Коробки передач грузовых автомобилей

И легковой автомобиль, и многотонный грузовик на первый взгляд отличаются лишь габаритами. Оба они оснащены ДВС, у обоих есть кузов и колеса, которые связаны трансмиссией, отвечающей за способность транспортного средства к перемещению. Однако коробка передач на грузовиках характеризуется рядом особенностей, которые в большинстве своем обусловлены внушительной массой ТС.

1. Отличие коробки перемены передач грузовика от коробки легковушки
2. Устройство механической грузовой коробки передач
3. Разновидности и классификация
4. Количество ступеней передач
5. Демультипликатор и делитель
6. Автоматические коробки
7. Признаки неисправности
8. Ремонт коробки передач
9. Заключение

Ведь именно благодаря многоступенчатости становится возможным использование силовой установки с максимальной эффективностью. Об особенностях устройства коробки передач грузового автомобиля, а также об их ключевых отличиях пойдет речь в нашем сегодняшнем разговоре.

Отличие коробки перемены передач грузовика от коробки легковушки

КП на многотонной машине, которая к тому же перевозит огромные грузы, должна быть сверхнадежной и обладать большим количеством ступеней по сравнению с легковушками.

КПП грузовых транспортных средств разрабатывают таким образом, чтобы они могли обеспечить машине требуемые динамические свойства, экономный расход топлива, высокий КПД и бесшумность работы, а также были надежны и просты в обслуживании, по возможности отличались сравнительно небольшой массой и габаритами и были доступными с финансовой точки зрения.

В подавляющем большинстве случаев коробка передач грузовика представляет собой шестеренчатый агрегат, который изменяет крутящий момент и частоту на ведущих колесах в более широком диапазоне, чем это делает двигатель. Также она позволяет ехать задним ходом, отключать мотор от движителя на более продолжительный срок во время работы на стоянках, а также в момент запуска.

В случае с КПП для тяжеловесной грузовой техники особое значение отводится массе деталей. Именно поэтому авторитетные производители комплектующих делают все для того, чтобы коробки передач, устанавливаемые на коммерческий транспорт, были как можно более легкими.

Для этого компании-производители используют облегченные материалы, преимущественно – алюминиевые сплавы, а также применяют инновационные технологии в процессе изготовления внутреннего содержимого и корпуса.

Устройство механической грузовой коробки передач

Существуют две разновидности КПП, устанавливаемых на грузовые автомобили – механические и автоматические. Первые появились гораздо раньше, они отличаются большей надежностью, выносливостью и лучшей ремонтопригодностью.

Переключение передач грузовика осуществляется благодаря наличию ступеней с зубчатыми шестеренками. Смена скоростного режима происходит из-за перемещения этих шестеренок. Зубья, сцепляющиеся с шестернями, обеспечивают возможность синхронизации колес и крутящего момента.

Говоря об устройстве механической коробки грузовика, необходимо упомянуть следующее:

• В ее конструкцию входит большое количество узлов трансмиссии – обгонные муфты, блоки шестеренок, блок заднего хода.
• Картер заполнен маслом, которое необходимо для смазки шестеренок, находящихся в постоянном движении.
• Сцепление находится рядом с маховиком, установленным непосредственно на силовой установке.
• Благодаря синхронизаторам скорости переключаются плавно, без ударов, вибраций и колебаний.

Особенности устройства трансмиссии исключают риск включения сразу нескольких передач – для этого используется кулиса, блокирующая самопроизвольную смену скоростей.

Разновидности и классификация

С точки зрения способа смены передаточных чисел КПП подразделяются на два вида – ступенчатые и бесступенчатые. В бесступенчатых передаточное число изменяется благодаря наличию гидротрансформаторов.

Иногда эту функцию выполняет вариатор. А когда речь идет о спецшасси, то с этой целью используется гидропривод. Помимо всего прочего, оси валов в коробках передач могут быть вращающимися (их еще называют планетарными) или неподвижными.

Количество ступеней передач

Большинство грузовиков российского производства оснащаются механическими трансмиссиями. Количество ступеней передач в них может варьироваться в зависимости от производителя и составлять от 6-ти до 16-ти скоростей. Не смотря на большое число скоростей, переключать их удобно благодаря делителю и демультипликатору, сдваивающим каждую из передач. Чем больше ступеней в трансмиссии, тем более маневренен грузовик, что особенно актуально на сложных участках пути.

