Індивідуальне завдання

На автомобілі ВАЗ-2ЮЗ встанолений карбюратор 2103-1107010-01 (рис. 3.4), емульсійного типу, двухкамерний, з послідовним відкриттям, дросельних заслонок.

Карбюратор має збалансовану поплавкову камеру, систему відсосу картерних газів за дросельну заслонку, підігрів зони дросельної заслонки першої камери, блокування другої камери.

Таблиця 3.1 Основні тарувальні данні карбюратора 2103-1107010-01

Параметри	Перша камера	Друга камера
Діаметр змішувальної камери, мм	38	і
Діаметр дифузора, мм	23	24
Тип розпилювача, мм	Симетричний
Головна дозююча система: Маркування повітряного жиклера	165	135
Тип емульсійної трубки	22 529	22 316
Маркування паливного жиклера	40
Маркування повітряного жиклера	170	120
Перетікання повітря, кг/год	1,43
Еконостат: Маркування паливного жиклера	-	70
Діаметр розпилювача, мм	-	3

Висновок: на даній лабораторній було розглянуто конструкцію карбюратора, та того призначення.

Лабораторна робота №5

Призначення коробки передач. Схеми механічних ступінчастих коробок передач. Конструкція і принцип роботи гідромеханічних передач. Керування гідромеханічними коробками передач

Мета роботи: теоретично і практично ознайомитись зі призначення коробки передач та конструкція і принцип роботи гідромеханічних передач

Основні теоретичні відомості

Коробка передач є головним агрегатом трансмісії, який дозволяє змінювати крутний момент на ведучих колесах і частоту їх обертання в широкому діапазоні відповідно до сил зовнішнього опору і швидкості руху автомобіля. Крім цього коробка передач забезпечує автомобілеві рух заднім ходом і дозволяє на тривалий час роз'єднувати двигун і ведучі колеса. На автомобілях з механічними трансмісіями найбільше розповсюдження знаходять ступінчасті коробки передач з нерухомими в просторі осями валів. Основним параметром для класифікації коробок передач є кількість передач, тобто кількість передаточних чисел для руху автомобіля переднім ходом. Крім того, за кількістю валів з нерухомими осями коробки передач підрозділяють на двовальні і три-вальні (останнім часом почали застосовувати також чотирибальні конструкції). Основними елементами механічних коробок передач є пари циліндричних зубчастих коліс (шестірень), що знаходяться в зачепленні. Передаточне число / між ними звичайно дорівнює відношенню кількості зубів ве­деного Z_п+і і ведучого Z _п коліс:

Двовальні коробки передач найчастіше застосовують на легкових, автомобілях з передніми ведучими колесами. Кінематична схема двовальної коробки передач приведена на рис. 5.1. На ведучому-первинному валі такої коробки нерухомо розташовані ведучі зубчасті колеса: п'ятої - 2/, четвертої-гз, третьої-25, другої-^ і першої-г передач, а також зубчасте колесо заднього ходу.

Кінематична схема трьовальної трьохступінчастої коробки передач приведена на рис. 5.2. Основними її елементами є ведучий 1, ведений 8 і проміжний 15 вали, встановлені у картері 16 коробки. На первинному валі жорстко закріплено ведуче зубчасте колесо 2 проміжного вала.

Воно перебуває в постійному зачепленні з веденим колесом жорстко закріпленим на проміжному валі.

Крім нього, на проміжному валі жорстко закріплені зубчасті колеса першої 12, другої 13 передач і заднього ходу 9.

На веденому - вторинному валу 8 - встановлене ведене зубчасте колесо 5 другої передачі, яке вільно обертається відносно вала і

перебуває у постійному зачепленні з колесом 13. На цьому ж валі установа шліцах зубчасте колесо 6 першої передачі і муфта 3 синхронізатора. Вони обертаються разом із вторинним валом і одночасно мають можливість переміни

уздовж вала (в напрямах, показаних стрілками).

