Глава 4 Трансмиссия
4.1. Устройство и работа
Для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к колесам автомобиля необходимо сцепление (если у автомобиля ручная КПП), коробка передач, карданная передача (для заднеприводной машины), главная передача с дифференциалом и полуоси (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля
У переднеприводных автомобилей главная передача с дифференциалом расположены в коробке перемены передач. Все эти механизмы образуют так называемую трансмиссию, или силовую передачу (рис. 4.2).
Принцип действия сцепления основан на использовании силы трения между маховиком двигателя и ведущим и ведомым дисками сцепления (рис. 4.3, см. также на цветной вклейке рис. ЦВ 4.3). Диск сцепления прижат к маховику при помощи пружины, поэтому он вращается вместе с маховиком. При нажатии на педаль сцепления пружина сжимается, диск сцепления освобождается и прекращает вращаться.
Для плавной передачи вращения от маховика на диск сцепления педаль следует отпускать медленно. Тогда, прежде чем маховик начнет вращать диск сцепления, тот несколько раз проскользнет, совершит пробуксовку, и лишь после этого маховик заставит его вращаться. За счет пробуксовки маховика и диска сцепления автомобиль трогается с места плавно, без рывка.
В действительности устройство сцепления сложнее (рис. 4.4а и 4.4б): в нем используются нажимной (ведущий) диск, ведомый диск и несколько силовых пружин. Для увеличения сцепления (трения) на ведомый диск ставят фрикционные накладки, изготовленные из материала, имеющего большой коэффициент трения. Накладки приклепывают к обеим сторонам стального ведомого диска и в случае износа меняют.
Ведомый диск прижимается к маховику нажимным диском под действием силовых пружин. Сцепление при этом включено. Выключение сцепления достигается перемещением муфты выжимного подшипника при помощи педали гидравлического привода и вилки или троса. При этом нажимной ведущий диск под воздействием рычагов оттягивается назад, сжимая силовые пружины, и передача вращения на ведомый диск сцепления прекращается.
Привод сцепления бывает механическим и гидравлическим. Гидравлический привод сцепления изображен на рис. 4.5.
Рассмотрим схему передачи усилия от ноги водителя к муфте выключения сцепления гидравлическим приводом. Педаль через толкатель давит на поршень в главном цилиндре сцепления. Находящаяся в ней жидкость по трубопроводу поступает в рабочий цилиндр и воздействует на поршень, который через шток с наконечником и вилку выключения передает усилие на подпятник или муфту выключения сцепления, перемещая их до соприкосновения с пятой или рычагами выключения сцепления. Рычаги отводят нажимной диск от ведомого и сцепление выключается. Как только водитель отпускает педаль сцепления, она под воздействием пружины возвращается в исходное положение, и ведомый диск вновь прижимается к маховику нажимным диском – сцепление включено. Когда педаль сцепления находится в исходном положении, между подпятником и пятой или подшипником муфты и вращающимися при работе двигателя рычагами выключения сцепления устанавливается небольшой зазор, в результате которого педаль сцепления при нажиме на нее не сразу начинает выключать сцепление, а имеет свободный ход. Величина свободного хода педали сцепления обычно указывается в инструкции по эксплуатации автомобиля. Свободный ход педали сцепления регулируется путем изменения длины штока. На большинстве современных автомобилях свободный ход педали регулируется автоматически.
4.2. Диагностика и техническое обслуживание
4.2.1. Диагностика и техническое обслуживание сцепления
При техническом обслуживании сцепления периодически проверяют и регулируют привод. Обслуживание начинают с проверки действия педали. Педаль по всему ходу должна двигаться легко, без заеданий, и под действием пружины возвращаться в исходное положение. Линейкой необходимо замерить полный ход педали сцепления до упора в пол и проверить регулировочные параметры привода сцепления по инструкции.
Величина полного хода педали сцепления при гидравлическом приводе регулируется изменением длины толкателя посредством его ввертывания или вывертывания, либо ограничителем хода педали сцепления. После этого проверяют величину свободного хода педали сцепления, который складывается из ходов и соответствующих зазоров в сочленениях деталей подвески педали между толкателем и поршнем главного цилиндра, а также между подшипником и пятой сцепления. Уменьшение величины свободного хода педали сцепления вызывает при работе двигателя постоянное трение выжимного подшипника об опорную пяту и его быстрый выход из строя. При отсутствии свободного хода педали сцепления уменьшается нажатие ведущего диска сцепления на фрикционную накладку ведомого диска, вследствие чего появляется постоянное пробуксовывание дисков, и сцепление быстро приходит в негодность. Увеличение свободного хода педали сцепления приводит к неполному включению сцепления, ускоренному износу синхронизаторов коробки передач и скрежету муфт о зубчатые венцы шестерен при переключении передач.
Величина свободного хода сцепления при гидравлическом приводе зависит от величины свободного хода штока рабочего цилиндра. Для нормальной работы сцепления необходимо проверять величину полного хода штока. Меньший полный ход штока относительно заданной величины не обеспечит полного выключения сцепления и, кроме того, указывает на возможное присутствие воздуха в гидравлическом приводе сцепления.
4.2.2. Диагностика и техническое обслуживание коробки перемены передач, карданной передачи, заднего моста и привода ведущих колес
Техническое обслуживание коробки перемены передач (КПП) заключается в проверке затяжки ее крепления к картеру сцепления, проверке уровня масла, четкости и плавности включения и фиксации всех передач, в доливке масла и смене его в соответствии с регламентом ТО (большинство зарубежных автомобилей не требуют замены трансмиссионных масел). Уровень масла проверяют через заливное отверстие на автомобиле, стоящем на горизонтальной площадке. Это следует делать через некоторое время после поездки, чтобы дать возможность маслу остыть и стечь со стенок.
При выполнении технического обслуживания карданной передачи проверяют затяжку болтов крепления, наличие люфтов в шарнирных соединениях, периодически смазывают шарниры и шлицевое соединение. Перед смазыванием необходимо тщательно очистить место около масленки от грязи. При покачивании вала руками вверх и вниз или поворачивании одной вилки шарнира относительно другой люфтов быть не должно. Внешним осмотром проверяют состояние защитных чехлов шарниров привода передних колес, поврежденные заменяют новыми, предварительно промыв шарнир и заменив смазку.
Техническое обслуживание заднего моста заключается в периодической проверке уровня масла в картере, доливке и смене его, очистке сапуна от грязи, проверке крепящих соединений и выполнении отдельных регулировочных работ. Уровень масла в картере заднего моста проверяют через заливное отверстие во время стоянки автомобиля на ровной горизонтальной площадке. Если в процессе эксплуатации автомобиля был отмечен повышенный шум или «вой» со стороны заднего моста, то при техобслуживании необходимо проверить зазоры в подшипниках полуоси и главной передачи. На рис. 4.6 изображен задний мост и карданная передача (см. также на цветной вклейке рис. ЦВ 4.6).