В Хонде таких проблем нет - приборы с белой подсветкой понятны и днем, и ночью. И в целом салон CR-V интереснее, ярче. Кресло хоть и мягче фольксвагеновского, но за счет развитых "ушек" боковой поддержки обеспечивает надежную связь с автомобилем. Подводит лишь "прямоточный" селектор "автомата": сближенные "остановки" мешают выбрать нужный режим вслепую.

Порадовал и интерьер Лесника: "стекающая" центральная консоль, удачная цветовая гамма отделочных материалов. Жаль, пластик жесткий. И на приборах сэкономили: климат-контроль - и тот без дисплея. Зато у сидений с кожаной обивкой расширили диапазон регулировок: если раньше водитель ростом 190 см напоминал волка из "Ну, погоди!" на велосипеде, то теперь - кум королю. Лишь в поворотах не хватает боковой поддержки. А под сиденьями… Опять сэкономили: железную арматуру прикрыли не пластиковыми панельками, а лоскутком материи. А ведь из таких мелочей и складывается пресловутое ощущение качества. Или его отсутствия.

По фактуре материалов и проработке деталей Nissan X-Trail тоже недотягивает до Фольксвагена. Но тут своя прелесть: высокая посадка и хорошо видимый капот. Есть ощущение большого автомобиля! За это можно простить такой же, как на Subaru, примитивный блок управления климат-контролем, простенькие приборы и не лучшую форму кресла. В целом же с точки зрения эргономики Subaru и Nissan - два сапога пара. А Volkswagen и Honda - две туфли.

Теперь о главном. Все выбранные машины - с полным приводом, автоматическими коробками и приблизительно одинаковой мощности. Но едут по-разному!

Одновременный старт - и Tiguan уходит от конкурентов. Прибор V-Box фиксирует лучшее время разгона до 100 км/ч, а водитель - самое удобное управление тягой. А если еще перевести селектор шестиступенчатого "автомата" в режим Sport… Словом, нравится.

Двигатель Subaru формально чуть мощнее, сама машина на 100 кг легче, но Лесник "тормозит": дело портят четыре "растянутые" передачи архаичной коробки. Если Volkswagen разгоняется на второй до 85 км/ч и бодро перескакивает на третью, то мотор Subaru вплоть до 111 км/ч продолжает насиловать вторую передачу! В итоге Лесник отстает и от Тигуана, и от всех остальных.

Honda с ее тяговитым мотором и хорошо настроенным пятиступенчатым "автоматом" разгоняется не так бодро, как Volkswagen, но управлять разгоном удобно.

Напорист и Nissan с вариатором. И пусть отклики на газ слегка "отложенные", но первую сотню Nissan разменивает раньше Хонды. Причем программа управления вариатором пытается имитировать обычный "автомат" - чтобы лишний раз не травмировать водителей эффектом "буксующего сцепления". И только если продавишь педаль "в пол" и не отпустишь ее, мотор "зависнет" на высоких оборотах. Но и этого можно избежать, прибегнув к ручному режиму. В итоге Honda и Nissan получают за разгонную динамику одинаковые оценки.

И за тормозную динамику тоже: тормоза удобны и надежны. Subaru в экстренной ситуации замедляется столь же эффективно, как Honda и Nissan, но педаль уходит глубже, чем ожидаешь, и это сбивает с толку. А еще, моделируя на всех автомобилях объезд неожиданно возникшего препятствия с одновременным торможением, мы выяснили, что хуже всего объезд удается Subaru: углы поворота руля большие, а реакции вялые.

Nissan X-Trail как выглядит, так и едет. Солидно катит по прямой, но виражи ему не по душе: на руль реагирует с ленцой, высокий кузов кренится, на волнах начинается диагональная раскачка. Валко.

Но если от Ниссана мы ждали таких повадок, то от Subaru - нет! Мало того что у Subaru ниже кузов, так ведь и главное достоинство "распластанного" оппозитного мотора как раз в том, что он позволяет понизить центр тяжести и, как следствие, крены. Но в поворотах Forester повел себя не лучше Ниссана! На волнах раскачивается, уплывает с траектории, а реактивного действия на руле не хватает. Как-то не "по-субаровски".

В городе Subaru очень комфортен. Но стоит выехать на загородное шоссе - и пассажиров укачивает. Даже такой же валкий Nissan раскачивается меньше, хотя мелких неровностей собирает чуть больше. А Honda с точки зрения комфорта - самый сбалансированный кроссовер: в меру жесткий на мелких неровностях, зато по плохой дороге мчит без раскачки.

А Tiguan… Вот она, расплата за отменную управляемость и тормоза! Жесткая подвеска прекрасно держит кузов при 140 км/ч, еще лучше при 180 км/ч, но в "легальных" режимах Tiguan пересчитывает неровности все до одной! Благо при этом Volkswagen меньше всех шумит. А самый громкий - Nissan: отчасти виноват вариатор, который заставляет мотор чаще нудить на не самых приятных нотах, порой подпевает и жесткий пластик.

