Тема: Двухмоторные автомобили.

Опции темы

• Версия для печати
• Отправить по электронной почте…
• Подписаться на эту тему…

Двухмоторные автомобили.

«Не, я чайников из левого ряда морганием дальнего света
фар никогда не сгоняю. Не солидно это как-то, по-детски,
не соответствует имиджу серьезного жыпера.
Я им для лучшего понимания создавшейся ситуации сразу
прожектора включаю – они у меня типа «умри все живое».
Из рассказа одного жыпера.

Многие из вас даже не догадываются, что двухмоторными могут быть не только самолеты, но и машины.
Идея применения двух отдельных двигателей в серийно выпускаемых автомобилях была реализована еще в начале 30-х годов прошлого века. У меня на столе лежит книга, названная незатейливо: «Новые автомобили и их отдельные механизмы», автор инженер-механик А.С. Коростелин, 1934 год издания. В ней есть подробное описание грузового автомобиля-тягача фирмы «Шенар-Валькер» (Франция), выпускаемого с 1930 г. и получившего имя «Центавр» (Centaur). Отличительной особенностью грузовика с колесной формулой 6х4 были два двигателя, установленные спереди параллельно и соответственно два механизма сцепления, две КПП, два карданных вала и две независимых ведущих задних оси. Механизмы сцепления действовали от вакуумного серво-мотора и управлялись одной педалью. Переключение передач также производилось с помощью одного рычага. Левый карданный вал приводил в движение колеса первой ведущей оси от одного мотора, правый – второй оси от другого мотора. Обычные дифференциалы осей были заменены двойными редукционными передачами. Все механизмы работали согласованно, что позволяло тягачу брать нагрузку 25 т., из которых 7т. грузилось на тягач, а 18т. на одну или две прицепные тележки.
В результате того, что ведущими были две задние оси, грузовик легко лазил по таким горам, на которые всякие легковушки боялись сунуться. Кроме того, при езде порожняком шофер мог отключить один из моторов и ехать за счет другого.

В 1954 г. идея двухмоторных машин была вновь использована в фирме CITROEN конструкторы которой создали оригинальный полноприводный автомобиль CITROEN 2CV 4×4 SAHARA с колесной формулой 4х4

имевший два отдельных 12 сильных мотора объемом 425 cm3 каждый и суммарной мощностью 24 л.с. при 3500 об/мин..
Первый мотор стоял спереди и вращал колеса передней оси,

Последний раз редактировалось Mar; 08.05.2009 в 09:44 .

Второй мотор находился сзади и вращал колеса задней оси

Для пуска моторов имелись два отдельных замка зажигания, левый для переднего мотора, правый для заднего.

Шофер мог использовать либо один мотор (при этом максимальная скорость достигала 65 км/ч), либо сразу оба мотора (скорость повышалась до 105 км/ч).
Удивительные способности 2CV 4×4 на бездорожье были особенно оценены разведчиками нефтяных месторождений в пустыне. Автомобиль, словно верблюд, лазил по барханам, преодолевая 40% подъемы.

и благодаря дорожному просвету 450 мм имел хорошую проходимость

Серийное производство этого внедорожника началось в 1969 г. и окончилось в 1971 г. Всего было произведено 694 машины. Многие машины были отправлены в Израиль, их давали «в нагрузку» при покупке евреями французских истребителей.
Но в итоге, поскольку стоимость машины оказалась в два раза выше ее одномоторного моноприводного брата-близнеца 2CV, получившего прозвище «утенок», Сахара продавалась вяло и проект по ее выпуску был свернут.

Последний раз редактировалось Mar; 08.05.2009 в 09:46 .

