Отсоедините провод от клеммы минус аккумуляторной батареи.

Текст:

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Назначение, устройство и конструкции двух-вальных коробок передач….4

2. История развития двух-вальных коробок передач……………………..........11

3. Конструктивные особенности двух-вальных коробок передач

различных автопроизводителей……………....................................................13

3.1 Коробка передач автомобиля ВАЗ-2108……………………………..……...14

3.2 Коробка передач автомобиля ВАЗ-2110………………………………….....17

3.3 Коробка передач автомобиля LADA LARGUS модели JR5……………….20

3.4 Основные неисправности, техническое обслуживание и правила

безопасности при ремонте и эксплуатации механических КПП……………...23

3.5 Автоматизированная трансмиссия автомобиля ВАЗ-2170

LADA PRIORA, модель ВАЗ-2182………..……………………………………..33

3.6 Коробка передач автомобиля Volkswagen Passat, модель DSG…………...38

3.7 Основные неисправности, техническое обслуживание и правила

безопасности при ремонте и эксплуатации роботизированных КПП………...43

4. Анализ конструкций двух-вальных коробок передач……………………….46

5 Перспективы развития коробок передач …………………………………….47

Заключение………………………………………………………………………...49

Литература………………………………………………………………………....50

Введение

Автомобилю приходится двигаться со скоростями от очень маленькой до сотни-другой километров в час – а потому диапазон, в котором изменяются обороты колес, получается огромным – раз в 50. Но двигатель внутреннего сгорания большинства автомобилей способен эффективно работать лишь в интервале 2000–6000 об/мин, то есть менять скорость вращения коленчатого вала всего в три раза. Поэтому и приходится между ним и колесами ставить коробку перемены передач, чтобы получить требуемую скорость движения при близких к оптимальным оборотах двигателя.

Однако, не все известные моторы требуют применения такого преобразователя на шестеренках. Например, паровая машина и электродвигатель развивают немалый крутящий момент, что называется, "от нуля" – именно поэтому в троллейбусах (как и в паровозах) нет ни третьей педали, ни рычага коробки передач.

На различных автомобилях конструктивное исполнение коробки передач может отличаться, но принципиальное устройство остаётся примерно одинаковой.

В данной курсовой работе будут рассмотрены вопросы общего устройства, назначения, обслуживания, ремонта, возможных неисправностей и материалов, необходимых для производства двух-вальных коробок передач. Будет проведен сравнительный анализ конструктивных особенностей коробок передач различных производителей, представлено краткое описание истории создания и развития данного узла и будут сделаны выводы по итогам работы.

1 Назначение, устройство и конструкции двух-вальных коробок передач

Назначение коробки передач — изменять силу тяги, скорость и направление движения автомобиля. У автомобильных двигателей с уменьшением частоты вращения коленчатого вала крутящий момент незначительно возрастает, достигает максимального значения и при дальнейшем снижении частоты вращения также уменьшается. Однако при движении автомобиля на подъемах, по плохим дорогам, при трогании с места и быстром разгоне необходимо увеличение крутящего момента, передаваемого от двигателя к ведущим колесам. Для этой цели и служит коробка передач, в которую входит также передача, позволяющая автомобилю двигаться задним ходом. Кроме того, коробка передач обеспечивает разъединение двигателя с трансмиссией.

Ступенчатая коробка передач состоит из набора зубчатых колес, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. Чем больше число передач, тем лучше автомобиль «приспосабливается» к различным условиям движения. Коробка передач должна работать бесшумно, с минимальным износом; этого достигают применением зубчатых колес с косыми зубьями.

Механическая коробка перемены передач (МКПП) относится к ступенчатым коробкам, т.е. крутящий момент в ней изменяются ступенями. Ступенью (или передачей) называется пара взаимодействующих шестерен. Каждая из ступеней обеспечивает вращение с определенной угловой скоростью или, другими словами, имеет свое передаточное число.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Разные ступени коробки передач имеют разные передаточные числа. Низшая ступень имеет наибольшее передаточное число, высшая ступень – наименьшее.

Из всего многообразия конструкций МКПП можно выделить коробки двух основных видов: трех-вальные и двух-вальные. Трех-вальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двух-вальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы данных коробок передач имеют существенные различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

Устройство трехвальной механической коробки передач

Трехвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного), промежуточного, ведомого (вторичного) валов, на которых размещены шестерни с синхронизаторами. В конструкцию коробки также входит механизм переключения передач. Все элементы размещены в картере (корпусе) коробки передач.

Рисунок 1.1 - Устройство трёх-вальной коробки передач

1 – первичный вал; 2 – муфта выключения сцепления; 3 – передняя крышка с направляющей втулкой; 4 – сальник первичного вала; 5 – картер сцепления; 6 – сапун; 7 – картер коробки передач; 8 – шестерня постоянного зацепления первичного вала; 9 – игольчатый подшипник вторичного вала; 10 – лоток для сбора и стока масла; 11 – синхронизатор III и IV передач; 12 – шестерня III передачи; 13 – шестерня II передачи; 14 – вторичный вал; 15 – синхронизатор I и II передач; 16 – шестерня I передачи; 17 – втулка шестерни I передачи; 18 – промежуточный подшипник вторичного вала; 19 – стопорная пластина промежуточного подшипника; 20 – шестерня заднего хода; 21 – гайка крепления механизма выбора передач; 22 – синхронизатор V передачи; 23 – механизм выбора передач; 24 – шестерня V передачи; 25 – кронштейн крепления опорной пластины; 26 – маслоотражательная шайба; 27 – фланец эластичной муфты карданной передачи; 28 – гайка; 29 – уплотнитель центрирующего кольца; 30 – центрирующее кольцо; 31 – сальник вторичного вала; 32 – задний подшипник вторичного вала; 33 – распорная втулка; 34 – болт блока шестерен; 35 – подшипник блока шестерен; 36 – задняя крышка коробки передач; 37 – блок шестерен V передачи и заднего хода; 38 – задний подшипник промежуточного вала; 39 – шестерня I передачи промежуточного вала; 40 – пробка сливного отверстия; 41 – шестерня II передачи промежуточного вала; 42 – шестерня III передачи промежуточного вала; 43 – нижняя крышка коробки передач; 44 – промежуточный вал; 45 – шестерня постоянного зацепления промежуточного вала; 46 – передний подшипник промежуточного вала; 47 – зажимная шайба подшипника промежуточного вала; 48 – болт зажимной шайбы; 49 – задний подшипник первичного вала.

Ведущий вал обеспечивает соединение со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Крутящий момент от ведущего вала передается через соответствующую шестерню, находящуюся с ним в жестком зацеплении.

Промежуточный вал расположен параллельно первичному валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.

Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Технически это осуществляется за счет торцевого подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с

валом и поэтому свободно вращается на нем. Блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а также шестерня ведущего вала находятся в постоянном зацеплении.

Между шестернями ведомого вала располагаются синхронизаторы (другое название - муфты синхронизаторов). Работа синхронизаторов основана на выравнивании (синхронизации) угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. Синхронизаторы имеют жесткое зацепление с ведомым валом и могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах.

Механизм переключения трех-вальной коробки передач обычно располагается непосредственно на корпусе коробки. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Для предотвращения одновременного включения двух передач механизм оснащен блокирующим устройством. Механизм переключения передач может также иметь дистанционное управление.

Картер коробки передач служит для размещения конструктивных частей и механизмов, а также для хранения масла. Картер изготавливается из алюминиевого или магниевого сплава.