Для включення першої передачі зубчасте колесо 6 за допомогою вилки 7 пересувають по шліцах вала вліво до зачеплення з зубчастим колесом 12. Тоді крутний момент передаватиметься з первинного вала 1 через зубчасті колеса 2 і

14 на проміжний вал 15 і далі через пару зубчастих коліс першої передачі 12 і 6 на вторинний вал 8. Передаточне число першої передачі буде дорівнювати: де 7,2 2з 2₆ і г₁₄-кількість зубів відповідних зубчастих коліс. Друга передача включається переміщенням муфти 3 синхронізатора за допомогою вилки 4 вправо. При цьому зубчасте колесо 5 жорстко з'єднується з вторинним валом і крутний момент, що передається через нього на вал, визначатиметься передаточним числом:

Третю - пряму передачу включають за допомогою муфти З, переміщуючи її вилкою 4 вліво. У цьому разі первинний 1 і вторинний 8 вали жорстко з'єднуються між собою і крутний момент передається коробкою передач без зміни.

На окремій, нерухомій осі 10 в коробці вільно розташоване проміжне (паразитне) зубчасте колесо 11, яке забезпечує зміну напряму обертання веденого вала при включенні передачі заднього ходу. При переміщенні зубчастого колеса 6 по шліцах вправо його зуби входять у зачеплення з колесом 11, яке постійно знаходиться в зачепленні з колесом 9 проміжного вала. Передаточне число заднього ходу в цьому разі дорівнює:

Аналізуючи роботу трьовальної коробки передач, можна зробити висновок, що на всіх нижчих передачах крутний момент передається через дві пари зубчастих коліс. При цьому втрати потужності на тертя між зубами у такій коробці передач виявляються більшими, ніж у двовальній. Тому в реальних умовах експлуатації на автомобілях з тривальними коробками передач нижчі передачі намагаються використовувати щонайменше-лише для розгону з місця і під час маневрування. Пряму передачу, на якій втрати потужності практично відсутні, намагаються використовувати більшу частину руху автомобіля.

Синхронізатори призначені для попереднього вирівнювання кутових швидко­стей деталей коробки передач, що з'єднуються, і для включення передачі. Частіш за все такими деталями на нижчих передачах є вал і вільно розташовані на ньому зубчасті колеса. На прямій передачі - це два вала, що з'єднуються.

До моменту включення передачі (підчас руху автомобіля на іншій - вищій або нижчій передачі) кутові швидкості вказаних деталей неоднакові. Вирівнювання кутових швидкостей цих деталей досягається за рахунок тертя між спеціально зробленими на них конусними поверхнями і відповідними робочими поверхнями вирівнюючого пристрою, який складає основу синхронізатора. Крім вирівнюючого, в конструкцію синхронізатора входять включаючий пристрій (муфта), а також блокуюючий і фіксуюючий (узгоджуючий) пристрої. Розглянемо призначення кожного з вказаних елементів синхронізатора.

Вирівнюючий пристрій призначено для сприймання, за рахунок роботи сил тертя, кінетичної енергії деталей коробки передач, які обертаються разом з веденими елементами зчеплення (після його виключення), що забезпечує вирівнювання кутових швидкостей елементів коробки передач, які з'єднуються при включенні передачі.

Блокуючий пристрій забезпечує неможливість включення передачі до того моменту, поки не будуть вирівняні кутові швидкості елементів коробки передач, що з'єднуються при включенні передачі.

Включаючий пристрій (муфта)-безпосередньо з'єднує елементи коробки при включенні передачі.

Фіксуючий (узгоджуючий) пристрій утримує включаючий пристрій (муфту) в нейтральному положенні, а на початку включання передачі узгоджує роботувирівнюючого і включаючого пристроїв.Синхронізатори частіш за все класифікують за конструкцією блокуючих пристроїв. Найбільш " розповсюджені синхронізатори з блокуючими кільцями і з блокуючими пальцями. Типова конструкція синхронізатора з блокуючими кільцями показана на рис. 5.3.

Процес керування механічними коробками передач складається в основному Із переміщення муфт синхронізаторів Із нейтрального положення у таке, що відповідає тій чи іншій передачі.