Первая машина в СССР, основанная на принципе применения двух независимых двигателей была построена в 1958 году Специальным конструкторским бюро под руководством В.А. Грачева. Это был четырехосный транспортер ЗИЛ-135, имеющий амфибийный корпус. В отличие от иностранных разработок, советский вездеход имел два двигателя с автоматическими коробками передач, установленные по бортам, и осуществляющие привод колес своего борта (стороны), а не отдельных осей. Это позволило упростить конструкцию, отказавшись от дифференциалов и устройств их блокировки, увеличить дорожный просвет, а возможность продолжения движения при выходе из строя привода одного из бортов обеспечивала высокую живучесть в боевых условиях. Грачев применил новую компоновку шасси с двумя сближенными средними мостами. При этом управляемыми были колеса переднего и заднего мостов, поворачивавшиеся в противоположные стороны, что улучшало поворотливость и проходимость машины, поскольку во время поворота задние колеса машины шли по колее, проложенной передними. Вес перевозимого груза был равен весу машины, то есть удельная грузоподъемность была равна единице. Транспортер плавал, выдерживал ракетные пуски, не терял подвижности при потере двух любых колес или одного двигателя.
Сначала в октябре 1958 г. построили плавающий бортовой вариант «135Б» с округлым цельнометаллическим корпусом, оснащенный двумя 6-цилиндровыми моторами ЗИЛ-123Ф мощностью по 110 л.с., двумя автоматическими коробками передач и лишенный упругих элементов подвески.

А в мае 1959 г. на таком шасси впервые была смонтирована пусковая установка 2П21 тактического ракетного комплекса 2К6 «Луна». В марте 1960 г. его развитием стало неплавающее 10-тонное шасси ЗИЛ-135Е для комплекса «Луна» с округлой 4-местной кабиной, за которой параллельно размещались два карбюраторных двигателя ЗИЛ-375Я V8 (6962 см3, 180 л.с.) с двумя гидромеханическими 3-ступенчатыми коробками передач. Из-за жесткой подвески недостатком машины было продольное раскачивание (галопирование) при движении на скорости 20–25 км/ч.
В мае 1960 г. появилось длиннобазное шасси «135К» с прямоугольной 4-местной стеклопластиковой кабиной с обратным наклоном лобовых стекол.

Во время парада 7 ноября 1961 г. эти машины впервые появились на Красной площади с пусковыми установками 2П30 крылатых ракет С-5.
В конце 1962 г. их производство было организовано на Брянском автозаводе. Независимая торсионная подвеска крайних колес, позволившая избавиться от продольной раскачки, появилась в апреле 1961 г. на шасси «135Л». На нем впервые был смонтирован ракетный комплекс 9К52 «ЛунаМ», который 27 декабря 1961 г. произвел свой первый пуск. При организации серийного производства этой машины в 1963 г. сложную гидромеханическую трансмиссию заменили двумя механическими 5-ступенчатыми коробками передач, и ее индекс изменился на «135ЛМ». В Брянске это шасси выпускалось в 1964–94 гг. и послужило базой пусковых установок ракетного комплекса «Луна-М»
Развитием серии «135К» в 1963 г. стало шасси «135КМ» для берегового ракетного комплекса 4К44 «Редут». С 1966 г. на его основе в Брянске выпускалось одномоторное шасси БАЗ-135МБ. На базе «135К» было создано также шасси ЗИЛ-135ЛН с кабиной от модели «135Л».

Дальнейшее воплощение идеи двухмоторных машин нашло свою реализацию при создании советской военной техники. В 1959 г. в КБ ГАЗа был создан бронетранспортер «49». В 1959 году машину приняли на вооружение Советской Армии, а с 1961 года началось серийное производство бронетранспортеров, получивших армейское обозначение БТР-60П. Силовая установка машины включала два 6-цилиндровых карбюраторных двигателя ГАЗ-40П, мощностью по 90 л.с., установленных параллельно в корме. Каждый из двигателей через свою двухступенчатую раздаточную коробку приводил два ведущих моста. Все колеса оснащались независимой торсионной подвеской и системой регулирования давления воздуха в шинах.

Последний раз редактировалось Mar; 08.05.2009 в 09:50 .

Трансмиссия

Что такое трансмиссия? Какое ее назначение, устройство? Чем отличаются разные виды трансмиссий: механическая, гидравлическая, гидростатическая, электромеханическая. Какие поломки трансмиссии встречаются чаще всего?

