Текст книги «Грузовые автомобили. Трансмиссия и коробки передач»

Автор книги: Илья Мельников

Жанр: Автомобили и ПДД, Дом и Семья

Текущая страница: 1 (всего у книги 2 страниц) [доступный отрывок для чтения: 1 страниц]

Грузовые автомобили
Трансмиссия и коробки передач

Трансмиссия

Общее устройство трансмиссии

Трансмиссия представляет собой агрегаты и механизмы, взаимодействующие между собой и связывающие коленчатый вал двигателя с ведущими колесами автомобиля. Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к колесам. С ее помощью водитель может изменить величину крутящего момента, а при движении задним ходом и направление движения. Обычно ведущими колесами являются задние, но на автомобилях, одной из характеристик которых является повышенная проходимость, ведущими могут быть как большинство колес, так и все колеса.

Схемы трансмиссий, а – с двумя ведущими колесами (4х2), б – с четырьмя ведущими колесам (6х4), в – с шестью ведущими колесами (6х6), 1 – сцепление, 2 – коробка передач, 3 – карданная передача, 4 – ведущее колесо, 5 – полуоси ведущих колес, 6 – дифференциал, 7 – главная передача, 8 – промежуточный средний ведущий мост, 9 – карданный шарнир равных угловых скоростей, 10 – раздаточная коробка.

Для характеристики автомобиля применяют колесную формулу, в которой первые цифры обозначают число колес автомобиля, а вторая цифра – число ведущих колес. Например формула (6х4) означает, что у автомобиля имеются шесть колес, из которых четыре колеса ведущих. В трехосных автомобилях крутящий момент передаются промежуточным ведущим колесам и задним ведущим колесам одним общим валом или раздельно двумя валами. В первом случае промежуточный мост имеет проходной ведущий вал. Прямо за двигателем размещено сцепление, затем коробка передач, карданная передача (карданный вал), промежуточный мост, задний мост. Представляющий собой главную передачу с межосевым дифференциалом (распределяющим вращающий момент между этими мостами). В двухосных и трехосных автомобилях со всеми ведущими колесами предусмотрена раздаточная коробка, для выключения привода переднего моста.

В автопоездах с прицепами для движения по дорогам, с твердым грунтовым покрытием, трансмиссию имеет только автомобиль – тягач. На автопоездах, предназначенных для движения по бездорожью, трансмиссию имеют ведущие мосты прицепов. Привод дополнительного оборудования осуществляют с помощью коробки отбора мощности, которую присоединяют к коробке передач.

Сцепление

Сцепление служит для временного разъединения двигателя от трансмиссии и плавного соединения их при переключении передач или трогании с места, а также для передачи крутящего момента от двигателя.

Сцепление состоит из самого механизма сцепления и его привода. Механизм сцепления состоит из трех основных элементов:

Работа механизма сцепления основана на использовании сил трения. При включении сцепления его детали нагреваются из-за трения между дисками (ведомым и ведущим). Диски изготавливаются и из материала с повышенным коэффициентом трения. Ведомый диск 9 посажен на ведущий вал 7 коробки передач, а ведущий диск 1 соединен с маховиком.

Сцепление. а – принципиальная схема, б – детали, 1 – ведущий диск, 2 – кожух, 3 – отжимной рычажок, 4 – выжимной подшипник, 5 – вилка включения сцепления, 6 – педаль, 7 – ведущий вал коробки передач, 8 – нажимная пружина, 9 – ведомый диск, 10 – маховик, 11 – вилка отжимного рычажка, 12 – регулировочная гайка, 13 – фрикционная накладка ведомого диска, 14 – ступица ведомого диска, 15 – пружина демпфера, 16 – пластина демпфера, А – палец, Б – прилив, В – окно кожуха.

Сцепление на автомобилях называют постоянно замкнутым сухим сцеплением. Постоянно замкнутым, так как ведущий и ведомый диски размыкаются только на короткое время необходимое для включения передачи или при торможении автомобиля, сухим, так как поверхности ведущего и ведомого дисков должны быть постоянно сухими.

К сцеплению также относятся кожух, вилки, рычаг выключения, нажимные пружины и привод сцепления. Кожух сцепления получен методом штамповки из стали и закреплен к маховику болтами. Рычаги выключения крепятся внутри к кожуху на опорных болтах. Наружные концы рычагов выключения шарнирно соединены с нажимным диском. К отшлифованной поверхности маховика, пружины 8, расположенные по окружности через нажимной(ведущий )диск 1, прижимают ведомый диск 9. Таким образом, при включенном сцеплении крутящий момент от маховика передается за счет трения ведомому диску и далее через ведущий вал коробки передач 7, последующим механизмам силовой передачи. На ведущем диске и на кожухе для установки пружин выполнены специальные гнезда и выступы, а также в местах установки пружин находятся теплоизолирующие прокладки, предохраняющие пружины от перегрева.

Чтобы выключить сцепление, надо нажать на педаль 6, чтобы тяга с помощью вилки передвинула по втулке муфту с подшипником 4. Муфта повернет вокруг своих осей внутренние концы рычагов 3, а их внешние концы отведут нажимной диск 1, сжимая пружины 8, расположенные между штампованным кожухом 2 сцепления и диском 9. Ведомый диск освобождается и крутящий момент последующим механизмам передаваться не будет. Если отпустить педаль 6, она переместится под действием пружин и сцепление снова включится.

