Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля.
На автомобиле применяется механическая трансмиссия, которая включает в себя: сцепление, коробку передач, раздаточную коробку, карданные передачи, главные передачи, дифференциалы (межколесные и межосевой) и приводы ведущих колес.
Принципиальная схема трансмиссии автомобиля «Нива» ВАЗ- 2121 представлена на рис. 33. Крутящий момент от двигателя 1 через сцепление 2 передается к коробке передач 3, где изменяется в соответствии с включенной передачей. От коробки передач крутящий момент через карданную передачу 4 передается к раздаточной коробке 5, в которой распределяется между передним 14 и задним 8 ведущими мостами автомобиля поровну межосевым дифференциалом 6. От раздаточной коробки крутящий момент через карданные передачи 7 и 13 подводится к главным передачам 9 ведущих мостов, в которых увеличивается, и далее через дифференциалы 10 и приводы 11, 16 к задним 12 и передним 15 ведущим колесам. В межколесных дифференциалах 10 момент распределяется поровну между правыми и левыми колесами каждого моста. Привод ведущих колес заднего моста включает в себя
только полуоси. Привод колес переднего моста состоит из двух карданных передач, каждая из которых имеет по два карданных шарнира. Это обеспечивает возможность подведения крутящего момента к передним ведущим и управляемым колесам.
Рис. 33. Принципиальная схема трансмиссии автомобиля
Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля.
На автомобиле применяется механическая трансмиссия, которая включает в себя: сцепление, коробку передач, раздаточную коробку, карданные передачи, главные передачи, дифференциалы (межколесные и межосевой) и приводы ведущих колес.
На рис. 25 представлена принципиальная схема трансмиссии автомобиля «Нива» ВАЗ-2121.
Состав раздатки 2121
Устройство присутствует только на моделях с двумя ведущими мостами. Установка раздаточной коробки Нива происходит сзади от коробки передач. На саму РК ставится кардан (часть трансмиссии), соединяющий ее с задним мостом.
Коробка раздаточная советского производства включает в себя:
- корпусную часть;
- вал ведущий и промежуточный;
- шестерни;
- подшипники;
- сателлиты;
- вал привода переднего и заднего моста;
- муфты;
- сальники;
- фланцы;
- дифференциал;
- рычаги управления.
Жесткое соединение коробки передач с раздаткой проходит через промвал и муфту.
Для лучшей эффективности работы РК проводится установка подрамника, который уменьшает кручение задней части машины при передвижении на опасных местах дороги или при ее отсутствии.
Трансмиссия
Устройство трансмисси
1, 3 – Передний привод колёс; 2 – передний мост; 4 – сцепление; 5 – коробка передач; 6 – передний карданный вал; 7 – промежуточный вал; 8 – раздаточная коробка; 9 – рычаг переключения передач раздаточной коробки; 10 – рычаг блокировки дифференциала; | 11 – задний карданный вал; 12 – задний мост; I – дифференциал разблокирован; II – дифференциал блокирован; III – включена низшая передача; IV – нейтральное положение; V – включена высшая передача |
Технические характеристики трансмиссии
Автомобиль «Нива» – полноприводный, т.е. ведущими являются все колеса. Полный привод – постоянный: крутящий момент от двигателя всегда передается сразу на обе оси (мосты не отключаются). Такая схема повышает проходимость автомобиля, одновременно снижая нагрузки на узлы трансмиссии, но несколько увеличивает расход топлива.
