Устройство и принцип работы главной передачи в автомобиле

Главная пара

Главная пара — это основной вал (главная передача). Главная пара служит для снижения оборотов, передаваемых от двигателя. В среднем, главная пара уменьшает количество оборотов в 4 раза: двигатель крутится 4 тыс. оборотов — главная пара 1 тыс. оборотов. Главная пара в стандарте имеет передаточное число: 3,7. За счет изменения главной пары можно существенно изменить динамику автомобиля. В зависимости от размера главной пары можно изменить длину всех передач, следовательно, максимальную скорость и разгон. (Кстати, у «девятки» стоит главная пара 3.9, за счет этого она имеет меньшую максимальную скорость, но резвее на разгон).

Ниже приведены три графика, по которым вы можете сравнить скорость на 5500 оборотах двигателя с разными главными парами. (Расчеты приведены на колеса r15 с профилем 195/50 — то же самое, что и r14 со стандартным ВАЗовским профилем 175/65 или 180/60).

Тюнинг

Отечественный тюнинг — наследие советского автопрома, где на самую большую страну мира производили три типа легковых автомобилей. Обвес, светодиодные «глазки БМВ» и дырявый глушитель-прямоток «звук Мазерати» позволяют владельцам отечественных авто хоть как-то выделиться из безликого потока. «Продвинутые и рукастые» автолюбители идут дальше и глубже, внося конструктивные изменения в двигатель и трансмиссию.

Считается, что «укоротить» коробку — очень круто. Любители быстрой езды могут приобрести вместо стандартных пар (рядов) шестерён альтернативные, повышающие передаточное число. К примеру, значение для главной пары ВАЗ 2107 в заводской КПП составляет 3,9, для ВАЗ 2108 — 3,8. Изменяют на 4,1 и более, до 5,1. Да, это позволяет машине «выстрелить» с места, но ухудшает другие характеристики. Повышается расход топлива и износ двигателя, снижается максимальная скорость, приходится часто переключаться. Чрезмерный тюнинг КПП вместо острых ощущений может привести к разочарованиям.

Вариатор – на старте прыжка из забвения в лидеры?

Сезонный вопрос: какую незамерзайку лучше купить, чтобы остаться с чистыми стеклами зимой

Передаточные числа (ряд)

Это шестерни каждой передачи, которые тоже имеют свой размер.

Они характеризуют скоростные показатели автомобиля на той или иной передаче. В стандартном ВАЗ применяются следующие числа:

Передаточные числа КПП:
I	3,636
II	1,95
III	1,357
IV	0,941
V	0,784
задний ход	3,53

Выше приведены характеристики со стандартными параметрами.

Стандартный ряд на 2114 далеко не идеален. Первая передача слишком короткая, вторая — длинная. За счет этого наблюдается резкий провал динамики при переключении с первой на вторую. Мало того, что наблюдается провал, так же при резком переключении потихоньку умирает синхронизатор второй скорости.

Поэтому существуют спортивные ряды, где убран провал между 1-й и 2-й, и не только: спортивные ряды подбираются по типу двигателя. Это может быть просто хороший городской мотор, либо спортивный, либо заточен под гонки на 402 метра. Также существуют и «турбовые» передачи, рассчитанные под турбо мотор.

Особенности двухвальной и трехвальной МКПП

В случае трехвальной МКПП диск сцепления способствует передаче крутящего момента на первичный вал. После этого вращение переходит к промежуточному валу, который запускает элементы ведомого вала.

После того как была включена определенная передача, выбирается необходимая вилка и начинается продольное движение рычага. Вилка перемещается относительно вала и запускает синхронизатор. Зубчатый венец работает после того, как синхронизатор сравняет угловую скорость. Венец соединяет ведомый вал и необходимую шестеренку, и момент вращения направляется на хвостовик КПП и через кардан к заднему мосту.

Обычно в трехвальных КПП применяется прямая передача – благодаря синхронизаторам два вала связаны напрямую. В таком случае коэффициент передачи равен 1. Если применять разное количество зубьев на шестернях, то передаточное число можно варьировать. Тем не менее система передачи потеряет смысл, когда обороты мотора сравняются с оборотами вала. В МКПП используются косозубые шестеренки. Благодаря такой конструкции удается достичь плавного включения необходимой передачи.

В МКПП используются косозубые шестеренки. Благодаря такой конструкции удается достичь плавного включения необходимой передачи.

Конфигурации КПП

Ниже приведены наиболее удачные конфигурации КПП в зависимости от мотора. Для более подробного подбора вы можете воспользоваться калькулятором в интернете.

