Ходовая часть пожарных автомобилей

Ходовая часть пожарного автомобиля аналогично транспортному автомобилю состоит из рамы, подвески, мостов и колес. Однако особенность компоновки пожарных автомобилей вызывает необходимость некоторого изменения конструкции рамы и наличия приспособления для крепления запасного колеса.

Особенности конструкции ходовой части пожарного автомобиля. На рис. 3.12 показаны элементы (дополнительные) конструкций, закрепляемых на раме базового шасси при подготовке ее к последующей сборке пожарного автомобиля, на примере автонасоса АН-40(130)-64.

На задних концах лонжеронов базового шасси приклепывают удлинители с раскосами и поперечиной, на которой закрепляют буксирное устройство.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 3.12. Подготовка базового шасси к монтажу пожарного автонасоса АН-40 (130)-64:
1 — бензобак; 2—4, 8, 10 — поперечины; 5 — удлинитель; 6 — кронштейн; 7 — раскосы; 9 — буксирное устройство; 11, 12 — кронштейны; 13 — подножка

Для установки пожарного насоса введены две дополнительные поперечины. Кронштейны предназначены для крепления кузова. Промежуточные опоры дополнительной трансмиссии устанавливаются на двух поперечинах. Шарнирное соединение кабины водителя заменяется жестким креплением путем присоединения ее к кронштейнам, которые в свою очередь жестко связаны с лонжеронами рамы. На кронштейны крепят дополнительные подножки и бензобак в связи с его переносом.

На всех конструкциях пожарных автомобилей изменено место положения запасного колеса по сравнению с базовым шасси. На первых конструкциях пожарных автомобилей запасное колесо размещали на крыше кузова. Однако с целью снижения центра тяжести на современных пожарных автомобилях запасное колесо, как правило, крепят под рамой за задней осью или иногда, например на ЛЦ-30(66)-146, на передней стенке емкости цистерны.

Подъем и опускание запасного колеса, в случае его крепления под рамой (рис. 3.13), осуществляют самотормозящей лебедкой, на барабан которой намотан трос. Для съема запасного колеса необходимо отвернуть опорную гайку стяжного болта и поворотом его (по стрелке) относительно оси 6 освободить опорную раму. Далее, выключив стопор храпового механизма, вращением заводной ручки, вставленной в фигурное отверстие приводного вала лебедки, осуществляют опускание свободного конца опорной рамы. После опускания опорной рамы запасное колесо снимают с фиксатора. Для установки и закрепления запасного колеса все операции выполняют в обратной последовательности. Наличие в конструкции лебедки храпового механизма и фрикционного устройства обеспечивает безопасный подъем и опускание запасного колеса.

Рис. 3.13. Крепление запасного колеса на автоцистерне АЦ-40 (130)-63Б:
1 — вал; 2 — лебедка; 3 — отверстие; 4 — храповый механизм; 5 — стопор; 6 — ось; 7 — стяжной болт; 8 — гайка; 9 — колесо; 10 — фиксатор; И — опорная рама

Основные неисправности ходовой части. Отличительной особенностью нагружения ходовой части пожарного автомобиля является то, что основные ее элементы находятся постоянно под действием максимального полного веса автомобиля. В результате этого рессоры пожарного автомобиля частично теряют упругость, а также интенсивно изнашиваются рессорные пальцы и втулки их крепления.

Для предотвращения частичной потери упругости рессор и амортизаторов рекомендуется пожарные автомобили в режиме дежурства устанавливать на подставках, воспринимающих часть полной массы автомобиля. Конструкция подставок должна обеспечивать простоту установки пожарного автомобиля и осуществлять быстрое снятие с них при выезде по тревоге.

Характерной неисправностью рамы пожарного автомобиля является образование трещин, ослабление заклепочных соедине-кий, прогибы. Раму ремонтируют, при этом погнутые места правят, ослабленные заклепки уплотняются, а образовавшиеся трещины заваривают с наложением усиливающих пластин.

Весьма частой неисправностью ходовой части пожарных автомобилей, имеющих балансирную тележку заднего моста, является выход из строя шарниров реактивных штанг. Причиной такого выхода является вымывание смазки при мойке пожарного автомобиля с последующей несвоевременной добавкой смазки.

На безопасность движения пожарного автомобиля в значительной степени оказывает влияние техническое состояние передней и задней оси. К основным неисправностям осей относятся: их неправильная регулировка, износ подшипников, втулок и т. п.

Техническое обслуживание ходовой части. Техническое обслуживание обеспечивает нормальную работу ходовой части пожарного автомобиля и выявляет неисправности.

Ежедневное техническое обслуживание. При смене караулов внешним осмотром определяется состояние ходовой части. Проверяют затяжку крепления колес. На пожарных автомобилях, имеющих систему регулирования давления воздуха в шинах, проверяют ее работоспособность по показанию манометра этой системы при работе двигателя на средних оборотах.

Давление воздуха в шинах проверяют по мере надобности, но не реже одного раза в десять дней.

При возвращении с пожара или учения устранить все дефекты ходовой части, выявленные во время работы на пожаре и в пути следования в пожарную часть. Внешним осмотром установить, не подтекает ли жидкость из амортизаторов, состояние рамы, рессор, колес. Проверить надежность затяжки крепления деталей. Вымыть, вычистить и протереть детали ходовой части. Слить конденсат из баллона сжатого воздуха системы регулирования воздуха в шинах.

Давление в шинах замеряют специальным манометром, присоединяемым к вентилю шины. При недостаточном давлении происходят значительная деформация шин, быстрый их износ, разрушение и расслоение каркаса. Повышенное давление в шинах ухудшает их эластичность и приводит к растяжению и разрыву каркаса. Весьма важно предохранять шины от попадания на них топлива и смазки, так как они разрушают резину.

Отсутствие протекторного рисунка ухудшает тормозные качества автомобиля и повышает его склонность к скольжению и буксованию колес, поэтому запрещается применять такие шины на пожарных автомобилях.

Техническое обслуживание М 1 (ТО-1). Выполняют все виды работ, предусмотренные при ЕТО, и дополнительно к этому проводят крепление рессор, стремянок, амортизаторов буксирных устройств запасного колеса. Проверяют и, если необходимо, регулируют подшипники ступиц колес, натяжение ремня привода компрессора системы регулирования давления воздуха в шинах. Смазывают солидолом УС-1 или пресс-солидолом УС согласно карте смазки шкворни поворотных цапф, пальцы рессорно-буксир-ного устройства, лебедки запасного колеса.