Передний и задний мосты связаны через межосевой дифференциал, позволяющий передним и задним колесам вращаться с разными угловыми скоростями в зависимости от траектории и условий движения. Межосевой дифференциал расположен в раздаточной коробке и аналогичен межколесным дифференциалам, расположенным в переднем и заднем мостах. Однако, в отличие от них, межосевой дифференциал можно принудительно блокировать (рычаг блокировки находится на тоннеле пола). При этом передний и задний карданные валы становятся жестко связанными между собой и вращаются с одинаковой частотой. Это значительно повышает проходимость автомобиля (на скользких подъемах, в грязи, снегу и т.п.), но ухудшает управляемость и увеличивает износ деталей трансмиссии и шин на покрытии с хорошим сцеплением. Поэтому блокировку дифференциала можно использовать только для преодоления сложных участков и на небольшой скорости. Для предупреждения водителя о включенном режиме блокировки служит контрольная лампа на панели приборов.
Включать блокировку дифференциала можно при движении автомобиля, если колеса не буксуют. Блокировка межосевого дифференциала не избавляет автомобиль от опасности «диагонального вывешивания», когда одно из колес на каждой оси теряет сцепление с грунтом – в этом случае подсыпают грунт под вывешенные колеса или подкапывают его под остальными.
Для увеличения крутящего момента, подводимого к колесам, служит низшая передача в раздаточной коробке, ее передаточное число – 2,135. Высшая передача, предназначенная для нормальных условий движения, имеет передаточное число 1,20. Таким образом, водитель может использовать один из двух рядов передаточных чисел – с высшей или низшей передачей в раздаточной коробке. Суммарные передаточные числа «верхнего» ряда (с I по V передачу) – 4,40; 2,52; 1,63; 1,20; 0,98, «нижнего» – 7,82; 4,47; 2,90; 2,13; 1,75. Низшую передачу в раздаточной коробке включают перед преодолением заснеженных, песчаных участков, крутых подъемов, при буксировке грузов и т.п., когда ощущается недостаток тяги двигателя или для движения с очень малой скоростью. Включать низшую передачу в раздаточной коробке необходимо заранее, на стоящем автомобиле, так как муфта переключения передач не имеет синхронизаторов. Высшую передачу при некотором навыке удается включить и при движении со скоростью не выше 30–35 км/ч, однако, если есть возможность, лучше снизить скорость или остановиться.
Автомобиль с постоянным полным приводом предъявляет особые требования к шинам. Они должны быть одинаковы не только по размеру, но и по степени износа. Разные радиусы качения шин вызовут повышенный износ дифференциалов при обычных условиях движения, а при включенной блокировке — повышенный износ других деталей трансмиссии и пробуксовку колес.
Видео
ВАЗ 21213 и 21214
ВАЗ 21213 представляет собой внедорожник с полным приводом и возможностью заблокировать дифференциал. Раздатка Нивы 21213 обладает 3 положениями передачи:
При обычном движении устройство РК находится в первой передаче. Как работает нейтралка? Переключение в нейтраль полностью отключает трансмиссию, в таких условиях у авто нет возможности двигаться. Отметим, что нейтральное положение есть и у КПП.
Раздатки на Ниве 21214 отличаются только наличием привода датчика скорости.
Как пользоваться раздаткой с демультипликатором на Ниве 2121
Нормальное положение для ручек РК, обеспечивающее адекватное поведение на дороге хорошего качества:
- передняя – от себя;
- задняя – к себе.
Фото №3
Включение специального режима работы трансмиссии производится не за долго до того, как автомобиль начнет преодолевать препятствие (колея, грязь, брод или подъем). Переход на низший ряд необходимо выполнять, остановившись. Возвращение на высшую передачу допускается на ходу, хотя и вызывает проблемы у новичков из-за отсутствия привычного синхронизатора.
Несколько сложнее правильно обращаться с принудительной ручной блокировкой межосевого дифференциала. Она, напротив, включается при небольшом (до 20 км/ч) движении машины из-за несовпадения пазов на блокирующей муфте, сателлитах и зубчатом венце.
Для упрощенного включения рычага в нужное положение, учитывая устройство раздатки нива 2121, наберите небольшую скорость, после чего, покачивая руль, потяните рукоятку на себя.