Принцип работы трехвальной МКПП

При нейтральном положении рычага управления крутящий момент от двигателя на ведущие колеса не передается. При перемещении рычага управления, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора. Муфта обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. После этого, зубчаты венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Коробка передач осуществляет передачу крутящего момента от двигателя

на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Движение задним ходом обеспечивается соответствующей передачей коробки. Изменение направления вращения осуществляется за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси.

Устройство двухвальной механической коробки передач

Двухвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного) и ведомого (вторичного) валов с блоками шестерен и синхронизаторами. Помимо этого в картере коробки передач размещены главная передача и дифференциал.

Рисунок 1.3 Двух-вальная КПП

Коробка передач: 1 – кольцо синхронизатора передачи заднего хода; 2 – ведущая шестерня V передачи; 3 – ведущая шестерня IV передачи; 4 – ведущая шестерня III передачи; 5 – ведущая шестерня II передачи; 6 – ведущая шестерня передачи заднего хода; 7 – промежуточная шестерня передачи заднего хода; 8 – ведущая шестерня I передачи; 9 – ведомая шестерня I передачи; 10 – ведомая шестерня главной передачи; 11 – ведомая шестерня передачи заднего хода; 12 – ведомая шестерня II передачи; 13 – ведомая шестерня III передачи; 14 – ведомая шестерня IV передачи; 15 – ведомая шестерня V передачи.

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен.

Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.

С целью уменьшения линейных размеров, увеличения числа ступеней в ряде конструкций коробок передач вместо одного ведомого вала устанавливаются два и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, которая находится в зацеплении с одной ведомой шестерней - по сути три главных передачи.

Главная передача и дифференциал передают крутящий момент от вторичного вала коробки к ведущим колесам автомобиля. Дифференциал при необходимости обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, как правило, дистанционного действия, т.е. расположен отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом может осуществляться с помощью тяг или тросов. Наиболее простым является тросовое соединение, поэтому оно чаще используется в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробки состоит из рычага управления, соединенного тросами с рычагами выбора и включения передач. Рычаги в свою очередь соединены с центральным штоком переключения передач с вилками.

Под выбором передачи понимается поперечное движение рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), под включением передачи – продольное движение рычага (движение к конкретной передаче).

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

Движение рычага управления при включении конкретной передачи разделяется на поперечное и продольное. При поперечном движении рычага управления усилие передается на трос выбора передач. Тот, в свою очередь, воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг осуществляет поворот центрального штока вокруг оси и, тем самым, обеспечивает выбор передач.

При дальнейшем продольном движении рычага усилие передается на трос переключения передач и далее на рычаг переключения передач. Рычаг производит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и осуществляет блокирование шестерни ведомого вала. Крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса.

2 История развития двух-вальных коробок передач

Коробка передач не всегда была такой, как сейчас. У ее развития тоже есть своя история. Ее необходимость остро встала, когда автомобилисты поняли, что необходим какой-то промежуточный механизм, способный менять крутящий момент помимо участия двигателя, так как его возможности ограничены всего лишь ограниченным диапазоном оборотов. Любой автоинструктор по вождению понимает, что сначала были созданы механические коробки, а потом автоматические. Но с чего все началось?

Изобретателем механической коробки переключения передач считается знаменитый немецкий инженер Карл Бенц. В 1887 году его супруга Берта тайно отправилась вместе с их сыновьями на первом автомобиле в мире навестить свою мать, на расстояние 80 километров. Путешествие оказалось очень сложным из-за несовершенства автомобильной конструкции. Трудность состояла не только в быстром износе тормозных механизмов, сделанных из кожаных ремней, и топлива, роль которого в те времена исполнял обычный пятновыводитель – средство под названием лигроин. Двигатель этого автомобиля был настолько слабым (его мощность равнялась всего лишь 0,8 лошадиным силам), что он не мог ехать в гору, и его приходилась заталкивать туда вручную. Именно после этого вояжа Бенц решил усовершенствовать автомобиль, установив на него вспомогательную передачу.

Первая МКПП была весьма примитивным устройством. Она представляла собой два шкива различного диаметра, установленные на ведущей оси. С валом мотора их соединял ремень. Рычаги помогали переставлять ремень. Со временем кожаные ремни по причине их низкой выносливости были заменены на цепь, а шкивы – на звездочки. Подобный механизм до сих пор успешно используется в велосипедах.

Немного позже Вильгельм Майбах начал применять зубчатые колеса, что позволило выбирать передаточное отношение, соответствующее ситуации на

дороге. Примечательно, что крутящий момент по-прежнему передавался на колеса посредством цепной передачи. Спустя некоторое время Луи Рено создал карданный вал, которому было суждено сыграть важную роль в автомобилестроении. В результате в начале прошлого века появилась прогрессивная коробка передач.

Механическая коробка передач – первое в истории приспособление для передачи крутящего момента, появившееся в тот момент, когда максимальная скорость автомобиля начала превышать возможности прямой, то есть единственной передачи.

В первой механической трансмиссии, как и в современной, применялся набор зубчатых колес с разным передаточным числом для передних передач и одна шестерня для задней.

Как и сейчас, шестерни передних передач, были укреплены на вторичном валу, который двигался вдоль своей оси, что позволяло разным по размеру зубчатым колесам входить в зацепление с неподвижной шестерней на первичном валу.

Изначально коробку передач не всегда соединяли с корпусом силовой установки посредством колокола. Еще в 50-х годах прошедшего века выпускались автомобили с независимым расположением коробки передач, которая соединялась с движком посредством приводного вала. Правда, эта концепция предусматривала разнесенную компоновку узлов привода.

В коробках передач раннего периода, чтобы для переключения передач не было нужды останавливать автомобиль, все шестерни находились в постоянном вращении. Это решение на той стадии технического прогресса было единственным и, конечно же, у него были свои недостатки. Только постоянное вращение шестерен позволяло переключать передачи, иначе ввести их в зацепление друг с другом на ходу было бы невозможно.

Работа первых коробок передач сопровождалась шумом, который нередко превосходил звучание моторов. Плюс ко всему у водителей было немного

трудностей с переключением скоростей. В частности, чтобы включить более низкую передачу, нужно было нажать две различные педали сцепления, умеренно дозируя газ. Не всегда этот процесс заканчивался успехом, а длился он так долго, что большая потеря скорости вынуждала шофера понижать передачу. Не удивительно, что в те времена каждое транспортное средство располагало тахометром. С помощью этого датчика водители определяли наилучший для переключения момент. Сотрудникам автошкол приходилось тратить много времени, чтобы научить учеников быстро и бесшумно переключать передачи.

В 1928 году усилиями Шарля Кеттеринга по заказу концерна GM появился механизм синхронизации. Правда, ручной коробке передач удалось найти применение только в Корветах.

В современных автомобилях, благодаря применению синхронизаторов, проблема хруста при переключении передач сведена практически к минимуму. Суть их действия в том, что шестерни по прежнему постоянно вращаются, но в нужный момент их вращение прекращается и они фиксируются на валу. Затем шестерни, повинуясь рычагу, входят в зацепление и снова начинают вращаться, уже вместе.

Современная синхронизированная коробка была впервые применена на Porsche 356 1952 года. В коробке были установлены конические синхронизаторы. Это изобретение обеспечило механическим коробкам аналогичной конструкции, которыми вскоре начали оснащать все автомобили, название «Тип Порше». Оно же открыло путь к увеличению количества передач, и к 80-м годам пятиступенчатые коробки, построенные на той же, но усовершенствованной конструкции, стали нормой. В дальнейшем количество передач продолжило расти, и на Porsche 911 2012 года, к примеру, их семь.