Невозможно просто установить под капотом автомобиля двигатель внутреннего сгорания, присоединить колеса и сцепление к коленчатому валу и осуществить движение. В данном случае мотору будет недостаточно мощности раскрутить колеса, так как помехой станет значительный вес машины и сила трения. Выходом из данной ситуации стала установка промежуточного механизма. Он уменьшает крутящий момент силового агрегата до подходящего количества оборотов и выполнит его передачу на ведущие колеса. Описанным механизмом является трансмиссия автомобиля.

Функции Трансмиссию транспортного средства составляет все, что связывает мотор с ведущими колесами. Рассматриваемый механизм предназначен для выполнения следующих функций: передача крутящего момента; его перераспределение между ведущими колесами; его изменение и направление.

Назначение трансмиссии Основное назначение трансмиссии автомобиля состоит в том, что благодаря ее работе становится доступным преобразование мощности силового агрегата в полезный вращательный момент, который будет передан на колеса. В результате транспортное средство имеет возможность сдвинуться с места, после чего будет ехать с определенной заданной скоростью.

Какие могут быть виды трансмиссий? Трансмиссии разделяются на несколько видов в зависимости от типа преобразуемой энергии: механическая (работает от механической энергии); электрическая (преобразует механическую энергию в электрическую и наоборот - в результате передачи к ведущим колесам); гидрообъемная (механическая энергия преобразуется в энергию потока жидкости и обратно); комбинированная (сочетает в себе несколько методов работы). Механическая трансмиссия автомобиля получила наиболее широкое применение. Если изменение крутящего момента в ней происходит без усилий со стороны водителя, она будет называться автоматической. В зависимости от того, какие колеса являются ведущими в конструкции трансмиссии, определяется тип привода. Это означает, что он может быть передним или задним. Полнеприводные автомобили обладают приводом на колеса обеих осей. Различные в управлении транспортные средства имеют конструкции трансмиссии со значительными отличиями по составу и устройству компонентов.

Элементы трансмиссии Трансмиссия автомобиля состоит из следующих основных элементов:

· Сцепление. Устройство предназначено для оптимального присоединения маховика к первичному валу коробки передач и последующей передачи крутящего момента. В его составе имеется специальный диск, корзина и выжимной подшипник.

· Коробка передач. Данный прибор выполняет функцию преобразования крутящего момента. Коробка переключения скоростей производит его передачу к главной передаче и карданному валу с возможным пошаговым изменением. Посредством вторичного вала передается усилие мотора. От него к главной передаче крутящий момент передается посредством карданного вала, если авто имеет задний привод.

· Дифференциал и главная передача составляют собой мост. Он выполняет подачу силы мотора к колесам посредством приводных валов. Также мост отвечает за распределение усилия между колесами. Если автомобиль имеет задний привод, рассматриваемые устройства располагается в задней оси. В переднеприводных машинах данная конструкция совмещается с коробкой передач в едином корпусе.

· Приводной вал (полуось). Конструкция является стержнем, который изготавливается из высоколегированной стали. Это прибор зацепления дифференциала и шарнира равных угловых скоростей. Полуось представлена устройством крепления крестовин или проточенными шлицами.

· Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС). Выполняет подачу силы вращения на ведущие колеса.

· Раздаточный механизм. Представляет собой прибор распределения усилия мотора по ведущим колесам. Им оборудуются автомобили, которые имеют формулу 4х4. Раздаточный механизм может быть отдельным узлом или совмещаться с коробкой передач в одном корпусе.

Каждый из перечисленных компонентов имеет большое значение для работы трансмиссии.

Работа механизма Всем автомобилистам известно, что коробка передач обладает несколькими скоростями: низкой, высокой, а также дополнительными промежуточными. Если водитель выберет наименьшее значение, трансмиссия автомобиля будет оказывать незначительное действие на двигатель. Машина станет двигаться медленно, и это позволит увеличить ее ускорение в моменты, когда нужно тронуться с места и продолжить движение. При включении на коробке передач высоких значений сила вращения будет снижена, а скорость увеличится. Одновременно с этим трансмиссия позволяет определить оптимальный режим работы силового агрегата для максимальной оптимизации расхода топлива. При повышении скорости машины, его мощность упадет. Для преодоления препятствий на пути рекомендовано снижать скорость автомобиля. Также следует помнить о том, что при быстрой езде не желательно транспортировать грузы с большим весом, так как в таких случаях у транспортного средства будет недостаточно мощности. Современные автомобили с ручной коробкой передач чаще всего имеют несколько промежуточных скоростей. Это позволяет водителям с легкостью справляться с различными препятствиями в процессе движения.

