Муфта свободного хода или «для чего нужны хабы на внедорожнике?» «

Основные неисправности

Всё, что работает, может и выходить из строя, ничего с этим не сделаешь. И компоненты трансмиссии тоже подвержены поломкам в той или иной степени. Основные неисправности компонентов трансмиссии имеют свои характерные особенности:

1. Механическое сцепление можно назвать расходником. Чаще всего в нём выходит из строя ведомый диск, так что при появлении таких проблем как проскальзывание, нечеткая работа, скрежет и т.д. диск меняют, а остальные компоненты осматривают на предмет выработки. Срок службы сцепления во многом зависит от манеры вождения.
2. Коробка передач – самый сложный и дорогостоящий узел во всей трансмиссии. Самая частая причина ее неисправности – несвоевременная замена трансмиссионной жидкости, которая во время работы постепенно деградирует и перестает выполнять свои функции, и вместо защиты механизма начинает с удвоенной силой его изнашивать. Признаками неисправности коробки являются шум при работе, в том числе при установке в нейтральное положение, нечеткое переключение передач или вообще невозможность их переключить, утечка масла из коробки.
3. Карданный вал – штука достаточно прочная, но там, где есть шарнир, есть и его износ. Проблемы с карданным шарниром проявляются скрипом и вибрацией во время движения.
4. Поломки главной передачи и дифференциала вызваны, как правило, двумя причинами: утечкой масла и неадекватными нагрузками. При недостаточном уровне смазки ускоряется выработка шестерен, в них появляются зазоры, а во всём механизме – вибрация. В свою очередь масло утекает через изношенные сальники. Механические неисправности проявляются шумом во время работы или характерным постукиванием в начале движения.
5. ШРУСы, несмотря на большую нагрузку, выходят из строя редко. Их главный враг – вода, которая попадает в механизм через порванные пыльники. Если владелец автомобиля следит за состоянием ходовой и вовремя меняет расходные материалы, он может никогда в жизни не узнать, как хрустит изношенный ШРУС. Если же пыльник порвался, это стопроцентная гарантия близкой замены шарнира, даже если с ним пока всё в порядке.

Что такое трансмиссия автомобиля и для чего она нужна?

Автомобильная трансмиссия – это комплекс устройств, передающих крутящий момент от коленвала двигателя на ведущие колёса. Помимо просто передачи, трансмиссия может изменять его значение, направление и распределение.

Для чего такие сложности? В данном случае одна из функций трансмиссии – продлить срок эксплуатации двигателя, снимая с него лишние нагрузки. Например, вместо постоянного изменения режима работы мотора коробка передач меняет передаточное число крутящего момента.

Принцип и конструкция трансмиссии постепенно усложнялись, поскольку нужно не просто передавать вращение, а делать это «с умом», чтобы эффективно использовать возможности двигателя.

Для чего нужны колесные хабы (колесные муфты)

Механические особенности

С ручными муфтами все предельно просто: на них есть переключатель режимов, который нужно включать/выключать ручками перед включением/выключением моста. Чтобы не напортачить, достаточно знать следующее:

1. Режим Lock – хаб выключен; режим Free – хаб включен;
2. Нельзя ездить на автомобиле с выключенными муфтами, но включенным мостом;
3. После длительного торможения, не выключайте хабы голыми руками: они сильно нагреваются, пользуйтесь перчатками.

Принцип работы автоматических хабов немного сложнее. Если верить инструкции по эксплуатации, подключать передний мост можно на скорости до 40 км/ч на Nissan Terrano с кузовом WD 21 и на скорости до 80 км/ч на кузовах R20 и R50. Пониженная включается и на тех, и на тех при условии полностью остановленной машины.

Подключение муфты даже на медленном ходу вызывает нагрузку в виде ударной волны на ее детали. И это часто даже не сопровождается никакими звуками дребезжания или постукивания. Поэтому многие включают мост только при полной остановке автомобиля. Это продлевает срок эксплуатации муфт и фрикционных колец, в частности.