3 Конструктивные особенности двух-вальных коробок передач различных автопроизводителей

3.1 Коробка передач автомобиля ВАЗ-2108

На автомобиле установлена пятиступенчатая (изначально четырёхступенчатая) коробка передач, объединенная с дифференциалом и главной передачей.

Рисунок-3.1 Устройство КПП 2108

1 – подшипник выключения сцепления; 2 – направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления; 3 – шестерня ведущая главной передачи; 4 – роликовый подшипник вторичного вала; 5 – маслосборник; 6 – ось сателлитов; 7 – ведущая шестерня привода спидометра; 8 – шестерня полуоси; 9 – коробка дифференциала; 10 – сателлит; 11 – картер сцепления; 12 – ведомая шестерня главной передачи; 13 – регулировочное кольцо; 14 – роликовый

конический подшипник дифференциала; 15 – сальник полуоси; 16 – ведомая шестерня I передачи вторичного вала; 17 – синхронизатор I и II передач; 18 – ведомая шестерня II передачи вторичного вала; 19 – ведомая шестерня III передачи вторичного вала; 20 – синхронизатор III и IV передач; 21 – ведомая шестерня IV передачи вторичного вала; 22 – шариковый подшипник вторичного вала; 23 – ведомая шестерня V передачи вторичного вала; 24 – синхронизатор V передачи; 25 – вторичный вал; 26 – задняя крышка картера коробки передач; 27 – ведущая шестерня V передачи; 28 – шариковый подшипник первичного вала; 29 – первичный вал; 30 – картер коробки передач; 31 – роликовый подшипник первичного вала; 32 – сальник первичного вала; 33 – сапун

Первичный вал 29 (рисунок 3.1) выполнен в виде блока ведущих шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода. Вторичный вал 25 – полый, со съемной ведущей шестерней 3 главной передачи. На вторичном валу расположены ведомые шестерни 16, 18, 19, 21, 23 и синхронизаторы 17, 20, 24 передач переднего хода. Передние подшипники 4, 31 валов — роликовые, задние 22, 28 – шариковые. Под передним подшипником вторичного вала расположен маслосборник 5, направляющий поток масла внутрь вторичного вала и далее под ведомые шестерни.

Дифференциал симметричный с шестернями 8 и двумя сателлитами 10 конической формы. Предварительный натяг в подшипниках дифференциала регулируется подбором толщины кольца 13. К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня 12 главной передачи.

Конструктивные особенности КПП

Картер изготовлен из алюминиевогосплава закрывается задней крышкой, в гнездо которой запрессован сапун. В задней части картера выполнены гнезда

для подшипников и два отверстия, закрываемые пробками.

Первичный вал, изготовленный из легированной стали, в виде блока шестерен передач и заднего хода.

Вторичный вал изготовлен вместе с шестерней главной передачи. Вал вращается в роликовом и шариковом подшипниках. На поясках вторичного вала расположены на игольчатых подшипниках шестерни I, II, III и IV передач, а на двух поясках нарезаны шлицы для крепления ступиц синхронизаторов.

Каждая шестерня имеет два венца: один косозубый, другой прямозубый. Косозубые венцы находятся в постоянном зацеплении с одноименными шестернями первичного вала. С прямозубыми венцами соединяются скользящие муфты синхронизаторов при включении передачи.

Синхронизатор обеспечивает бесшумное переключение передач за счет выравнивания угловых скоростей шестерен первичного и вторичного валов. Он состоит из ступицы, насаженной на шлицы вторичного вала, скользящей муфты, двух блокирующих колец (бронзовые), трех сухарей с шариками и пружинами фиксатора и зубчатых венцов шестерен. Синхронизаторы всех передач незначительно отличаются друг от друга.

Главная передача состоит из пары косозубых цилиндрических шестерен, одна из которых изготовлена вместе с вторичным валом, а шестерня крепится болтами к фланцу коробки дифференциала.

Привод переключения передач – тяговый.

Привод выключения сцепления – механический.

3.2 Коробка передач автомобиля ВАЗ-2110

На автомобили ВАЗ 2110 установлена механическая, пятиступенчатая двухвальная коробка передач, объединенная с главной передачей и дифференциалом в общем картере. Он состоит из трех частей — картера коробки с задней крышкой и картера сцепления. Места соединений картеров и крышки уплотнены бензомаслостойким герметиком. На части коробок передач задняя крышка картера уплотняется прокладкой.

Первичный вал коробки передач выполнен в виде блока шестерен. Шестерни первичного вала коробки передач — ведущие, находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями передач переднего хода, установленными на вторичном валу. Все элементы вторичного вала коробки передач съемные.

Рисунок-3.2 Общее устройство КПП ВАЗ-2110

1 - задняя крышка картера коробки передач; 2, 44 - гайка; 3 - ведущая шестерня пятой передачи; 4 - упорная пластина; 5, 40 - стопорное кольцо подшипника; 6 - шариковый подшипник первичного вала; 7 - ведущая шестерня четвертой передачи; 8 - картер коробки передач; 9 - первичный вал; 10 - ведущая шестерня третьей передачи; 11 - ведущая шестерня второй передачи; 12 - шестерня заднего хода; 13 - ведущая шестерня первой передачи; 14 - роликовый подшипник; 15 - сапун; 16 - сальник первичного вала; 17 - картер сцепления; 18 - роликовый подшипник вторичного вала; 19 - маслосборник; 20 - ведущая шестерня главной передачи; 21 - пластмассовая ведущая шестерня привода датчика скорости; 22, 32 - сальник привода; 23, 30 - роликовый конический подшипник дифференциала; 24 - привод датчика скорости; 25 - коробка дифференциала; 26 - сателлит дифференциала; 27 - ось сателлитов; 28 - полуосевая шестерня; 29 - ведомая шестерня главной передачи; 31 - регулировочное кольцо; 33 - ведомая шестерня первой передачи; 34 - синхронизатор первой и второй передач; 35 - ведомая шестерня второй передачи; 36 - ведомая шестерня третьей передачи; 37 - синхронизатор третьей и четвертой передач; 38 - ведомая шестерня четвертой передачи; 39 - шариковый подшипник вторичного вала; 41 - втулка; 42 - ведомая шестерня пятой передачи; 43 - синхронизатор пятой передачи.

Вторичный вал — полый с радиальными отверстиями в местах установки шестерен для смазки наружной поверхности вторичного вала. Шестерня пятой передачи вращается на втулке. Ведущая шестерня главной передачи и ступицы синхронизаторов установлены на шлицах вала. Передние концы валов опираются на роликовые подшипники, а задние на шариковые.
Дифференциал — двухсателлитный, предварительный натяг его подшипников регулируется подбором толщины регулировочного кольца, установленного под наружным кольцом подшипника дифференциала. На корпусе дифференциала установлена пластмассовая ведущая шестерня привода датчика скорости. Ведомая шестерня и вал привода датчика установлены на картере коробки передач.

Для более четкой работы механизма переключения передач и предотвращения их самопроизвольного выключения при перемещениях силового агрегата (двигателя), опора рычага переключения передач соединена с картером коробки передач реактивной тягой. На реактивной тяге установлен резиновый демпфер, предотвращающий передачу высокочастотных колебаний на рычаг переключения передач.

Для контроля уровня масла в картере коробки передач установлен указатель уровня (измерительный щуп).