Техническое обслуживание № 2 (ТО-2). Выполняют виды работ, предусмотренные ТО-1, и, кроме того, проверяют значение схождения колес, угол наклона шкворней и поворота колес. В случае необходимости регулируют их до требуемого значения. Осуществляют смазку всех трущихся деталей согласно карте смазки подшипников ступиц колес, поворотных кулаков, листов рессор, ступицы балансирной подвески, привода компрессора системы регулирования давления воздуха в шинах. Переставляют колеса в соответствии с принятой схемой для различных автомобилей.

Сезонное техническое обслуживание. Оно включает объем работ по очередному ТО и дополнительные работы по перемонтажу всех шин, с зачисткой и окраской ободьев и дисков колес, при этом внутреннюю поверхность покрышек посыпать тальком. Колеса в сборке с шинами должны проходить балансировку. Дисбаланс колес устраняется с помощью специальных балансировочных грузиков, закрепляемых на колесе между бортами обода и шины. Окрасить раму, поставить цепи противоскольжения (при переходе на зимний период эксплуатации), сменить масло в амортизаторах.

Шасси пожарных автомобилей

Шасси пожарного автомобиля относится к первому уровню базовых подсистем общего комплекса механизмов, которые определяют функциональность и назначение машины. Условно шасси автомобилей включает в себя три больших узла: ходовую часть, трансмиссию и механизмы управления. При разработке ПА за основу берутся базы грузовых автомобилей.

Основные требования к базовым шасси пожарных автомобилей

Противопожарная техника разрабатывается на базе грузовых автомобилей. Исключение составляют машины, эксплуатируемые в нестандартных условиях. В таком случае под заказ создают новые модификации. Пожарные автомобили разрабатывают на полноприводных или неполноприводных шасси. Скоростные и тяговые требования к последним прописаны в ГОСТе 21398-89. Регламент полноприводных систем основан на нормативно-технической документации конкретной модели ПА. Обязательное условие для них – комплектация шинами для передвижения по грунтовым дорогам. В число основных требований входит также и наличие на ведущих колесах системы подсоединения противоскользящих цепей (при двускатной ошиновке крепления цепи ставятся на каждое колесо).

От базы зависит величина общей массы ПА. Она не должна превышать 95% от максимально предусмотренной общей массы для данного типа конструкции. При этом если автомобили были разработаны до вступления в силу ГОСТа 21398-89, допускается использование полной массы, но только по согласованию с изготовителем шасси. Отдельно просчитывается количество мест боевого расчета. Нагрузка при этом берется из расчета массы человека 75 кг плюс дополнительно 10 кг специального снаряжения.

Одна из ключевых систем шасси пожарного автомобиля – двигатель. Как правило, в эксплуатацию ГПС поступают машины с бензиновым или дизельным поршневым мотором. Реже в комплектацию входит газотурбинный двигатель, но только при условии, что его ресурс не меньше поршневого. Объем топливного бака рассчитывается исходя из необходимости обеспечения непрерывного пробега автомобиля минимум 400 км.

К базовому шасси ПА предъявляют требования по установке механизма отбора мощности, благодаря которому работает насос. Компоновка должна предусматривать использование системы обогрева кабины боевого расчета и кузова с размещенным на нем оборудованием. При отборе мощности на привод насоса двигатель и трансмиссия должны обеспечивать непрерывную работу спецсистем в течение минимум 6 часов с поддержанием температуры масла и уровня охлаждающей жидкости в установленных технической документацией пределах.

Тормозная система, используемая при оборудовании пожарных машин, должна соответствовать ГОСТу 22895. При пневматической системе со стояночным тормозом, работающим на пружинном аккумуляторе энергии, обязательно наличие устройства, которое обеспечивает рабочее давление в этой системе в режиме ожидания. Недопустимо падение более 60% от номинального показателя в течение суток.

Система электрооборудования базового шасси для пожарных автомобилей разрабатывается с учетом требований ГОСТов 3940; 6964; 8769; 10984 и 20961. Одно из условий – установка выключателя аккумуляторных батарей. Сами же аккумуляторные батареи устанавливают только в защищенных от попадания грязи местах с возможностью дополнительного утепления. В систему электрооборудования должно входить устройство для подключения зарядного устройства для подзарядки аккумулятора в стационарном положении.

Источник питания базового шасси пожарного автомобиля должен обеспечивать работу дополнительных электропотребляющих систем, таких как маяки, прожекторы, радиостанции. В таких случаях предусматривается отдельный вывод (розетка) напряжения 12 В. Дополнительные розетки могут быть установлены вне кабины.

Шасси оборудуются тягово-сцепными и буксирными устройствами, а также задним буфером безопасности. Наружное покрытие частей шасси, используемого для производства пожарных автомобилей, должно совмещаться с информативной окраской, принятой для маркировки ПА.

В комплектацию шасси также входит: запасное колесо, комплект инструментов для проведения текущего ремонта, комплект запасных частей в зависимости от типа ПА, огнетушитель, аптечка, противооткатные упоры.

Особенности шасси КамАЗ для пожарных автомобилей

Шасси, разрабатываемые инженерами Камского автомобильного завода, считаются одними из лучших баз для производства пожарной техники. Они надежны и полностью адаптированы для эксплуатации в различных регионах страны с большим диапазоном рабочих температур. На сегодняшний день КамАЗ предлагает варианты базовых платформ, которые совместимы с техническими условиями техники системы ГПС.

Самой популярной базой КамАЗ для пожарных автомобилей стало шасси 43118. Наиболее востребовано оно для производства автоцистерн. Это различные модификации автомобилей типа АЦ с емкостью для воды объемом 3-12 тонн. Расширенный модельный ряд ПА стал возможен благодаря вариантам колесной формулы. Это полноприводные шасси 8х8, 6х6 и 4х4. Востребованными при производстве пожарной техники являются и комбинированные базы 8х4, 6х4 и 4х2.

Одним из преимуществ шасси КамАЗ считается увеличенная грузоподъемность в диапазоне 7-30 тонн, благодаря чему появляется возможность установки дополнительного оборудования и аксессуаров. Плюсом является и длинная несущая рама (410-870 см), что позволяет значительно расширить потенциальные возможности противопожарной техники.

Кроме общих технических параметров КамАЗ выигрывает перед конкурентами за счет установки мощных силовых агрегатов. Минимальная мощность современных двигателей – 185 л.с. При этом моторы соответствуют критериям экологичности по нормам ЕВРО-4.