Трансмиссия автомобиля – это целый комплекс механизмов, который обеспечивает функционирование всех его движущих механизмов, передаёт им энергию ДВС. Дословно слово «transmission» с английского языка на русский можно перевести следующим образом: «перенос», «передача», «перевод». Фактически даже простая цепная передача на велосипеде – это уже трансмиссия. Но применительно к велосипедам слово «трансмиссия» не прижилось. Принято говорить именно «передача». А вот в сфере машиностроения, транспортных технологий понятие «трансмиссия» применяется и к механизмам, соединяющим ДВС с движущимися элементами, и к системам, которые обеспечивают функционирование таких механизмов.

Хотя, если речь уже зашла о велосипеде, то на его примере легче всего наглядно объяснить суть трансмиссии как-таковой. Чтобы передвигаться быстро на велосипеде, нужна высокая частота вращения заднего ведущего колеса. Цепная передача идеально позволяет решить эту задачу, не прибегая к изменению диаметра колеса. Правда, если мы рассматриваем устройство автомобилей, то уже появляется двигатель, и конструкция усложняется, как и спектр её «обязанностей». Например, во время движения авто ДВС постоянно нужно затрачивать энергию на преодоление всевозможных сопротивлений, в том числе преодоление инерции самого автомобиля.

От качества механизмов трансмиссии (МТ) зависит расход топлива, безопасность и комфорт водителя, пассажиров транспортного средства, эффективность выполнения тех или иных задач. Например, МТ погрузчика обеспечивают оператору комфортное взаимодействие с погрузчиком, беспрепятственно подъезжать к стеллажам и аккуратно разгружать его. От МТ комбайна зависит отлаженность передачи действий от ДВС механизмам жатвенной части. От МТ карьерного самосвала зависит то, сможет ли он обеспечить эффективный старт после полной загрузки кузова или движение в гору с высокой скоростью.

Назначение и схемы трансмиссий

Прямое назначение трансмиссии автомобиля — пошагово регулировать крутящий момент от маховика и распределять его по ведущим колёсам.

МТ позволяют согласовать работу ДВС с сопротивлением движению транспортного средства, расширяя тяговое усилие на ведущих колесах, диапазон изменения оборотов.

Схема трансмиссии автомобиля зависит от того – переднеприводный или заднеприводный автомобиль перед нами.

У транспортного средства с приводом на задние ведущие колеса в составе трансмиссии чаще всего можно встретить сцепление, коробку передач, карданный механизм, задний ведущий мост в сборе. Такой вариант очень популярен у коммерческого транспорта (включая, грузовики, автобусы).

У транспорта с приводом на передние колеса (самый распространённый вариант у легковых авто) в состав трансмиссии чаще всего входят: сцепление, трансэксл, карданный привод на передние ведущие колеса и шарниры равных угловых скоростей.

Уточнение «чаще всего» при описании конструкции сделано по той причине, что некоторые элементы могут «перекочёвывать». Например, трансэксл можно встретить в конструкции некоторых автомобилей и с задним приводом. К такому конструктивному решению не раз прибегали при производстве некоторых моделей Chevrolet, Nissan Alfa Romeo. Особенно решение популярно у спорткаров с независимой подвеской. Трансэксл может соединяться с ДВС при помощи различных валов (карданного, с резиновыми муфтами).

В трансмиссионную схему всех полноприводных авто с ручным управлением и ряда транспортных средств с дополнительным оборудованием (например, коммунальной техникой) также входит раздаточная коробка.

Отдельно стоит обратить внимание на гидромеханические схемы. У них нет сцепления, но каждая ступень КПП оснащается автономным элементом переключения.

Что входит в трансмиссию автомобиля?