Во избежание поломок, для предотвращения передачи угловых колебаний от двигателя на валы трансмиссии в сцеплении предусмотрен гаситель угловых колебаний – демпфер. Он представляет собой ступицу 14, в окна которой и окна ведомого диска заложены спиральные пружины, передающие вращение от диска на ступицу. В отверстия дисков гасителя и ведомого диска установлены пружины с опорными пластинами. При возникновении колебаний ступица повертывается относительно диска в ту или другую сторону на небольшой угол. Возникающее при этом трение между фланцем ступицы и диском гасит крутильные колебания силовой передачи, теплоизоляционные шайбы, расположенные между нажимным диском и пружинами, уменьшают передачу теплоты к пружинам, теряющим при нагреве свои упругие свойства. При включении сцепления его детали нагреваются из – за трения между ведущими и ведомыми дисками.

Для плавного включения сцепления при постепенном отпускании педали между задней частью ведомого диска и фрикционной накладкой приклепаны волнистые пружинные пластины 16 и две фрикционные накладки, обладающие повышенном коэффициентом трения. Одна накладка приклепана непосредственно к диску, а другая – к пластинам. При включении сцепления по мере увеличения нажатия ведомого диска волнистые пластины постепенно выпрямляются и при полном включении сцепления становятся плоскими. Благодаря такому устройству передаваемый крутящий момент постепенно возрастает и сцепление включается плавно.

Однодисковые фрикционные сцепления широко применяются на отечественных автомобилях.

Двухдисковое сцепление в отличие от однодискового состоит из двух ведущих дисков и двух ведомых, установленных поочередно.

Рис. Двухдисковое сцепление автомобиля

1 – маховик, 2 – рычажный механизм, 3 – промежуточный диск, 4 – отжимной рычажок, 5 – вилка, 6 – упорный подшипник, 7 – шланг смазывания подшипника, 8 – вилка выключении, 9 – упорное кольцо, 10 – нажимная пружина, 11 – кожух, 12 – нажимной диска, 13 – ведомые диски, 14 – вал.

Чем больше число дисков, тем больше поверхность трения и тем больше передающий крутящий момент. Ведомые диски зажаты между торцевыми поверхностями маховика и ведущих дисков нажимными пружинами 10, которые равномерно расположены в кожухе. Промежуточный ведущий диск 3 автоматически устанавливает диск в среднее положение при выключенном сцеплении с помощью рычажного механизма 3.

Наружные концы отжимных рычажков 4 прикреплены к кожуху вилками и гайками и соединены с нажимным диском 12. Внутренние рычажки прикреплены упорным кольцом 9, педаль сцепления, через вилку 8, рычаги и тяги связана с подшипником.

При выключении сцепления, надо нажать на педаль сцепления, упорный подшипник 6 переместит кольцо с внутренними концами отжимных рычажков 4. Наружные концы рычажков отведут назад ведущий диск12. Промежуточный ведущий диск 3 в этом случае переместится от маховика и ведущего диска, под действием рычажного механизма вращение на ведомые диски от коленчатого вала двигателя передаваться не будет.

Механизм выключения сцепления может иметь как механический так и гидравлический привод с пневматическим усилителем.

Гидравлический привод выключения сцепления включает в себя следующие элементы:

– вилку выключения сцепления;

– подшипник выключения сцепления.

Рис. Гидравлический привод сцепления

Чтобы отсоединить двигатель от остальных агрегатов трансмиссии водителю потребуются определенные усилия, для нажатия педали сцепления. Это усилие перемещает жидкость в главном цилиндре, жидкость перемещает поршень рабочего цилиндра связанный со штоком. Дальше шток рабочего цилиндра при помощи вилки выключения сцепления и нажимного подшипника, через отжимные рычажки выключает сцепление.

Для включения сцепления водитель должен отпустить педаль сцепления. При помощи возвратных пружин все агрегаты и детали привода вернуться и исходное положение. Так как в работе механизма сцепления задействована специальная тормозная жидкость, такой привод называется гидравлическим.

Механический привод изображен на рисунке.

Рис. Схема механического привода выключения сцепления и механизма сцепления

1 – коленчатый вал, 2 – маховик, 3 – ведомый диск, 4 – нажимной диск, 5 – кожух сцепления, 6 – нажимные пружины, 7 – отжимные рычаги, 8 – подшипник выключения сцепления, 9 – вилка выключения сцепления, 10 – металлический трос, 11 – рычаг привода, 12 – педаль сцепления, 13 – шестерня первичного вала, 14 – картер коробки передач, 15 – первичный вал коробки передач.

В работе механического привода задействован механический элемент – трос, через него передается усилие с педали сцепления на вилку выключателя. Привод называется механическим.

Рычажный механизм.

Рис. Рычажный механизм сцепления автомобиля КамАЗ. а – устройство, б, в, – сцепление соответственно включено и выключено, 1 – промежуточный диск, 2 – рычаг (кулачок), 3 – ось, 4 – маховик, 5 – ведомые диски, 6 – нажимной диск.

Рычаги 2, установлены на осях 3, закрученных пружинами и помещены в четыре выступа промежуточного диска 1. Рычаги находятся между маховиком и нажимным диском 6. При этом пружины на осях 3 будут зажаты более туго.

При выключенном сцеплении, нажимной диск разойдется с маховиком и рычаг 2 будет поворачиваться усилием зажатых пружин. В этом случае рычаги удерживают промежуточный диск 1 от сближения с нажимным диском и отталкивают от маховика.

Неисправности сцепления

Наиболее характерные из неисправностей:

– сцепление полностью не выключается (пробуксовывание);

– неполное выключение сцепление (сцепление «ведет»);

– рывки при включении сцепления.