Механическая коробка передач функционирует посредством сцепления, обобщающего и разобщающего мотор и трансмиссию транспортного средства. Если бы этого разобщения не было, переключить скорость движения было бы невозможно. КПП на грузовиках многоступенчатые, как уже говорилось выше, у авто разных марок число скоростей различно.

К примеру, старые отечественные «ГАЗы» и «ЗИЛы» оборудовались 4-хступенчатыми коробками, у МАЗов и КаМАЗов коробки 5-тиступенчатые, а вот у продукции зарубежного автопрома (MAN, Scania, Volvo) трансмиссия может быть не только 6-ти, но и 14-ти, и даже 16-тиступенчатой.

Демультипликатор и делитель

Логично, что такое большое количество передач влечет за собой определенные сложности с их переключением. Чтобы упростить задачу водителя, избавить его от необходимости поиска нужной скорости и «попадания» в нее, конструкторы изобрели принципиально новое решение, агрегаты, значительно упрощающие работу с грузовиками, но при этом не усложняющие конструкцию трансмиссии. Речь идет о делителе и демультипликаторе. Рассмотрим их подробнее.

Итак, делитель – это деталь, являющаяся в некоторой степени КПП для КПП. Выполнена она в виде редуктора, состоящего из двух ступеней, первая из которых является прямой, а вторая – повышающей. Будучи установленным, например, на 4-хступенчатую трансмиссию, делитель удваивает количество передач, и их становится 8.

Что касается демультипликатора, то он также представляет собой 2-хступенчатый редуктор, но нижняя его ступень является понижающей. Говоря иными словами, чтобы получить 16-тискоростную КПП, берут стандартную коробку и соединяют ее и с делителем, и с демультпликатором. Получается формула 4 на 2 и на 2 равно 16. Управление описанными выше агрегатами осуществляется посредством рычажков и кнопок, дополнительно установленных на коробке передач.

Особенно большое количество скоростей актуально, когда автомобиль поднимается под внушительным уклоном, а ресурсов двигателя не хватает для создания требуемой тяги. Помимо прочего, трансмиссии с делителями и демультипликаторами характеризуются повышенным износом и большей экономичностью.

Автоматические коробки

Что касается автоматических коробок передач, то они не получили на грузовиках столь широкого распространения, как на легковушках. Главная причина такого положения дел – неспособность «автоматов» обеспечить должную экономию топлива. МКП ценится водителями во многом потому, что она позволяет четко контролировать автомобиль и при правильном режиме езды экономить горючее.

К тому же «механика» более проста и доступна в обслуживании, ее ремонтопригодность намного выше.

К сожалению, «автомат» не способен похвастаться этими преимуществами, поэтому на большегрузах он является чем-то сродни экзотики.

Однако есть у АКП на грузовиках и определенные преимущества, в частности:

• Повышают комфорт управления автомобилем (водителю не приходится думать о выборе правильной скорости). Особенно удобно это во время движения в населенных пунктах с плотным трафиком и сложной дорожной обстановкой.
• Продлевают срок службы мотора, снижают износ деталей и комплектующих, позволяют уменьшить количество неисправностей и исключить необходимость преждевременного ремонта.
• Благодаря тому, что управление действиями осуществляет электроника, машина плавнее стартует с места и так же плавно тормозит, что способствует более комфортной езде. Обеспечивают плавность движения на дорогах, качество покрытия которых оставляет желать лучшего.

Признаки неисправности

Существует несколько признаков необходимости ремонта коробки передач грузового автомобиля:

• Скорости движения меняются самопроизвольно.
• Передача не включается (как правило, случается это из-за износа механизмов привода переключателей шестеренок).
• Переключить скорость становится все сложнее, для этого приходится прикладывать усилие. В таких случаях необходимо срочно обратиться на СТО, т.к. подобный признак может свидетельствовать о поломке шлица первичного вала.
• В процессе езды появляются посторонние звуки и вибрации, которые являются свидетельством разрушения подшипников.

Ремонт коробки передач

Ремонт КПП грузовиков должен выполняться в специализированных сервисных центрах, персонал которых обладает требуемым опытом и имеет в своем распоряжении все необходимое оборудование и инструменты. Ремонту агрегата предшествует его тщательная диагностика и грамотный демонтаж.