Узлы трансмиссии автомобиля:

• Сцепление, муфта сцепления или фрикцион (последний вариант часто встречается на сельскохозяйственной технике, например, тракторах). Разъединяет двигатель от трансмиссии и плавно соединяет их при переключении передач, при старте движения. Основа большинства сцеплений — фрикционный диск или диски, прижатых к маховику или сжатых друг с другом. Управлять сцеплением можно механическим способом (педалью), посредством гидро-, электропривода.
• Коробка передач (КПП). Главная функция любой КПП — изменение отношения между угловыми скоростями, крутящими моментами валов, угловыми и линейным перемещениями (то есть изменение передаточного отношения). Агрегат позволяет изменить крутящий момент, скорость и направление движения транспортного средства, а также разъединить двигатель с трансмиссией. Устройство агрегата зависит от типа КПП.
• Трансэксл — ведущий мост в блоке с коробкой передач.
• Кардан — механизм, передающий крутящий момент между валами у переднеприводных авто и от коробки к задним колесам на заднеприводных.
• Картер. Кожух, в котором располагаются главная передача, полуоси для крепления ступиц ведущих колец и дифференциал.
• Главная передача. Увеличивает крутящий момент и передаёт его на полуоси ведущих колес, адаптирует мощь двигателя под эксплуатационные условия.

• Дифференциал. Распределяет крутящий момент между приводными валами и обеспечивает возможность колёс вращаться с разными угловыми скоростями. От дифференциала зависит безопасность езды при поворотах на сухой гладкой дороге. Дифференциал может быть исполнен в виде муфты (вязкостной или фрикционной) или червячных полуосевых шестерен (дифференциал Торсен) с автоматической самоблокировкой механизма в момент разности крутящих моментов на приводном вале и корпусе.
• Полуоси. Передают крутящий момент от зубчатого колеса дифференциала непосредственно на колесо (через ступицу).

• Шарниры угловых скоростей. Передают крутящий момент, идущий от дифференциала к ведущим колесам. ШРУСы в отличие от передачи способны беспрепятственно работать с существенными углами поворота (до 70 градусов).

• Раздаточная коробка («раздатка»). Устройство, направленное на распределение усилия двигателя по ведущим колесам. Раздаточная коробка помогает нарастить крутящий момент при езде по плохим дорогам, бездорожью, распределить крутящий момент между приводными осями транспортного средства.

Для повышения функциональности, эргономичности, конкурентоспособности устройство трансмиссии автомобиля постоянно совершенствуют. Рассмотрим популярные полноприводные МТ 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro.

Особенности популярных трансмиссий 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro

• Системы полного привода 4Matic (установлены на многочисленные легковые модели Mercedes-Benz) с постоянным полным приводом включают межколесный и межосевой дифференциалы свободного типа, позволяющих разделить крутящий момент ДВС на две оси. Каждая из осей благодаря свободным дифференциалам может беспрепятственно вращаться с различной скоростью. Кроме того, у 4Matic предусмотрен контроль за движением посредством системы курсовой устойчивости (предусмотрен контроль тягового усилия, антиблокировочная система тормозов и антипробуксовочный механизм).
• Полноприводные трансмиссии xDrive (разработка BMW) отличаются наличием фрикционной многодисковой муфты. Она выполняет роль дифференциала. Также одна из главных особенностей решения состоит в том, что системой обеспечена возможность перераспределения межосевого крутящего момента в максимально широком диапазоне (0 до 100%).
• Система Quattro (Audi). Отличительная особенность – МТ и ДВС расположены продольно. У большинства трансмиссий Quattro присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.
• 4 Motion (популярный МТ Volkswagen). Особенность схемы — крутящий момент ДВС распределяется по осям в зависимости от ситуации на дороге.

У большинства трансмиссий Quattro и 4Motion присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.

Классификация

Трансмиссии принято классифицировать в зависимости от способа передачи энергии (типа преобразователя крутящего момента, привода транспортного средства использованной коробки передач.

В зависимости от способа передачи энергии выделяются следующие виды трансмиссии автомобиля:

• Механическая. Энергия передаётся посредством механического трения в сцеплении, взаимодействия шарниров, зубчатых колёс.
• Гидромеханическая. Крутящий момент возникает за счёт механического трения и работы гидравлики. ТМ здесь работают благодаря гидромуфте, гидротрансформатору.
• Гидравлическая. Вращение обязано нагнетания масла к гидротурбине под высоким давлением. То есть передача энергии осуществляется посредством жидкости.

В зависимости от привода выделяют переднеприводную, заднеприводную и полноприводную трансмиссию. О том, как они отличаются, можно судить, исходя из особенностей схемы устройств, приведённых в начале нашего материала.