Цього досягають за допомогою механізму керування (рис. 5.4), основу якого складають вилки 5,7 і 8, розташовані на повзунах. Для надійної фіксації повзунів з вилками у нейтральному положенні, а також у положенні, що відповідає включеній передачі, в кришці коробки передач розміщені фіксатори

З у вигляді пружин з шариками, що входять у лунки, зроблені на повзунах. Для запобігання зрушенню одночасно двох повзунів з нейтрального положення, що може призвести до включення двох передач, між повзунами встановлено замковий пристрій 4. Він складається із штифта, розташованого в каналі

середнього повзуна, і чотирьох шариків. При зрушенні з нейтрального положення будь-якого з повзунів два шарики заходять у лунки двох інших повзунів і надійно замикають їх у нейтральному положенні.

Безпосереднє керування коробкою передач виконується водієм за допомогою важеля 2, який за допомогою сферичного шарніра закріплений у гнізді кришки коробки. Нижній кінець цього важеля може входити в паз одного з повзунів. Для попередження випадкового включення заднього ходу або першої передачі застосовано запобіжник 6. Для включення цих передач водій повинен прикласти до важеля 2 керування додаткову силу і стиснути пружину запобіжника.

Для покращання тягових властивостей сучасних автомобілів кількість передач в їх трансмісіях намагаються підвищити. Для цього, крім основної коробки передач, до трансмісії включають додаткові коробки з двома (рідко з трьома) передачами. Такі додаткові передачі можуть бути понижуючими або підвищуючими, їх встановлюють перед основною коробкою передач або після неї і називають, відповідно, подільником (мультиплікатором) або додатковою коробкою передач (демультиплікатором).

Подільник сучасного автомобіля частіш за все має дві передачі -пряму і підвищуючу, що дозволяє подвоїти кількість передач основної коробки. Найбільш розповсюджена конструкція подільника показана. Він складається з картера, первинного і проміжного валів, однієї пари зубчастих копіє, синхронізатора , а також пневматичного приводу керування. На шліцах первинного вала закріплений синхронізатор 8 із блокуючими пальцями. Справа від синхронізатора на двох роликових підшипниках розташоване ведуче зубчасте колесо. Автоматичні коробки передач.

Механічні ступінчасті коробки передач, які широко застосовуються на сучасних автомобілях, мають низку недоліків. Головний із них полягає в тому, що водієві для перемикання передач весь час доводиться натискувати на педаль зчеп­лення й керувати важелем перемикання передач. Це вимагає від нього чималих фізичних зусиль, особливо в умовах міського руху, а також у разі частих зупинок.

На автобусах ЛиАЗ і ЛАЗ, а також на великовантажних автомобілях БелАЗ застосовують гідромеханічні передачі, які водночас виконують функції зчеплення й коробки передач з автоматичним або напівавтоматичним перемиканням.

Гідромеханічна передача (ГМП) складається з гідротрансформатора й двоступінчастої механічної коробки передач з автоматичним керуванням

(рис. 5.5).

Гідротрансформатор становить гідравлічний механізм, розміщений між двигуном і механічною коробкою передач, який забезпечує автоматичну зміну передаточного числа й крутного моменту відповідно до зміни навантаження на веденому валу.

У гідротрансформаторі є три робочих колеса з лопатями: насосне З, закріплене на маховику двигуна, турбінне, з'єднане з ведучим валом 4 коробки передач, реакторне 2, встановлене на роликовій муфті вільного ходу. Насосне колесо має кільцеву форму й утворює корпус гідротрансформатора. Всередині нього розміщено двоє інших робочих коліс (рис. 5.6). Внутрішню кільцеву порожнину корпусу Механічна двоступінчаста коробка передач (див. рис. 5.5) має ведучий 4, ведений 10 і проміжний 17вали з шестернями, фрикційні багато дискові муфти (фрикціони) 6, 7 і 19, зубчасту муфту 8 із пневматичним циліндром 9 привода, відцентровий регулятор 13.

Під час роботи двигуна насосне колесо З обертається разом із маховиком двигуна й своїми лопатями відкидає оливу від осі обертання до периферії. Струмені оливи при цьому потрапляють на лопаті турбінного колеса / і змушують його обертатися в тому самому напрямі, що й насосне. Далі олива надходить на лопаті реакторного колеса 2, яке змінює напрям потоку оливи, й після цього вона знову потрапляє в насосне колесо, циркулюючи по замкненому колу. Внаслідок зміни напряму потоку оливи в реакторному колесі створюється додатковий крутний момент (реактивний), що сприймається турбінним колесом. Таким чином гідротрансформатор дає змогу дістати на ведучому валу 4 коробки передач крутний момент, який відрізняється від моменту, що передається двигуном.

