Передачі в автомобілях

Подільник передач за конструкцією становить додатковий редуктор, картер якого жорстко пристикований до кар-тера коробки передач. У картері подільника розміщено ведучий і проміжний вали, пару зубчастих шестерень і синхронізатор і механізм перемикання. Проміжний вал подільника постійно з'єдна-ний шліцами з проміжним валом коробки передач. Шестірня веду-чого вала обертається на ньому вільно й має зубчастий вінець для взаємодії із синхронізатором, закріпленим за допомогою зубчастої муфти.

Подільник забезпечує дві передачі: пряму й підвищувальну.

Пряма передача не змінює передаваного моменту від двигуна до коробки передач. Вона вмикається переміщенням синхронізатора вправо, в результаті чого ведучий вал подільника й ведучий вал ко-робки передач жорстко блокуються.

Підвищувальна передача подільника вмикається, коли синхроні-затор переміщується вліво. В цьому разі шестірня блокується син-хронізатором на ведучому валу подільника, а крутний момент пере-дається з шестірні на шестірню проміжного вала й далі на про-міжний вал коробки передач. При цьому передаваний крутний момент зменшується на передаточне число подільника й частота обертання зростає на таке саме значення. Це дає змогу експлуатува-ти автомобіль при невеликих навантаженнях з підвищеною швид-кістю руху, що сприяє економії паливам

Автоматичні коробки передач. Механічні ступінчасті коробки пе-редач, які широко застосовуються на сучасних автомобілях, мають низку недоліків. Головний із них полягає в тому, що водієві для пе-ремикання передач весь час доводиться натискувати на педаль зчеп-лення й керувати важелем перемикання передач. Це вимагає від ньо-го чималих фізичних зусиль, особливо в умовах міського руху, а та-кож у разі частих зупинок.

На автобусах ЛиАЗ і ЛАЗ, а також на великовантажних автомобі-лях БелАЗ застосовують гідромеханічні передачі, які водночас викону-ють функції зчеплення й коробки передач з автоматичним або на-півавтоматичним перемиканням.

Гідромеханічна передача (ГМП) складається з гідротрансформа-тора й двоступінчастої механічної коробки передач з автоматичним керуванням.

Гідротрансформатор становить гідравлічний механізм, розміщений між двигуном і механічною коробкою передач, який забезпечує автоматичну зміну передаточного числа й крутного момен-ту відповідно до зміни навантаження на веденому валу.

У гідротрансформаторі є три робочих колеса з лопатями: насос-не, закріплене на маховику двигуна, турбінне, з'єднане з ведучим валом коробки передач, реакторне, встановлене на роликовій муфті вільного ходу. Насосне колесо має кільцеву форму й утворює корпус гідротрансформатора. Всередині нього розміщено двоє інших робочих коліс. Внутрішню кільцеву порожнину корпусу гідротрансформатора на 3/4 об'єму заповнено спеціальною оливою.

Механічна двоступінчаста коробка передач має ведучий, ведений і проміжний вали з шестерня-ми, фрикційні багатодискові муфти (фрикціони) і зубчасту муфту із пневматичним циліндром привода, відцентровий регу-лятор.

Під час роботи двигуна насосне колесо обертається разом із ма-ховиком двигуна й своїми лопатями відкидає оливу від осі обертання до периферії. Струмені оливи при цьому потрапляють на лопаті тур-бінного колеса і змушують його обертатися в тому самому напрямі, що й насосне. Далі олива надходить на лопаті реакторного колеса, яке змінює напрям потоку оливи, й після цього вона знову потрап-ляє в насосне колесо, циркулюючи по замкненому колу. Внаслідок зміни напряму потоку оливи в реакторному колесі створюється до-датковий крутний момент (реактивний), що сприймається турбін-ним колесом. Таким чином гідротрансформатор дає змогу дістати на ведучому валу коробки передач крутний момент, який відріз-няється від моменту, що передається двигуном.

Найбільше зростання крутного моменту на турбінному колесі гідротрансформатора відбувається, коли автомобіль рушає з місця. В цьому разі реакторне колесо загальмоване муфтою вільного ходу д реактивний момент на ньому максимальний. У міру розганяння ав-томобіля, тобто збільшення частоти обертання насосного колеса, частота обертання турбінного колеса також зростає. Кількість оливи що надходить унаслідок циркуляції на лопаті реакторного колеса зменшується, й реактивний момент на ньому спадає. Муфта вільного ходу розклинюється, й поступово починає збільшуватися частота обертання реакторного колеса в загальному потоці оливи, що дедалі менше впливає на передаваний крутний момент.

Коли частота обертання гідротрансформатора досягає макси-мального значення, він перестає змінювати крутний момент і пере-ходить у режим гідромуфти. Таким чином автомобіль плавно розга-няється при безступінчастому характері зміни крутного моменту.

Діапазон безступінчастого регулювання передаточного числа гід-ротрансформатором становить 3,2...1, і збільшувати його недоціль-но, оскільки зменшується коефіцієнт корисної дії. Аби дістати збіль-шене значення діапазону регулювання крутного моменту, потрібне для рушання автомобіля з місця й розганяння, гідротрансформатор з’єднують із механічною ступінчастою коробкою передач, утворюю-чи гідромеханічну передачу.

В розглядуваній ГМП спільна робота гідротранс-форматора й коробки передач здійснюється завдяки автоматизації керування перемиканням передач, пов'язаним із приводом дросель-ної заслінки карбюратора двигуна. В цілому система керування ГМП досить складна за конструкцією й має цілу низку гідравлічних, елек-тричних і пневматичних механізмів. За головний керуючий пристрій цієї системи править відцентровий регулятор, установлений на проміжному валу коробки передач. Він діє залежно від частоти обер-тання на блокування фрикціонів, які забезпечують переми-кання передач.

У нейтральному положенні всі фрикціони вимкнені, й крутний момент під час роботи двигуна на ведений вал коробки не пере-дається. На першій передачі системою керування автоматично вми-кається фрикціон. При цьому шестірня, вільно насаджена на ведучому валу, виявляється зблокованою з ним. Крутний момент починає передаватися від гідротрансформатора на фрикціон, шес-терні, зубчасту муфту, ведений вал. Перед початком руху зубчасту муфту установлюють уручну за допомогою дистан-ційної системи керування в положення переднього ходу.

В міру розганяння автомобіля на першій передачі, коли гідро-трансформатор автоматично відпрацює заданий діапазон регулюван-ня, швидкість зростає до значення, що зумовлює перехід на другу пе-редачу. Відцентровий регулятор дає сигнал на вмикання фрикціо-на і відмикання фрикціона. Автоматична система керування здійснює відповідні перемикання гідроелектричних механізмів, і в коробці вмикається друга передача.