Системы передачи (часть I)

Рис. DaimlerChrysler, архив

Системы передачи

В автомобильных транспортных средствах эти механизмы используются для передачи движения и крутящего момента от двигателя к ведомым колесам. Их задача - оптимально использовать мощность двигателя для преодоления переменного сопротивления движению.

Используемые в настоящее время легковые автомобили используют системы трансмиссии с полным приводом: спереди, сзади или спереди и сзади одновременно. Наиболее распространенной в настоящее время является конструкция с двигателем, расположенным в передней части автомобиля, и приводом, передаваемым на переднюю ось. Благодаря очень компактной конструкции это решение позволяет сократить автомобиль с 10 до 35 см по сравнению с аналогичными автомобилями с так называемыми классическая система привода, то есть с передним двигателем и задним приводом, а также с большим пассажирским и багажным отделением.

При переднем приводе двигатель сцепляется с коробкой передач и главной коробкой передач в одно целое. Из-за низкой нагрузки на передние колеса этот тип трансмиссии не использовался в тяжелых грузовых автомобилях. Тот же аргумент говорит против использования переднего привода в фургонах, однако производители этих автомобилей руководствуются более близким вариантом опускания пола и увеличения объема грузового пространства.

Варианты переднего привода

В прошлом разнообразие этих структур было намного больше, сейчас используются только два альтернативных решения. В первом (менее распространенном) двигатель размещен продольно перед передней осью, а во втором - поперечно перед передней осью. Продольное расположение двигателя позволяет снизить вес передней оси транспортного средства, что обеспечивает большую устойчивость движения при боковых порывах ветра и улучшает сцепление с дорогой, особенно в зимних условиях. Продольное положение двигателя способствует сотрудничеству с автоматической коробкой передач, которая по сравнению с механической коробкой передач занимает больше места в конструкции автомобиля. К недостаткам этого решения относится необходимость использования менее выгодной конструкции рулевого управления, в которой реечная передача должна располагаться над коробкой передач.

При боковом положении двигателя получается относительно небольшой передний свес транспортного средства. Однако это связано с довольно узким пространством для сборки двигателя. Следовательно, в этой системе в принципе установлены рядные двигатели с четырьмя самыми верхними цилиндрами, а реже - шестицилиндровые двигатели в v-образной системе. Асимметричное расположение двигателя и коробки передач, характерное для этой конструкции, требует использования приводных валов различной длины, что отрицательно сказывается на управлении автомобилем.

Независимо от расположения двигателя, решение с передним приводом имеет много преимуществ, в том числе:

• благоприятные тяговые свойства, особенно во влажных и зимних условиях;
• оптимальная и относительно постоянная нагрузка на управляемые и ведомые колеса;
• Понятность характеристик автомобиля при прохождении поворотов;
• упрощенная конструкция задней подвески;
• путь передачи уменьшенного крутящего момента;
• возможность легко дифференцировать колесную базу в разных версиях одной и той же модели автомобиля.

В свою очередь, к недостаткам данной конструкции относятся:

• необходимость использования больших передаточных чисел рулевого механизма или его поддержки;
• ухудшение способности двигаться, ускоряться и подниматься на холмы на мокрой и скользкой поверхности при более высоких нагрузках на автомобиль;
• сложная конструкция передней подвески;
• неблагоприятное распределение тормозных сил передних и задних колес;
• обычно трудно контролировать передачу;
• ограниченный минимальный радиус поворота.

Задние приводы

Двигатель в этом конструктивном решении может быть расположен между передними колесами и приводить заднюю ось в движение с помощью продольного ведущего вала (так называемая классическая система) или позади или позади задней оси.

Классическая система, когда-то доминировавшая во всех типах дорожных транспортных средств, по-прежнему используется во всех грузовиках и тягачах, в которых задняя часть загружена перевозимым грузом. В легковых автомобилях с задним приводом для увеличения нагрузки на ведомый мост, иногда даже реже, используется трансмиссия главной передачи с коробкой передач.

Классический вариант системы привода имеет много преимуществ, а значит:

• возможность использования более длинных двигателей (многоцилиндровые);
• равномерный износ шин;
• более простая конструкция управления коробкой передач;
• больше места для рулевого управления в сборе;
• менее сложная передняя подвеска.

Его недостатки:

• повышенный риск проскальзывания задних колес во влажных условиях и в зимних условиях при неполной нагрузке на задний мост;
• тенденция к изменению траектории движения при интенсивном увеличении или уменьшении движущей силы.

Двигатель, расположенный позади или перед задней ведомой осью, обычно блокируется коробкой передач, а главная передача - дифференциалом. Эта конструкция в настоящее время встречается в подавляющем большинстве автобусов, время от времени в пассажирских автомобилях, и никогда не в фургонах или грузовиках. Преимущества этого решения заключаются в следующем:

• короткий способ передачи крутящего момента привода;
• малые моменты инерции системы;
• благоприятное распределение тормозных сил;
• низкая рулевая нагрузка.

Заднее положение двигателя сопровождается неисправностями, такими как:

• низкая устойчивость движения по прямолинейной траектории;
• сложное управление коробкой передач;
• склонности к избыточной поворачиваемости;
• значительная чувствительность к боковым порывам ветра;
• плохое рулевое управление на скользких поверхностях;
• неравномерное распределение нагрузки на колесо.

Системы 4х4

Передача полного привода может быть постоянной функцией или использоваться только периодически. В последнем из этих событий одна из осей постоянно приводится в движение двигателем, и привод второй оси активируется при необходимости водителем или автоматически, благодаря межосевой муфте.

Эти типы систем привода обеспечивают:

• определенно лучшие тяговые свойства, особенно в сложных дорожных условиях;
• устойчивость к боковым порывам ветра;
• благоприятное распределение нагрузки на ось;
• равномерный износ шин;
• возможность получения более высоких ускорений.

Недостатками являются:

• масса автомобиля увеличилась примерно на 8%;
• более высокий расход топлива.

Cdn.