Типы коробок передач:

Механическая коробка передач

Исторически - самый первый вид коробки передач, который не утратил своей актуальности и по сей день. Современные МКПП настолько совершенны, что успешно конкурируют и с другими более поздними разработками.

Обычная МКПП состоит из двух валов, один из которых соединен с двигателем, а второй - с трансмиссией. Передача крутящего момента производится через шестерни. Переключая рычаг управления, водитель задействует ту или иную пару.

Но такая проста конструкция предусмотрена только для коробок с числом передач не более пяти. В шестиступенчатых коробках устанавливается двухвальная конструкция.

Механическая трансмиссия выгодно отличается от других типов высоким КПД, эффективностью и экономичностью. Главный субъективный недостаток - необходимость постоянно «дергать» рычаг КПП.

Роботизированная коробка передач

Конструктивно роботизированная трансмиссия не отличается от механической. Единственная, но принципиальная разница в способе переключения передач. У «роботов» эта функция возложена на электронику, которая переключает передачи посредством системы сервоприводов.

Преимуществом является отсутствие необходимости постоянного переключения передач самим водителем, при этом, «роботы» существенно дешевле автоматических КПП. Недостатки - недостаточная плавность хода, запаздывания и рывки при переключении.

Автоматическая коробка передач

Автоматические КПП появились примерно в середине ХХ века и до сих пор их популярность продолжает расти. Их главным преимуществом является самостоятельное переключение передач без участия водителя. При этом крутящий момент передается непрерывно и машина лучше держит дорогу. Недостатками является худшие по сравнению с механикой экономичность и динамика.

Конструкция АКПП довольно сложная и представляет собой гидравлическую систему управления и гидротранформатор вместо сцепления. Автоматические КПП намного дороже механических, а ремонт представляет большие сложности.

Бесступенчатая коробка передач (вариатор)

У вариатора передач нет вообще. Сейчас разработано несколько вариантов этой трансмиссии, но наиболее распространена клиноременная схема. Конструктивно - это два шкива, один соединен с двигателем, другой - с трансмиссией. Передача крутящего момента осуществляется специальным ремнем или цепью. При изменении диаметра шкива изменяется передаточное соотношение.

Опираясь на сравнительную таблицу технических характеристикавтомобилей VolkswagenTiguan , Honda CR-V, Nissan X-Trail, SubaruForester, предлагаю улучшить коробку передачавтомобиля SubaruForester, что позволит увеличить такие характеристики как плавность хода, комфортабельность, устойчивость при движении, долговечность.

Раздел 2. Определение путей и методов повышения выбранных эксплуатационных характеристиSubaruForester

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к коробкам переключения передач с автоматической системой переключения. Коробка передач включает планетарный понижающий цилиндрический косозубый редуктор и автоматическую систему переключения с первой передачи на вторую. Планетарный редуктор состоит из ведущего вала (1), на котором на шлицах установлена коронная шестерня (2) с закрепленным ведущим диском, солнечной шестерни (3), свободно установленной на ведомом валу (4) с жестко закрепленным на нем водилом (5) с осями (6) и сателлитами (7), находящимися в зацеплении с коронной и солнечной шестернями. Автоматическая система переключения состоит из фрикционной муфты, ведущие диски (8) которой связаны через шлицы с коронной шестерней, а ведомые диски (9) через корпус (10) и диск - с осями сателлитов и водилом и с ведомым валом центробежных грузов (11) с пружинами (12), и автоматической системы управления состоянием солнечной шестерни. Корпус муфты (10), диск (26) и оси сателлитов (6) и водило жестко связаны. Левый крайний ведущий диск (27) муфты крепится болтами к коронной шестерне. Исполнительные плечи центробежных грузов с втулками по их концам через рабочие пружины прижимаются к коронной шестерне для сжатия дисков муфт. Достигается повышение надежности конструкции. 1 ил.

Предлагаемая коробка передач относится к автотранспортным средствам и может быть применена для освобождения водителя от необходимости переключения передач с целью снижения напряженности труда, утомляемости и аварийности, повышения безопасности движения и надежности фрикционного сцепления.

Известна двухступенчатая коробка передач, содержащая гидротрансформатор, механическую планетарную коробку передач с многодисковым фрикционом, двумя ленточными тормозными механизмами и электрогидравлической системой управления, включающей гидронасос, скоростной и силовой регуляторы, гидроцилиндры и пр. (Вахламов В.К. Автомобили. Конструкция и элементы расчета. - М.: Академия, 2006. - С.111-113, рис.3.25).

Основными недостатками данной коробки передач являются сложность и высокая стоимость конструкции, потери мощности двигателя на работу системы управления (привод гидронасоса и пр.)