БАЗОВЫЕ ШАССИ ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ И СПАСАТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

1 МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» О. Ю. Воронков, С. Ф. Храпский БАЗОВЫЕ ШАССИ ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ И СПАСАТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Учебное текстовое электронное издание локального распространения Омск Издательство ОмГТУ 2014 Сведения об издании: 1, 2 ОмГТУ, ISBN

2 УДК (075) ББК 38.96я73 В75 Рецензенты: Г. Ф. Луконенко, действительный академик Международной академии общественных наук, генеральный директор ООО «Пожарное дело»; С. А. Ковалев, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Безопасность жизнедеятельности и гражданская оборона» ОмГУ им. Ф. М. Достоевского В75 Воронков, О. Ю. Базовые шасси пожарных автомобилей и спасательной техники : учеб. пособие / О. Ю. Воронков, С. Ф. Храпский ; Минобрнауки России, ОмГТУ. Омск : Изд-во ОмГТУ, ISBN Рассмотрены вопросы устройства, назначения и классификации базовых шасси пожарных автомобилей и спасательной техники. Предназначено для студентов вузов и слушателей профессиональной переподготовки, изучающих дисциплину «Пожарная техника». УДК (075) ББК 38.96я73 Рекомендовано редакционно-издательским советом Омского государственного технического университета ISBN ОмГТУ,

3 1 электронный оптический диск Оригинал-макет издания выполнен в Microsoft Office Word 2007 с использованием возможностей Adobe Acrobat X. Минимальные системные требования: процессор Intel Pentium 1,3 ГГц и выше; оперативная память 256 Мб; свободное место на жестком диске 260 Мб; операционная система Microsoft Windows XP/Vista/7; разрешение экрана и выше; акустическая система не требуется; дополнительные программные средства Adobe Acrobat Reader 5.0 и выше. госрегистрации Редактор О. В. Маер Компьютерная верстка Ю. П. Шелехиной Сводный темплан 2014 г. Подписано к использованию Объем 1,98 Мб. Издательство ОмГТУ , г. Омск, пр. Мира, 11; т Эл. почта: 3

4 ВВЕДЕНИЕ Пожарный автомобиль по своей сложности может быть отнесен к большим техническим системам, которые характеризуются значительным числом взаимодействующих друг с другом составных элементов, все параметры и показатели которых тесно связаны между собой. Как любая большая техническая система, пожарный автомобиль (ПА) состоит из ряда подсистем различных уровней сложности. Подсистемами 1-го уровня сложности являются базовые шасси и пожарная надстройка, определяющие назначение и функциональные возможности ПА. На более низких уровнях сложности в качестве подсистем рассматриваются группы агрегатов, характеризующие эффективность функционирования ПА: двигатель, трансмиссия, ходовая часть (элементы шасси); насосная установка, подъемное устройство, емкость для средств тушения (элементы надстройки). Структурно схема подсистем различных уровней сложности выглядит достаточно представительно, однако важнейшим ее элементом является базовое шасси ПА. Именно шасси во многом определяет качественный уровень ПА: создать современное изделие на устаревшем, с невысокими значениями базовых параметров шасси невозможно, сколь бы совершенной ни была пожарная надстройка, поскольку все параметры взаимосвязаны. Поэтому выбор шасси является одним из наиболее ответственных этапов создания пожарного автомобиля. В учебном пособии рассмотрены вопросы устройства и назначения, а также классификации базовых шасси современных транспортных средств, которые являются базовыми для пожарных автомобилей и спасательной техники. Цель написания учебного пособия вооружить студентов знаниями по составу, назначению, устройству, техническим характери- 4

5 стикам, принципам применения, особенностям эксплуатации, обслуживания, ремонта и порядку разработки различных видов и типов шасси пожарных автомобилей и спасательной техники, а также подготовить студентов к освоению практических умений и навыков использования пожарных автомобилей и спасательной техники. Задачи, поставленные перед авторами пособия: подготовка студентов к всестороннему изучению базовых шасси пожарных автомобилей и спасательной техники; подготовка к практической эксплуатации базовых шасси пожарных автомобилей и спасательной техники; обучение основам организации технического обслуживания и ремонта базовых шасси пожарных автомобилей и спасательной техники, обеспечения её боеготовности и безотказной работы на пожарах, порядку разработки и постановки на производство новых образцов. Теоретические материалы, представленные в пособии, углубляют знания, полученные студентами при изучении курса «Пожарная тактика». 5

6 ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ШАССИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Любое транспортное средство, независимо от его типа и назначения, состоит из трех основных частей: двигателя, кузова и шасси (рис. 1). Рис. 1. Основные части автомобиля Шасси автомобиля состоит из трансмиссии, ходовой части и механизмов управления (рис. 2). Трансмиссия автомобиля состоит из узлов и агрегатов, передающих крутящий момент от двигателя к ведущим колесам и изменяющих крутящий момент, частоту оборотов по величине и направлению. Основными узлами трансмиссии автомобиля являются: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и приводные валы полуоси. 6

7 Сцепление автомобиля механизм, передающий крутящий момент двигателя и позволяющий на короткое время отсоединять двигатель от трансмиссии на время переключения передач, остановки автомобиля и вновь их плавно соединять, а также предохранять детали двигателя и трансмиссии во время экстренного торможения с неотключенным от трансмиссии двигателем. Коробка передач автомобиля преобразует крутящий момент по величине и направлению, а также дает возможность двигаться вперед-назад и разъединять двигатель от трансмиссии на длительное время. Карданная передача автомобиля дает возможность передавать крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам под изменяющимися углами. Главная передача преобразует крутящий момент по величине и передает его от карданного вала через дифференциал на полуоси под прямым углом. Дифференциал автомобиля дает возможность вращаться ведущим колесам с различной скоростью. Крутящим моментом называется момент внешней силы, под действием которой происходит вращение тела. Он определяется как произведение силы на длину плеча, к которому она приложена. Ходовая часть является основой автомобиля, к ней относятся рама, передняя и задняя оси, рессоры, амортизаторы, колеса и шины. Механизмы управления дают возможность управлять автомобилем рулевым управлением изменяют направление движения, а тормозами замедляют скорость движения и останавливают автомобиль. Кузов грузового автомобиля предназначен для размещения груза и состоит из платформы и кабины. К нему относятся крылья, облицовка, капот и брызговики. Двигатель преобразует тепловую энергию, получающуюся при сгорании топлива в цилиндрах, в механическую работу. Шасси автомобиля это система, состоящая из собранных воедино узлов ходовой части, трансмиссии и механизма управления. Она является одной из самых важных частей транспортного средства, так как позволяет обеспечить восприятие и передачу всех сил, которые действуют на автомобиль во время движения. 7

8 Функции шасси Элементы подвески ходовой части снижают нагрузки и компенсируют колебания при движении по ухабистой дороге и бездорожью. Подрамник позволяет установить на шасси кузов, двигатель и другие агрегаты. Передний и задний мосты посредством колес передают вращательное движение и таким образом обеспечивают движение автомобиля. Первые автомобили, выпускаемые в прошлом столетии, имели некоторое отличие от тех, которые ездят по дорогам сегодня. а б в г д е ж Рис. 2. Грузовой автомобиль: а общий вид; б двигатель; в кузов (1 кабина; 2 грузовая платформа); шасси: г трансмиссия (3 сцепление; 4 коробка передач; 5 карданная передача; 6 ведущий задний мост); д тормозная система; е рулевое управление; ж ходовая часть 8