Фото №4
Проблемы также могут возникнуть при отключении блокировки, поскольку зубья муфты буквально зацепляются за венец. Включите задний ход и, раскачивая руль, надавите на рычаг от себя. Данное действие производится сразу после преодоления сложного отрезка во избежание перегрузки КПП.
Наиболее эффективно отключать дифференциал совместно с переходом на понижающие ступени. Остановить Ниву 4х4 сможет при этом только диагональное вывешивание колес, поскольку штатная межколесная блокировка не предусмотрена.
Выполняя перечисленные операции, нельзя давать волю физической силе. Попытка «протолкнуть» передачу с высокой вероятностью обернется дорогостоящим ремонтом.
Дифференциалы Нивы 2121
Дифференциал предназначен для распределения тяги двигателя на два колеса, позволяя им двигаться с разной скоростью. Среднее значение скорости колес отображается на панели. Таким образом, дифференциал – это то устройство, которое делает внедорожник внедорожником.
Если производители решили бы не включать дифференциал в структуру раздаточной коробки, то результатом стал бы частый износ резины. Это было бы счастье для производителей шин, но разработчики оказались умнее. К тому же дифференциал снижает нагрузку на ось.
Модифицированные версии
Стандартная трансмиссия Нивы при всех ее плюсах часто становится причиной некомфортного шума в салоне. Это в целом связано с конструкцией, но используя инженерные наработки, можно ее модернизировать и сделать машину значительно тише.
Данный подход уже применен в машинах модели ВАЗ-21213, в результате даже на скорости 100 км/ч не ощущается неприятного шума, можно спокойно разговаривать и без усилия услышать собеседника. Для этих целей применен целый ряд способов модернизации: от разгрузки пола возле креплений раздаточной коробки и МКПП, уменьшения нагрузки на подшипники валов до сглаживания пиковых моментов в условиях увеличивающихся нагрузок на трансмиссию. Эффект достигается изменением места монтажа редуктора переднего моста, который в модернизированном варианте подвешивается на расстоянии от двигателя на резиновых опорах. Такой подход позволяет снизить до минимума реактивный момент в продольно-вертикальном направлении и уровень шума на скорости.
Шум в модернизированной трансмиссии Нивы сравним с «Жигулями». В машине становится комфортнее находиться при езде по бездорожью. Затраты на апгрейд незначительны, для модификации требуется только понимание мастера самой конструкции и немного времени.
Ремонт раздаточных коробок
Ремонт раздаточной коробки зависит от характера поломки. Чаще это механические повреждения, например, срезается вал между коробкой и раздаткой. Тревогу стоит бить, если слышите посторонние звуки при движении автомобиля.
Самыми частыми видами поломки специалисты выделяют:
- сбой электронного блока управления муфтами;
- износ механических частей;
- некачественные материалы;
- смазывающие элементы низкого качества.
Из симптомов проблем с раздаткой стоит отметить протечку масла, перегрев самой коробки, «выбивание» передач, проблема с включением.
Важно соблюдать весь принцип работы раздаточной коробки, чтобы избежать незначительных поломок.
Особенности коробки передач на Ниве
Реальная проходимость ваз 2121. видео испытаний
Автомобиль ВАЗ 21213 с объемом двигателя 1.7 л. может развивать мощность до 79 лошадиных сил. Расход горючего в среднем составляет 10 литров на 100 км. Что характерно для бензиновых двигателей, здесь имеется система центрального впрыска. Заправлять такой автотранспорт следует бензином АИ-95.
КПП Нива (ВАЗ 21213) является механической, пятиступенчатой. Трансмиссия Нивы имеет постоянный полный привод. Следует отметить наличие надежного удлинителя рычага КПП на Ниве. Благодаря ему оперативно осуществляется смена скоростных режимов. Имеющийся привод распредвала является цепным. В состав коленвала входит несколько шатунных и коренных шеек. Коленвал отличается своей прочностью, изготовлен из чугуна. Механизм ГРМ закрыт крышкой. Здесь имеется маслозаливная горловина.