Наиболее близкой к предлагаемой является двухступенчатая коробка передач, содержащая планетарный косозубый цилиндрический редуктор с заблокированной (жестко связанной с картером коробки передач) солнечной шестерней, коронная шестерня которого установлена свободно на шлицах на ведущем валу коробки передач, а водило с сателлитами и их осями - на ведомом валу коробки передач, фрикционную многодисковую муфту, блокирующую в зависимости от соотношения осевой силы в зубчатом зацепленииредуктора и центробежной силы грузов, установленных на водиле, ведущий и ведомый валы (коронную шестерню и водило) для включения второй передачи (Гладов Г.И., Петренко A.M. Легковые автомобили отечественного и иностранного производства. - М.: Транспорт, 2002. - С.93-94, рис.3.12).

Недостатком данной конструкции является то, что при включении второй передачи солнечная шестерня редуктора остается заблокированной (т.е. жестко связанной с картером коробки передач), что приведет к остановке двигателя или поломке конструкции, т.е. нет механизма разблокирования солнечной шестерни, а если иметь в виду, что она разблокируется, на схеме и в описании отсутствует механизм, осуществляющий эту операцию, а также наличие трения скольжения между внешним левым торцом коронной шестерни и корпусом дисков муфты, что многократно снижает надежность коробки передач при движении на первой передаче.

Техническим результатом предлагаемой коробки передач является обеспечение работоспособности и повышение надежности конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что двухступенчатая коробка передач, содержащая цилиндрический косозубый планетарный редуктор, коронная шестерня которого подвижно установлена на шлицах на ведущем валу, а солнечная шестерня - свободно, и оси сателлитов - жестко на ведомом валу, фрикционную многодисковую муфту, ведущие диски которой через шлицы связаны с коронной шестерней, а ведомые - через корпус муфты - с осями сателлитов, и центробежные грузы на корпусемуфты, которые могут расходиться и через рабочие пружины сжимать диски, снабжена автоматической системой управления состоянием солнечной шестерни (блокирование, разблокирование), включающей тормозок, состоящий из дискового колодочного тормозного механизма, тормозной диск которого связан жестко с солнечной шестерней и тормозные колодки подвижно через ось - с неподвижным суппортом, приводные соединенные между собой горизонтальной тягой двуплечие рычаги, которые через эксцентрик, тягу и двуплечий рычаг с пружиной связаны с коронной шестерней, и через поводок эксцентрика и тягу - с рычагом управления непосредственно от водителя, а корпус муфты через диск и оси сателлитов жестко связан с водилом, левый крайний (со стороны двигателя) ведущий диск муфты крепится болтами к коронной шестерне, а исполнительные плечи центробежных грузов с перпендикулярно установленными по их концам втулками со сквозными шестигранными отверстиями, в которых подвижно установлены рычаги шестигранного сечения с вилками с радиальными осями с рабочими цилиндрическими роликами на подшипниках, через рабочие пружины прижимаются к коронной шестерне для сжатия дисков муфт.

На чертеже изображена схема предлагаемой коробки передач.

Предлагаемая коробка передач включает планетарный понижающий цилиндрический косозубый редуктор и автоматическую систему переключения с первой передачи на вторую. Планетарный редуктор состоит из ведущего вала 1, на котором подвижно на шлицах установлена коронная шестерня 2 с закрепленным на ней болтами крайним левым (со стороны двигателя) ведущим диском, солнечной шестерни 3, свободно установленной на ведомом валу 4 с жестко закрепленным на нем водилом 5 с осями 6 и сателлитами 7, находящимися в зацеплении с коронной и солнечной шестернями.

Автоматическая система переключения состоит из фрикционной муфты, ведущие диски 8 которой связаны через шлицы с коронной шестерней, а ведомые диски 9 через корпус 10 и диск - с осями сателлитов и водилом, и следовательно, с ведомым валом, центробежных грузов 11 с пружинами 12, закрепленных на осях на корпусе муфты, и автоматической системы управления состоянием солнечной шестерни, включающей тормозок, состоящий из дискового колодочного тормозного механизма, тормозной диск 13 которого связан жестко с солнечной шестерней и тормозные колодки 14 подвижно через оси 15 - с неподвижным суппортом (на схеме не показан), двуплечие приводные рычаги 16 и 17, нижние концы которых могут прижимать колодки к диску, а верхний конец более короткого двуплечего рычага через горизонтальную регулируемую по длине тягу 18 шарнирно соединяется с более длинным рычагом и через эксцентрик 19, тягу 20 и двуплечий рычаг 21 с пружиной 22 связаны с коронной шестерней, и через поводок 23 эксцентрика и тягу 24 с рычагом управления 25 с сектором и защелкой непосредственно от водителя. Корпус муфты 10, диск 26 и оси сателлитов 6 и водило жестко связаны. Левый крайний (со стороны двигателя) ведущий диск 27 муфты крепится болтами к коронной шестерне. Исполнительные плечи центробежных грузов со втулками по их концам со сквозными шестигранными отверстиями, в которых подвижно перпендикулярно установлены рычаги шестигранного сечения с вилками с радиальными осями 28 с рабочими цилиндрическими роликами 29 на подшипниках, через рабочие пружины прижимаются к коронной шестерне для сжатия дисков муфт.