С тем, когда включать хабы – разобрались. Теперь про то, как трогаться: делайте это как можно более плавно и на участке, где не нужно никуда поворачивать. Конечно, этим инструкциям следуйте, только если не хотите ничего ремонтировать, а также в том случае, если состояние фрикционных колец не очень хорошее.

А теперь немного поговорим о плюсах и минусах.

Преимущества и недостатки

Ручные хабы.

• На ручные муфты можно положиться. Они не подведут вас на бездорожье. Они надежно подключают колесный привод. При неудачной раскачке автомобиля на не очень хорошей дороге или в грязи, вы можете быть уверены на 100%, что передок не отключится. Можно сказать, что ручные хабы – это выбор настоящего профи в бездорожье.
• На фоне таких шикарных достоинств есть только один весомый недостаток: для того чтобы включить или выключить привод приходится каждый раз выходить из машины. Это, пожалуй, не всегда удобно, учитывая то, что ездить приходится по грязи, а на улице не всегда хорошие погодные условия.

Автоматические хабы.

• Автоматические муфты свободного хода имеют равно пропорциональные отличия от ручных. Во-первых, они не вынуждают водителя каждый раз выходить из теплого и уютного автомобиля на, часто, прохладную, иногда дождливую и грязную улицу, для того, чтобы переключить хабы с одного режима на другой. Во-вторых, и это уже относится к недостаткам, при неудачных попытках заезда на горку или покорения сельской местности с грязью и лужами, машина скатывается и практически всегда в этот момент отключаются муфты.
• Тем не менее те, кто опробовали автомат, крайне редко переходят на хабы ручного включения.

Вакуумные хабы.

• Прежде о них мы не вспоминали, ибо, в отличие от вышеупомянутых, встречаются они гораздо реже. Но это не повод их игнорировать, ведь механизм их работы в самом деле является достойным внимания.
• Преимущества: полная автоматика. Когда вы подключаете полный привод, на электронный вакуумный насос подается сигнал. Он, в свою очередь, отсасывает воздух из муфты по специальной системе трубок. Таким образом, хаб блокируется. Отключается все с точностью наоборот.
• Недостатки: работоспособность такой системы зависит от степени герметичности трубок и надежности сальников. А как известно оные имеют свойство быстро изнашиваться.

Что ж, как видите, у каждого вида муфты свои преимущества и недостатки и выбирать авто с тем или иным их типом довольно легко: достаточно знать, готовы ли вы периодически покидать автомобиль для их включения/выключения или нет.

Наиболее частые поломки трансмиссии

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

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

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

Полноприводные

Тут с названия все ясно. Момент передается на обе оси вто или инной пропорции одновременно. Здесь еще добавляются такие элементы как раздаточная коробка и межосевой дифференциал. «Раздатка» как раз служит для передачи мощности на оси автомобиля. А межосевой дифференциал — для распределения мощности между осями. Также, за типом подключения полный привод бывает 3 типов.

1. Постоянный полный привод.

   

2. Подключаемый.

   

3. Автоматически-подключаемый.

   

Продукция «элмо»

Эта компания производит хабы, которыми комплектуют «Хантеры» и «Симбиры». Эти изделия идеально подходят для УАЗ и чаще всего встречаются в продаже. Выпускаются изделия в нескольких вариантах – с декоративным переключателем и простые хабы на УАЗ. Фото особой красотой не поражают, но и деталь не такого плана. Цена составляет от 920 до 960 рублей. Это также очень доступная стоимость.

Эти изделия очень похожи на предыдущие, однако если присмотреться, то у этих немного другая форма корпуса и цвет. Кроме этого механизм отличается более легким весом. Изготавливают их в Уфе. Цена за пару составляет порядка 700 рублей.