Пробуксовывание– это проскальзывание ведомого диска относительно маховика и ведущего (нажимного) диска, при этом увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя не приводит к повышению скорости движения автомобиля или она повышается гораздо медленнее, чем увеличивается частота вращения коленчатого вала. Причиной может быть недостаточный свободный ход педали сцепления, что легко устраняется, а также замасливание фрикционных прокладок, износ фрикционных прокладок, поломка пружин. В последних случаях, надо обратиться в специализированные мастерские по ремонту.

При неполном выключении сцепленияего ведомый диск и ведущий вал коробки передач не останавливаются, что затрудняет, а иногда делает невозможным включение передач в коробке передач. Говорят, что сцепление «ведет», в этом случае маховик не разъединяется полностью с ведомым диском сцепления и продолжает его вести. К такой ситуации может привести увеличенный свободный ход педали сцепления или же наличие воздуха в сцеплении, приводимом в движение гидроприводом. Устраняют неисправность уменьшением свободного хода педали сцепления.

Сцепление может не выключаться полностью и при других неисправностях, таких как:

– перекос нажимного подшипника;

– коробление ведомого диска;

– другие неисправности связанные с внутренними дефектами этого механизма.

В таких случаях нужно обратиться к специалисту.

Рывки при включении возникают вследствие износа шлицев ступицы ведомого диска сцепления или ведущего вала коробки передач, а также поломки демпферных пружин. Для устранения такой неисправности необходимо заменить поломанные или изношенные детали.

Таблица. Неисправности сцепления

Уход за сцеплением

Ежедневно проверять действие сцепления и наличие свободного хода педали. Педаль сцепления должна двигаться легко без заеданий и оттяжной пружиной возвращаться в первоначальное положение. Подтянуть и проконтролировать крепежные детали, а также подтянуть в случае ослабления места соединения трубопроводов гидравлического привода сцепления.

Первое и второе техническое обслуживание.

– замерить величину свободного хода педали сцепления и если надо отрегулировать привод сцепления для обеспечения свободного хода муфты выключения сцепления. Для проверки свободного хода муфты сцепления вручную перемещают рычаг валика вилки.

– пружину 19 от рычага 18 вилки выключения, изменяя вращением гайки 13 длину тяги 14, добиваются нормального свободного хода. Если свободный ход рычага, измеренный на радиусе 90 мм окажется менее 3 мм, отрегулировать его сферической гайкой 13 толкателя до величины 3,7 – 4, 6 мм, что соответствует свободному ходу муфты выключения сцепления 3,2 – 4 мм. Затем устанавливают пружину;

– проверить герметичность привода, исправность и целостность оттяжных пружин педали сцепления и рычага вала вилки выключения сцепления;

– смазать упорный подшипник муфты выключения и втулки валика педали сцепления;

– смазать вал педали сцепления;

– проверить уровень жидкости в бачке главного цилиндра привода сцепления, при необходимости долить жидкость. Уровень жидкости должен быть 10-15 мм от верхней кромки бачка;

– сменить жидкость в системе гидропривода сцепления (один раз в год, обычно, осенью);

– отрегулировать свободный ход поршня главного цилиндра привода и свободный ход рычага вала вилки выключателя сцепления;

– затянуть болты крепления пневмоусилителя;

– прокачать, если надо, систему гидравлического привода сцепления.

Рис. Сцепление автомобиля ГАЗ-53А А – схема, Б – устройство, 1 – маховик, 2 – картер, 3 – ведомый диск, 4 – нажимной диск, 5 – рычаг выключения, 6 – масленка, 7 – регулировочная гайка, 8 – муфта выключения, 9 – ведущий вал коробки передач, 10 = вилка выключения сцепления, 11 – кожух, 12 – пружина, 13 – регулировочная гайка, 14 – тяга, 15 и 19 – оттяжные пружины, 16 – педаль сцепления, 17 – рычаг вала педали, 18 – рычаг валки, 20 – упорный шариковый подшипник

Для этого необходимо:

– заполнить питательный бачок жидкостью до нормального уровня;

– снять с головки клапана выпуска воздуха рабочего цилиндра резиновый защитный колпачок и надеть на головку клапана резиновый шланг, прилагаемый к автомобилю. Свободный конец шланга погрузить в стеклянную банку с тормозной жидкостью;

– резко три – четыре раза нажать педаль сцепления, а затем оставляя педаль нажатой, отвернуть на пол – оборота клапан выпуска воздуха. Под действием давления, созданного в системе, часть жидкости и содержащийся в ней воздух попадут в стеклянную банку с жидкостью;

– когда жидкость перестанет вытекать из шланга, завернуть клапан выпуска воздуха;

– прокачивать систему, повторяя последние операции до прекращения выхода пузырьков воздуха из шланга (потребуется до 75 – 80 нажатий педали), после чего, удерживая педаль сцепления нажатой, окончательно завернуть клапан выпуска воздуха до отказа, снять шланг с головки клапана и поставить на нее защитный колпачок.

– При удалении воздуха из системы гидравлического привода доливают в питательный бачок тормозную жидкость, не допуская снижения ее уровня более чем на 2/3 от нормального. По окончании прокачки доливают тормозную жидкость в питательный бачок до нормы.

Коробки передач

Общие сведения

Коробка передач представляет собой механизм, в котором шестерни (зубчатые колеса) можно сцеплять в различных комбинациях, получая различные передаточные числа – ступени и служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя ведущим колесам, изменения скорости и направления движения автомобиля, а также для длительного рассоединения двигателя от трансмиссии во время стоянки и при движении накатом. При трогании с места на подъем с грузом, быстром разгоне, а также при движении по плохим дорогам, крутящий момент, передаваемый от двигателя к ведущим колесам должен быть больше, чем при движении по горизонтальному участку дороги. Для этого на автомобилях применяют ступенчатые шестеренчатые коробки передач. Для движения вперед коробки передач автомобилей имеют четыре или пять ступеней и одну для движения назад. Обычно четыре передачи имеют легковые автомобили и малогабаритные автобусы, а также грузовые автомобили небольшой грузоподъемности, а вот пятиступенчатые передачи имеют автомобили большой грузоподъемности, а также коробки передач больших автобусов.