Найбільше зростання крутого моменту на турбінному колесі гідротрансформатора відбувається, коли автомобіль рушає з місця. В цьому разі реакторне колесо загальмоване муфтою вільного ходу й реактивний момент на ньому максимальний. У міру розганяння автомобіля, тобто збільшення частоти обертання насосного колеса, частота обертання турбінного колеса також зростає. Кількість оливи] що надходить унаслідок циркуляції на лопаті реакторного колеса, зменшується, й реактивний момент на ньому спадає. Муфта вільного ходу розклинюється, й поступово починає збільшуватися частота обертання реакторного колеса в загальному потоці оливи, що дедалі менше впливає на передаваний крутний момент.

Коли частота обертання гідротрансформатора досягає максимального значення, він перестає змінювати крутний момент і переходить у режим гідромуфти. Таким чином автомобіль плавно розганяється при безступінчастому характері зміни крутного моменту.

Діапазон безступінчастого регулювання передаточного числа гідротрансформатором становить 3,2... 1, і збільшувати його недоцільно, оскільки зменшується коефіцієнт корисної дії. Аби дістати збільшене значення діапазону регулювання крутного моменту, потрібне для рушання автомобіля з місця й розганяння, гідротрансформатор з'єднують із механічною ступінчастою коробкою передач, утворюючи гідромеханічну передачу.

В розглядуваній ГМП (див. рис. 5.5) спільна робота гідротрансформатора й коробки передач здійснюється завдяки автоматизації керування перемиканням передач, пов'язаним із приводом дросельної заслінки карбюратора двигуна. В цілому система керування ГМП досить складна за конструкцією й має цілу низку гідравлічних, електричних і пневматичних механізмів.За

головний керуючий пристрій цієї системи править відцентровий регулятор 13, установлений на проміжному валу коробки передач. Він діє залежно від частоти обертання на блокування фрикціонів 6, 7, 19, які забезпечують перемикання передач.

У нейтральному положенні всі фрикціони вимкнені, й крутний момент під час роботи двигуна на ведений вал 10 коробки не передається. На першій передачі системою керування автоматично вмикається фрикціон 6. При цьому шестірня 5, вільно насаджена на ведучому валу, виявляється зблокованою з ним. Крутний момент починає передаватися від гідротрансформатора на фрикціон 6, шестерні 5, 18, 16, 15, зубчасту муфту 8, ведений вал 10. Перед початком руху зубчасту муфту 8 установлюють уручну за допомогою дистанційної системи керування в положення переднього ходу.

В міру розганяння автомобіля на першій передачі, коли гідротрансформатор автоматично відпрацює заданий діапазон регулювання, швидкість зростає до значення, що зумовлює перехід на другу передачу. Відцентровий регулятор 13 дає сигнал на вмикання фрикціон 7 і відмикання фрикціона 6. Автоматична система керування

здійснює відповідні перемикання гідроелектричних мехашзмш, і в коробці вмикається друга передача. На другій передачі момент від ведучого вала 4 передається через фрикціон 7 на ведений вал прямо, й швидкість автомобіля зростає до найбільшого значення, яке визначається діапазоном регулювання гідротрансформатора.

У гідротрансформаторі є фрикціон 19, який блокує насосне й турбінне колеса. Тоді крутний момент двигуна передається на трансмісію без втрат, чим досягається максимальна швидкість руху.

Для руху заднім ходом зубчаста муфта 8 установлюється водієм з пульта керування в положення заднього ходу. При цьому дистанційною системою керування обойма муфти переміщується вправо, шестірня 11 блокується на веденому валу 10. Момент від вала 4 при ввімкненому фрикціоні 6 передається на проміжний вал, шестерні 14, 12, 11 і на ведений вал 10. Шестірня 12 змінює напрям обертання, веденого вала коробки на зворотний, чим і досягається рух заднім ходом.