Выполняется ремонт на специальном поворотном стенде. Если необходимо заменить детали коробки, ее придется полностью разобрать и внимательно осмотреть на предмет наличия трещин и срывов резьбы. Если на шестеренках сломаны зубья, их (то есть шестерни), нужно поменять.

Сделать это технически грамотно и правильно, не обладая требуемыми навыками, невозможно, поэтому еще раз настоятельно рекомендуем доверить выполнение столь ответственной задачи настоящим профессионалам.

Заключение

Мы описали ключевые особенности КПП грузовиков и их основные разновидности. И у «механики», и у «автомата» есть как плюсы, так и минусы, выбор делается на основе предпочтений пользователя и с учетом условий дальнейшей эксплуатации ТС. В любом случае, о какой именно коробке речь бы ни шла, необходимо своевременно проводить техобслуживание и обращаться в автомастерскую сразу же, как только были замечены малейшие признаки неисправности.

Двигатели для грузовых автомобилей: описание, технические характеристики, какое масло лить

Двигатели для грузовых автомобилей и спецтехники. Описания и подробные характеристики.

Двигатель Mercedes OM422

Достойным ответом компании Mercedes-Benz на требование руководства ФРГ иметь под капотом грузовика не менее 8 л.с. на каждую тонну полной массы является ДВС OM422. Читать больше проДвигатель Mercedes OM422 …

Двигатель Mercedes OM366LA

ОМ 366 – дизельный двигатель производства фирмы Mercedes Benz. Двигатель является четырехтактным, имеет объем 5958 кубических сантиметров, что соответствует 360 кубическим дюймам. Он представляет серию двигателей 300, которые начали выпускаться сразу после Второй мировой войны. Конкретно ОМ366LA увидел свет в 1984 году и заменил своего предшественника — ОМ362A, что выдавал на 6 цилиндрах 120 л.с. Читать больше проДвигатель Mercedes OM366LA …

Двигатель Mercedes OM904LA

Двигатели OM904LA немецкой компании Мерседес – силовые агрегаты, предназначенные для грузовых автомобилей Mercedes-Benz Atego, грузоподъемность которых составляет от 6,5 до 15 т. Моторы данной модификации в полной мере удовлетворяют эксплуатационным потребностям в плане мощности и экономичности. Читать больше проДвигатель Mercedes OM904LA …

Двигатель Mercedes OM502LA

Двигатели семейства Mercedes OM 502 были разработаны немецкой компанией для установки на своих грузовых автомобилях Mercedes Actros. Однако впоследствии они нашли широкое применение и в других моделях автомобилей, в том числе и от других производителей. Эти двигатели характеризуются высокой мощностью и низким расходом топлива. Они прекрасно справляются со своей работой как в городских условиях, так и при междугородних перевозках. Читать больше проДвигатель Mercedes OM502LA …

Двигатель Scania DC11

С 2003 года Scania начинает устанавливать на грузовики моделей P, R, G новые 11-литровые дизели DC11 Euro-3, 340 и 380 л.с. сменившие устаревшие DSC11. Производителем выпускается 4 модификации двигателей Scania DC11: DC1101, DC1102, DC1103 и DC1104. Серия DC11 – это шестицилиндровые рядные двигатели с четырьмя клапанами на каждом цилиндре. Фактический рабочий объем этих ДВС составляет 10,6 л. В них используется электронная система подачи топлива, оптимизирующая расход топлива и уменьшающая количество выбросов. Читать больше проДвигатель Scania DC11 …

Двигатель Mercedes OM457LA

Серия 12-литровых двигателей OM 457, включает 3 мощных и экономичных двигателя — 315 кВт (428 л. с.), 295 кВт (401 л. с.) и 260 кВт (354 л. с.) Двигатель OM457LA соответствует экологическому классу ЕВРО-5. Он обладает отличным балансом высокой мощности, топливной экономичности и моторесурса, достигающего 1 млн. км. Читать больше проДвигатель Mercedes OM457LA …

Двигатель Mercedes OM501LA

Двигатель OM501LA — это особая разработка инженеров завода, которые оборудовали ими свои флагманские грузовики Mercedes Actros. Главными свойствами дизельного двигателя 501 модели является высокая мощность при низком расходе топлива. При наличии шести цилиндров, ДВС отличается повышенной надежностью и длительным периодом между плановыми техобслуживаниями. Читать больше проДвигатель Mercedes OM501LA …

Двигатель Hyundai D6AC

Двигатели D6AC разработаны для популярных во всем мире грузовиков и автобусов Hyundai и Mitsubishi. В России транспорт данных компаний давно занял одно из лидирующих мест по востребованности, так как отвечает главным запросам, предъявляемым к технике данного рода: Читать больше проДвигатель Hyundai D6AC …

Коробки передач грузовых автомобилей

Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих колесах в разных режимах движения.