Чем больше число передач, тем лучше автомобиль приспосабливается к различным дорожным условиям. Чтобы коробка передач работала бесшумно, с минимальным износом, применяют зубчатые колеса с косыми зубьями.

В основном на автомобилях применяют простые ступенчатые передачи, переключение передач, в которых происходит передвижением зубчатых колес или передвижением муфт.

Рис. Ступенчатая передача

В передаче из двух шестерен меньшая шестерня является ведущей, а большая – ведомой. Крутящий момент на ведомой шестерне будет больше, чем на ведущей, во столько раз, во сколько число зубьев на ведомой шестерне больше, чем на ведущей. Частота вращения ведущей шестерни будет соответственно больше частоты вращения ведомой шестерни. Передаточным числом, называется число полученное от деления числа зубьев ведомой шестерни, на число зубьев ведущей шестерни.

Для получения вращающего момента, различного по величине, необходимого для работы автомобиля, в коробке передач имеются несколько пар шестерен с различными передаточными числами. Общее передаточное число получается при умножении передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.

Если между ведомой и ведущей шестерней поместить промежуточную шестерню, и через нее подавать крутящий момент, то ведомая шестерня изменит направление движения на обратное.

На рисунке изображена трехступенчатая передача, которая имеет три скорости передние и одну заднюю. Картер коробки передач отлит из чугуна и имеет две крышки боковую и верхнюю, гнезда для крепления валов и осей. В нижней и боковой стенках картера сделаны отверстия для слива отработавшего масла и для заполнения коробки передач свежим.

Рис. Простейшая коробка передач. 1 – картер, 2 – шестерня первичного вала, 3 – зубчатый венец, 4 – рычаг переключения передач, 5 – ползуны, в – подвижная шестерня третьей и четвертой передач, 7 – подвижная каретка шестерен первой передачи и заднего хода, 8 – вилка, 9 – блок шестерен заднего хода, 10 – шестерня заднего хода, 11 – шестерня первой передачи, 12 – шестерня постоянного зацепления.

Ведущий вал коробки передач изготовлен из стали вместе с ведущей шестерней и зубчатым венцом. При зацеплении малой шестерни подвижной каретки 7 с шестерней 11 промежуточного вала, позволяет включить первую передачу. При этом частота вращения ведомого вала, будет значительно меньше, по сравнению с частотой вращения этого же вала, когда в зацеплении участвуют другие пары шестерен на переднем ходу, а крутящий момент будет наибольшим. В картере 1 закреплены три вала, ведущий, ведомый и промежуточный вал. Ведущий и ведомый валы расположены на одной оси. Ведомый вал имеет шлицы и передним концом опирается на роликовый подшипник, помещенный внутри заднего конца ведомого вала. Передача вращения от ведущего вала на ведомый происходит при помощи промежуточного вала. Ведущий вал находится в постоянном соединении с промежуточным валом, через шестерни 2 и 12.

Для включения двух оставшихся передних передач взаимодействуют две подвижные шестерни, закрепленные на шлицах ведомого вала и шестерни, жестко закрепленные на промежуточном валу.

Рычаг 4 передвигает подвижные шестерни ведомого вала через вилки 8, которые перемещаются вместе с ползунами 5.

Третья передача включается перемещением самой малой подвижной шестерни до зацепления ее с зубчатым венцом 3. В этом случае вращение происходит минуя промежуточный вал, от ведущего вала к ведомому.

Блок шестерен 9 используется для включения заднего хода. Блок шестерен установлен на оси, запрессованной в картере. При движении задним ходом вращающее движение от ведущего вала к ведомому происходит через шестерню заднего хода 10, расположенную на промежуточном валу и блок шестерен на подвижную каретку шестерен 7.Механизм переключения передач размещен на верхней крышке картера коробки передач.

Внимание! Это не конец книги.

Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра — распространителя легального контента. Поддержите автора!

Общее устройство грузового автомобиля

История создания шасси

Шасси транспортного средства, передвигающегося по грунту или искусственному дорожному покрытию — это совокупность различных агрегатов и устройств составляющих ходовую часть, трансмиссию и элементы управления, которые собраны в единую конструкцию. В классическом понимании — это механическое устройство имеющее колеса или гусеницы без кабины, ДВС и кузова.

Точкой отсчета в истории создания шасси наземного транспортного средства можно считать изобретение колеса со ступицей. Такие колеса насаживались на неподвижную ось и вращались независимо друг от друга. На повозку обычно устанавливали одну, две оси. С развитием гужевого транспорта появилась рессорная подвеска, которая вошла в конструкцию этого простейшего шасси.

первое простейшее шасси транспортного средства

С возникновением самодвижущихся повозок в конструкции шасси появляются новые элементы, такие как управляемые передние колеса и трансмиссия, которая приводила во вращательное движение ведущие колеса автомобиля. В середине восьмидесятых годов XIX века была изобретена пневматическая шина и шасси приобретает вид близкий к современному.

Шасси автомобиля Татра Т11

По мере развития техники шасси различной конструкции появляется в авиации, железнодорожном и водном транспорте.

