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.
Идентификация компонентов ручной коробки передач и дифференциала. Схема №231
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.
Идентификация компонентов механизма переключения передач. Схема №232
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 такая, как показано на чертеже на противоположной странице.
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.
Идентификация компонентов механизма обратной проверки. Схема №233
При перемещении рычага селектора в сторону 5TH и заднего хода
Рычаг переключателя перемещается вправо, одновременно нажимая на вал реверса и кулачок обратной проверки.
Механизм проверки заднего хода - схема работы (при движении рычага селектора в сторону 5-й и обратной передач). Схема №234
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.
Механизм обратной проверки - схема работы (при переключении на 5-ю передачу). Схема №235
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.
Механизм обратной проверки - схема работы (при попытке сдвига с 5-й на обратную). Схема №236
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.
Механизм обратной проверки - схема работы (при переключении на реверс, произведенном после возврата рычага селектора в нейтральное положение). Схема №237
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.
Центральный дифференциал - схема системы. Схема №238
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.
Вязкостный соединительный механизм. Схема №239
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.
Диаграмма потока крутящего момента центрального дифференциала (во время нормального вождения). Схема №240
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.
Диаграмма потока крутящего момента дифференциала центра (во время поворотов на низких скоростях). Схема №241
Схема №242
- При нахождении передних колес на скользкой поверхности Когда передние колеса начинают раскручиваться, возникающая разность скоростей между передним и задним ведущими валами приводит к тому, что вязкостная муфта создает значительный крутящий момент сдвига. В результате вращающий момент, распределенный по задним колесам, становится намного больше того, который распределяется по вращающимся передним колесам. Таким образом, тяга и устойчивость вождения обеспечиваются на неровной или скользкой дороге. (Таблица 14): Схема потока крутящего момента центрального дифференциала (движение на неровных или скользких дорогах)
Схема №243
- Когда задние колеса находятся на скользкой поверхности При быстром разгоне автомобиля со старта стоя с задними колесами на скользкую поверхность изменяется распределение веса транспортного средства на передних и задних колесах и начинают вращаться задние колеса. Из-за возникающей разницы скоростей между передним и задним приводными валами, вязкостная муфта генерирует значительное количество крутящего момента сдвига, теперь в направлении, противоположном тому, которое генерируется при нахождении передних колес на скользящей поверхности. В результате крутящий момент, распределенный по передним колесам, становится намного больше, чем распределен по задним колесам Схема потока.