9 Все автомобили и легковые, и грузовые раньше имели раму, на которую устанавливались все агрегаты и узлы (кузов, трансмиссия, двигатель и т. д.). С течением времени рамное шасси автомобиля осталось только у грузовиков и автобусов. В легковых же автомобилях функции рамы начал выполнять кузов. Классификация шасси Выделяют две различные схемы шасси транспортных средств. 1. Рамное шасси, которое в общем случае представляет собой несколько прочных балок, на которые устанавливаются все узлы автомобиля. Такая конструкция позволяет автомобилям перевозить большие грузы и легко справляться с различными динамическими нагрузками. 2. Несущий кузов. В погоне за уменьшением веса легковых автомобилей все функции рамы были перераспределены на кузов. Такая рама не позволяет перемещать большие грузы, но в то же время обеспечивает большие комфорт и скорость движения. В зависимости от назначения автомобиля могут использоваться следующие виды рамных конструкций: лонжеронные, хребтовые, периферийные, вильчато-хребтовые, решетчатые. Шасси грузовых автомобилей Наиболее распространенными считаются лонжеронные рамы. Они представляют собой две продольные балки, соединенные поперечинами. Форма таких балок может быть совершенно разной: трубчатой, Х- или К-образной. В наиболее нагруженной части рама имеет увеличенное сечение швеллера. Параллельная схема лонжеронов (балки располагаются на равном расстоянии на всем протяжении шасси) применяется на грузовых автомобилях. В легковых автомобилях повышенной проходимости могут применяться лонжероны, которые имеют некоторое расхождение осей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Хребтовая рама представляет собой одну несущую продольную балку, на которую крепятся поперечины. Зачастую эта балка имеет круглое сечение, 9

10 благодаря чему в ней могут размещаться элементы трансмиссии. Такая рама обеспечивает большую стойкость к кручению, чем лонжероны. Также использование шасси хребтового типа предполагает наличие независимой подвески всех колес. Вильчато-хребтовая рама имеет разветвление продольной балки в задней или передней части. То есть она совмещает в себе лонжероны и хребтовую балку. Остальные типы рамы шасси не встречаются у грузовых автомобилей. Кроме определения выше, слово «шасси» может употребляться для описания самоходных транспортных средств, предназначенных для установки различных машин и механизмов. Также этот термин применяют касательно той части летательных аппаратов, которая используется для движения по аэродрому, осуществления взлета и посадки. Как и в случае с шасси автомобиля, эта деталь смягчает удары и нагрузки при наземном перемещении самолетов. Авиационные шасси, в отличие от автомобильных, могут иметь конструкцию с колесами, лыжами или поплавками. Рис. 3. Шасси пожарного самолета 10

11 Типы подвесок Шасси автомобиля может иметь различные типы подвески: а) зависимые: на продольных рессорах; с направляющими парными рычагами; с двумя продольными рычагами; с дышлом; б) независимые: подвески оснащаются рычагами, прокладками, амортизаторами и рессорами. Основное предназначение этого узла автомобиля поглощение вибраций и колебаний во время движения. Передняя и задняя подвески отличаются, так как конструкция управляемых колес требует применения более сложных узлов. Требования к шасси пожарного автомобиля 1. Для изготовления ПА используются, как правило, стандартные автомобильные шасси в исполнении, соответствующем требованиям действующих норм. В случае необходимости использования специального шасси (модификации базового шасси, ранее не выпускавшейся) требования к нему согласовываются с изготовителем шасси и устанавливаются в нормативно-технической документации на данное шасси. 3. Для создания ПА используются неполноприводные и полноприводные шасси. Скоростные и тяговые характеристики неполноприводных базовых шасси по ГОСТ Скоростные характеристики полноприводных базовых шасси по нормативно-технической документации на конкретную модель шасси. На полноприводные шасси должны устанавливаться шины, допускающие движение автомобиля как по грунтовым дорогам, так и по дорогам с твердым покрытием. Конструкция шасси должна допускать возможность установки цепей противоскольжения на ведущих колесах, в том числе на каждое колесо при двухскатной ошиновке. 4. Величина полной массы ПА не должна превышать 95 % от величины максимальной массы, установленной для базового шасси. 11

12 Для ПА, технические условия на которые утверждены до введения настоящих норм, допускается использование полной массы по согласованию с изготовителем базового шасси. При определении массы боевого расчета исходят из массы одного человека (75 кг), включая водителя, плюс 10 кг персонального снаряжения на каждого члена боевого расчета. 5. Габаритные размеры автомобиля по ГОСТ и нормативно-технической документации на конкретную модель. 6. На шасси может устанавливаться поршневой (бензиновый или дизельный) двигатель или двигатель другого типа (газотурбинный, роторно-поршневой и др.), имеющий ресурс не менее ресурса поршневого двигателя. 7. Отношение номинальной мощности двигателя к полной массе ПА (удельная мощность) должно быть не менее 11кВт/т (15 л.с/т). Для ПА, технические условия на которые утверждены до введения настоящих норм, допускаются иные значения удельной мощности, но не менее 8,8 квт/т (12 л.с./т). 8. В конструкции шасси должна быть предусмотрена возможность установки механизма отбора мощности для привода специальных агрегатов ПА. Системы двигателя и шасси в целом должны обеспечивать работу на месте с отбором до 70 % номинальной мощности и при необходимости в движении до 20 %. 9. Двигатель и компоновка шасси должны обеспечивать возможность установки дополнительного подогревателя для обогрева салона боевого расчета, а также кондиционера и приточно-вытяжной вентиляции. 10. На шасси с передней кабиной должна быть обеспечена возможность проверки уровня охлаждающей жидкости и масла двигателя без подъема кабины. 11. Вместимость топливного бака гарантирует запас хода автомобиля не менее 400 км (запас хода определяется по ГОСТ контрольным расходом топлива при скорости 60 км/ч). 12. Расположение и конструкция наливной горловины топливного бака должны обеспечивать возможность его заправки как механизированным способом, так и вручную из канистры. 12