Характеристики шасси

Назначение шасси наземного ТС

Шасси наземного ТС предназначено:

• для того чтобы обеспечить движение путем передачи крутящего момента от коленвала двигателя на ведущие колеса, изменяя его параметры в требуемых для движения пределах;
• для уменьшения нагрузок на ТС при движении по неровностям;
• для выдерживания заданного направления или изменения траектории движения ТС, а также для торможения и обеспечения стояночного положения ТС.

Виды шасси

У наземных ТС имеется несколько видов шасси, в зависимости от типа средства.

1. Автомобильное шасси — для легковых и грузовых машин, прицепов и полуприцепов.
2. Тракторное шасси — оно может быть колесным и гусеничным.
3. Шасси для мотоциклов, трициклов и квадрациклов.
4. Шасси для самоходной и несамоходной специальной техники. Это шасси также может быть как на колесном ходу, так и на гусеничном.
5. Шасси для трамваев и железнодорожного транспорта.
6. Шасси для вездеходов типа «амфибия».

Все эти виды имеют отличительные особенности в конструкции, но в наиболее общем виде они подразделяются на:

• шасси ТС, монтирующееся на сварной раме, изготовленной из высокопрочных стальных швеллеров — это законченная конструкция, которая способна передвигаться на колесах или гусеницах. Такую конструкцию используют при изготовлении грузовых автомобилей, тракторов, прицепов и полуприцепов, внедорожников (типа SUV), вездеходов, специальной техники и железнодорожных вагонов;
• шасси ТС, крепящееся на жесткий, несущий кузов, с подрамником или без него;
• самоходное шасси — особый вид рамной конструкции на которую установлен двигатель и сиденье оператора с рулевой колонкой. Такие самоходные шасси используются для установки на них спецоборудования или какого-либо вооружения;
• шасси для мотоциклов, у которых рама имеет особую конструкцию и выполнена из труб.

рамное автомобильное шасси гусеничное шасси каркасное шасси шасси для мотоцикла

Другое значение термина

В настоящее время автомобильные заводы выпускают базовые грузовые автомобили под маркировкой «шасси», которые не попадают под классическое определение этой конструкции.

Отличие заключается в том, что на полнокомплектную рамную конструкцию шасси устанавливается двигатель с выхлопной системой, кабина со всеми приборами, прокладывается электрооборудование и устанавливается весь комплект светотехники.

Такие модели автомобилей с маркировкой «шасси» предназначены для последующей доукомплектации различными видами кузовов, или установки на них разнообразного специального оборудования, типа кранов, манипуляторов, гидроподъемников, буровых установок и цистерн разного назначения.

Шасси Камаз-43118

Шасси для спецтехники

Компании, выполняющие надстройки на шасси дорожных машин, предлагают многочисленные их вариации: эвакуаторы, краны-манипуляторы, автокраны, ломовозы и мусоровозы, гидравлические погрузчики, автобетоносмесители. Такие грузовики выполняют широкий спектр задач, и перечислять возможные надстройки можно долго. Владельцы спецтехники высоко оценили экономическую выгоду от использования шасси с надстройками. Нередко именно спецмашина приносит больше прибыли, нежели ее дорожная версия.

Примером эффективного использования может служить грузовик, между кабиной и бортовой платформой которого установлен кран-манипулятор, такое оборудование освобождает от простоя в ожидании погрузки и разгрузки. В спецтехнике созданы все условия для беспрепятственного перемещения груза с грузовой платформы или на нее, при этом подъемным устройством можно пользоваться без каких-либо ограничений. Существует возможность дополнительного заработка на погрузо-разгрузочных манипуляциях. Мы привели лишь один пример из множества возможностей, которые предоставляет владельцу автотранспортного средства установка надстройки.

Шасси и смонтированная надстройка должны составлять гармонично функционирующую систему. Если выбор одной из составляющих будет некорректным, то от машины не удастся добиться максимальной прибыли, могут возникнуть поломки, вызванные дисбалансом надстройки, что повлечет за собой ощутимые траты для владельца машины.

Составные элементы шасси

Классический комплект автомобильного или колесного тракторного шасси состоит из следующих агрегатов.

Трансмиссия

Она включает в себя сцепление, КПП, карданную передачу, полуоси, главную передачу, дифференциал. Для машин с полным приводом в трансмиссию включается раздаточная коробка.

Сцепление. В схеме трансмиссии ТС находится непосредственно в контакте с маховиком двигателя и в нужное время отключает соединение с коленвалом, прекращая передачу крутящего момента на шестеренки коробки передач.

Конструктивно сцепление бывает «сухим» (на автомобилях и тракторах фрикционные диски работают в воздушной среде) и «мокрым» (работающее в масляной ванне, такой тип стоит на мотоциклетных движках с поперечным расположением). Также оно бывает однодисковым — на легковых автомобилях и малых грузовиках, или двухдисковым — на тяжелых грузовиках и тракторах.

Коробка переключения передач. КПП бывают механические, полуавтоматические и автоматические. Коробка передач служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя на средних оборотах коленчатого вала, при разных скоростях движения транспорта и при разных условиях движения (дорога, бездорожье). Обеспечивается это путем изменения угловой скорости и как следствия, крутящего момента, на выходном валу КПП, по отношению к входному валу. Достигается это за счет использования шестерней с различными передаточными числами.

Раздаточная коробка. Служит для распределения крутящего момента между ведущими осями автомобиля и для повышения крутящего момента.

Дифференциал. Механическое устройство, которое распределяет крутящий момент от входного вала (карданного вала), на приводные валы колес (полуоси). Бывает блокируемый и не блокируемый.

Коротенькое видео, как работает дифференциал.

