Как известно, главная задача двигателя – выработать крутящий момент, далее работа направляется через сцепление на коробку. Это основные узлы в любом автомобиле. Но мало кто задумывался, как далее распределяется крутящий момент на колеса. Информация будет полезна любому автомобилисту.
Характеристика и назначение главной передачи
Итак, для чего нужен этот механизм? Назначение главной передачи автомобиля заключается в обеспечении связи между трансмиссией и ведущими колесами. Она имеет свое передаточное число, а конструктивно представляет собой зубчатый редуктор. Благодаря определенному передаточному числу, он увеличивает крутящий момент двигателя и снижает частоту вращения ведущих колес.
Где находится?
Большинство переднеприводных автомобилей имеют встроенную в коробку главную передачу. Здесь же находится и дифференциал. Основные элементы располагаются в передней части кузова. Главная передача автомобиля "КамАЗа" и других заднеприводных автомобилей находится в мосту.
Элемент закрыт специальным корпусом – чулком, в котором находятся не только редуктор с дифференциалом, но и полуоси.
Типы и конструкция
Итак, рассмотрим типы главных передач автомобиля. На переднеприводных машинах, где мотор с коробкой размещается поперечно относительно кузова, применяется цилиндрическая конструкция. Такая передача имеет шестерни с шевронными и косыми зубьями. Если говорить о передаточном числе, оно может составлять от 3,5 до 4,2. Если данную цифру увеличить, это приведет не только к росту габаритов конструкции, но и к повышению уровня шума.
В современных коробках используется два или три вторичных вала. На каждом из них есть своя ведущая шестерня главной передачи. Все они имеют зацепление с одной, ведомой. Таким образом, главная передача данного типа может иметь сразу несколько передаточных чисел. По такой схеме в том числе работают роботизированные коробки ДСГ от «Фольксваген».
На заднеприводных машинах могут использоваться разные механизмы. Так, это может быть коническая, червячная и гипоидная. Подобные типы встречаются и на полноприводных машинах, однако это касается только тех машин, где двигатель располагается вдоль относительно кузова. На современных кроссоверах задняя ось может приводиться в действие подобно переднеприводным авто через вязкостную муфту. Но это уже другая история.
Гипоидная
Это наиболее востребованный тип главных передач на автомобилях. ГАЗ «Волга» также оснащается данным редуктором. Среди отличий этого типа стоит отметить низкий уровень шума и меньшую нагрузку на зубья.
Однако гипоидная передача обладает серьезным недостатком. Так, из-за смещения зубчатых колес повышается трение и снижается производительность. В итоге машина теряет часть своей мощности. Если говорить о передаточном числе, на легковых и грузовых автомобилях оно отличается. В первом случае параметр составляет от 3,5 до 4,5. Во втором – 5 - 7.
Коническая
Она активно применялась в начале прошлого века. Передача была создана в 1913 году компанией «Глисон». Именно эта фирма изобрела зацепление с круговым зубом. Среди конструктивных особенностей данного механизма стоит отметить то, что вершины ведомых шестерен и начальные конусы ведущих лежат в одной точке. Однако момент, действующий между шестернями такого механизма, стремится нарушить правильность зацепления элементов. Ввиду этого требовалось обеспечить повышенную надежность всех подшипниковых узлов, валов и картера. Так, на подобные автомобили устанавливались роликовые подшипники с предварительным натягом, а радиус кривизны зуба ведущей шестерни был меньше, чем ведомой. Это было сделано для уменьшения влияния на точность зацепления.
Среди основных плюсов данных конструкций стоит отметить высокий КПД. Потери при работе составляют всего 2 %, поскольку трение скольжения между зубьями невелико. Но из-за существенных минусов этот вид передачи больше не применяется автопроизводителями из-за больших габаритов и безумно высоким уровнем шума.
Червячная передача
Этот механизм по сравнению с предыдущим имеет довольно компактные размеры, более того, он практически бесшумен хотя и обладает низким КПД, который составляет 90 %. Червячная передача сложна в изготовлении, так как требует использования оловянистой бронзы для зубчатого венца, поэтому на автомобилях подобная передача применяется только в рулевом механизме, да и то не всегда.
Тюнинг
Можно ли регулировать передаточное число? Изменить данный показатель можно только путем замены зубчатого редуктора, что потребует вмешательства в коробку или задний мост (в зависимости от типа привода автомобиля). Изменение передаточного числа является популярным видом тюнинга, который позволяет без вмешательства в двигатель увеличить крутящий момент.
Так, машина быстрее разгоняется, однако теряет в максимальной скорости. Если взять главную передачу автомобиля ВАЗ-2101 и установить редуктор от "шестерки", можно получить прибавку в крутящем моменте. Ведь с завода на "копейку" ставится редуктор с числом 4,2, а на "шестерку" - 3,9.
Про дифференциал
Он является неотъемлемой частью главной передачи. Для чего служит дифференциал? Он взаимодействует с зубчатым редуктором. Конструктивно узел (главная передача с дифференциалом) состоит из:
- Ведомой шестерни.
- Полуосей.
- Ведущей шестерни.
- Сателлитов.
- Шестерен полуосей.
Он призван распределить крутящий момент между полуосями колес при повороте автомобиле. Дифференциал позволяет колесу вращаться с разной угловой скоростью. В этом случае колеса крутятся без проскальзывания, что способствует более безопасному прохождению поворотов (особенно зимой), исключая риск заноса.
Другими словами, на дифференциал от карданного вала приходится 100 % крутящего момента. Поступающая энергия может распределяться как равномерно, в пропорции 50 на 50 (что и происходит при прямолинейном движении), так и в иных пропорциях. В зависимости от дорожной ситуации на одно колесо может приходиться от 0 до 100 % крутящего момента. Как правило, большие разбеги появляются при движении на ухабистой местности или по снегу.
В процессе распределения крутящего момента задействуются две шестерни сателлитов и полуосей. Они смазываются в общей «ванне» картера трансмиссионным маслом, которое выполняет частично функцию охлаждения деталей, поскольку зубья постоянно трутся друг о друга.
Некоторые намеренно заваривают дифференциал на заднеприводных машинах с целью более легкого вхождения в занос. Так, крутящий момент распределяется всегда в пропорции 50 на 50. Но также наблюдается и неравномерный износ шин, поскольку они всегда проскальзывают на поворотах.
Также отметим, что на некоторых легковых автомобилях в качестве дополнительной опции устанавливается электронная блокировка дифференциала. Это нужно для того, чтобы автомобиль мог выбраться из грязи или снежного плена. Аналогичная блокировка присутствует на всех без исключения внедорожниках.
Заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет главная передача. Как видите, ее функция не менее важна, чем функция трансмиссии. Эта система способствует большему вращению колес, но при этом сохраняет узлы коробки и двигателя. Сегодня применяется два основных вида главных передач. Если говорить о заднеприводных автомобилях - это гипоидная, если о переднеприводных - цилиндрическая.