На Нива 2121 устанавливается раздаточная коробка. Ее особенность в том, что она имеет как повышенную, так и пониженную передачу. Повышенную актуально использовать, если необходимо сэкономить на трате горючего. В том случае если передвижение происходит по пересеченной местности, выручает пониженная передача. Однако в данном случае расход топлива увеличится.
Дифференциал
Такой механизм представляет собой своего рода распределитель тяговых усилий, идущих от мотора на колеса. Важной особенностью является то, что последние имеют возможность вращаться с различными скоростями. Важность наличия дифференциального механизма обусловлена тем, что во время совершения маневров поворота колесо, находящееся внутри, совершает количество оборотов меньшее, если сравнить их с количеством поворотов внешнего.
При отсутствии механизма дифференциала это вызывало бы пагубные последствия, такие как износ и повреждения, ведь получалось бы следующее: одно колесо при выполнении поворота находилось бы в состоянии букса, а второе просто терлось об дорожное покрытие. Особенности конструкции трансмиссии «Нивы» предусматривают наличие 3-х дифференциалов. Они располагаются в каждом из мостов и в раздаточном механизме.
При движении машины по ровной дороге и прямолинейно дифференциалами усилие тяги разделяется поровну между всеми 4-мя колесами. При недостаточном сцеплении колес с покрытием, появлении пробуксовки дифференциалы перераспределят нагрузку на буксующее и скользящее колесо таким образом, чтобы первое получило большее усилие, а второе, соответственно, меньшее.
Мы уже упоминали УАЗ. Несмотря на многие сходства, следует понимать, что полный привод ВАЗа выполнен в стиле «пат-тайм». Это значит, что при подключении оси крепко связываются друг с другом, и вращение происходит с одинаковыми скоростями. Такое устройство накладывает некоторые ограничения на использование полного привода – возможность его применения лишь в случаях, когда дорожные условия позволяют проскальзывание. В случаях же с твердыми асфальтовыми дорогами и трассами рекомендуется переводить машину в режим монопривода.
Технические характеристики кпп ВАЗ 21214
Тип | механика |
Количество передач | 5 |
Для привода | полный |
Объем двигателя | до 1.8 литра |
Крутящий момент | до 140 Нм |
Какое масло лить | Лукойл ТМ-5 80W-90 |
Объем смазки | 1.6 литра |
Замена масла | раз в 65 000 км |
Замена фильтра | каждые 65 000 км |
Примерный ресурс | 175 000 км |
Другие проблемы
Иногда возникает стук в раздатке. «Нива Шевроле» — автомобиль более надежный, чем ВАЗ-2121, однако не стоит исключать подобные неисправности
Первое, на что следует обратить внимание, — карданная передача. Раньше на «Нивах» были крестовины, люфт в которых являлся причиной многих шумов и вибраций
Если у вас «Нива» старого поколения, осмотрите сперва крестовины. Что касается новых версий, то здесь используются шарниры равных угловых скоростей. Здесь люфты исключены. Поэтому причину ищем в соосности шестерен, которые имеются в самой раздаточной коробке. При наличии люфтов и зазоров шестерни подлежат замене. Также рекомендуется поменять масло в раздатке. Важный момент — если машина преодолевала глубокую лужу, следует как можно раньше заменить смазку в коробке. Наличие воды в масле раздаточной трансмиссии уменьшает ресурс шестерен и подшипников. Кстати, последние тоже необходимо проверить и заменить. Возможно, стуки идут из-за слабых посадочных мест под подшипники. Автомобилисты рекомендуют использовать анаэробный герметик. Им следует обработать внешнюю обойму подшипников перед установкой элемента в пазы. Еще одна причина — так называемый вертолет. Это шлицевая часть, которая крепит разбатку с эластичной муфтой. При возникновении подобных симптомов проверьте износ шлицов. При наличии люфта замените на новый.