Ходовая часть

К ходовому блоку ТС относятся оси (передние и задние), на грузовых машинах и внедорожниках мосты (передний и задний), подвеска (передняя и задняя), ступицы и колеса, на ж/д составах тележки. Ходовая часть автомобиля предназначена для перемещения автомобиля по дороге, причем с определенным уровнем комфорта, без тряски и вибраций. Механизмы и детали ходовой части связывают колеса с кузовом, гасят его колебания, воспринимают и передают силы, действующие на автомобиль. Железнодорожный транспорт опирается на специальную ходовую часть, представленную в виде тележек. Тележки в свою очередь состоят из 2 или 3 колесных пар с буксами, рессорного подвешивания, тормозного оборудования.

торсионная подвеска автомобильная подвеска ж/д подвеска

Подвеска автомобильного транспорта.

Это устройство непосредственно соединяет колеса, оси и неразъемные мосты с несущей конструкцией, рамой или кузовом. Вместе с колесами оно снижает вибрации и гасит колебания, передаваемые от дорожного покрытия на несущую конструкцию, а также обеспечивает нужное положение колес относительно рамы.

В состав подвески входят следующие элементы:

• рессоры, пружины или торсионы, создающие упругость конструкции;
• амортизаторы, которые выполняют роль гасящего устройства;
• направляющие устройства, определяющие положение колеса и передающие на несущую конструкцию вибрации и усилия. Это система рычагов, а также поперечных и продольных тяг;
• шаровая опора, обеспечивающая правильную работу поворотного механизма колеса. На современных автомобилях в основном устанавливают по одной опоре на передние колеса, на внедорожниках их может быть по две штуки на колесо.

По типу подвески подразделяются на: Независимые, называются так, потому что между колесами нет связей. Это такие конструкции как:

• «МакФерсон», которая применяется на большинстве легковых автомобилей и малых грузовиков. Такая подвеска предназначена для езды по дорогам с хорошим покрытием;
• торсионно-рычажная;
• двухрычажная;
• многорычажная.

Зависимые, это когда противоположные колеса жестко соединены между собой балкой. Они могут быть:

• на продольных рессорах;
• на поперечных рессорах;
• когда парные рычаги являются направляющими;
• когда имеется два продольных рычага;
• с дышлом.

Колесо с подвеской соединяется ступицей. Основным ее элементом является подшипниковый узел.

Система управления

Данная система нужна по двум причинам — изменение направления движения и изменения скорости движения. А также удержания направления и скорости движения.

Она включает в себя рулевое управление, управляющий механизм (руль и педали), усилитель РУ и тормозную систему с гидро или пневмоприводом.

Шасси грузовых автомобилей

Наиболее распространенными считаются лонжеронные рамы. Они представляют собой две продольные балки, соединенные поперечинами. Форма таких балок может быть совершенно разной: трубчатой, Х- или К-образной. В наиболее нагруженной части рама имеет увеличенное сечение швеллера. Параллельная схема лонжеронов (балки располагаются на равном расстоянии на всем протяжении шасси) применяется на грузовых автомобилях. В легковых автомобилях повышенной проходимости могут применятся лонжероны, которые имеют некоторое расхождение осей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Хребтовая рама представляет собой одну несущую продольную балку, на которую крепятся поперечины. Зачастую эта балка имеет круглое сечение, благодаря чему в ней могут размещаться элементы трансмиссии. Такая рама обеспечивает большую стойкость к кручению, чем лонжероны. Также использование шасси хребтового типа предполагает использование независимой подвески всех колес.

Вильчато-хребтовая рама имеет разветвление продольной балки в задней или передней части. То есть она совмещает в себе лонжероны и хребтовую балку.

Остальные типы рамы шасси не используются для грузовых автомобилей.

Спецификация

При описании шасси для наземного ТС используется специальная терминология:

• геометрические размеры платформы;
• колесная формула;
• колесная база;
• колея передних и задних колес;
• дорожный просвет;
• нагрузка на переднюю ось;
• нагрузка на заднюю ось (или тележку);
• размер колесного диска;
• размер шины.

При описании геометрических размеров определяют длину, ширину и высоту конструкции по раме, или крайним частям подвески. Так например, для КАМАЗ 63501 это будет выглядеть следующим образом:

• размеры — 9930х2470х1240 мм;
• колесная формула «8х8», что означает восемь колес, четыре оси и все ведущие;
• колесная база — 1940+3690+1320 мм;
• колея — 2050 мм;
• дорожный просвет — 390 мм.

Для легкового автомобиля марки «Рено Логан» это описание будет выглядеть несколько иначе:

• размеры — 4300х1733 мм;
• колесная формула «2х4»;
• колесная база — 2634 мм;
• колея — 1480 мм;
• клиренс — 155 мм.

Особенности конструкции шасси для ТС перемещающихся в водной среде и в авиации

Для транспортных средств, основной средой рабочего применения которых является вода, шасси, подобного классическим конструкциям для наземного транспорта, не существует.

Тем не менее, используя определение одного из назначений этой конструкции, как движущего устройства, преобразующего крутящий момент двигателя в поступательное движение ТС, можно предположить, что движущие механизмы старых колесных пароходов являются таким шасси для водного транспорта.

В современных условиях на лодках малого водоизмещения активно используются транцевые колеса. Их устройство является достаточно простым. Это колесо с пневмошиной, имеющее подшипник вращения, который одевается на поворотный рычаг. Этот рычаг является жесткой стойкой. При фиксации в нижнем положении эти транцевые колеса обеспечивают перемещение лодки по прибрежной поверхности. После захода в воду колеса на рычагах поворачиваются в верхнее положение и не мешают дальнейшему передвижению по воде.

Энтузиасты конструируют небольшие ТС типа «Сармат», которые благодаря пневматическим колесам особо большого размера держатся на плаву и способны передвигаться в водной среде.