РОЗДАВАЛЬНА КОРОБКА

Роздавальна коробка застосовується на автомобілях підвищеної прохідності й призначена для передавання крутного моменту на ведучі мости автомобіля. Залежно від призначення автомобіля роздавальна коробка може виконуватися з додатковою знижувальною передачею або без неї.

Найпростіша роздавальна коробка без знижувальної передачі (рис. 5.7, а) складається з ведучого /, проміжного 4 й веденого 6 валів, вала 8 привода переднього моста, шестерень 2, 3, 5, жорстко закріплених на валах, і зубчастої муфти 7 вмикання переднього моста. Вал б постійно з'єднаний із механізмами привода заднього моста, а для вмикання переднього моста призначається зубчаста муфта 7, яка переміщується вперед і жорстко з'єднує вали 6 і 8. При такому з'єднанні крутний момент на ведучих колесах переднього й заднього мостів розподіляється відповідно до сил опору на колесах автомобіля.

Однак під час руху на повороті передні керовані колеса проходять шлях по дузі більшого радіуса, ніж задні, й мають обертатися швидше. Якщо ця умова не виконуватиметься, то передні колеса проковзуватимуть відносно дороги, збільшаться втрати потужності внаслідок її циркуляції в трансмісії, зросте витрата палива. Щоб запобігти цьому, передній міст під час руху по вдосконалених дорогах вимикають і вмикають тільки у важких дорожніх умовах. У найпростішій роздавальній коробці (рис. 5.7, а) для цього слугує зубчаста муфта 7, а в складніших роздавальних коробках застосовують спеціальний механізм міжосьовий диференціал, який забезпечує обертання валів привода переднього й заднього мостів із різними кутовими швидкостями.

Роздавальні коробки з додатковою знижувальною передачею застосовуються на автомобілях, призначених для роботи у важких дорожніх умовах або з причепами. Знижувальна передача дає змогу збільшити силу тяги на ведучих колесах автомобіля. Така роздавальна коробка (рис. 5.7, б) відрізняється від роздавальної коробки без знижувальної передачі парою шестерень З і 5, які підвищують передаточне число. Ведена шестірня 5 може переміщуватися по шліцах вала 6 заднього моста і входити в зачеплення з шестірнею 3 або 10. При переміщенні її вправо вмикається знижувальна передача, а вліво — пряма передача. Зубчаста муфта 7дає змогу вмикати й вимикати передній міст.

На автомобілі роздавальну коробку встановлюють поряд із коробкою передач і з'єднують коротким карданним валом.

Роздавальна коробка (рис. 5.8, а) має пряму й знижувальну передачі та шестірню вмикання переднього моста. Основними деталями коробки є корпус 8, ведучий 1, ведений 4, проміжний 5 вали, вал 9 привода переднього моста. На ведучому валу на шліцах установлено рухому шестірню 2 вмикання прямої або знижувальної передачі. Ведений вал виконано як одне ціле з шестірнею 3. На проміжному валу жорстко закріплено шестірню 10 знижувальної передачі й на шліцах може переміщуватися шестірня 6 умикання переднього моста. На валу привода переднього моста жорстко закріплено шестірню 7.

Щоб увімкнути передній міст, шестірню б переміщують управо до зачеплення з шестернями З і 7. Для вмикання прямої передачі шестірня 2 переміщується вправо і її зуб'я входять у зачеплення із внутрішнім зубчастим вінцем шестірні 3. Знижувальна передача вмикається переміщенням шестірні 2 вліво до зачеплення її з шестірнею

З кінематичної схеми коробки (рис. 5.8, б) видно, що знижувальна передача може бути ввімкнена в разі ввімкнення переднього моста. Для цього в механізмі перемикання роздавальної коробки є спеціальний блокувальний пристрій, який не дає змоги ввімкнути знижувальну передачу без вмикання привода переднього моста. Сам механізм перемикання розміщується в боковій кришці й складається з повзунів і вилок, які мають привод від двох важелів, виведених у кабіну водія.

Принцип дії механізму перемикання роздавальної коробки такий самий, як і механізму перемикання коробки передач.