Конструктивные особенности КПП

Главные отличия от КПП предыдущей модели – замена игольчатых подшипников шестерён вторичного вала на гидростатические (вторичный вал полый, с каналами подачи масла под давлением к каждой шестерне) и ведущая шестерня главной передачи изготавливается отдельно от вала, крепится с помощью сварки трением.

Привод выключения сцепления – механический.

3.3 Коробка передач автомобиля LADALARGUS модели JR5

Коробка передач – механическая, с пятью передачами переднего хода и одной – заднего, с синхронизаторами на всех передачах переднего хода. Она конструктивно объединена с дифференциалом и главной передачей.
Корпус коробки передач состоит из трех частей: картера сцепления, картера коробки передач и задней крышки картера коробки передач.

Привод выключения сцепления гидравлический. Подшипник выключения сцепления и рабочий цилиндр выполнены в виде одного узла, который крепится к картеру сцепления двумя болтами.

Картер сцепления и картер коробки передач отлиты из алюминиевого сплава, а задняя крышка стальная, штампованная. Картер сцепления крепится к картеру коробки винтами. При сборке между картерами наносят бензомаслостойкий герметик-прокладку. Задняя крышка крепится к картеру коробки тремя болтами.

Первичный вал выполнен как блок ведущих шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода. Шестерни всех передач переднего хода косозубые, а заднего хода – прямозубые. Шестерни 1–4 передач выполнены заодно c первичным валом, шестерня пятой передачи свободно вращается на валу. На заднем конце первичного вала установлен синхронизатор пятой передачи. Вторичный вал полый, по нему подводится масло под ведомые шестерни. На валу расположены ведомые шестерни и синхронизаторы 1–2 и 3–4 передач. Шестерня пятой передачи установлена на вал на шлицах. Со стороны картера сцепления подшипник вторичного вала роликовый, а со стороны крышки – шариковый. Под роликовым подшипником вторичного вала расположен маслосборник, направляющий поток масла внутрь вала. Все детали, установленные на вторичном валу, стянуты в пакет болтом, ввернутым в торец вала со стороны крышки.

На коробке дифференциала установлена ведомая шестерня главной передачи. В коробке дифференциала установлены два сателлита и две полуосевые шестерни. Сателлиты вращаются на оси, закрепленной в коробке дифференциала.

Полуосевые шестерни соединяются со шлицевыми хвостовиками корпусов внутренних шарниров приводов передних колес.

Рисунок-3.3 Общее устройство КПП JR5

1 – первичный вал; 2 – сальник привода правого колеса; 3 – картер сцепления; 4 – картер коробки передач; 5 – задняя крышка; 6 – штуцер сапуна; 7 – рым-кронштейн; 8 – рычаг включения передач; 9 – рычаг выбора передач; 10 – датчик скорости или заглушка; 11 – кронштейн крепления тросов управления коробкой передач; 12 – сальник привода левого колеса; 13 – выключатель света заднего хода; 14 – пробка маслозаливного отверстия; 15 – трубка подвода жидкости к рабочему цилиндру гидропривода выключения сцепления; 16 – подшипник выключения сцепления.

Привод управления коробкой передач (рисунок-3.4) состоит из механизма управления, установленного в салоне автомобиля на туннеле пола, и механизма переключения передач, расположенного в картере коробки передач. Механизмы связаны двумя тросами: выбора и включения передач.

Рисунок-3.4 Механизм управления коробкой передач

1 – трос выбора передач; 2 – трос включения передач; 3 – механизм управления; 4 – рычаг переключения передач; 5 – чехол рычага переключения передач; 6 – рукоятка рычага переключения передач.

Механизм управления коробкой передач крепится к туннелю пола четырьмя болтами.

При выборе той или иной передачи трос выбора передач перемещает рычаг выбора передач, который, в свою очередь, устанавливает переключатель передач в пазу соответствующей вилки включения передачи. После того, как передача была выбрана, трос включения поворачивает рычаг, включая необходимую передачу. Трос включения и трос выбора передач – невзаимозаменяемые.

Конструктивные особенности КПП

Задняя крышка КПП штампованная, привод выключения сцепления гидравлический, управление коробкой передач – тросиковое, вторичный вал полый.

3.4 Основные неисправности, техническое обслуживание и правила безопасности при ремонте и эксплуатации механических КПП

3.4.1 Основные неисправности КПП и способы их устранения

Таблица 3.1 Неисправности КПП

ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТИ	CПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ
Трудность переключения передач
Ослабли крепления вилок механизма переключения передач	Крепление вилок надежно закрепить
Погнутость вилок и заедание ползунов	Погнутые вилки выпрямить или заменить. Устранить заедание ползунов
Заусенцы на внутренней поверхности зубьев муфт синхронизаторов или зубьев шестерён	Зачистить заусенцы
Неправильное положение упора заднего хода на боковой крышке коробки передач	Отрегулировать положение упора
Одновременное включение двух передач	Износ замков штоков или толкателя замков
Самопроизвольное выключение передачи
Износ торцов и рабочей поверхности зубьев муфт синхронизаторов и зубьев фиксаторов	Заменить изношенные детали
Ослабление пружин фиксаторов	Заменить пружины
Неполное включение передачи	Проверить размер штока и вилки. В случае большого износа заменить
Увеличенный зазор между шестерней заднего хода и ступицей	Заменить изношенные сопряжённые детали
Значительный износ вилки включения заднего хода	Заменить вилку в сборе с сухарём
Самопpоизвольное выключение пеpеключателя, ползунов	Ненадежное крепление коpобки пеpедач к каpтеpу сцепления Ненадежное кpепление вилок Ослаблена пpужина ползунов, изношены кpомки канавки

Продолжение таблицы 3.1

Шум в коpобке пеpедач
Износ подшипников валов	Заменить
Износ или выкpашивание pабочей повеpхности зубьев шестеpен	Заменить
Отсутствие масла в коpобке пеpедач или уpовень масла пониженный	Пpовеpить уpовень масла и пpи необходимости долить
Неполное включение сцепления	Пpовести pегулиpовку
Ослабли гайки кpепления кpышек подшипников и фланцев каpдана	Гайки подтянуть
Повышенный нагpев коpобки пеpедач	Малый уpовень масла в каpтеpе или значительное уменьшение его вязкости Наличие металлических частиц или стpужки в масле Пеpекосы в зацеплениии шестеpен или заедание валов в подшипниках
Течь масла из коpобки пеpедач
Повышенный уpовень масла в каpтеpе коpобки пеpедач	Пpовеpить уpовень масла
Износ сальников коpобки пеpедач	Заменить повpежденные сальники
Износ сталебаббитовых втулок удлинителя	аменить удлинитель в сбоpе с втулками или запpессовать и pасточить новые втулки
Загpязнение сапуна	Сапун очистить
Ослабление пpобок каpтеpа и удлинителя, болтов кpепления кpышек	Подтянуть пpобки, затянуть болты
Разpыв пpокладок кpышек или забоины и повpеждения на пpивалочных повеpхностях	Заменить повpежденные пpокладки или зачистить забоины и пpитеpеть пpивалочные плоскости

3.4.2 Техническое обслуживание двухвальных механических КПП

Как правило, коробка передач требует минимального количества операций по техническому обслуживанию. Достаточно соблюдать

периодичность замены масла, правильно выбирать марку и состав, в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя и правильно переключать передачи.