Характерными представителями класса «амфибия», то есть машин способных передвигаться как по суше, так и по воде являются серийно выпускаемые плавающие вездеходы и болотоходы. Они могут быть колесными, как например плавающее колесное шасси БАЗ 5937 или ЗИС-485(БАВ), или гусеничными, как например ТМ-140 или МЛТБ.

ЗИС-485(БАВ)

Отличительными особенностями устройства шасси для этих машин является наличие специальных поплавков и полная герметизация кузова и агрегатов машин. Кроме того они оборудуются дополнительным водометным двигателем, для более энергичного передвижения по воде.

Конструкция шасси современных самолетов предназначена для обеспечения передвижения авиационного аппарата по аэродрому и максимального смягчения энергии удара при касании колесами самолета при посадке.

Для этих целей передняя стойка является поворотной, а на основных колесах оборудованы тормоза, имеющие возможность несинхронного растормаживания, с целью обеспечения эффективного разворота.

Стойки выполняют роль несущих конструкций и одновременно являются амортизирующими устройствами. Для прочности конструкции имеется система рычагов и опор. Кроме колес, самолеты могут комплектоваться лыжами для посадки на снег и поплавками для посадки на воду.

Факторы, влияющие на изменения в конструкции шасси ТС

Шасси наземных транспортных средств изменялись с самого момента их изобретения и установки на повозки. Вначале это касалось облегчения конструкции колеса. В деревянном круге делались пропилы для облегчения конструкции. С появлением металлических спиц их стали устанавливать в колеса. С изобретением подшипников они стали устанавливаться на оси для облегчения вращения колеса и увеличения срока службы колесной оси.

Кузов на каретных повозках вначале подвешивали на ремнях или на цепях. Затем на них принялись устанавливать подрессоренную подвеску в виде пружин, которые стали устанавливать и на другие повозки, если такое желание высказывал хозяин. В начале XIX века была изобретена рессора. Их сразу же стали устанавливать на кареты и другие повозки. В период безраздельного господствования гужевого транспорта многие части шасси ТС изготавливались из дерева.

Такая тенденция сохранялась и при производстве первых самоходных колясок. Однако с развитием автомобильного транспорта изменялся подход к обеспечению безопасности водителя во время езды. Деревянные детали менялись на металлические. Мягкость хода на первых моделях автомашин обеспечивалась за счет рессор и пружин. С появлением амортизаторов их стали устанавливать в подвеску машин.

На современных автомобилях все силовые элементы конструкции шасси ТС изготавливаются из качественной стали. В элементах крепления рессор и в пружинах устанавливают резиновые или пластиковые отбойники, а некоторые элементы подвески, типа шаровых опор, закрывают резиновыми пыльниками.

Дальнейшее развитие элементов шасси приведет к использованию в конструкции новых конструктивных материалов, такие как композитные материалы и нано-материалы, которые будут способны восстанавливать свою структуру. А в системе подвески претерпит изменение связи, т.е. переход от механической связи подвески к магнитной и электромагнитной подвески.

Появление крайне необычного как идеологически, так и внешне автобуса МАЗ-131.020
породило волну интереса. Вспоминаем историю таких автобусов.

На заре автобусостроения почти все они строились на грузовых шасси. Но с развитием технологий помаленьку их заменяли специальные, автобусные. И теперь уже бусы на грузовой основе встречаются крайне редко.

. Типовой облик мирового автобуса 1930-60-х годов прошлого века. В данном случае построенный на шасси швейцарского
Saurer 5B
, работавший в Эстонии, и сохраненный тамошним
дорожным музеем
.

. Своеобразным, но гармоничным обликом обладали автобусы Японии. Их строили как все четыре грузовых производителя (Isuzu, Hino, Mitsubishi и Nissan Diesel), так и сторонние ателье на их шасси.

. Наши северные соседи, финны, несмотря на вполне современные технологии, долго сохраняли в программах фирм автобусы на грузовой основе. На фото — продукт известной и поныне фирмы
Kiitokori
на шасси Kontio-Sisu для работы в маленьких северных городках.

. Ближний Восток ничем не отличался от прочих. Кузов и грузовое шасси английской марки Leyland этого экземпляра было собрано дочерним предприятием в Иране.

Фото Джона Уарда
05

. А этот архаично выглядящий «бус» выпускался еще в 90-х в Египте. В основе – лицензионная копия немецкого Магируса по имени
Эль-Наср
. В бедной, но многолюдной стране они до сих пор встречаются на улицах.

. Самый известный автобус на грузовом шасси – это знаменитый американский «school-bus». Они продолжают выпускаться десятком фирм в огромных количествах.

. Но основное назначение таких автобусов нынче – перевозка на бездорожье. Поэтому все чаще они встречаются в полноприводных версиях, как этот
Nissan Diesel
из Абу-Даби.

Фото Ярослава Ворцеховского
09

. Чешский Liaz 4×4 часто использовался местной Каросой для постройки пожарных машин с автобусным обликом. Но этот был доработан польским
Emibus
до полноценного автобуса.

Фото Юрая Главача
10

. Наибольшее поголовье современных бусов на грузовых шасси нынче можно встретить в Исландии, вроде этого полноприводного Мерседеса Атего. Тут они используются для доставки туристов к вулканам и гейзерам. При этом внутри они вполне комфортны, и ничем не уступают традиционным собратьям.

. В завершение — «король» туристических «грузобусов» Исландии, да и, пожалуй, не только Исландии — пятиосный полноприводной
GINAF X5450
. Нет мест, куда ему было бы не добраться.