13 13. Конструкция топливного бака должна предусматривать возможность пломбирования сливной пробки и пробки каминной горловины. 14. При стационарном отборе мощности на привод пожарного насоса двигатель и дополнительная трансмиссия автомобиля дают возможность непрерывно работать насосу при номинальном режиме в течение 6 часов во всем диапазоне эксплуатационных условий. При этом температура масла в двигателе и коробке передач, а также охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя должна соответствовать значениям, установленным в нормативнотехнической документации на конкретную модель шасси. При длительной стационарной работе двигателя должен быть исключен опасный нагрев агрегатов, элементов кабины и кузова, электропроводки. 15. Требования к трансмиссии и рулевому управлению по ГОСТ Тормозные характеристики шасси должны соответствовать требованиям ГОСТ На шасси, оборудованных пневматической тормозной системой и стояночным тормозом с пружинным аккумулятором энергии, должно быть предусмотрено устройство, обеспечивающее возможность поддержания рабочего давления в тормозной системе в режиме ожидания (или указано место подключения и конструкция такого устройства). Падение давления в пневматической тормозной системе, превышающее 60 % от номинального за сутки, не допускается. 17. Электрооборудование, внешнее освещение и сигнальное оборудование шасси должны соответствовать требованиям ГОСТ 3940, ГОСТ 6964, ГОСТ 8769, ГОСТ 10984, ГОСТ В системе электрооборудования устанавливается выключатель аккумуляторных батарей (или предусмотрено место для его установки). Уровень радиопомех по ГОСТ Места расположения аккумуляторных батарей необходимо защитить от попадания грязи, обеспечивать возможность утепления, 13

14 а также контроль уровня и плотности электролита в каждом аккумуляторе. В электрооборудовании предусматривается возможность для подсоединения зарядного устройства без снятия аккумуляторной батареи с шасси. 19. Источники питания (аккумуляторные батареи, генератор) должны иметь запас мощности, достаточный для подключения дополнительных потребителей электроэнергии (маяки, прожекторы, фары-искатели, радиостанции и т. п.). Номенклатура и мощность дополнительных потребителей определяются заказчиком. 20. На шасси, имеющих напряжение бортовой сети 24 В, должен быть обеспечен вывод (двухконтактная розетка) напряжения 12 В (или предусмотрена возможность такого вывода) для питания специальных потребителей (радиостанции и др.). Допускается установка дополнительных розеток вне кабины. 21. Схема включения указателей поворота должна гарантировать возможность их включения в аварийном (мигающем) режиме независимо от включения зажигания или положения ключа выключателя приборов электрооборудования и стартера. 22. Спидометр и его привод должны быть опломбированы. Размещение пломбы должно обеспечивать ее визуальный контроль. 23. Компоновочная схема шасси (по типу кабины) по ГОСТ Параметры и технические требования к кабине и рабочему месту водителя по ГОСТ и нормативно-технической документации. Остекление кабины травмобезопасное по ГОСТ В кабине должны быть размещены необходимые таблички и (или) схемы, поясняющие порядок пользования органами управления шасси. 24. Экологические свойства шасси должны соответствовать требованиям: по создаваемому шуму ГОСТ и ГОСТ 27436; по содержанию окиси углерода в отработавших газах шасси с бензиновыми двигателями ГОСТ ; 14

15 по дымности отработавших газов шасси с дизельными двигателями ГОСТ Выбрасывание и вытекание топлива, охлаждающей, тормозной и других жидкостей из любого агрегата, узла или через соединения не допускаются. 25. Основные показатели технического уровня (контрольный расход топлива, ресурс, наработка на отказ) по нормативнотехнической документации на конкретную модель шасси. Эксплуатационная технологичность, трудоемкость технического обслуживания и текущего ремонта по ГОСТ Методы определения эксплуатационной технологичности по ГОСТ Гарантийные обязательства предприятия-изготовителя должны быть указаны в сопроводительной документации на конкретную модель шасси. 26. Шасси должны быть оборудованы тягово-сцепными и буксирными устройствами по ГОСТ На шасси должен быть установлен задний буфер безопасности. 27. Лакокрасочные покрытия наружных поверхностей шасси должны допускать нанесение на них информативной окраски ПА в соответствии с требованиями ГОСТ Р Конструкцией шасси должна быть предусмотрена возможность перевозки их средствами наземного транспорта. Шасси должны иметь места для надежного их крепления при транспортировании, а также возможность установки специальных приспособлений для обеспечения погрузки (разгрузки) на платформы. На торцевых поверхностях должен быть нанесен манипуляционный знак по ГОСТ «Центр тяжести» шасси в состоянии поставки. 29. Шасси должны быть укомплектованы: запасным колесом; комплектом водительского инструмента и принадлежностей; одиночным комплектом запасных частей (по согласованию с заказчиком); огнетушителем; знаком аварийной остановки по ГОСТ или красным фонарем, работающим в проблесковом режиме (90 ± 30 проблесков в минуту); 15

16 футляром медицинской аптечки; противооткатными упорами. По согласованию с потребителем огнетушитель, знак аварийной установки и противооткатные упоры могут не прилагаться. 30. Шасси, поставляемые для изготовления пожарных автомобилей, должны быть сертифицированы и иметь «Одобрение типа транспортного средства» с маркировкой изделия и сопроводительную документацию. Сведения о выдаче «Одобрения» должны быть занесены в паспорт шасси, выдаваемый потребителю. К шасси должна прилагаться другая сопроводительная документация в соответствии с ТУ на конкретную модель шасси. Контрольные вопросы 1. Назовите основные составные части грузового автомобиля. 2. Назовите основные составные части шасси грузового автомобиля. 3. Назовите основные составные части трансмиссии. 4. Какие функции выполняет сцепление? 5. Какие функции выполняет коробка передач? 6. Какие функции выполняет карданная передача? 7. Какие функции выполняет главная передача? 8. Какие функции выполняет дифференциал? 9. Назовите составляющие ходовой части. 10. Определите назначение и состав механизмов управления. 11. Требования к шасси пожарного автомобиля. 16

17 ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ТРАНСМИССИИ И ОСНОВЫ ЕЁ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСМИССИИ Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, изменяя его по величине и направлению. На автомобилях ЗИЛ и ГАЗ-53А ведущими являются задние колеса. Трансмиссия автомобилей состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи, дифференциала и приводных валов полуосей. Через эти узлы и агрегаты и передается крутящий момент. На автомобилях повышенной проходимости ведущими являются передний и задний мосты. В трансмиссии такого автомобиля, помимо перечисленных механизмов, имеются: раздаточная коробка, дополнительный карданный вал и передний ведущий мост с главной передачей, дифференциалом и полуосями с карданами. На автомобиле КамАЗ устанавливают промежуточный и задний ведущие мосты. Крутящий момент на задний ведущий мост передается от промежуточного моста карданным валом. Сцепление Сцепление предназначено для передачи крутящего момента от двигателя, временного отъединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передачи и трогании автомобиля с места. Работа механизма сцепления основана на использовании сил трения. На рис. 4 показано принципиальное устройство механизма сцепления. Ведущий диск соединен с маховиком, а ведомый посажен на ведущем валу коробки передач. Диски сжимаются пружинами, и в результате возникновения между ними силы трения крутящий момент передается от двигателя на ведущий вал коробки передач. Плавность включения обеспечивается за счет проскальзывания дисков до момента полного прижатия их друг к другу. 17

