Общие сведения
Механическая коробка передач имеет постоянную полноприводную конструкцию, объединяющую трансмиссию в сборе, передний дифференциал и раздаточную коробку в сборе с центральным дифференциалом в одном блоке. Трансмиссия имеет пять скоростей переднего хода и одну скорость заднего хода, а все передачи снабжены синхронизаторами инерционного типа блокировки.
Трансмиссия и передний дифференциал размещены в алюминиевом корпусе, который разделен на правую и левую половины и составляет также картер сцепления. Сзади расположены и соединены друг с другом раздаточная коробка и раздаточная коробка, в которых размещены раздаточные шестерни и центральный дифференциал, а также часть узла трансмиссии.
Основные особенности коробки передач следующие
- Зубчатые колеса переднего хода представляют собой косозубые передачи, отличающиеся высокой прочностью поверхности зубьев, большими площадями контакта зубьев и бесшумностью работы.
- Реверсивное вращение достигается введением скользящей ведомой шестерни заднего хода в зацепление как с ведущей шестерней заднего хода на главном валу, так и с ведомой шестерней заднего хода, составляющей единое целое со ступицей 1-2-го синхронизатора на валу ведущей шестерни.
- Межосевой дифференциал компенсирует разницу скоростей передней и задней осей. Он состоит из конической зубчатой передачи и расположенной на ее заднем конце вязкостной муфты, которые размещены в едином корпусе. Межосевой дифференциал вместе с парой раздаточных шестерен передает мощность от трансмиссии на вал ведущей шестерни (вал привода передних колес) и карданный вал. Вязкая связь функционирует как элемент, ограничивающий дифференциальное действие.
Схема №3
Строительство
- Для передач переднего хода используются косозубые передачи. Скорость реверса достигается тем, что ведущая шестерня входит в зацепление с главным валом, а ведомая шестерня и промежуточная шестерня реверса входят в зацепление с первой-второй синхронизирующими втулками ведущей шестерни для изменения направления вращения на обратное.
- Синхронизирующий механизм для 1-й и 2-й скоростей размещен со стороны ведущей шестерни, в то время как механизм для 3-й, 4-й, 5-й и обратной скоростей размещен со стороны главного вала.
- На нетурбо-моделях для передач 2-й и 3-й скорости используется синхронизирующий механизм с двойным конусом.
- На турбо-моделях для передач 1-й, 2-й и 3-й скоростей используется синхронизирующий механизм с двойным конусом.
Схема №4
Механизм обратной проверки
Расположенный в раздаточной коробке механизм проверки заднего хода предотвращает прямое переключение с 5-го на задний ход, используя комбинацию рычага селектора и кулачка, что позволяет переключать передачу в задний ход только после того, как она была возвращена один раз в нейтральное положение.
Конструкция механизма обратной проверки показана на следующей иллюстрации. (Схема №5)
Обратный обратный стакан крепится болтами к раздаточной коробке и вмещает основные компоненты механизма.
Вал обратного упора выполнен с возможностью скольжения внутри втулки обратного контроля, а его конец меньшего диаметра снабжен кулачком обратного контроля. Кулачок может вращаться и перемещаться в осевом направлении на валу, но его перемещение влево ограничено ступенькой, образованной на внутренней стенке втулки.
Вал обратного акцента имеет на обоих концах углубления. В левой торцевой полости находятся 1-я возвратная пружина и ее колпачок, а в правой торцевой полости находится возвратная пружина, которая толкает вал влево.
Вокруг контрольного кулачка расположена обратная контрольная пружина, левый конец которой прикладывает к кулачку одновременные левое и вращательное усилия.
Как возвратная стопорная пружина, так и возвратная пружина удерживаются на своих правых концах обратной стопорной пластиной, которая удерживается на месте стопорным кольцом.
Обратная контрольная втулка и вал обратного акцента имеют в своих днищах соответственно паз и вырез, а рычаг селектора вставлен в вырез через паз.
Схема №5
При перемещении рычага селектора в сторону 5TH и заднего хода
Рычаг переключателя перемещается вправо, одновременно нажимая на вал реверса и кулачок обратной проверки.
Схема №6
При переключении на 5TH передачу
Рычаг переключателя повернут в направлении выбора 5-й передачи. Когда рычаг освобождает край кулачка обратной проверки, когда он поворачивается, кулачок освобождается от давления рычага селектора и возвращается в исходное положение усилием пружины обратной проверки.
Схема №7
При попытке переключения с 5TH на обратное направление
Рычаг переключателя поворачивается в направлении передачи заднего хода, толкая при этом вал реверса против часовой стрелки (если смотреть в направлении стрелок А).
Кулачок проверки заднего хода, однако, перестает вращаться в точке, где его стопор ударяется о пластину проверки заднего хода (эта точка соответствует нейтральному положению с точки зрения угла) и предотвращает движение рычага селектора в направлении выбора передачи заднего хода. Селекторный рычаг затем аксиально толкается в нейтральное положение реверсивным центральным валом, которому придается левое усилие возвратной пружиной.