Фото Теренса Уайтхеда
Как видим, автобусы на шасси грузовиков — удел не обязательно бедных африканских стран. В странах вполне цивилизованных таким машинам тоже есть применение.

Достоинства и недостатки шасси наземного ТС

Современные ТС, будь то автомобиль, трактор или специальное самоходное устройство оснащается шасси, которое укомплектовано по последнему слову конструкторской мысли.

Положительным качеством шасси современных автомобилей является их высокая надежность и ресурс агрегатов, который позволяет без замены им работать не один десяток тысяч километров. А использование в виде опоры землю, дает ТС на базе данного шасси перемещать огромные грузы, на большие расстояния с малой затратой топлива и оптимальной скоростью.

Основным недостатком шасси наземных ТС является отсутствие универсальности при переходе работы из одной среды в другую.

Трансмиссия грузовых автомобилей- Агрегаты и устройство

Основное предназначение трансмиссии – передавать мощность от силового агрегата на ходовую часть автомобиля. Крутящий момент поступает на колеса, благодаря работе коробки передач.Трансмиссия грузовых автомобилей состоит из:

• механизма сцепления;
• коробки перемены передач;
• кардана;
• главной передачи (конической пары);
• дифференциального устройства;
• полуосей.

Современные грузовые транспортные средства предназначены для преодоления больших расстояний. Машины оснащены сверхнадежными, долговечными коробками передач. Основное условие стабильности работы грузовика – своевременное техническое обслуживание.

Назначение элементов трансмиссии

Механизм сцепления предназначен для передачи момента кручения от выходного вала двигателя на входной вал transmission. В момент начала движения транспортного средства, а также при переходе на следующую скорость, производится кратковременное отсоединение трансмиссии от мотора (выключение сцепления). Это необходимо для плавного перехода на следующий режим.

Коробка передач грузового автомобиля обеспечивает подачу мощности на колеса в различных диапазонах. Величина крутящего момента, передаваемого на карданный вал, меняется, благодаря изменению передаточного числа. При переходе на режим заднего хода колеса изменяют направление вращения

Карданный вал обеспечивает передачу момента вращения от КПП на детали заднего моста.

Благодаря особенностям конструкции конической пары, крутящий момент изменяет направление и передается под 90° на полуоси. Здесь частота вращения уменьшается, при этом возрастает сила тяги колес.

При помощи дифференциала колеса авто могут вращаться с различными скоростями. Это значительно облегчает управление автомобилем. Особенно это актуально при движении транспортного средства по неровным дорогам, осуществлении поворотов и пр.

Виды трансмиссий грузовых автомобилей

В зависимости от характера передачи момента кручения, трансмиссии бывают:

• Электрические.
• Механические.
• Гидравлические.
• Электромеханические.
• Гидромеханические.

Грузовые авто производства России чаще всего оснащаются механическими трансмиссиями. Это обусловлено использованием механизмов, состоящих из металлических жестких шестерен и валов. Современные грузовики марки ГАЗ в скором будущем планируется оснащать коробками автомат. В частности, машины линейки «Газон Некст» будут оборудованы автоматическими коробками передач марки Punch Powertrain.

Трансмиссии грузовиков Вольво

Компания Volvo является наиболее популярным производителем грузовых автомобилей. Наиболее популярные фирменные модели большегрузных машин концерна Вольво: FL, FE, FM, FH, FH16 и FMX.

Для авто семейства FL характерны трансмиссии с 6-, 9-ступенчатыми механическими коробками передач, а также с шести-ступенчатыми АКПП. По специальным заказам здесь устанавливается интеллектуальная трансмиссия Volvo I-Sync с коробкой передач, оснащенной автоматизированным переключением скоростей.

Покупателям грузовиков семейства Volvo FE предоставляется возможность выбора транспортного средства, оборудованного одной из коробок передач:

• шести-, девяти-ступенчатая МКПП;
• 6-ступенчатая коробка автомат с тормозом-замедлителем (ретардером).

Для грузовиков Volvo FM предусмотрены коробки передач в одном из четырех вариантов исполнения:

• 9-, 14-ступенчатые механические КПП;
• АКПП I-Shift;
• АКПП Powertronic.При использовании коробки автомат цена на грузовое авто Volvo FM существенно увеличивается, в сравнении с МКПП.

По аналогии с предыдущим семейством, новые грузовые модели Volvo FH комплектуются коробками передач четырех видов: двумя механическими и соответственно двумя автоматами.

• 9-, 14- ступенчатые МКПП.
• I-Shift.
• Powertronic.

I-Shift имеет специально модернизированное программное обеспечение. Powertronic рассчитан на эксплуатацию транспортного средства, которое часто останавливается в пути.

Грузовики Вольво FH16 комплектуются КПП как механического, так и автоматического типов. Автопоезда повышенной тоннажности оборудуются инновационными автоматическими устройствами. Трансмиссия, оснащенная АКПП Shift, характеризуется высокой экономичностью. Экономия топлива особенно ощутима на длительных расстояниях при движении на высокой скорости.

На много-тонники Volvo FMX устанавливаются автоматические коробки передач I-Shift или Powertronic. Конструкцией трансмиссии грузовых автомобилей предусмотрена замена на некоторые модели механических коробок.

Источник Источник Источник http://iknigi.net/avtor-ilya-melnikov/62541-gruzovye-avtomobili-transmissiya-i-korobki-peredach-ilya-melnikov/read/page-1.html
Источник Источник http://retrotruck.ru/gruzovoj-transport/samohodnoe-shassi-b-u-kupit.html
Источник Источник http://motoran.ru/transmisii/transmissiya-gruzovyh-avtomobilej