Работает предлагаемая коробка передач следующим образом.

А) При использовании коробки передач на автотранспортном средстве с непостоянно замкнутым сцеплением или гидротрансформатором.

Рукоятка рычага управления тормозком находится в положении «Тормозоквключен». При этом повернутый против часовой стрелки эксцентрик через рычаги 16 и 17 с тягой 18 прижмет тормозные колодки дискового тормозного механизма тормозка к диску. Кроме того, при работающем двигателе, включении сцепления и разгоне на первой передаче солнечная шестерня 3 редуктора за счет рабочей пружины 22 и осевой силы в зацеплении коронная шестерня 2 - сателлиты 7 окончательно заблокирована тормозком.

При достижении заданной скорости движения в процессе разгона центробежные силы грузиков 11 становятся больше осевых сил в зацеплении коронная шестерня - сателлиты, в результате фрикционная муфта коробки передач через исполнительные плечи грузиков, пружины 12, оси и цилиндрические ролики 29 начинает плавно включаться и передавать крутящий момент, а крутящий момент и осевая сила в зацеплении коронная шестерня - сателлиты - уменьшаться, при этом одновременно коронная шестерня 2 по шлицам ведущего вала плавно перемещается вправо и через рычаги 21, 17 и тягу 20 выключает тормозок системы управления, освобождая (разблокируя) солнечную шестерню 3.

При этом планетарный редуктор фрикционной муфтой блокируется, т.е. его ведущий и ведомый валы и связанные с ним детали вращаются как одно целое - включена вторая передача. При снижении скорости движения автотранспортного средства до заданного значения коробка передач будет автоматически переходить на первую передачу, а при достижении заданной скорости вновь переходить на вторую передачу в зависимости от сил сопротивления движению и положения педали газа.

Для движения накатом необходимо выключить сцепление или рукоятку рычага управления тормозком перевести в положение «Тормозоквыключен», как показано на схеме.

Б) При использовании коробки передач на автотранспортном средстве с постоянно замкнутым сцеплением.

Автотранспортное средство неподвижно. При работающем двигателе, выключенном рукояткой рычага управления тормозке и включенном постоянно замкнутом фрикционном сцеплении ведущий вал, коронная шестерня, сателлиты и солнечная шестерня будут вращаться, а водило с ведомым валом будут неподвижны.

Для трогания автотранспортного средства с места водитель выключает сцепление, переводит рукоятку управления тормозком в положение «Тормозок включен», при этом солнечная шестерня тормозком блокируется, что соответствует включенной первой передаче.

Далее водитель, нажимая на газ, отпускает педаль сцепления. Автотранспортное средство трогается. При этом вращается ведущий вал с коронной шестерней, сателлиты, водило с корпусом фрикционной муфты и ведомым валом, а действующие осевые силы в зацеплении коронная шестерня - сателлиты увеличивают силу сжатия дисков муфты тормозка и препятствуют преждевременному включению фрикционной муфты от центробежных сил грузиков.

При достижении заданной скорости движения в процессе разгона центробежные силы грузиков 11 становятся больше осевых сил в зацеплении коронная шестерня - сателлиты, в результате фрикционная муфта коробки передач через исполнительные плечи грузиков, пружины 12, оси 27 и цилиндрические ролики 29 начинает плавно включаться и передавать крутящий момент, а крутящий момент и осевая сила в зацеплении коронная шестерня - сателлиты - уменьшаться, при этом одновременно коронная шестерня 2 по шлицам ведущего вала плавно перемещается вправо и через рычаги 21, 17 и тягу 20 выключает тормозок системы управления, освобождая (разблокируя) солнечную шестерню 3.

При этом планетарный редуктор фрикционной муфтой блокируется, т.е. его ведущий и ведомый валы и связанные с ним детали вращаются как одно целое - включена вторая передача. При снижении скорости движения автотранспортного средства до заданного значения коробка передач будет автоматически переходить на первую передачу и наоборот.

Таким образом, предлагаемая коробка передач для автотранспортного средства имеет простую конструкцию, небольшие габариты, массу и стоимость, не требует затрат энергии на работу ее системы управления, позволяет освободить водителя от необходимости переключения передач и управления фрикционным сцеплением в процессе движения с целью снижения напряженности труда и утомляемости водителя, аварийности и повышения безопасности движения и надежности фрикционного сцепления, которое будет использоваться только при трогании с места.