Коробка передач и главная передача с дифференциальным механизмом, требуют выполнения следующих работ:

1 смазка некоторых элементов рычага смены передач (обозначенных стрелками на рисунке) каждые 20000 км пробега;

2 проверка уровня масла в коробке передач каждые 10000 км пробега;

3 замена масла в коробке передач каждые 50000 км пробега.

Замена масла в коробке передач:

Для замены масла необходимо выполнить следующее:

1 Запустит двигатель и прогреть его до рабочей температуры.

2 После остановки двигателя вывернуть сливную пробку и слить масло в заранее приготовленную емкость.

3 Резьбу сливной пробки обернуть паклей, ввернуть в отверстие и затянуть с усилием 25…30 Нм.

4 Вывернуть заливную пробку, влить в коробку передач 2,2 дм3 масла марки SAE 75W-85 (GL-4), убедиться, достиг ли уровень масла края отверстия. После чего следует ввернуть пробку и затянуть ее с усилием 36…54 Нм.

При эксплуатации коробки передач необходимо следить за уровнем масла в картере и доливать его в случае необходимости.

3.4.3 Инструкция выполнения разборочно-сборочных работ

3.4.3.1 Снятие коробки переключения передач

Основными неисправностями коробки переключения передач является нечеткое включение, заклинивание на одной скорости или невозможность включить скорости. В этом случае коробка переключения передач снимается с автомобиля, производится ее дефектовка.

Потребуются ключи «на 10», «на 13», «на 17», «на 19», ТОRХ Т14, большая отвертка с плоским лезвием или монтажная лопатка.

Коробка передач тяжелая, а ее форма не имеет правильных контуров, именно поэтому лучше всего работы производить как минимум вдвоем.

1. Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.

2. Для удобства работы снимите воздушный фильтр.

3. Снимите стартер.

4. Поднимите автомобиль на подъемнике или вывесите его переднюю часть и установите на надежные опоры (если работаете на смотровой канаве).

Для удобства работы можно снять передние колеса.

5. Снимите левую часть брызговика двигателя.

6. Если коробку передач снимают для ремонта, слейте из нее масло.

7. Выверните четыре болта крепления передней крышки картера сцепления и снимите крышку.

8. Отсоедините рычаги передней подвески от поворотных кулаков, для чего выверните по два болта крепления шаровых опор к кулакам с обеих сторон автомобиля.

9. Опершись монтажной лопаткой на картер коробки передач, выдавите из нее внутренние шарниры левого и правого привода передних колес. Отведите приводы от коробки передач, перемещая наружу соответствующие

амортизаторные стойки передней подвески.

Перемещению амортизаторных стоек препятствуют рулевые тяги. Чтобы исключить их влияние, при отсоединении от коробки передач правого привода выверните рулевое колесо до упора влево, а при отсоединении левого привода - вправо.

Отсоединяйте правый привод только после снятия передней крышки картера сцепления (см. пп. 7 и 8), иначе монтажной лопаткой можно прогнуть крышку и маховик будет за нее задевать.

Не отсоединяйте одновременно оба привода, так как в этом случае в

дифференциале могут сместиться шестерни полуосей и установить приводы без разборки коробки передач будет невозможно. При необходимости отсоединения обоих приводов после отсоединения одного из них вставьте на его место технологическую заглушку или старый корпус внутреннего шарнира и привяжите заглушку или корпус к коробке передач проволокой, чтобы они не выпали при снятии коробки. После этого отсоедините второй привод.

10. Отсоедините колодки жгутов проводов от выключателя света заднего хода и от датчика скорости.

11. Отверните гайки двух болтов крепления кронштейна реактивной тяги к коробке передач, извлеките болты и отведите вниз тягу вместе с кронштейном.

12. Промаркируйте любым способом взаимное расположение тяги управления коробкой передач и хвостовика шарнира штока переключения передач, чтобы при обратной установке сохранить регулировку привода.

13. Ослабьте затяжку гайки стяжного болта хомута крепления тяги управления коробкой передач и отсоедините тягу от шарнира штока переключения передач.

14. Отсоедините от коробки передач нижний конец троса привода сцепления.

15. Выверните задний болт крепления кронштейна катушки зажигания.

16. Выверните два верхних болта крепления коробки передач к двигателю, одновременно крепящие второй поддерживающий кронштейн. Болт А (передний по направлению движения автомобиля) короткий, болт Б длинный. Отведите трос привода дроссельной заслонки вместе с кронштейном в сторону.

17. Установите под двигатель надежную опору или вывесите его с помощью грузоподъемного механизма.

18. Отсоедините от кузова кронштейн крепления левой растяжки, не отсоединяя от него растяжку. Отведите растяжку вместе с кронштейном в сторону и закрепите любым доступным способом (например, привязав проводом).

19. Отверните гайку правого нижнего крепления коробки передач к двигателю и снимите со шпильки нижний конец распорки впускной трубы (показан стрелкой). При необходимости ослабьте затяжку гайки верхнего крепления этой распорки.

20. Установите надежную опору под коробку передач.

21. Выверните болт левого нижнего крепления коробки передач к двигателю.

22. Выверните два болта крепления подушки левой опоры силового агрегата к кронштейну опоры.

23. Отверните три гайки крепления кронштейна к коробке передач, снимите установленные под гайками пружинные шайбы и снимите кронштейн.

24. Выверните три болта крепления кронштейна задней опоры силового агрегата к коробке передач. Болты крепления кронштейна разные: у одного болта головка под ключ «на 17», а у двух других - под ключ «на 19».

25. Сдвиньте коробку передач максимально назад (первичный вал должен выйти из сцепления). Придерживая коробку передач, уберите опору и выньте коробку передач из-под автомобиля. Не опирайте первичный вал коробки передач на лепестки нажимной пружины сцепления, чтобы не повредить их.

26. Установите коробку передач и все снятые детали и узлы в порядке,

обратном снятию.

Перед установкой коробки передач рекомендуем смазать тонким слоем консистентной смазки шлицы первичного вала и наружную поверхность направляющей втулки подшипника выключения сцепления. Проверьте с помощью специальной оправки, как отцентрирован ведомый диск сцепления.
Перед присоединением приводов передних колес к коробке передач замените новыми стопорные кольца на шлицевых хвостовиках внутренних шарниров, иначе есть вероятность отсоединения приводов от коробки передач во время движения.

27. При необходимости восстановите начальную установку троса привода

сцепления и отрегулируйте привод управления коробкой передач.

28. Залейте масло в коробку передач.

3.4.4 Техника безопасности при проведении ремонтных работ

Охрана труда - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Выраженные в правовой форме и в первую, очередь закрепленные в трудовом законодательстве, все эти нормы образуют важнейший правовой институт особенной части трудового права, хотя, конечно, нельзя при этом не учитывать, что под охраной труда в широком смысле слова следует понимать все трудовое право, поскольку все его нормы направлены на защиту интересов всех работающих.

В узком смысле слова под охраной труда понимается правовой институт трудового права, объединяющий нормы, непосредственно направленные на обеспечение условий труда, безопасных для жизни и здоровья работников. Он включает следующие группы норм (под институты):

- правила по технике безопасности и производственной санитарии;

- специальные нормы охраны труда лиц, работающих в тяжелых, вредных и опасных производственных условиях;

- нормы по охране труда женщин, несовершеннолетних и лиц пониженной трудоспособностью;

- нормы, регулирующие деятельность органов государственного надзора и общественного контроля, а также устанавливающие ответственность за нарушения законодательства об охране труда;

- нормы, регулирующие планирование и организацию работы по охране труда.