1. Наиболее подходящая конфигурация КПП для гражданского атмосферного двигателя: 18 ряд КПП + главная пара 3,9.
2. Наиболее подходящая КПП для спортивного атмосферного двигателя: 7 ряд КПП + главная пара 4,3.
3. Наиболее подходящая конфигурация КПП для турбового гражданского двигателя: 104 ряд + главная пара 3,5.

Дифференциал — двухсателлитный, натяг регулируется разной толщиной регулировочного кольца.

В спортивных автомобилях часто используется блокировка дифференциала.

Блокировка дифференциала — механизм, блокирующий дифференциал для того, чтобы оба колеса крутились равномерно. Первоначально блокировка применялась на внедорожниках, чтобы передняя и задняя оси крутились равномерно.

В нашем случае особой популярностью пользуются винтовые блокировки, т. к. легко устанавливаются в КПП, увеличивают проходимость по мокрой дороге, дают преимущество при разгоне за счет равномерного постоянного вращения колес.

Характеристики КПП Лады Приора

Конструктивно КПП Лады Приоры состоит из трёх основных узлов:

• картер сцепления;
• картер коробки передач;
• задняя крышка картера КПП.

Соединяются между собой узлы с помощью болтовых фиксаторов, дополненных нанесением герметика. В поддоне расположен специальный магнит, улавливающий металлические элементы, являющиеся продуктом естественной выработки ресурса. Первичный вал представляет собой узел с набором шестеренок, которые непрерывно зацепляются с ведомыми шестеренками всех имеющихся скоростей. Вторичный вал имеет полую форму и используется для подачи трансмиссионного масла. На нём находятся все ведомые шестерни передних скоростей.

На валах используется два типа подшипников: сзади – шарикового типа, спереди – с роликами. Маслосборник предназначен для перенаправления потока масла в полую часть вала. Исполнение дифференциала – двухсателлитное. К фланцу его коробки прикрепляется шестеренка главной передачи.

Для сообщения с внешней атмосферной средой используется сапун, он находится в верхней части КПП.

Кулиса

На современных автомобилях, в том числе и на новых Грантах, Калинах, Приорах устанавливаются КПП с тросовым приводом передач, благодаря чему переключение передач становится легкой и четкой. На Самарах же: 2114 -2113-2115 привод передач осуществляется не за счет тросика, а за счет кулисы.

Кулиса

Кулиса — разработка 80-х, поэтому передачи могут не включаться с первого раза, плохо заходить и т. д.

На спортивных тюнингованных автомобилях часто ставят «короткоходную» кулису.

Суть короткоходной кулисы в том, что путь рычага КПП от нейтрали до передачи становится короче, чем был. Проще говоря: передачи включаются легче, ход рычага меньше, что дает существенное преимущество при переключении.

Замена главной передачи

Если вы недовольны динамикой вашего автомобиля, самый простой способ её исправить — замена главной передаточной пары. Это подразумевает установку нового дифференциала с другим внутренним передаточным числом. Меньшее число позволяет получить более длинную передачу, а большее число – короткий передаточный ряд. Это не позволит вам изменить плотность ступеней в коробке, но обеспечит смещение всего ряда в область тех значений, которые вам подходят.

Отзыв о коробке передач

ВАЗовские КПП на передний привод имеют одни и те же болячки. Все они воют и шумят, шестерни между собой имеют существенный люфт, из-за которой происходят дерганья при сбросе газа при движении на передаче. Как упоминалось выше, первая передача слишком короткая, а вторая — длинная, из-за чего появляется провал при разгоне, увеличивается износ. Установка другого ряда передач может решить проблему провала, но все спортивные ряды имеют большой шум при работе, чем обычная коробка, которая и так не отличается тишиной работы.

Агрессивность

Залог агрессивного вождения – «короткие» передачи, определяющие необходимость частых переключений. Это означает, что чем интенсивнее разгон, тем ниже предельная скорость, которую может развить автомобиль на одной передаче. Поскольку для спортивной модели важна не только динамика, но и максимальная скорость, в их коробках, как правило, существенно больше ступеней, чем в гражданских версиях. Однако в этом правиле есть и исключения, поскольку наиболее мощные машины не нуждаются в низких передаточных числах нескольких первых передач — их тяги вполне достаточно для того, чтобы гарантировать интенсивный разгон и не утомлять водителя необходимостью частых переключений.

Например, Dodge Challenger Hellcat имеет первую передачу, которая позволяет разогнаться до 101,3 км/час. Это сделано специально, чтобы при измерении времени, необходимого для набора 100 км/час, не нужно было совершать переключения и терять драгоценные доли секунды, так и достигается наилучший результат.