Благодаря коробке передач автомобиль может двигаться и с малой скоростью, и с максимальной. Она позволяет регулировать скорость в гораздо большем диапазоне, чем тот, который может обеспечить двигатель. Заметим также, что именно коробка передач дает возможность автомобилю двигаться задним ходом, и она же отсоединяет от ведущих колес двигатель при его пуске, на стоянке или при движении накатом.

Коробки передач грузовых автомобилей стараются разрабатывать так, чтобы они гарантировали машине необходимые динамические и экономические свойства, работали бесшумно, с высоким КПД, отличались надежностью, простотой обслуживания, имели по возможности малые габариты и массу, а также невысокую стоимость.

По способу изменения передаточных чисел коробки передач делятся на ступенчатые и бесступенчатые. Бесступенчатое изменение передаточного числа, как правило, достигается за счет гидротрансформатора, хотя на легких машинах могут использоваться и вариаторы, а на специальных шасси встречается объемный гидропривод. На концептуальных машинах можно найти и вовсе экзотические конструкции, но в эксплуатацию они, естественно, не попадают. Кроме того, коробки передач могут иметь неподвижные или вращающиеся (планетарные) оси валов, а также их комбинацию.

В последние годы изготовители грузовиков все больше внимания уделяют автоматизации процесса переключения передач. На грузовых автомобилях, работающих в городе, это кардинально улучшает условия труда водителя и, соответственно, положительно сказывается на безопасности движения. На магистральном транспорте автоматизация переключения передач еще и повышает эффективность перевозок, поскольку позволяет оптимизировать взаимодействие двигателя и трансмиссии.

Как компромиссный вариант, более дешевый, чем автоматические трансмиссии, все большее распространение получают полуавтоматические коробки, как правило, без гидротрансформатора. Они избавляют водителя от одной из наиболее энергоемких операций, связанных с переключением передач: или от выжима педали сцепления, или от собственно переключения, которое сводится к заданию передачи с помощью джойстика. Появились уже конструкции, например, Volvo I-Shift, работающие как полный автомат с гидротрансформатором. Заметим, что во всех трех случаях базовая коробка является механической.

Ступенчатые коробки передач, обладая большим КПД (при передаче полной мощности он составляет от 0,96 до 0,98), по конструкции проще бесступенчатых, дешевле в производстве и поддаются автоматизации процесса управления. Они-то и получили наибольшее распространение на грузовых автомобилях.

Необходимые динамические и экономические качества машины достигаются правильным выбором диапазона передаточных чисел в коробке передач, числом передач и тщательным подбором передаточного числа каждой из них. Диапазоном называют частное от деления передаточных чисел низшей и высшей передачи. Он должен быть тем больше, чем разнообразнее дорожные условия, в которых работает грузовой автомобиль, и меньше удельная мощность его двигателя.

Для коммерческих автомобилей, работающих преимущественно в городских условиях, диапазон передаточных чисел современных коробок передач составляет 5,0 – 8,0; для магистральных тягачей и грузовых автомобилей повышенной проходимости он уже равен 10 – 20. Число передач в механических коробках грузовых автомобилей варьируется от 5 до 16.

Увеличение числа ступеней в коробке позволяет лучше использовать мощность двигателя, и соответственно, меньше расходовать топлива, повышает среднюю скорость движения, и как результат, большая производительность автомобиля и снижение стоимости перевозок. Отметим, что увеличение числа ступеней в коробке усложняет и утяжеляет ее, возрастают размеры и стоимость агрегата, усложняется привод управления коробкой.

При механическом приводе быстрое и безошибочное переключение шести передач прямого хода осуществить уже довольно трудно. Именно такое их количество сегодня принято считать предельным при ручном переключении. Дальнейшее увеличение числа передач требует усложнения привода или установки дополнительной коробки со своим независимым приводом, который используется сравнительно редко – только на определенных режимах движения.