18 На автомобилях установлено сухое, постоянно замкнутое сцепление. Сухим сцепление называется потому, что для обеспечения передачи крутящего момента поверхности нажимного и ведомого дисков должны быть сухими. Постоянно замкнутым оно называется потому, что ведущий и ведомый диски всегда прижаты и разжимаются только на короткое время при переключении передачи или торможении автомобиля. Кроме дисков, к сцеплению относятся кожух, вилки, рычаг выключения, нажимные пружины и привод сцепления. Кожух сцепления выштампован из стали и закреплен к маховику болтами. Внутри к кожуху на опорных болтах крепятся рычаги выключения, наружные концы которых шарнирно соединены с нажимным диском. Благодаря такому креплению ведущий диск может перемещаться, удаляясь от кожуха или приближаясь к нему, вращаясь вместе с маховиком. Между ведущим диском и кожухом сцепления по окружности размещены пружины, зажимающие ведомый диск между ведущим и маховиком. Для установки пружин на кожухе и ведущем диске выполнены выступы и гнезда. На ведущем диске в местах установки пружин находятся теплоизолирующие прокладки, предохраняющие пружины от нагрева. Сцепление автомобиля ЗИЛ (рис. 4) состоит из одного ведомого диска, посаженного на шлицевом конце ведущего вала коробки передач; кожуха сцепления, прикрепленного к маховику болтами; ведущего диска, прикрепленного к кожуху четырьмя парами пружинных пластин, через которые передается крутящий момент от кожуха; четырех рычагов выключения, прикрепленных к кожуху опорными вилками. Наружные концы рычагов шарнирно связаны с выступами ведущего диска. Рычаги выключения крепятся к опорным вилкам кожуха и выступам ведущего диска пальцами на игольчатых подшипниках. Опорная вилка на кожухе закреплена гайкой со сферической поверхностью. 18

19 Рис. 4. Однодисковое сцепление: 1 коленчатый вал; 2 маховик; 3 ведомый диск; 4 нажимной (ведущий) диск; 5 рычаг выключения сцепления; 6 масленка; 7 регулировочная гайка; 8 муфта выключения сцепления; 9 ведущий вал коробки передач; 10 кожух сцепления; 11 нажимная пружина Ведомый стальной диск с фрикционными накладками соединен со ступицей гасителем крутильных колебаний. Фрикционные накладки из асбестовой пластмассы крепятся к ведомому диску заклепками, головки которых утоплены. Гаситель крутильных колебаний состоит из двух дисков, имеющих по восемь радиальных отверстий, и восьми пружин с опорными пластинками. К ведомому диску прикреплено кольцо гасителя крутильных колебаний с восемью прорезями, совпадающими с такими же прорезями в ведомом диске. Стальные диски гасителя прикреплены к ступице ведомого диска. В отверстиях дисков гасителя и ведомого диска установлены пружины с опорными пластинами. Снаружи гаситель закрыт маслоотражательными шайбами. Крутильные колебания гасятся за счет трения между стальными дисками гасителя и упругости его пружин. Сцепление автомобиля ГАЗ-53А также однодисковое сухое. Отличие от сцепления автомобиля ЗИЛ-130 заключается в том, что крутящий момент от кожуха сцепления к ведомому диску передается через выступы ведущего диска и рычажки. Кроме того, фрикционные 19

20 накладки ведомого диска с одной стороны прикреплены не непосредственно к диску, а через упругие пружинные пластины. Нажимных пружин у ГАЗ-53А 12. Сцепление автомобиля КамАЗ сухое двухдисковое с автоматической регулировкой положения среднего ведущего диска. Механизм выключения сцепления может иметь механический или гидравлический привод с пневматическим усилителем. На автомобиле ЗИЛ-130 привод выключения сцепления (рис. 5) состоит из педали, возвратной пружины, валика с рычагом, тяги, рычага вилки выключения сцепления, вилки, муфты с упорным шариковым подшипником и оттяжной пружины. Нажатием на педаль сцепления при помощи тяги и валика с вилкой перемещается упорная муфта с упорным подшипником. Упорный подшипник нажимает на внутренние концы рычагов выключения, ведущий диск отводится, освобождая ведомый диск сцепление выключается. Для включения сцепления педаль отпускают, муфта с подшипником под действием возвратной пружины отводится, освобождает рычаги выключения и ведущий диск, прижимаясь пружинами в сторону маховика, зажимает ведомый диск сцепление включается. Рис. 5. Механический привод сцепления: 1 кронштейн педали сцепления; 2 тяга; 3 рычаг вала педали сцепления; 4 рычаг вилки выключения сцепления; 5 вилка выключения сцепления; 6 педаль сцепления 20

21 В автомобиле ГАЗ-53А в отличие от автомобиля ЗИЛ вилка выключения крепится на шаровой опоре. Действие механизма выключения сцепления подобно описанному выше. На автомобиле КамАЗ установлен механизм выключения сцепления с гидравлическим приводом и пневмоусилителем (рис. 6). Привод состоит из педали сцепления, оттяжной пружины, главного цилиндра, пневматического усилителя, трубопроводов и шлангов и рычага вала вилки выключения сцепления. В главном цилиндре располагается поршень с манжетами и пружиной. Пневматический усилитель привода выключения сцепления служит для уменьшения усилия на педаль сцепления при его выключении. Усилитель состоит из двух корпусов, между которыми зажата диафрагма следящего устройства. В корпусе расположен пневматический, гидравлический и следящий поршни. Рис. 6. Гидравлический привод сцепления: 1 ось педали сцепления; 2 эксцентрик; 3 педаль сцепления; 4 толкатель; 5 следящий поршень; 6 манжета; 7 главный цилиндр; 8 трубопровод; 9 рабочий цилиндр; 10 толкатель; 11 гидравлический поршень; 12 перепускной клапан; 13 вилка выключения сцепления; А компенсационное отверстие; Б перепускное отверстие 21