Встречаются в продаже хабы «АДС» на УАЗ. Водители в целом работой довольны, но не на всех дисках они выглядят достаточно эстетично. Где-то сильно торчат, что портит весь вид. Но в целом выглядят эти детали очень добротно и крепко.

Наверное, эту продукцию не стоит представлять. Хабы AVM на УАЗ «Патриот» и всю остальную линейку моделей производят в Бразилии. Их очень легко узнать. Высокое качество видно даже на корпусе. Чувствуется, что над устройством и механизмом действительно работали.

Также механизм имеет хорошую комплектацию. Стоимость – более 5000 рублей. Но эти затраты полностью оправдаются. Известное автомобильное издание проводило ряд тестов всех доступных на рынке хабов. И результаты испытаний показали действительно высокое качество этих изделий. И ручные, и автоматические модели идеально и четко выполняют свои функции.

Колесные хабы на УАЗ «АВМ» доступны в четырех модификациях. Все они подходят для любых внедорожных моделей, даже включая автомобиль ГАЗ-69. В линейке есть как автоматические, так и ручные модели, как обычные, так и усиленные.

Для того чтобы убедиться в качестве этой продукции, следует познакомиться с многочисленными отзывами, которые пишут владельцы внедорожной техники производства Ульяновского завода. Те, кто хоть немного пользовался этими механизмами, уверяют, что продукция AVM – это без преувеличения лучшие хабы на УАЗ «Патриот».

Кроме этой продукции в автомагазинах можно увидеть системы «Русь» и «Риф». Это механизмы невысокого уровня, однако они тоже заслуживают доверия.

Устройство трансмиссии автомобиля

Рассмотрим, благодаря чему усилие, родившееся в недрах двигателя, попадает на колёса автомобиля. Основные узлы трансмиссии – это сцепление, КПП, карданная передача, дифференциал, ШРУСы.

Сцепление.

Задача сцепления – создать легко размыкаемую связь между двигателем и следующим элементом трансмиссии. При переключении передач сцепление отключает мотор от КПП, чтобы уберечь механизмы от резких нагрузок. Затем эта связь восстанавливается. Конструкция сцепления позволяет проделывать это раз за разом, без лишних усилий со стороны водителя.

Коробка передач.

Независимо от типа («автомат», «механика», «робот», «вариатор») назначение у всех КПП одинаковое: изменяя передаточное число, менять силу и направление крутящего момента. Таким образом, двигатель работает в одном режиме, без постоянного ускорения и замедления, а автомобиль движется с такой скоростью, которая нужна водителю.

Также коробка передач переключает движение на задний ход или вообще разрывает связь двигателя остальных элементов трансмиссии. Но если сцепление предназначено для размыкания этой связи на короткий срок, КПП может стоять на нейтральной передаче долгое время.

Карданная передача.

От КПП передача крутящего момента идет на вторичный вал, который связан с валом главной передачи. Поскольку эти валы расположены под определенным углом, в механизме задействован карданный шарнир.

Главная передача.

У главной передачи две функции: понизить скорость вращения и передать крутящий момент на ведущий мост. Для этой цели используется гипоидная передача, которая одновременно понижает скорость вращения и изменяет направление его подачи.

Дифференциал.

Задача дифференциала – распределить скорость вращения по полуосям ведущего моста в зависимости от дорожной ситуации. Работает он в паре с главной передачей. Когда автомобиль движется по прямой, оба колеса крутятся с одинаковой скоростью. В поворотах колесо на внутренней дуге вращается медленней, а на внешней – быстрее, именно благодаря дифференциалу.

ШРУС.

Последний узел, влияющий на характеристики крутящего момента – шарнир равных угловых скоростей. Его задача – обеспечить передачу оборотов с полуоси на колесо, независимо от углового положения самого колеса. Регулировка скорости в поворотах осуществляется дифференциалом, и ШРУС должен передавать ее без искажений и рывков.