Особый характер имеют нормы, устанавливающие ответственность за нарушение правил охраны труда. В отличие от всех других, составляющих

рассматриваемый институт охраны труда они также входят и в институты других отраслей права, ибо санкции, предусмотренные за соответствующие правонарушения, содержатся не только в трудовом, но и в административном и даже в уголовном отраслях права.

Основы законодательства РФ об охране труда впервые в нашем законодательстве раскрыли содержание субъективного права работника на охрану труда, (Осн. Статья 4.)

Работник обязан:

а) соблюдать нормы, правила и инструкции по охране труда;

б) правильно применять коллективные и индивидуальные средства защиты;

в) немедленно сообщать своему непосредственному руководителю о любом несчастном случае, происшедшем на производстве, о признаках профессионального заболевания, а также о ситуации, которая создает угрозу жизни и здоровью людей.

Правила по технике безопасности и производственной санитарии.

Все производственные помещения, оборудование, технологические процессы должны отвечать требованиям обеспечения здоровых и безопасных условий труда. Требования к производственному оборудованию, равно как и к его размещению и организации рабочих мест, а также требования безопасности, предъявляемые к организации производственных процессов и направленные на предупреждение производственного травматизма, закрепляются в правилах по технике безопасности. Перечень допускаемых стандартами (санитарными нормами) уровней концентрации и других параметров, опасных и вредных производственных факторов, свойственных производственным процессами. содержит нормы производственной санитарии, предотвращающие возникновение профессиональных заболеваний работников.

Требования, содержащиеся в правилах и касающиеся техники безопасности и производственной санитарии, должны выполняться при строительстве предприятий, начиная со стадии проектирования, при конструировании и изготовлении оборудования, станков, машин.

Чтобы требования охраны труда соблюдались работниками, на администрацию возложена проведение инструктажа. По характеру и времени проведения инструктаж работников подразделяется на:

вводный, который проводится с поступающими на работу; повторный (периодически в установленные сроки);

внеплановый (текущий) - при изменении технологического процесса или оборудования, при нарушениях правил охраны труда.

Выявление и учет несчастных случаев на производстве имеют принципиальное значение и должны строго фиксироваться. Поскольку сфера охраны труда относится к единой государственной политике, создание здоровых и безопасных условий труда гарантируется всем работающим, независимо от форм собственности.

Электробезопасность

Все электрооборудование должно иметь надежное защитное заземление или зануление в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок.

Заземляющие устройства электроустановок должны соответствовать требованиям ПОТ Р 0-95120-001-94. Заземлению (занулению) подлежат:

- корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;

- приводы электрических аппаратов;

- вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

- каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока;

- металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные

соединительные муфты, металлические оболочки проводов и броня контрольных и силовых кабелей, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;

- металлические корпуса передвижных и переносных электро приемников;

- электрооборудование, размещенное на движущихся частях машин и механизмов.

Заземляющие устройства должны обеспечивать безопасность людей и защиту электроустановок, эксплуатационные режимы работы. Для той части электрооборудования, которая может оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, должен быть обеспечен надежный контакт с заземляющим устройством либо с заземляющими конструкциями, на которых оно установлено.

Запрещается использование земли в качестве рабочего или нулевого провода. Инструментальная проверка состояния защитного заземления (зануления) должна проводиться не реже одного раза в год, а также после монтажа или ремонта.

3.5 Автоматизированная трансмиссия автомобиля ВАЗ-2170 LADA PRIORA, модель ВАЗ-2182

Вазовская трансмиссия АМТ 2182 создана как раз по упрощенному, «французскому» рецепту — пять передач, одно сцепление Valeo, унифицированные с исходной «механикой» 2180 корпус и набор шестерен. Плюс электроактуаторы ZF: на месте обычного механизма выбора передач и на внешнем конце вилки сцепления.

Рисунок-3.5 КПП 2182

Автоматизированная коробка передач 2180 является переходной — со старым «восьмерочным» набором шестерен, но современным тросовым приводом и внешним механизмом выбора передач, в конструкции которого изначально была заложена возможность автоматизации.

Рассмотрение конструктивных изменений новой КПП приведено на основе КПП 2180, т.к. редукторная часть и картеры у них одинаковые.

Рисунок 3.6 – Общее устройство КПП 2180

1 – ведущая шестерня главной передачи; 2 – вторичный вал; 3 – первичный вал; 4 – вилка включения пятой передачи; 5 – вилка включения третьей и четвертой передач; 6 – выключатель фонарей заднего хода; 7 – картер сцепления; 8 – механизм переключения передач; 9 – центральный фиксатор.

Редукторная часть осталась почти прежней: на первой и второй передачах установлены многоконусные синхронизаторы. Во-первых, повысилась надежности: вторая ступень наиболее нагружена, а многоконусник, несомненно, продлит ей жизнь. Во-вторых, значительно уменьшилось усилие при включении передач. Кроме того, коробку ВАЗ-2180 планируют устанавливать и на модели с более мощными двигателями. Более мощное сцепление потребовало иного картера, ведь прежний вмещал максимум 200-миллиметровый диск, а новый 215мм. Пришлось перенести и стартер, теперь он расположен не вдоль коробки, а вдоль двигателя.

Рисунок-3.7 Устройство синхронизаторов коробок ВАЗ-2110 (А) и -2181 (Б)

1 – шестерня первой передачи; 2 – промежуточные кольца; 3 – блокирующее кольцо; 4 – муфта синхронизатора; 5 – ступица муфты синхронизатора; 6 – фиксатор; 7 – шестерня второй передачи.

Набор из двух блокирующих колец создает две поверхности трения, обеспечивая мягкую и эффективную синхронизацию. Кроме того, изготовитель – немецкая фирма «Хёрбигер» – наносит на промежуточное кольцо дополнительное покрытие, снижающее износ и обеспечивающее стабильные рабочие параметры, в том числе необходимый коэффициент трения.

Чтобы облегчить переключения, уменьшили угол скоса зубьев синхронизаторов (со 125 до 100º) и усилие предварительного поджатия (со 150 до 70 Н).

Конструктивные особенности КПП 2182

Рисунок-3.8 3D модель КПП 2182

Исключен внутренний механизм переключения, тросовый привод переключения, привод сцепления, включая трос и педаль, т.е. непосредственная механическая связь управления процессом переключения передач;

Добавлены электромеханические устройства (актуаторы) управления процессами выключения сцепления и переключения передач;

Добавлен датчик оборотов первичного вала;

Добавлен контроллер управления автоматизированной коробкой передач;

Добавлен селектор выбора режимов работы трансмиссии;

Верхнее расположение электромеханического актуатора на месте механизма внутреннего переключения передач:

- модульная конструкция, позволяющая устанавливать ее на КПП в последнюю очередь и демонтировать без разборки КПП;

- без изменения точек крепления и посадочного гнезда механизма выбора передач;

- упрощение конструкции внутренней части механизма выбора передач: исключен механизм блокировки, препятствующий ошибочному включению передачи заднего хода при выключении 5-й передачи и случайному включению двух передач.

Переднее расположение электромеханического актуатора включения-выключения сцепления со встроенным механизмом уменьшения износа сцепления.

Картер коробки передач и сцепления с дополнительными точками крепления привода управления сцеплением и установки опоры вилки выключения сцепления.

Введение места установки датчика скорости вращения первичного вала в заднюю крышку картера коробки передач.

Оригинальные вилка выключения сцепления, опора вилки и чехол.