Формула изобретения

Коробка передач для автотранспортного средства, содержащая цилиндрический косозубый планетарный редуктор, коронная шестерня которого установлена подвижно на шлицах на ведущем валу, солнечная шестерня - свободно, а водило с сателлитами и их осями - жестко на ведомом валу, фрикционную многодисковую муфту, ведущие диски которой через шлицы связаны с коронной шестерней, а ведомые через корпус муфты - с водилом, и центробежные грузы на корпусе муфты, которыемогут расходиться и через рабочие пружины сжимать диски, отличающаяся тем, что она снабжена автоматической системой управления состоянием солнечной шестерни (блокирование, разблокирование), включающей тормозок, состоящий из дискового колодочного тормозного механизма, тормозной диск которого связан жестко с солнечной шестерней и тормозные колодки подвижно через ось - с неподвижным суппортом, приводные соединенные между собой горизонтальной тягой двуплечие рычаги, которые через эксцентрик, тягу и двуплечий рычаг с пружиной связаны с коронной шестерней и через поводок эксцентрика и тягу - с рычагом управления непосредственно от водителя, а корпус муфты через диск и оси сателлитов жестко связан с водилом, левый крайний (со стороны двигателя) ведущий диск муфты крепится болтами к коронной шестерне, а исполнительные плечи центробежных грузов с перпендикулярно установленными по их концам втулками со сквозными шестигранными отверстиями, в которых подвижно установлены рычаги шестигранного сечения с вилками с радиальными осями, с рабочими цилиндрическими роликами на подшипниках, через рабочие пружины прижимаются к коронной шестерне для сжатия дисков муфт.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ К АВТОТРАНСПОРТНОМУ СРЕДСТВУ

Реферат:

Изобретение относится к коробкам передач транспортных средств. Коробка передач содержит цилиндрический косозубый планетарный редуктор, водило с сателлитами и их осями, фрикционную муфту, центробежные грузы на корпусе муфты и автоматическую систему управления состоянием солнечной шестерни (блокирование, разблокирование).

Коронная шестерня планетарного редуктора установлена подвижно на шлицах на ведущем валу, солнечная шестерня - свободно. Водило с сателлитами и их осями установлены жестко на ведомом валу. Ведущие диски фрикционной муфты через шлицы связаны с коронной шестерней, а ведомые через корпус муфты - с водилом.

Автоматическая система управления состоянием солнечной шестерни включает тормозок, состоящий из шкива, жестко установленного на ступице солнечной шестерни, тормозная лента которого через тяги и двуплечие рычаги с пружиной связана с коронной шестерней и двуплечим рычагом управления через тягу непосредственно от водителя. Коробка передач имеет три модуля, так что ведомый вал предыдущего модуля является ведущим валом последующего, установленный за последним модулем механизм реверса. Достигается снижение утомляемости водителя и аварийности, повышение надежности фрикционного сцепления. 1 ил.

Предлагаемая коробка передач относится к транспортным средствам и может быть применена на автотранспортных средствах для освобождения водителя от необходимости переключения передач с целью снижения напряженности труда, утомляемости и аварийности, повышения безопасности движения и надежности фрикционного сцепления.

Известна четырехступенчатая коробка передач, содержащая гидротрансформатор, вращающиеся дисковые фрикционы, неподвижные дисковые фрикционы (тормоза), блоки планетарных шестерен и электрогидравлическую систему управления, включающую гидронасос, скоростной и силовой регуляторы, гидроцилиндры и пр. (Гладов Г.И., Петренко A.M. Легковые автомобили отечественного и иностранного производства. - М.: Транспорт. - 2002. - С.91-92, рис.3.11).

Основными недостатками данной коробки передач является сложность и высокая стоимость конструкции, потери мощности двигателя на работу системы управления (привод гидронасоса и пр.)

Наиболее близкой к предлагаемой является двухступенчатая коробка передач, содержащая планетарный цилиндрический косозубый редуктор, коронная шестерня которого подвижно установлена на шлицах на ведущем валу, а солнечная шестерня - свободно и водило с сателлитами и их осями - жестко на ведомом валу, фрикционную многодисковую муфту, ведущие диски которой через шлицы связаны с коронной шестерней, а ведомые - через корпус муфты - с водилом и центробежные грузына корпусе муфты, которые в зависимости от соотношения осевой силы в зубчатом зацеплении редуктора и их центробежной силы могут расходиться и через рабочие пружины сжимать диски, блокируя, таким образом, ведущий и ведомый валы для включения второй передачи и автоматическую систему управления состоянием солнечной шестерни (блокирование - первая передача, разблокирование - вторая передача), включающей тормозок, состоящий из шкива, жестко установленного на ступице солнечнойшестерни, тормозная лента которого через тяги и двуплечие рычаги с пружиной связана с коронной шестерней, а также с рычагом управления непосредственно от водителя, а с целью устранения трения скольжения между коронной шестерней и корпусом муфты левая сторона последнего установлена через подшипник на шейке коронной шестерни, причем между корпусом муфты и коронной шестерней имеется зазор (патент РФ №2444659, 10.03.2012, Бюл. №7).