Устройство трансмиссии типа вариатор

Вариатор, или CVT (Continuously Variable Transmission), это разновидность бесступенчатой автомобильной трансмиссии. Вариатор способен плавно изменять коэффициент передачи во всем диапазоне скоростей и тяговых усилий, поэтому в процессе работы такой трансмиссии не наблюдается характерных толчков при переключении передач, свойственных другим видам трансмиссии.

На современных автомобилях самым распространенным видом является вариатор, основанный на работе клиноременной передачи. В нем передаточное число передается от ведущего шкива, соединенного с мотором, к ведомому, связанного с приводами колес. Между собой валы соединяются ремнем.

Принцип работы вариатора основан на изменении диаметра ведомого и ведущего шкивов при уменьшении или увеличении частоты оборотов двигателя. При трогании автомобиля, когда необходимо максимальное тяговое усилие, диаметр ведущего шкива минимален, ведомого максимален, что повышает коэффициент передачи.

С набором скорости и увеличением оборотов силового агрегата диаметр ведущего шкива возрастает, а ведомого — падает, что уменьшает коэффициент передачи. Таким образом регулируется тяговое усилие, передаваемое на приводы колес. Как и на любых современных автомобилях, за регуляцию диаметра шкивов отвечает электроника, получающая команды из электронного блока управления.

Второй вариант бесступенчатой трансмиссии — тороидальный вариатор, встречающийся гораздо реже клиноременной схемы. При таком варианте передача крутящего момента регулируется роликами тороидальной формы, зажатыми между валами. Изменение передаточного числа осуществляется за счет увеличения или уменьшения площади контактных поверхностей соприкосновения роликов и валов.

Для максимальной тяги роликовые зажимы поворачиваются в сторону ведомого вала, что увеличивает площадь соприкосновения и трение между ведомым валом и роликом. При увеличении скорости ролики поворачиваются в обратную сторону. Тороидные вариаторы более надежны и износостойки, однако дороже в производстве.

Плюсы бесступенчатой трансмиссии типа вариатор очевидны: она более динамична и эффективна, чем автомат, полностью отсутствуют рывки, выигрывает она и в экономичности по сравнению с автоматом. Однако и минусы вариатора также ярко выражены: ненадежность, относительно малый ресурс, дорогостоящий ремонт и необходимость дополнительного обслуживания (нужно покупать специальное трансмиссионное масло).

Электромеханическая трансмиссия

Трансмиссии электромеханического типа состоят из тягового электромотора (или нескольких), электрического генератора, электрической системы контроля, а также со­е­ди­ни­тель­ных кабелей. Главным достоинством трансмиссий электромеханического типа яв­ля­ет­ся обеспечение более широкого диапазона автоматического изменения силы тяги и крутящего момента, а также отсутствие кинематической жесткой связи между механизмами электротрансмиссии, что дает возможность создать разные компоновочные схемы.

Главными минусами, которые препятствуют распространению трансмиссий элект­ри­чес­ко­го типа, являются большая масса, габариты и цена (особенно если применяются электромашины постоянного тока), меньший КПД (по сравнению с механической). Но с развитием электротехнической промышленности, широким распространением ин­дук­тор­но­го, вентильного, синхронного, асинхронного и других разновидностей электропривода открывается все больше новых возможностей для электромеханических трансмиссий.

Данные трансмиссии широко используются в тепловозах, тракторах, карьерных самосвалах, морских судах, военной технике, самоходных механизмах, немецких военных машинах «Мышонок» и «Фердинанд», а также автобусах, которые с трансмиссией этой разновидности более правильно называются теплоэлектробусы, к примеру, ЗИС-154.

На современных автомобилях, по большей части, используется трансмиссия ме­ха­ни­чес­ко­го типа. Трансмиссия механического типа, в которой изменение крутящего момента происходит в автоматическом режиме, называется автоматической трансмиссией.