, как и в других проектах, мы планировали интегрировать датчик крутящего момента . Тормоза закреплены непосредственно на нашем корпусе, а подшипник защищает машину от процесса торможения, гарантируя долговечность установки.

Маховик для проверки тормозной системы с выбором инерции

Маховик для проверки тормозной системы.

Маховик, вид изнутри, одинарная инерционная система

Маховик со встроенным измерителем крутящего момента

Инновационные средства защиты механической передачи

Подшипники на амортизирующей прокладке

Большинство наших редукторов позволяет нашим клиентам проводить испытания. Некоторые из этих испытаний сложны для механика, в основном для тестируемого устройства, но также и для приводных машин, в частности, в разрушающие испытания.
Таким образом, мы стремились защитить наши редукторы от этих побочных эффектов.
Здесь под нашей коробкой передач установлены подшипники с защитой от усталостных испытаний вибрации.

Коробка передач с системой защиты подшипников

Устройство для прорезания канавок

Мы предлагаем устройства с канавками для сдвига с предохранителями трансмиссии с настраиваемым крутящим моментом для защиты приводных линий.

Предохранители коробки передач

Свяжитесь с нами для получения более подробной информации

Что делает трансмиссия?

Опубликовано
Сб, 23 июня 2018 г.

Задача трансмиссии автомобиля состоит в том, чтобы убедиться, что на ваши колеса поступает необходимое количество мощности для движения с заданной скоростью. Он работает, переключая передачи очень похоже на то, что вы видите на многоскоростном велосипеде. На велосипеде, если цепь снята, машина не поедет, а если цепь на слишком высокой передаче, у вас будут проблемы с троганием с места. Тот же принцип применим к вашей трансмиссии, и если вы не будете поддерживать ее в хорошем состоянии, вы потеряете экономию топлива или, возможно, вообще не сможете водить машину.

Как работает механическая коробка передач

Механическая коробка передач — это, по сути, более мощная версия переключателя передач велосипеда. Несмотря на то, что в вашем автомобиле нет цепи, как в велосипеде, двигатель и трансмиссия должны быть временно отключены, точно так же, как велосипедная цепь временно снимается с передач при переключении вверх или вниз. В вашем автомобиле нажатие на сцепление отключает двигатель и трансмиссию. Когда вы регулируете рычаг переключения передач, это имеет тот же эффект, что и перемещение велосипедной цепи, и переводит ваш автомобиль на новую передачу. Как только вы переключитесь на новую передачу, вы можете отпустить сцепление и продолжить движение.

Как работает автоматическая коробка передач?

Автоматическая коробка передач по сути является автоматическим переключателем передач. Вместо того, чтобы вручную переключать передачи сцеплением на автомобиле с механической коробкой передач или переключателем передач на велосипеде, автоматическая коробка передач сделает все за вас. Вы когда-нибудь слышали, как звук вашего двигателя становится выше, а затем ниже, когда ваша машина разгоняется? Автомобиль на низкой передаче начнет бороться, поскольку его толкают на более высокие скорости. Автомобиль с автоматической коробкой передач оснащен гидротрансформатором, который улавливает эти изменения при ускорении и переключает вас на более высокую передачу. Тот же процесс работает в обратном порядке, когда вы замедляетесь.

Как проверить трансмиссионную жидкость?

Сначала прочитайте руководство по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы определить, должен ли он работать во время проверки. Это зависит от модели, и вы не получите точных показаний, если ваш двигатель выключен, когда он должен работать. Откройте капот и найдите щуп уровня трансмиссионной жидкости (не путайте его с масляным щупом). Когда вы вынимаете щуп, он должен быть покрыт жидкостью, и она должна доходить до полной индикаторной линии на щупе. Для проверки точности протрите щуп чистой ветошью и повторите проверку. Если все в порядке, замените щуп и закройте капот.

Когда менять трансмиссионную жидкость

У каждого производителя разные рекомендации по замене трансмиссионной жидкости в своих автомобилях. Некоторые рекомендуют каждые 30 000 миль, в то время как другие не рекомендуют замену до 100 000 миль. Ознакомьтесь с графиком технического обслуживания в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля и помните, что соблюдение этого графика может быть необходимо для сохранения вашей гарантии в силе. Однако график регулярного технического обслуживания — не единственное, что следует учитывать. Обычный означает именно это — обычное, среднее, типичное вождение. То, как вы используете свой автомобиль, может потребовать от вас более частых замен трансмиссионной жидкости или позволит вам рискнуть дольше обходиться без замены. Если вы часто толкаете свой автомобиль с резкими ускорениями, останавливаетесь и едете в пробках или тянете прицепы, вам нужно будет проверять свою трансмиссионную жидкость чаще, чем рекомендуется, чтобы убедиться, что она все еще в хорошем состоянии.

Как долить трансмиссионную жидкость

Если при проверке уровень трансмиссионной жидкости низкий, вы можете просто долить ее. Выньте щуп и залейте трансмиссионную жидкость в эту трубку. Двигайтесь медленно, потому что добавление слишком большого количества может повредить ваш двигатель так же сильно, как и недостаточное количество. Не бойтесь добавлять понемногу и используйте щуп, чтобы проверить свой прогресс. Если ваша трансмиссионная жидкость не в хорошем состоянии или вы не уверены, что это так, вы можете подумать о том, чтобы механик промыл вашу систему и заменил всю жидкость вместо того, чтобы просто долить ее.

Какого цвета трансмиссионная жидкость?

Трансмиссионная жидкость окрашена в розовый или красный цвет для лучшей видимости. Жидкость должна быть прозрачной и достаточно чистой, чтобы видеть сквозь нее. Видимая грязь или темный цвет могут быть признаками ухудшения качества трансмиссионных жидкостей или проблем с трансмиссией. Однако никогда не полагайтесь исключительно на цвет, потому что со временем он может потускнеть или стать темнее, а цвет используемого красителя может варьироваться в зависимости от производителя. Кроме того, не все проблемы одинаково влияют на цвет, поэтому всегда обращайтесь к механику, если вы подозреваете, что что-то не так — плата за диагностику намного меньше, чем стоимость новой трансмиссии.

Какой тип трансмиссионной жидкости следует использовать?

Каждая модель автомобиля имеет свои спецификации по типу трансмиссионной жидкости, которая ей необходима. Эти характеристики основаны на рабочей температуре двигателя и других факторах, уникальных для каждой модели. Для достижения наилучших результатов и во избежание возможных повреждений всегда используйте трансмиссионную жидкость, рекомендованную производителем вашего автомобиля (см.