Что нужно знать о коробке передач Нива 21213?
Автомобиль Нива позиционируется как внедорожник, который имеет повышенную проходимость. За счет этого на машину отмечается спрос. Установлен прочный несущий кузов. Модель Нива 2131 построена на базе LADA 4×4. Его тюнинг позволяет изменить экстерьер, рабочие характеристики в лучшую сторону. С середины 1990- х гг. для машин Нива стали доступны инжекторные двигатели.
Помимо легковых автомобилей, под маркой Нива выпускается и самоходная техника. В частности, это Нива СК 5.Данная автомашина представляет собой комбайн, предназначенный для уборки посевных. Машина работает на дизельном топливе.
Недостатки, поломки и проблемы коробки Нива 21214
Часто встречается пропадание передач из-за самораскручивание гайки хвостовика
Критическая выработка шестерен обычно приводит к прогрессирующим вибрациям
Владельцы авто с такой коробкой постоянно жалуются на течи масла из сальников
Падения уровня смазки тут чаще всего выражается в затрудненных переключениях
Связаться с администратором сайта Вы можете по электронной почте: [email protected]
Выбор и определение основных парламентов трансмиссии автомобиля.
Исходя из данных, указанных в варианте задания, полная масса машины mа определяется по формуле:
m=1150.кг -собственная масса снаряженного автомобиля;
n=4.чел -число пассажиров, включая водителя;
Подбор пневматических шин
Для подбора пневматических шин надо определить максимальную нагрузку на одно колесо автомобиля. Работа эта ведется в следующей последовательности:
1. На основании эскиза рассчитываемого автомобиля или по аналогии с существующими автомобилями, близкими к рассчитываемому по типу, классу, грузоподъемности (пассажировместимости) и назначению принимается колесная схема и положение центра тяжести или доля полной массы автомобиля, приходящейся на ведущие колеса.
2. Определяется сила тяжести автомобиля, приходящаяся на одно ведущее колесо:
km=1 -коэффициент (в долях единицы), определяющий долю полной массы автомобиля, приходящуюся на ведущие колесо;
nk=4 -число ведущих колес автомобиля;
Ga=14,580.кН -полный вес автомобиля.
3. Определив силу тяжести автомобиля, приходящуюся на одно колесо, по существующим нормам подбирается тип и размер пневматической шины.
4. Зная размер пневматической шины, динамический радиус колес определяется так же, как и для колесных тракторов по формуле:
в которых коэффициент, учитывающий деформацию автомобильных пневматических шин, равен 0,85. Динамический радиус колеса определяется по формуле:
В=185 мм -ширина профиля;
d=16 дюймов -посадочный диаметр обода колеса.
Выбор кинематической схемы трансмиссии автомобиля и определение КПД трансмиссии
Кинематическая схема трансмиссии автомобиля выбирается на основании анализа существующих трансмиссий.
Рис. 1.1. Кинематическая схема трансмиссии ВАЗ-2121
Выбрав кинематическую схему коробки передач и механизмов с постоянным передаточным числом, составляется кинематическая схема трансмиссии автомобиля. Делается анализ кинематической схемы и определение КПД трансмиссии:
Определение коэффициента полезного действия трансмиссии автомобиля
Коэффициент полезного действия трансмиссии равен:
где: ηц=0,98 — к.п.д. цилиндрической пары шестерен с учетом механических и гидравлических потерь;
ηк=0,97 — к.п.д. конической пары шестерен с учетом механических и гидравлических потерь;
ηк.п=0,99 — к.п.д. карданной передачи с углом между валами от 0 до 7°;
n-число пар цилиндрических шестерен, работающих в трансмиссии на данной передаче.
k-число пар конических шестерен , работающих в трансмиссии на данной передаче.
m-число пар конических шестерен , работающих в трансмиссии на данной передаче.
Число пар шестерен, передающих вращающий момент на той или иной передаче, определяется по кинематической схеме трансмиссии автомобиля, которая составляется при помощи справочной литературы.