Наиболее ярким примером такого подхода к подбору передаточных чисел коробки передач является Koenigsegg Regera, который достигает 402 км/час на 1-й передаче. И дело здесь вовсе не в стремлении поставить какой-либо рекорд, а в разумном подходе и учёте потенциала двигателя и сцепления с поверхностью дороги. То есть, если на этом автомобиле установить коробку передач с более «короткими» ступенями, то выигрыш в динамике достигнут не будет, поскольку на переключения потребуется дополнительное время, а излишняя тяга и крутящий момент попросту приведут к пробуксовке колёс.

Обслуживание, устранение проблем

Ниже приведены ссылки на статьи, с помощью которых вы можете ознакомиться с нужно информацией.

• Какое масло лить в КПП? Виды масел, вязкость, срок службы масла.
• Как снять/заменить КПП? Пошаговая инструкция снятия КПП.
• Дребезжит рычаг КПП, что делать? Избавляемся от дребезга ручки КПП на 2,5-4 тыс. оборотах.
• Как заменить масло в КПП? Пошаговая инструкция по замене масла в коробке.
• Как проверить уровень масла? О том, где находится щуп, как проверить уровень.
• Как заменить датчик заднего хода (дзх)? Не горят фонари заднего хода — вероятнее всего, вышел из строя датчик. Подробная инструкция замены датчика.
• Не включается задняя передача. Что делать? Причины возникновения данной проблемы, и что с этим можно поделать.
• Хрустит вторая передача. Причины возникновения данной проблемы, и что с этим можно поделать.

Надеемся, вы нашли ответы на свои вопросы.

Типы главной передачи по виду зубчатого соединения

Если разделить типы главных передач, тогда можно выделить:

• цилиндрическую;
• коническую;
• червячную;
• гипоидную;

Цилиндрическая главная передача применяется на легковых переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя и коробки передач. Ее передаточное число находится в пределах 3,5-4,2.

Шестерни цилиндрической главной передачи могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндрическая передача имеет высокий КПД (не менее 0.98) но она уменьшает дорожный просвет и довольно шумная.

• Коническая главная передача применяется на заднеприводных автомобилях малой и средней грузоподъемности с продольным расположением ДВС, где габаритные размеры не имеют значения.

Оси шестерней и колеса такой передачи пересекаются. В этих передачах применяют прямые, косые или криволинейные (спиральные) зубья. Снижение шума достигается применением косого или спирального зуба. КПД главной передачи со спиральным зубом достигает 0.97-0.98.

• Червячная главная передача может быть как с нижним, так и с верхним расположением червяка. Передаточное число такой главной передачи находится в пределах от 4 до 5.

По сравнению с другими типами передач, червячная передача компактнее и менее шумная, но имеет низкий КПД 0.9 — 0.92. В настоящее время применяется редко по причине трудоемкости изготовления и дороговизны материалов.

• Гипоидная главная передача представляет собой один из популярных видов зубчатого соединения. Эта передача своего рода компромисс между конической и червячной главной передачей.

Передача применяется на заднеприводных легковых и грузовых автомобилях. Оси шестерней и колеса гипоидной передачи не пересекаются, а скрещиваются. Сама передача может быть как с нижним, так и с верхним смещением.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена автоматическая коробка передач. Из этой статьи вы узнаете об устройстве и принципах работы АКПП.

Главная передача с нижним смещением позволяет расположить ниже карданную передачу. Следовательно, смещается и центр тяжести автомобиля, повысив его устойчивость при движении.

Гипоидная передача по сравнению с конической имеет большую плавность, бесшумность, меньшие габариты. Ее применяют на легковых автомобилях с передаточным числом от 3,5-4,5, и на грузовых вместо двойной главной передачи с передаточным числом от 5-7 . При этом КПД гипоидной передачи составляет 0.96-0.97.

При всех своих плюсах гипоидная передача имеет один недостаток – порог заклинивания при обратном ходе автомобиля (превышение расчетных оборотов). По этой причине водителю необходимо проявлять особую осторожность при выборе скорости движения задним ходом.

Правильно переключаемся при обгонах

На трассе вы едите с устоявшейся скоростью. Перед вами фура, которую нужно обогнать. Если сильнее нажать «гашетку», то машина будет плавно ускоряться. Пока вы ее обгоните, на встречке может кто-то появиться. Вам придется притормаживать и возвращаться на свою полосу движение или встретиться лоб в лоб с другим участником. Потому что водители фур редко пропускают обгоняющие их автомобили, они считают себя царями на дороге. А некоторые наоборот начинают ускоряться, не давая вам завершить маневр.

Чтобы этого избежать, нужно при обгоне переключиться на пониженную передачу, на одну ступень вниз и нажать педаль газа. Обороты двигатель по тахометру быстро будут расти, а вы получите достаточно ускорения, чтобы обогнать большегруз.