3.6 Коробка передач автомобиля Volkswagen Passat, модель DSG

Роботизированная коробка передач DSG (английское написание Direct Shift Gearbox, немецкое – Direkt Schalt Getriebe), несмотря на все претензии, является в настоящее время самой совершенной автоматизированной коробкой, устанавливаемой на массовые модели легковых автомобилей.

Коробка DSG обеспечивает переключение передач без разрыва потока мощности, что значительно повышает ее потребительские качества по сравнению с другими «роботами». К таким качествам относятся лучшая разгонная динамика и экономия топлива (двигатель не работает вхолостую).

Непрерывная передача крутящего момента от двигателя к ведущим колесам достигнута за счет применения двух сцеплений и соответствующих им двух рядов передач. Коробка передач DSG имеет шестиступенчатую и семиступенчатую конструкции. Семиступенчатая коробка (крутящий момент до 250 нм) устанавливается на легковые автомобили B, C и некоторые модели D класса. Шестиступенчатая коробка передач передает крутящий момент до 350 нм и устанавливается на более мощных машинах.

Рисунок-3.9 Схема шестиступенчатой коробки передач

1 - двухмассовый маховик; 2 - первая фрикционная муфта; 3 - вторая фрикционная муфта; 4 - ведомая шестерня главной передачи; 5 - ведомая шестерня 2 передачи; 6 - первичный вал второго ряда; 7 - ведомая шестерня 4 передачи; 8 - ведомая шестерня 3 передачи; 9 - ведомая шестерня 1 передачи; 10 - вторичный вал 1; 11 - вал масляного насоса; 12 - масляный насос; 13 - вторичный вал 2; 14 - ведомая шестерня 5 передачи; 15 - ведомая шестерня 6 передачи; 16 - ось шестерни заднего хода; 17 - шестерня заднего хода; 18 - первичный вал первого ряда; 19 - двойное сцепление.

Конструкция коробки передач DSG включает двухмассовый маховик, двойное сцепление, два ряда передач, главную передачу, дифференциал и систему управления. Конструктивные элементы помещены в корпус (картер) коробки.

Рисунок-3.10 Схема семиступенчатой коробки передач

1 - первая передача; 2 - вторая передача; 3 - третья передача; 4 - четвертая передача; 5 - пятая передача; 6 - шестая передача; 7 - седьмая передача; 8 - вторичный вал 1; 9 - вторичный вал 2; 10 - вторичный вал 3; 11 - двойное сцепление; 12 - двухмассовый маховик; 13 - первичный вал 1; 14 - первичный вал 2; 15 – дифференциал; 16 - главная передача; R1 - промежуточная шестерня передачи заднего хода; R2 - шестерня передачи заднего хода.

Двойное сцепление обеспечивает передачу крутящего момента на первый и второй ряды передач. На шестиступенчатой коробке сцепление включает ведущий диск, соединенный через входную ступицу с маховиком, и две фрикционные многодисковые муфты, связанные через главную ступицу с рядами передач. Семиступенчатая коробка передач имеет два обычных фрикционных сцепления.

На шестиступенчатой коробке передач двойное сцепление «мокрого» типа, т.е. постоянно находится в масле. Масло обеспечивает смазку и одновременное охлаждение дисков, что значительно повышает ресурс сцепления.

Семиступенчатая коробка оборудована сухим сцеплением, что позволяет значительно уменьшить объем заправляемого масла (с 6.5 л до 1.7 л), снизить энергозатраты и повысить топливную экономичность двигателя. С этой же целью на семиступенчатой коробке масляный насос с гидравлическим приводом заменен на более экономичный электрический насос. С другой стороны сухое сцепление подвержено большему износу.

Первый ряд коробки обеспечивает работу нечетных передач и заднего хода, второй ряд отвечает за четные передачи. Каждый из рядов передач представляет собой первичный и вторичный валы с блоками шестерен. Первичные валы расположены соосно, при этом первичный вал второго ряда выполнен полым и надет на первичный вал первого ряда.

Шестерни на первичных валах имеют жесткое соединение с валом. Шестерни вторичных валов вращаются свободно. При этом шестерни

первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении. Между шестернями вторичного вала расположены синхронизаторы, которые осуществляют включение конкретной передачи. Для выполнения реверсивного движения в коробке передач предусмотрен промежуточный вал с шестерней заднего хода. На вторичных валах также расположены ведущие шестерни главной передачи.

Непосредственное управление сцеплением и переключением передач обеспечивает система управления. Она включает входные датчики, электронный блок управления и электрогидравлический блок в качестве исполнительных механизмов.

Электронный и электрогидравлический блоки управления, а также практически все входные датчики, объединены в единый модуль, имеющий название Mechatronic. Модуль управления располагается непосредственно в картере коробки передач.

Входные датчики отслеживают частоту вращения на входе и выходе коробки передач, давление и температуру масла, а также положение вилок включения передач. Электронный блок управления на основании сигналов датчиков реализует, заложенный в него, алгоритм управления электрогидравлическим блоком.

Электрогидравлический блок управления обеспечивает работу гидравлического контура управления коробкой передач. В него входят золотники-распределители, электромагнитные клапаны и клапаны регулирования давления, мультиплексор.

Золотники-распределители приводятся в действие рычагом селектора. Электромагнитные клапаны осуществляют переключение передач. Клапаны регулирования давления обеспечивают работу фрикционных муфт. Электромагнитные клапаны и клапаны регулирования давления являются исполнительными механизмами системы управления коробкой передач.

В коробке применено устройство мультиплексор, которое позволяет

управлять восьмью гидроцилиндрами переключения передач только с помощью четырех электромагнитных клапанов. В исходном положении мультиплексора работают одни гидроцилиндры, в рабочем – другие, при этом в обоих режимах общие электромагнитные клапаны.

Принцип работы коробки передач DSG заключается в последовательном включении передач обоих рядов. При этом во время работы одной передачи, следующая передача уже выбрана и готова к включению.

Конструктивные особенности данной КПП

Управляет работой электроника, есть возможность ручного переключения.

Двойное сцепление – как «сухое», так и «мокрое».

Два первичных вала.

Несколько вторичных валов.

Отсутствие прерывания потока мощности от двигателя к колёсам, т.к. одновременно включены две передачи.

Фактически несколько главных передач с разными передаточными числами.

3.7 Основные неисправности, техническое обслуживание и правила безопасности при ремонте и эксплуатации роботизированных КПП

3.7.1 Основные неисправности роботизированных КПП

Для начала рассмотрим неисправности, свойственные всем роботизированным КПП, в не зависимости от конструкции. При этом мы учитываем, что большинство неисправностей механических КПП относятся и к роботизированным, т.к. «робот» по своей конструкции всё-таки больше механика, нежели «автомат».

Основными причинами возникающих неисправностей являются нарушение правил эксплуатации, предельный срок службы, а также особенности конструкции роботизированной коробки.

Самым слабым местом роботизированной коробки передач является сцепление. К неисправностям сцепления относятся износ ведомого диска, корзины сцепления, выжимного подшипника и его направляющей. Неисправности сцепления сопровождаются пробуксовкой – потерей крутящего момента на скорости или резком старте с места. При значительном износе сцепления коробка передач переходит в аварийный режим.

Другой распространенной неисправностью является нарушения электромеханических приводов сцепления и переключения передач, так называемых актуаторов. От интенсивной эксплуатации происходит износ щеток, загрязнение, обрыв в цепи электродвигателя. Кроме того наблюдается износ рычагов, зубчатых колес привода. Неисправности привода сцепления и передач сопровождаются рывками при трогании автомобиля с места. Рывки на старте могут происходить и по другой причине, например, при нарушении настроек сцепления.