Результаты анализа трансмиссии автомобиля заносятся в таблицу №1:
Передача | Число цилиндрических пар шестерён | Число конических пар шестерен | Число карданных передач | Обозначение шестерен передающих поток мощности на данной передачи | ηт |
1-я | 0,7685 | ||||
2-я | 0,7685 | ||||
3-я | 0,7685 | ||||
4-я | 0,7923 |
Определение передаточного числа главной передачи автомобиля.
Скорость движения автомобиля v
может быть выражена через число оборотов в минуту двигателя
п
следующей формулой:
V- скорость автомобиля, м/с;
п — частота вращения вала двигателя, мин -1 ;
io — передаточное число главной передачи;
iк — передаточное число коробки передач и раздаточной коробки.
Значение io определяют из условия движения автомобиля с заданной максимальной скоростью Vmах на прямой передаче коробки передач, т. е. при iк = 1;
Vmax — максимальная скорость автомобиля, м/с;
— передаточное число главной передачи и раздаточной коробки
Для определения передаточного числа главной передачи необходимо знать: передаточные числа раздаточной коробки на высшей и на низшей передачах.
На высшей-4,1937
На низшей-2,3571
Тяговый расчет автомобиля
Тяговый расчет автомобиля включает в себя построение графиков: 1) тягового баланса P = f(v); 2) баланса мощности N = f (v); 3) динамического фактора D = f (v); 4) ускорений автомобиля j = f(v); 5) времени разгона T = f(v); 6) пути разгона S = f (v).
Значения входящих в формулы величин и коэффициентов берутся из 1-й части данного расчета.
График тягового баланса.
При построении исходят из уравнения тягового баланса;
при установившемся движении
M-тяговое усилие на ведущих колесах, Н;
— сила сопротивления дороги, Н;
Сила сопротивления воздуха оказывает существенное влияние на динамику автомобиля. Она в большой степени зависит от конструкции, формы и геометрических размеров кузова, скорости движения автомобиля и определяется на всех передачах по зависимости:
k=0,2 — коэффициент сопротивления воздуха; F=2,15м 2 – лобовая площадь автомобиля; Va – скорость движения автомобиля, км/ч, определяется на всех передачах в зависимости от угловой скорости коленчатого вала двигателя:
Диагностика и ремонт скоростной коробки
Для проведения полноценной диагностики, скоростную коробку необходимо снять. Как правило, необходимость в этом имеется, если усиливаются во время передвижения вибрации, посторонние шумы, утечка масла.
Как снять коробку? Перед тем как начать снятие коробки передач, необходимо убрать раздатку. Без смотровой ямы ремонтные работы будет сложно выполнять, например, открутить карданы от раздатки. Съему подлежит и стабилизатор. Подлежит съему корпус воздушного фильтрующего элемента.
Для того чтобы изъять КПП, следует отсоединить стержень рычага, крепления крышки картера сцепления, карданный вал, болты, гайки, снять кронштейн. К кузову прилегает подвеска силового агрегата. Чтобы его снять необходимо открутить гайки крепления.
Для продления рабочего ресурса коробки передач ВАЗ 21213, целесообразно периодически проверять уровень трансмиссионной жидкости, своевременно менять ее.
Следует отметить, что нередко появление посторонних шумов со стороны КПП, является следствием того, что в системе имеется пониженный уровень трансмиссионного масла.
В машину можно добавлять минеральное масло. Однако имеет лучшие показатели полусинтетические и синтетические варианты. Преимущество последних видов масел и в том, что и в зимнее время передачи будут легко включаться.
Своевременный уход за коробкой Нива позволяет избежать полной переборки КПП. Сборка всех демонтированных запчастей является кропотливым занятием, поэтому ее стоит доверять профессионалам. Замена подшипника первичного вала КПП – это частые процедуры, которые заказывают в сервисном центре.