В зависимости от коробки передач трансмиссия бывает:

1. Механическая.
2. Автоматическая.
3. Роботизированная.
4. Вариативная (бесступенчатая) – с вариатором.

Подробнее о трансмиссиях с разными типами коробок передач читайте в нашем материале «Коробка передач».

Механическая трансмиссия

Передача мощности производится за счёт механических передач вращательного движения.

Плюсы:

• Низкая стоимость.
• Высокий КПД.
• Малые габариты.

Механические системы обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.

Важно! Не нужно путать механический способ передачи энергии и механическую коробку передач. Да, чаще всего решения с механической коробкой – это именно решения с механической передачей энергией. И именно её все и называют механическая трансмиссия автомобиля. Но это не аксиома. Среди гусеничной техники есть решения, где энергия передаётся через мехпередачи, при этом коробки стоят отнюдь не механические.

Гидромеханическая трансмиссия

Для агрегата характерно наличие гидромеханической коробки передач (в конструкции объединены механический редуктор + гидродинамический преобразователь крутящего момента). Наибольшая эффективность от системы наблюдается при наличии в ней автоматического управления.

Гидротрансформатор с колёсами с криволинейными лопатками, являющийся обязательным элементом такого агрегата, автоматически изменяет крутящий момент, передаваемый от двигателя.

Процесс передачи крутящегося момента подчиняется изменениям нагрузки на выходном валу КП.

• Муфта свободного хода запускает процесс вращения колеса реактора только в одном направлении. Оно совпадает с траекторией вращения насосного колеса.
• Рабочая зона под давлением заполняется маслом.
• Насосное колесо вращается.
• Лопатки насосного захватывают масло.
• Под влиянием центробежной силы масло оказывается на турбинном колесе.
• Масло поступает в реакторе.
• Направление потока жидкости изменяется.
• Масло снова поступает в насосное колесо.

Таким образом, на лицо – замкнутая циркуляция масла.
Плюсы и минусы гидромеханических решений

Гидромеханические решения ценят за широкий диапазон регулирования передаточных чисел, возможность обеспечить бесступенчатое изменение параметров потока энергии, реверсирование, быстрое реагирование на изменение условий эксплуатации, ситуацию на дороге. Предоставляется возможность автоматизировать процесс переключения скоростей, установить полный контроль за фильтрацией крутильных колебаний.

Гидромеханические МТ очень популярны у сельскохозяйственных, коммунальных машин, автопоездов большой проходимости. Решение отлично подходит для передачи мощностного потока от ДВС на привод ведущих мостов.
Распространена установка таких агрегатов и на карьерные самосвалы. Удаётся исключить динамические нагрузки на валы, превышение трения дисков.

Самые популярные и эффективные – гидромеханические автоматические трансмиссии.

Правда, при множестве достоинств, есть у них и недостатки:

• Отношение крутящего момента на ведомом звене по отношению к крутящему моменту на ведущем звене (то есть коэффициент трансформации) достаточно низок (не превышает 3).
• Есть сложности с нарастанием тормозного усилия (эта проблема остро чувствуется при вхождении в режим торможения ДВС.
• Высокая материалоемкость.

Гидравлическая трансмиссия

Вместо сухого трения механических МТ задействован гидротрансформатор. Для передачи крутящего момента применяются планетарные ряды, помогающие создать идеальные условия для реализации широкого спектра передаточных отношений. В том числе, такие решения не боятся сильной вибронагруженности.

Огромные преимущества решения:

• При переключениях передач не происходит разрыва потока мощности.
• Решение отлично обеспечивает передачу крутящегося момента.
• Для плавной работы с передачами не нужно прикладывать ударные усилия.

Но чтобы получить отдачу от агрегата с гидротрансформатором, приходится заботиться о монтаже
своей гидромуфты для каждой передачи.

Гидростатическая трансмиссия

ГСТ передаёт энергию вращения от ДВС к колесу или шнеку через насос с помощью направления рабочей жидкости к гидромотору.