Одно время в коробках передач грузовиков широко применялась «ускоряющая» высшая передача, которая имела передаточное отношение 0,7 – 0,8. Считалось, что это позволяет полнее использовать мощность двигателя и снизить суммарное число оборотов коленвала на 1 км пути, и в конечном счете, экономить топливо. Однако эффект от их применения оказался сомнительным: по сравнению с прямой высшей передачей «ускоряющие» имели меньший КПД и вскоре от них отказались. Этому способствовал также рост удельных мощностей двигателей грузовых автомобилей.

К числу важнейших факторов, влияющих на КПД ступенчатых коробок передач, относятся правильный выбор кинематической схемы, от которой зависит число пар зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче момента, а также частоты вращения, передаваемая мощность, эффективность системы смазки, точность изготовления зубчатых колес и деталей картера.

На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили трехвальные коробки с прямой передачей, получающейся при соединении первичного и вторичного валов. По взаимному расположению ведущего и ведомого валов коробки передач разделяют на соосные и несоосные. Последние встречаются в основном на переднеприводных грузовых автомобилях.

Подавляющее большинство механических коробок передач выполняют с неразветвленным силовым потоком, так что через каждое включенное зубчатое зацепление проходит весь поток мощности. Встречаются, однако, коробки, в которых поток мощности делится на две или три ветви. В них больше зубчатых колес, которые имеют меньшие размеры, а следовательно, меньшие моменты инерции и окружные скорости. Применение таких схем объясняется желанием повысить срок службы трансмиссии при большой передаваемой мощности.

Многоступенчатые трансмиссии создают на базе основной четырех-, пяти- или шестиступенчатой базовой соосной трехвальной коробки, присоединяя к ней дополнительную коробку. Обычно она имеет две передачи (прямую и понижающую) и обеспечивает удвоение числа передач. Применение трехступенчатой дополнительной коробки позволяет утроить число передач базовой коробки. Водитель в обоих случаях использует два органа управления: один базовой, другой дополнительной коробкой.

Если передаточное число пониженной передачи в дополнительной коробке достаточно большое, чтобы увеличить общий диапазон, по крайней мере, вдвое, ее называют «демультипликатор». Если же она почти не увеличивает общий диапазон, а служит для получения «половинок» между передачами основной коробки, ее называют «делителем», имея в виду, что она делит имеющийся диапазон на большее число ступеней. Сегодня к базовой коробке часто пристыковываются две дополнительных – и спереди, и сзади. Естественно, одна из них является демультипликатором, другая – делителем.

Делитель имеет простую конструкцию и минимальное число зубчатых колес. КПД коробки с делителем практически не отличается от КПД базовой коробки, так как сохраняется число зубчатых зацеплений, передающих силовой поток. При передней установке недостатком делителя является увеличение крутящего момента на входе базовой коробки, что заставляет использовать в ее качестве более мощный, и соответственно, тяжелый агрегат. Эту проблему можно решить, установив делитель сзади, однако там обычно оставляют место для демультипликатора, установка которого спереди практически исключена из-за большого передаточного числа низшей передачи.

Задний демультипликатор конструктивно может повторять делитель или выполняться планетарным. При этом не происходит увеличения нагрузок в базовой коробке. Его диапазон ограничивают 4,0, поскольку при больших величинах усложняется переключение ступеней.

Большой диапазон демультипликатора используют как для расширения общего диапазона многоступенчатой трансмиссии, так и для одновременного сокращения диапазона базовой коробки. Правда, в таком случае уменьшается унификация базовой коробки и коробки с редуктором, так как сокращенный диапазон не позволяет использовать ее без демультипликатора. Зато уменьшается крутящий момент на вторичном валу базовой коробки, и она может быть выполнена более компактной и легкой. Кроме того, значительно уплотняется ряд ее передаточных чисел, что облегчает как работу синхронизаторов (можно поставить их на все передачи), так и собственно переключение передач. Вместе с тем, при работе на низшей передаче демультипликатора КПД трансмиссии снижается на 3 – 4%. Применение в демультипликаторах планетарных рядов сделает конструкцию легче и компактнее.

Источник https://perevozka24.ru/pages/korobki-peredach-gruzovyh-avtomobiley

Источник https://wikers.ru/engines/truck

Источник https://os1.ru/article/7117-korobki-peredach-gruzovyh-avtomobiley