22 При нажатии на педаль сцепления давление жидкости из главного цилиндра передается по трубопроводам и шлангам в пневмоусилитель привода сцепления на гидравлический и следящий поршни. Следящее устройство предназначено для автоматического изменения давления воздуха в пневмоцилиндре, пропорционально усилию на педали сцепления. Поршень перемещается вместе с диафрагмой, в результате чего закрывается выпускной клапан и открывается впускной, что вызывает поступление сжатого воздуха в цилиндр пневматического поршня. Усилия, создаваемые пневматическим и гидравлическим поршнями, суммируются и через толкатель передаются на рычаг вилки, поворачивающей вал и вилку выключения сцепления. При отпускании педали сцепления выпускной клапан открывается, впускной закрыт. Под действием пружин поршни отходят в исходное положение и воздух из цилиндра выпускается в атмосферу. Коробка передач Коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к карданному валу, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции. Во время трогания автомобиля с места при движении на подъем с грузом крутящий момент на колесах должен быть большим, чем при движении по горизонтальному участку дороги, когда автомобиль движется по инерции и сопротивление движению меньше. Для этого на автомобилях применяют ступенчатые шестеренчатые коробки передач. В шестеренчатой передаче, состоящей из двух шестерен, из которых меньшая является ведущей, а большая ведомой, крутящий момент на ведомой шестерне будет большим во столько раз, во сколько число зубьев ведомой шестерни будет больше числа зубьев ведущей. Число, получаемое от деления числа зубьев ведомой шестерни на число зубьев ведущей шестерни, называется передаточным числом. Если в передаче участвует несколько пар шестерен, то общее 22

23 передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче. Для получения крутящего момента, различного по величине и необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Если между ведущей и ведомой шестернями поместить промежуточную шестерню и через нее передавать крутящий момент, то ведомая шестерня изменит направление движения на обратное. Рис. 7. Четырехступенчатая коробка передач грузовых автомобилей ГАЗ: 1 ведущий вал; 2 шестерня ведущего вала; 3, 17 роликовые подшипники; 4 рычаг переключения передач; 5, 15 шестерни третьей передачи; 6, 14 шестерни второй передачи; 7, 11 шестерни первой передачи и заднего хода; 8, 12, 20 шарикоподшипники; 9 фланец; 10 ведомый вал; 13 блок шестерен заднего хода; 16 шестерня постоянного зацепления; 18 промежуточный вал; 19 синхронизатор; 21 вилка; 22 шток; 23 переводная головка 23

24 Коробка передач (рис. 7) состоит из картера, ведущего вала с шестерней, ведомого вала, промежуточного вала, оси шестерни заднего хода, набора шестерен и механизма переключения передач. Картер коробки передач отлит из чугуна и имеет верхнюю и боковую крышки, гнезда для крепления валов и осей. В нижней и боковой стенках сделаны отверстия для слива отработавшего масла и заполнения коробки свежим. Ведущий вал изготовлен из стали вместе с ведущей шестерней и зубчатым венцом. Передним концом ведущий вал установлен в подшипнике в выточке коленчатого вала, а задним в гнезде передней стенки картера. Конструкция ведущего вала выполнена так, что только вeдущая шестерня и венец помещены внутри картера, а на выступающей из коробки шлицованной части вала находится ступица ведомого диска сцепления. Ведомый вал имеет шлицы и передним концом опирается на роликовый подшипник, установленный в выточке ведущего вала. Другой конец ведомого вала в выточке картера коробки расположен в шариковом подшипнике. На шлицах ведомого вала имеются передвижные шестерни. Оси обеих валов совпадают. Промежуточный вал состоит из шестерен различного диаметра, выполненных в виде блока и закрепленных на нем. Блок шестерен посажен на роликовые подшипники на оси или вместе с валом на подшипниках установлен в гнездах стенок картера. Промежуточный вал вращается всегда вместе с ведущим валом, так как их шестерни находятся в постоянном зацеплении. Шестерни заднего хода (одна или в виде блока из двух шестерен) вращаются на оси, закрепленной в отверстиях стенок картера. Механизм переключения передач служит для включения передач, установки шестерен в нейтральное положение и для включения заднего хода. Передачи включают перемещением шестерен или муфт на ведомом валу. В зависимости от количества передвижных шестерен или муфт определяют тип коробки. При двух передвижных шестернях или муфтах коробка двухходовая, а при трех трехходовая. В зависимости от числа передач, включаемых для движения вперед, 24

25 различают трех-, четырех- и пятиступенчатые коробки передач. Механизм переключения передач размещен на верхней крышке, рычаг переключения передач непосредственно на крышке коробки (ГАЗ-53А, ЗИЛ ) или на кронштейне опоры рычага (КамАЗ). Четырехступенчатая коробка передач автомобиля ГАЗ-53А. В коробке передач автомобиля ГАЗ-53А имеются четыре передачи для движения вперед и одна заднего хода (рис. 7). В постоянном зацеплении находится шестерня ведущего и промежуточного валов, шестерни второй и третьей передач промежуточного и ведомого валов. Передачи включают перемещением шестерни первой передачи и синхронизатора, а задний ход включают перемещением блока, состоящего из двух шестерен, расположенных на отдельной оси. Первая передача включается перемещением назад шестерни первой передачи ведомого вала, ее наружные зубья входят в зацепление с шестерней первой передачи промежуточного вала. Вторая передача включается перемещением шестерни первой передачи вперед, ее внутренние зубья входят в зацепление с торцевым венцом шестерни постоянного зацепления второй передачи, закрепляя ее на ведомом валу. Третья передача включается перемещением назад муфты синхронизатора. Внутренние зубья муфты входят в зацепление с торцевым венцом шестерни постоянного зацепления третьей передачи, закрепляя ее на ведомом валу. Четвертая передача включается перемещением вперед муфты синхронизатора, ее зубья входят в зацепление с венцом ведущего вала, соединяя ведущий и ведомый валы. Промежуточный вал в передаче крутящего момента не участвует. Задний ход включается перемещением блока шестерен заднего хода на оси до ввода в зацепление их с шестернями первой передачи промежуточного и ведомого валов. Пятиступенчатая коробка передач автомобиля ЗИЛ На автомобиле ЗИЛ установлена пятиступенчатая трехходовая коробка передач, имеющая пять передач для движения вперед и одну для движения задним ходом (рис. 8). Коробка передач осна- 25

26 щена двумя синхронизаторами для включения второй и третьей, четвертой и пятой передач. Шестерни ведущего, промежуточного и ведомого валов, кроме шестерен первой передачи, находятся в постоянном зацеплении и имеют косые зубья. На промежуточном валу все шестерни, кроме шестерни первой передачи, изготовлены отдельно и закреплены на нем шпонками. На ведомом валу шестерня первой передачи посажена на шлицах, а остальные шестерни могут вращаться на валу свободно. Сливное отверстие картера закрыто пробкой с магнитом для улавливания чугунных и стальных частиц. Сверху коробка передач закрыта крышкой, в которой размещен механизм переключения передач. Два боковых люка закрыты штампованными крышками. На специальных автомобилях в эти люки могут устанавливаться дополнительные механизмы. Первая передача включается перемещением вперед шестерни первой передачи ведомого вала. Вторая передача включается перемещением назад муфты синхронизатора второй и третьей передач. Внутренние зубья муфты входят в зацепление с венцом на шестерне второй передачи, закрепляя ее на ведомом валу. Третья передача включается перемещением вперед муфты синхронизатора. Внутренние зубья муфты входят в зацепление с венцом на шестерне третьей передачи, закрепляя ее на ведомом валу. Четвертая передача включается перемещением назад муфты синхронизатора четвертой и пятой передач. Зубья муфты через венец закрепляют шестерню четвертой передачи на ведомом валу. Пятая передача включается перемещением вперед этой же муфты синхронизатора. При этом наружные зубья муфты входят в зацепление с внутренними зубьями ведущего вала, соединяя его непосредственно с ведомым валом (прямая передача), промежуточный вал в передаче крутящего момента не участвует. 26