Решение чаще всего монтируется на транспорте, если важно обеспечить большое передаточное число. Главные объекты, где устанавливаются МТ такого типа – зерноуборочные комбайны, дорожно-строительные машины, бульдозеры.

ГСТ не препятствует пробуксовке машин на вязких грунтах, а при движении вперед-назад легко обеспечить прямолинейность движения. Даже если отвал бульдозера максимально отпущен, то при медленном продвижении вперёд транспортное средство не глохнет. При работе на бульдозере это особенно ценно.

ГСТ не отличается высоким уровнем КПД, но ДВС у таких ТМ работает более экономично, если сравнивать с механической трансмиссией.

Электромеханическая трансмиссия

Электромеханическая трансмиссия – это решение с тяговым генератором, тяговым мотором (или несколькими моторами).

Объекты установки:

• cамосвалы большой грузоподъёмности,
• автобусы большой вместимости,
• транспорт высокой проходимости (вездеходы, уборочно-транспортные машины),
• гусеничные трактора,
• многозвеньевые поезда высокой проходимости,
• карьерные самосвалы

Главная особенность – энергия передаётся на генератор и при необходимости может использоваться повторно. Торможение происходит с возвратом энергии. Если монтирована аккумуляторная система, можно производить замедленное движение с отключенным ДВС. В электроэнергию может преобразовываться вся мощь ДВС.

Среди недостатков – внушительные габариты, высокая себестоимость, КПД ниже, нежели у механических систем.

Наиболее частые поломки трансмиссии

• Сильный шум при включении сцепления – «симптом» износа пружин (вилки, демпфера) или возникновение зазора в шлицевом соединении. Чаще всего решение проблемы – замена ведомого диска или пружин, но иногда достаточно просто основательней закрепить пружину вилки.
• Увеличение шума при выключении сцепления – сигнал о износе, повреждении подшипников вала КПП. Как правило, проблема решается заменой подшипника.
• «Смазанное» включение передач. Возникает как ответная реакция на износ многих деталей. Важна детальная диагностика и замена одной или нескольких деталей – пружин фиксаторов, шариков, «сухарей», шестерни, муфты, рычага выбора передач, блокирующих колец синхронизаторов.
• Из коробки передачи течёт масло. Чаще всего проблема – в износе сальников или уплотнительных прокладок, и они нуждаются в замене. Но проблема может быть и в ослаблении крепления картера или его крышек. В этом случае требуется регулировка крепежа (гаек).
• КПП издаёт гул, шум. Такое нередко бывает при недостатке уровня масла в коробке. И здесь важно понять причину утечки масла, устранить ее, а затем восстановить уровень масла до требуемых норм. Кроме того, проблема может быть связана с износом синхронизаторов, подшипников, шестерен. В этом случае требуется их замена.
• При подъёме транспортного средства в гору начинается пробуксовка. Переключение на пониженную передачу начинается раньше времени. Здесь, как и в предыдущем случае, причина чаще всего – падение уровня масла. Но нельзя исключать и одновременный износ манжет поршня и дисков муфты. Это может быть прямым стимулом к их замене.
• Cтук на холостом ходу ДВС. Это свидетельство окончания времени эксплуатации дисков фрикционных муфт. Решить проблему можно только их заменой.

Интерактивное обучение! На базе LCMS ELECTUDE доступен специальный обучающий курс-тренинг и тестовая система проверки знаний «Трансмиссия автомобиля».

29 учебных модулей – это отличные возможности для того, чтобы изучить устройство, принцип работы разных трансмиссий. Огромное внимание уделяется устройству и сервисному обслуживанию.

Видеообзор интерактивного тренинга «Трансмиссия»

Дополнительную информацию вы всегда можете уточнить в LCMS ELECTUDE. Это не только обширная база знаний для тех, кто постигает транспортные технологии, но и площадка, которая позволяет прокачать навыки посредством симулятора, оценить знания с помощью системы тестов. Платформа отлично подходит для обучения автодиагностов и автомехаников.

Источник http://www.pickupclub.ru/forum/showthread.php/20105
Источник Источник Источник Источник http://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/transmissiya/