Недостатком данной конструкции является недостаточное количество ступеней и отсутствие заднего хода в зависимости от разнообразных условий эксплуатации автотранспортного средства.

Техническим результатом предлагаемой коробки передач является увеличение количества ступеней и обеспечение заднего хода автотранспортного средства.

Указанный технический результат достигается тем, что коробка передач, включающая планетарный цилиндрический косозубый редуктор, коронная шестерня которого подвижно установлена на шлицах на ведущем валу, а солнечная шестерня - свободно и водило с сателлитами и их осями - жестко на ведомом валу, фрикционную многодисковую муфту, ведущие диски которой через шлицы связаны с коронной шестерней, а ведомые - через корпус муфты - с водилом и центробежные грузына корпусе муфты, которые в зависимости от соотношения осевой силы в зубчатом зацеплении редуктора и их центробежной силы могут расходиться и через рабочие пружины сжимать диски, блокируя, таким образом, ведущие и ведомые валы для включения второй передачи и автоматическую систему управления состоянием солнечной шестерни (блокирование - первая передача, разблокирование - вторая передача), включающей тормозок, состоящий из шкива, жестко установленного на ступице солнечнойшестерни, тормозная лента которого через тяги и двуплечие рычаги с пружиной связана с коронной шестерней, а также с рычагом управления непосредственно от водителя, а с целью устранения трения скольжения между коронной шестерней и корпусом муфты левая сторона последнего установлена через подшипник на шейке коронной шестерни, причем между корпусом муфты и коронной шестерней имеется зазор, имеет три последовательно соединенных планетарных цилиндрическихкосозубых редуктора с фрикционными муфтами с грузами с пружинами и автоматическими системами управления состоянием солнечной шестерни - три модуля, так что ведомый вал предыдущего модуля является ведущим валом последующего, установленный за последним модулем механизм реверса, включающий ведущую шестерню, установленную подвижно на шлицах на ведомом валу третьего модуля с осевым венцом меньшего диаметра с внутренними зубьями, ведомую, установленную жестко на валу реверса, блок шестерен и паразитную шестерню заднего хода, установленные свободно на осях, параллельных валам реверса.

На чертеже изображена схема предлагаемой коробки передач.

Предлагаемая коробка передач состоит из трех последовательно соединенных модулей, каждый из которых включает планетарный понижающий цилиндрический косозубый редуктор с автоматической системой переключения передач. Планетарный редуктор состоит из ведущего вала 1, на котором подвижно на шлицах установлена коронная шестерня 2, солнечной шестерни 3, свободно установленной на ведомом валу 4 с жестко закрепленным на нем водилом 5 с осями 6 и сателлитами 7, находящимися в зацеплении с коронной и солнечной шестернями.

Автоматическая система переключения передач состоит из фрикционной муфты, ведущие диски 8 которой связаны через шлицы с коронной шестерней, а ведомые диски 9 через корпус 10 - с водилом и, следовательно, с ведомым валом, центробежных грузов 11 с пружинами 12, закрепленных на осях на корпусе муфты и автоматической системы управления состоянием солнечной шестерни, включающей тормозок, состоящий из шкива 13, жестко установленного наступице солнечной шестерни, тормозная лента 14 которого через тяги 15 и 16 и двуплечие рычаги 17 и 18 с пружиной 19 связана с коронной шестерней, а также у первого (левого) модуля через тягу 20, двуплечий рычаг 21, тягу 22 с рычагом управления 23 с сектором и фиксатором непосредственно от водителя. Левая сторона корпуса муфты опирается на подшипник 24, установленный на шейке 25 коронной шестерни.

Механизм реверса включает ведущую шестерню 26, установленную подвижно на шлицах на ведомом валу третьего модуля с осевым венцом меньшего диаметра с внутренними зубьями, ведомую шестерню 27, установленную жестко на валу 28 реверса, блок шестерен 29 и паразитную шестерню 30 заднего хода, установленные свободно на осях, параллельных валам реверса.

Работает предлагаемая коробка передач следующим образом.

А) При использовании коробки передач на автотранспортном средстве с непостоянно замкнутым сцеплением или гидротрансформатором.

Рукоятка рычага управления тормозком находится в положении «Тормозоквключен». При работающем двигателе, включении сцепления и разгоне на первой передаче солнечные шестерни 3 всех модулей редукторов за счет рабочих пружин 19 и осевых сил в зацеплениях коронная шестерня 2 - сателлиты 7 заблокированы тормозками.