Схема №8
При переводе на реверс после возврата рычага селектора в нейтральное положение
Поскольку концы вала реверса и кулачка обратной проверки находятся в одной плоскости, селекторный рычаг теперь может поворачиваться в направлении выбора передачи заднего хода после одновременного проталкивания влево вала и кулачка.
Схема №9
Центральный дифференциал состоит из набора конических шестерен и вязкостной муфты.
Центральный дифференциал имеет следующие две функции: распределение крутящего момента двигателя на валы привода передних и задних колес и поглощение разницы в скорости вращения между передними и задними колесами.
Крутящий момент двигателя поступает в картер центрального дифференциала от ведомого вала трансмиссии. Крутящий момент двигателя затем распределяется через коническую зубчатую передачу непосредственно на вал ведущей шестерни и через передаточную ведущую и ведомую шестерни на задний ведущий вал.
Вязкостная муфта ограничивает дифференциальное действие конической зубчатой передачи, когда вращаются либо передние, либо задние колеса, так что адекватные крутящие моменты передаются на передние и задние колеса и достигается надлежащее сцепление.
Схема №10
Механизм вязкой муфты.
Вязкостная муфта состоит из ряда поочередно расположенных внутренней и наружной пластин и воздушно-силиконовой масляной смеси, залитой в герметичное пространство, которое образовано корпусом центрального дифференциала и задней боковой шестерней дифференциального комплекта. Внутренние пластины имеют внутренние периметры, соединенные шлицами с боковой шестерней, а наружные пластины имеют внешние периметры, соединенные шлицами с корпусом центрального дифференциала. Наружные пластины удерживаются на расстоянии друг от друга распорными кольцами. Между внутренними кольцами нет распорных колец, поэтому внутренние кольца немного подвижны в осевых направлениях. Кольца X-section используются для предотвращения утечки силиконового масла, которая в противном случае произошла бы, если бы масло находилось под давлением из-за большой разницы скоростей передней и задней осей.
Схема №11
Явление повышенной влажности
Силиконовое масло нагревается и расширяется по мере продолжения дифференциального действия. Масло в вязкой муфте расширяется и сжимает внутренний воздух, вызывая прямой контакт пластины с пластиной или невязкую операцию; это явление называется горб.
Горб устраняет разницу в скорости вращения между корпусом центрального дифференциала и задней боковой передачей (или блокирует дифференциал), поэтому вскоре после его возникновения происходит падение внутреннего давления и температуры. Затем вязкостная муфта возвращается к нормальной операции передачи сдвигающего момента. (Явление неровности не происходит при нормальных условиях эксплуатации.)
Когда нет разницы в скорости между передними и задними колесами, центральный дифференциал передает крутящий момент двигателя на передние и задние колеса в соотношении 50:50.
Когда возникает разница в скорости вращения между передними и задними колесами, центральный дифференциал работает, поглощая ее управляемым образом за счет функции вязкостной муфты.
При нормальной езде
Во время прямолинейного движения по ровной дороге с постоянной скоростью все четыре колеса вращаются с одинаковой скоростью. Центральный дифференциал равномерно доставляет крутящий момент двигателя на передние и задние колеса. Вязкая муфта не создает сдвигающего крутящего момента, поскольку между внутренней и внешней пластинами нет относительных перемещений.
Схема №12
При поворотах на малых скоростях
Во время поворотов на низких скоростях разница в скорости вращения возникает между передними и задними колесами, а также между левыми и правыми колесами. Более конкретно, передние колеса вращаются быстрее, чем задние. Центральный дифференциал затем действует, чтобы поглотить разницу скоростей, чтобы обеспечить плавное вождение.
Хотя разница в частоте вращения при этом условии невелика, работа вязкостной муфты вызывает передачу большего крутящего момента на заднюю часть, чем на переднюю.
Схема №13
Схема №14
- Когда передние колеса находятся на скользкой поверхности Когда передние колеса начинают раскручиваться, возникающая разность скоростей между передним и задним ведущими валами приводит к тому, что вязкостная муфта генерирует значительное количество сдвигового крутящего момента. В результате крутящий момент, распределенный на задние колеса, становится намного больше, чем распределенный на вращающиеся передние колеса. Таким образом, тяга и устойчивость вождения обеспечиваются на неровной или скользкой дороге.
- Когда задние колеса находятся на скользкой поверхности
При быстром разгоне автомобиля с места, когда задние колеса находятся на скользкой поверхности, распределение веса автомобиля на передние и задние колеса изменяется, и задние колеса начинают вращаться. Из-за возникающей разницы скоростей между передним и задним ведущими валами вязкостная муфта генерирует значительное количество сдвигового крутящего момента, теперь в направлении, противоположном тому, что генерируется, когда передние колеса находятся на скользкой поверхности. В результате крутящий момент, распределенный на передние колеса, становится намного больше, чем распределенный на задние.
