Головна передача автомобіля: типи, призначення

Як відомо, головне завдання двигуна – виробити крутний момент, далі робота спрямовується через зчеплення на коробку. Це основні вузли в будь-якому автомобілі. Але мало хто замислювався, як далі розподіляється крутний момент на колеса. Інформація буде корисна будь-якому автомобілісту.

Характеристика та призначення головної передачі

Отже, для чого потрібен цей механізм? Призначення головної передачі автомобіля полягає в забезпеченні зв’язку між трансмісією і провідними колесами. Вона має своє передаточне число, а конструктивно являє собою зубчастий редуктор. Завдяки певному передатному числу, він збільшує крутний момент двигуна і знижує частоту обертання ведучих коліс.

Де знаходиться?

Більшість передньопривідних автомобілів мають вбудовану в коробку головну передачу. Тут же знаходиться і диференціал. Основні елементи розташовуються в передній частині кузова. Головна передача автомобіля «КамАЗа» та інших задньопривідних автомобілів знаходиться в мосту.

Елемент закритий спеціальним корпусом – панчохою, в якому знаходяться не тільки редуктор з диференціалом, але і півосі.

Типи і конструкція

Отже, розглянемо типи головних передач автомобіля. На передньопривідних машинах, де мотор з коробкою розміщується поперечно щодо кузова, застосовується циліндрична конструкція. Така передача має шестерні з шевронними і косими зубами. Якщо говорити про передаточному числі, воно може складати від 3,5 до 4,2. Якщо цю цифру збільшити, це призведе не тільки до зростання габаритів конструкції, але й до підвищення рівня шуму.

В сучасних коробках використовується два або три вторинних валу. На кожному з них є своя провідна шестерня головної передачі. Всі вони мають зачеплення з одного, веденої. Таким чином, головна передача даного типу може мати відразу декілька передавальних чисел. За такою схемою в тому числі працюють роботизовані коробки ДСГ від «Фольксваген».

На задньопривідних машинах можуть використовуватися різні механізми. Так, це може бути конічна, черв’ячна і гіпоїдна. Подібні типи зустрічаються і на повнопривідних машинах, однак це стосується тільки тих машин, де двигун розташовується уздовж щодо кузова. На сучасних кросоверах задня вісь може приводитися в дію подібно передньопривідним авто через вязкостную муфту. Але це вже інша історія.

Гіпоїдна

Це найбільш затребуваний тип головних передач на автомобілях. ГАЗ «Волга» також оснащується даними редуктором. Серед відмінностей цього типу варто відзначити низький рівень шуму і менше навантаження на зуби.

Однак гіпоїдна передача має серйозним недоліком. Так, із-за зсуву зубчастих коліс тертя підвищується і знижується продуктивність. В результаті машина втрачає частину своєї потужності. Якщо говорити про передаточному числі, на легкових і вантажних автомобілях воно відрізняється. У першому випадку параметр становить від 3,5 до 4,5. У другому – 5 — 7.

Конічна

Вона активно застосовувалася на початку минулого століття. Передача була створена в 1913 році компанією «Глісон». Саме ця фірма винайшла зачеплення з круговим зубом. Серед конструктивних особливостей даного механізму варто відзначити те, що вершини ведених шестерень і початкові конуси провідних лежать в одній точці. Однак момент, що діє між шестернями такого механізму, прагне порушити правильність зачеплення елементів. Зважаючи на це потрібно було забезпечити підвищену надійність всіх підшипникових вузлів, валів і картера. Так, на подібні автомобілі встановлювалися роликові підшипники з попереднім натягом, а радіус кривизни зуба провідної шестерні був менше, ніж веденої. Це було зроблено для зменшення впливу на точність зачеплення.

Серед основних плюсів даних конструкцій варто відзначити високий ККД. Втрати при роботі складають всього 2 %, оскільки тертя ковзання між зубами невелика. Але із-за істотних мінусів цей вид передачі більше не застосовується автовиробниками з-за великих габаритів і шалено високим рівнем шуму.

Черв’ячна передача

Цей механізм порівняно з попереднім має досить компактні розміри, більше того, він практично безшумний хоча і володіє низьким ККД, який становить 90 %. Черв’ячна передача складна у виготовленні, так як вимагає використання оловянистой бронзи для зубчастого вінця, тому на автомобілях подібна передача застосовується тільки в рульовому механізмі, та й то не завжди.

Тюнінг

Можна регулювати передаточне число? Змінити даний показник можна тільки шляхом заміни зубчастого редуктора, що потребує втручання в коробку або задній міст (залежно від типу приводу автомобіля). Зміна передавального числа є популярним видом тюнінгу, який дозволяє без втручання у двигун збільшити крутний момент.

Так, машина швидше розганяється, проте втрачає до максимальної швидкості. Якщо взяти головну передачу автомобіля ВАЗ-2101 і встановити редуктор від «шістки», можна отримати надбавку в крутному моменті. Адже з заводу на «копійку» ставиться редуктор з числом 4,2, а на «шістку» — 3,9.

Про диференціал

Він є невід’ємною частиною головної передачі. Для чого служить диференціал? Він взаємодіє з зубчастим редуктором. Конструктивно вузол (головна передача з диференціалом) складається з:

  • Веденої шестерні.
  • Півосей.
  • Провідною шестерні.
  • Сателітів.
  • Шестерень півосей.

Він покликаний розподілити крутний момент між півосями коліс при повороті автомобілі. Диференціал дозволяє колесу обертатися з різною кутовою швидкістю. У цьому випадку колеса крутяться без прослизання, що сприяє більш безпечному проходженню поворотів (особливо взимку), виключаючи ризик заносу.

Іншими словами, на диференціал від карданного вала припадає 100 % крутного моменту. Енергія, яка надходить, може розподілятися рівномірно, у пропорції 50 на 50 (що і відбувається при прямолінійному русі), так і в інших пропорціях. В залежності від дорожньої ситуації на одне колесо може припадати від 0 до 100 % крутного моменту. Як правило, великі разбеги з’являються при русі на вибоїстій місцевості або по снігу.

В процесі розподілу крутного моменту задіюються дві шестерні сателітів і півосей. Вони змащуються в загальній «ванні» картера трансмісійним маслом, яке частково виконує функцію охолодження деталей, оскільки зуби постійно труться один об одного.

Деякі навмисно заварюють диференціал на задньопривідних машинах з метою більш легкого входження в занос. Так, крутний момент розподіляється завжди в пропорції 50 на 50. Але також спостерігається і нерівномірний знос шин, оскільки вони завжди зустрічаються на поворотах.

Також відзначимо, що на деяких легкових автомобілях в якості додаткової опції встановлюється електронне блокування диференціала. Це потрібно для того, щоб автомобіль міг вибратися з багнюки або снігового полону. Аналогічна блокування присутній на всіх без винятку позашляховиках.

Висновок

Отже, ми з’ясували, що собою являє головна передача. Як бачите, її функція не менш важлива, ніж функція трансмісії. Ця система сприяє більшому обертанню коліс, але при цьому зберігає вузли коробки і двигуна. Сьогодні застосовується два основних види головних передач. Якщо говорити про задньопривідних автомобілях — це гіпоїдна, якщо про передньопривідних — циліндрична.