При достижении заданной скорости движения в процессе разгона на первой передаче центробежные силы грузиков 11 в первом модуле становятся больше осевых сил в зацеплении коронная шестерня - сателлиты, в результате фрикционная муфта модуля через исполнительные плечи грузиков и пружины 12 начинает плавно включаться и передавать крутящий момент, а крутящий момент и осевая сила в зацеплении коронная шестерня - сателлиты - уменьшаться, при этом одновременно коронная шестерня 2 по шлицам ведущего вала плавно перемещается вправо и через рычаги 18, 17 и тяги 16, 15 выключает тормозок системы управления первого модуля, освобождая (разблокируя) его солнечную шестерню 3.

При этом планетарный редуктор первого модуля фрикционной муфтой блокируется, т.е. его ведущий и ведомый валы и связанные с ним детали вращаются как одно целое - включена вторая передача. Далее идет разгон на второй передаче. При этом аналогично проходит рабочий процесс во втором модуле и при заданной скорости включается третья передача блокированием его планетарного механизма. Также включается и четвертая передача третьим модулем. При снижении скорости движения автотранспортного средства до заданного значения коробка передач будет автоматически переходить на предыдущую передачу, а при достижении заданной скорости вновь переходить на более высшую передачу в зависимости от сил сопротивления движению и положения педали газа.

Для движения накатом необходимо выключить сцепление или рукоятку рычага управления тормозком первого модуля перевести в положение «Тормозоквыключен», как на схеме.

Б) При использовании коробки передач на автотранспортном средстве с постоянно замкнутым сцеплением.

Автотранспортное средство неподвижно. При работающем двигателе, выключенном рукояткой рычага управления тормозке первого модуля и включенном постоянно замкнутом фрикционном сцеплении ведущий вал, коронная шестерня, сателлиты и солнечная шестерня будут вращаться, а водило с ведомым валом будут неподвижны.

Для трогания автотранспортного средства с места водитель выключает сцепление, переводит рукоятку управления лентой тормозка первого модуля в положение «Тормозок включен», при этом солнечная шестерня первого модуля тормозком блокируется, что соответствует включенной первой передаче.

Далее водитель, нажимая на газ, отпускает педаль сцепления. Автотранспортное средство трогается. При этом вращаются ведущие валы с коронными шестернями, сателлитами, водилами с корпусами фрикционных муфт и ведомыми валами всех модулей, а действующие осевые силы в зацеплениях коронные шестерни - сателлиты увеличивают силу затяжки лент тормозков и препятствуют преждевременному включению фрикционных муфт от центробежных сил грузиков.

При достижении заданной скорости движения в процессе разгона центробежные силы грузиков 11 в первом модуле становятся больше осевых сил в зацеплении коронная шестерня - сателлиты, в результате фрикционная муфта этого модуля через исполнительные плечи грузиков и пружины 12 начинает плавно включаться и передавать крутящий момент, а крутящий момент и осевая сила в зацеплении коронная шестерня - сателлиты - уменьшаться, при этом одновременно коронная шестерня 2 по шлицам ведущего вала плавно перемещается вправо и через рычаги 18, 17 и тяги 16, 15 выключает тормозок системы управления, освобождая (разблокируя) солнечную шестерню 3 первого модуля.

При этом планетарный редуктор первого модуля фрикционной муфтой блокируется, т.е. его ведущий и ведомый валы и связанные с ним детали вращаются как одно целое - включена вторая передача. Аналогично происходит работа второго и третьего модулей при включении третьей и четвертой передач. При снижении скорости движения автотранспортного средства до заданного значения коробка передач будет автоматически переходить на нижеследующие передачи и наоборот.

Механизм реверса работает следующим образом. Для движения автотранспортного средства вперед шестерня 26 реверса переводится водителем с помощью механизма управления в крайнее правое положение и ее осевым венцом с внутренними зубьями жестко соединяется с зубчатым венцом шестерни 27 на ведомом валу реверса (коробки передач).

Для движения автотранспортного средства задним ходом шестерня 26 механизма реверса переводится влево и соединяется с большим венцом блока 29 двух шестерен, а паразитная шестерня 30 перемещением влево вводится в зацепление с шестерней 27 на ведомом валу реверса и с правым меньшим зубчатым венцом блока двух шестерен 29.

При последовательном соединении четырех и более модулей можно получить пяти-, шести- и т.д. ступенчатые автоматические коробки передач.

Таким образом, предлагаемая коробка передач имеет простую конструкцию, небольшие габариты, массу и стоимость, не требует затрат энергии на работу ее системы управления, позволяет освободить водителя от необходимости переключения передач и управления фрикционным сцеплением в процессе движения с целью снижения напряженности труда и утомляемости водителя, аварийности и повышения безопасности движения и надежности фрикционного сцепления, которое будет использоваться только при трогании с места.