Помимо внешних признаков большинство неисправностей роботизированной коробки передач определяются с помощью компьютерной диагностики. По диагностическим кодам выявляют как неисправности

электрической части (неисправности системы управления), так и ряд механических неисправностей. Коды неисправностей сугубо индивидуальны для каждой коробки передач (производителя).

3.7.2 Неисправности роботизированной коробки передач DSG

Отдельно следует остановиться на неисправностях коробки передач DSG. За сравнительно небольшой период эксплуатации данная коробка передач снискала звание архиненадежного устройства и все благодаря семиступенчатой разновидности.

В семиступенчатой коробке передач DSG существует два проблемных места – двойное сцепление сухого типа и блок управления Mechatronik. В силу особенностей конструкции коробки передач сухое сцепление подвержено интенсивному износу, особенно в переходных режимах. Неисправность проявляется в рывках и вибрации при трогании с места, переключении передач, пробуксовке в движении, переходе в аварийный режим. Болезнь лечится только заменой сцепления, что Volkswagen выполняет в пределах установленного гарантийного срока (5 лет) за счет собственных средств.

Для продления жизни сцепления производитель рекомендует переводить в нейтральное положение рычаг селектора коробки передач, при каждой остановке свыше 5 сек. Данное правило актуально для всех роботизированных коробок передач.

С Мехатроником ситуация еще сложнее. Электрогидравлический блок управления расположен непосредственно в коробке передач и все беды его в основном от этого. По причине постоянно изменяющейся температуры рабочей жидкости в коробке страдают конструктивные элементы блока (датчики, клапаны), нарушаются контакты (выгорают).

Другая беда – засорение каналов гидравлического блока продуктами износа. Кроме того, датчики системы управления имеют свойство притягивать

металлическую стружку, что существенно нарушает их работоспособность. Неисправности электрогидравлического блока сопровождаются рядом внешних признаков: пробуксовкой, ударами при переключении передач и даже прекращением движения.

Из других неисправностей семиступенчатой DSG можно отметить износ вилки выбора передач (не включаются отдельные передачи), износ подшипников качения (гул при движении).

Шестиступенчатая коробка передач DSG, устанавливаемая на мощные автомобили концерна, на порядок надежнее. Вместе с тем, и в ней при интенсивной эксплуатации происходит износ многодискового сцепления (рывки при трогании, прекращение движения), износ дифференциала (рывки при трогании).

3.7.3 Техническое обслуживание роботизированных КПП

Обслуживание коробки-робот предполагает ряд мероприятий, которые можно назвать также регламентными работами, направленными на поддержание технического состояния и работоспособности роботроника и всей трансмиссии.

Регламентные работы роботизированной трансмиссии не сильно отличаются от аналогичных услуг для других типов коробок передач. Поэтому основными мероприятиями можно назвать замену масла роботроника, а также смену двойного сцепления.

Важность технического обслуживания роботизированной трансмиссии сложно переоценить, поэтому, конечно же, каждый сам решает, стоит ли обращаться в профильный сервис за проведением регламентных работ, однако только специалисты знают, как заменить тот или иной расходный материал и какие ещё мероприятия необходимо выполнить в рамках техобслуживания РКПП.

4. Анализ конструкций двухвальных коробок передач

Модель КПП	Сцепление	Тип управления	Количество валов	Подшипники шестерён вторичного вала
2108	«Сухое» однодисковое	Механическое тяговое	Один первичный Один вторичный	Игольчптые
2110	«Сухое» однодисковое	Механическое тяговое	Один первичный Один вторичный	Гидростатические
JR5	«Сухое» однодисковое	Механическое тросиковое	Один первичный Один вторичный	Гидростатические
2182	«Сухое» однодисковое	Актуаторы выключения сцепления и переключения передач	Один первичный Один вторичный	Гидростатические
DSG	Двойное «сухое» Двойное «мокрое»	Электрогидро-механическое	Два первичных Три вторичных	Игольчатые

5 Перспективы развития коробок передач

Объемы производства автомобилей постоянно нарастают, а продукция постоянно совершенствуется. Общие тенденции развития коробок перемены передач наглядно демонстрируют следующее: Используемые конструктивные схемы усложняются и автоматизируются, яркий пример — роботизированная КПП. Автоматические коробки переключения передач модернизируются для максимального снижения механических потерь — применение блокиратора. Все более широкое использование вариаторов, как устройств, обеспечивающих оптимальные условия работы двигателя. На общие тенденции развития автотранспорта оказывают большое влияние новые экологические требования и ограниченность запасов природных ресурсов.

Рисунок-5.1 Гибридный автомобиль

В частности, речь идет о жидких и газообразных углеводородах, которые служат сырьем для производства топлива. На смену двигателям внутреннего сгорания по логике вещей должны прийти электромоторы. В настоящее время уже налажено серийное производство переходных моделей, так называемых гибридных автомобилей. Так, Lexus RX400h имеет мощный бензиновый двигатель, агрегатированный с вариатором, и два электромотора.

Существуют и другие модели, где у ДВС нет прямой механической связи с ведущими колесами. В движение они приводятся электрическими двигателями. Общие же тенденции развития мировой экономики и инженерно-конструкторской мысли таковы: повсеместное плавное вытеснение механических коробок передач из конструкций автомобилей всех классов и ценовых ниш, «освободившееся» места будут занимать роботизированные КПП различной степени сложности, постепенное прекращение развития, совершенствования и производства автоматических КПП, переход в среднесрочной перспективе (через 10…20 лет) на новые типы КПП, в частности вариаторы, которые лучше сочетаются с электромоторами. Так например в Европе к 2050 году планируют вообще запретить продажи автомобилей с ДВС.

Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены и проанализированы конструктивные особенности двухвальных коробок передач, начиная с простых механических и заканчивая современными высокотехнологичными роботизированными КПП последнего поколения. Приведены примеры распространённых неисправностей данных устройств, операции по техническому обслуживанию и ремонту. Рассмотрены вопросы техники безопасности и охраны труда при проведении ремонтных работ.

В конце работы были сделаны краткие аналитические выводы о перспективах развития коробок передач как элемента трансмиссии автомобилей и путях дальнейшего совершенствования конструкции.

Данную работу можно использовать при изучении курса автомобилей, как в школе, так и в средних специальных и высших учебных заведениях.

Литература

1. Практикум по конструкции автомобилей / А.П. Иншаков, А.М. Карпов, В.И. Славкин и др., Под общ. ред. А.П. Иншакова. - Саранск: издательство Морд. ун-та, 2003. - 124 с.

2. Новиков В.Ю. «Слесарь-ремонтник» Москва «Академия» 2006 год.

3. Покровский Б.С. «Справочник слесаря» Москва 2003 год.

4. Якубовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды: Пер. с пол. – М.: Транспорт, 2005.

5. Грибков В.М., Карпекин П.А. Справочник по оборудованию для технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей. – 2002.

6. Луковников А.В., Тургиев А.К. Охрана труда при эксплуатации и ремонте автомобиля. М.: Высшая школа, 2006.

7. Антипов Д.М. Обслуживание, устройство и ремонт автомобилей ВАЗ-2110, 2008.

Ресурсы интернета:

8. http://www.avtomex.com/vaz21213/trans353 .php

9. http://www.garobelaz.ru

10. http://www.automnl.eom/model/renault_logan/417/

11. http ://dvfokin.narod.ru/diplom_konstr.htm

12. http://www.techno.stack.net - федеральный портал "Инженерное образование".