27 Рис. 8. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-130: 1 картер; 2 шестерня постоянного зацепления промежуточного вала; 3 промежуточный вал; 4 муфта синхронизатора четвертой и пятой передач; 5 первичный вал; 6 вторичный вал; 7 шток; 8 верхняя крышка картера; 9 пружина предохранителя включения заднего хода; 10 промежуточный рычаг включения первой передачи и заднего хода; 11 штифт; 12 рычаг переключения передач; 13, 27 шестерни четвертой передачи; 14 фиксатор; 15, 26 шестерни третьей передачи; 16 муфта синхронизатора второй и третьей передач; 17, 24 шестерни второй передачи; 18 шестерня первой передачи и заднего хода; 19, 20 шестерни привода спидометра; 21 магнитная пробка для слива масла; 22 шестерня первой передачи промежуточного вала; 23 крышка люка для установки коробки отбора мощности; 25 шестерня заднего хода промежуточного вала Задний ход включается перемещением шестерни первой передачи по шлицам ведомого вала назад до зацепления ее с шестерней блока заднего хода. Передача крутящего момента с промежуточного вала на ведомый будет происходить через дополнительную шестерню, вследствие чего ведомый вал будет вращаться в обратном направлении. Синхронизатор. Бесшумное включение передач возможно при условии предварительного уравнивания окружных скоростей, включаемых в зацепление шестерен. Для этой цели служит синхронизатор. 27

28 Коническая поверхность блокирующего кольца опирается на конический выступ шестерни или ведущего вала и благодаря возникающей между ними силе трения их частота вращения уравнивается. При дальнейшем перемещении муфты ее зубья бесшумно входят в зацепление с венцом шестерни второй передачи или ведущего вала. В автомобиле ЗИЛ применяют синхронизатор инерционного типа. На шестернях второй, третьей и четвертой передач и на ведущем валу выполнены боковые конические выступы с внутренними зубьями для включения. Синхронизатор состоит из муфты с двумя зубчатыми венцами, посаженными на шлицы ведомого вала, двух блокирующих колец с внутренними конусами, трех пальцев и трех фиксирующих разрезных сухарей с пружинами. В муфте выполнено шесть отверстий, имеющих по бокам конусные выточки. Через три из них проходят пальцы, жестко соединяющие блокирующие кольца. В средней части пальцев сделаны выточки с конусными фасками. Через остальные три отверстия проходят разрезные сухари с конусными выточками посредине, внутри которых помещены пружины. При перемещении муфты синхронизатора блокирующие кольца, перемещаясь вместе с муфтой, подводятся до соприкосновения с конусной поверхностью выступа включаемой шестерни. Вследствие разности частот вращения муфты синхронизатора и включаемой шестерни происходит сдвиг блокирующего кольца по отношению к отверстиям диска, и пальцы, опираясь на коническое отверстие муфты, препятствуют дальнейшему ее перемещению. Когда частота вращения шестерни и блокирующего кольца уравнивается, конические поверхности выточек пальцев и отверстий муфты не препятствуют ее дальнейшему перемещению; разрезные сухари сходятся, пружины сжимаются, муфта перемещается и передача включается бесшумно. Механизм переключения передач. Перемещение шестерен при включении и выключении передач в коробке осуществляется при помощи механизма переключения. Механизм переключения передач состоит из рычага, ползунов, вилок переключения, фиксаторов, замков и предохранителя включения заднего хода. Рычаг переключения передач на автомобилях ЗИЛ и ГАЗ-53А установлен на крышке коробки передач. Он имеет утолщение в виде головки, 28

29 входящей в гнездо прилива крышки, и удерживается от проворачивания шпилькой. В отверстиях крышки размещены ползуны, на которых закреплены вилки переключения и переводные головки с пазами. В пазы входит нижний конец рычага, а вилки в выточки передвижных шестерен или муфт синхронизаторов. Для включения передачи верхний конец рычага устанавливают в определенное положение, при этом нижний конец перемещает ползун с вилкой и шестерней до включения нужной передачи. Для удержания шестерен коробки передач во включенном или нейтральном положении служат фиксаторы. Фиксатор состоит из шарика с пружиной в канале, высверленном в крышке коробки передач. На ползуне имеются выемки. При включении передачи или при нейтральном положении шарик под действием пружины входит в выемку, фиксируя ползун в определенном положении. Чтобы переместить ползун, необходимо приложить усилие, достаточное для выталкивания шарика из выемки. Во время переключения передачи нижний конец рычага может устанавливаться на стыке двух переводных головок и перемещать одновременно два ползуна, а следовательно, включать две передачи. Так как ведомый вал не может вращаться с двумя различными частотами, то могут поломаться зубья шестерен. Чтобы не допустить одновременного включения двух передач, применяют замок, который сделан в виде шариков или стержней, размещенных в горизонтальном канале между ползунами. На ползунах выполнены выемки против канала замков, при их расположении соответственно нейтральному положению. Длина стержня замка и диаметр двух шариков равны расстоянию между ползунами плюс одна выемка. Переместить один из ползунов невозможно, пока часть шарика или конец стержня не войдет в выемку соседнего ползуна и не застопорит его. Для предотвращения от включения заднего хода при движении вперед применяют предохранитель, который состоит из плунжера с пружиной в переводной головке. На автомобиле КамАЗ установлен дистанционный привод переключения передач, который состоит из составного рычага со сферической головкой, расположенной на кронштейне опоры, рычагов передней тяги, передней и промежу- 29

30 точной тяги, соединенной с рычагом, механизма переключения передач, расположенного в корпусе на крышке коробки передач. Управление механизмом переключения передач делителя осуществляется пневматической системой. При включении переключателя на рычаге переключения передач в верхнее или нижнее положение с помощью троса перемещают золотник крана управления и сжатый воздух от редукционного клапана подводится к воздухораспределителю, устанавливая его золотник в одно из двух крайних положений. При нажатии на педаль сцепления упор толкателя открывает клапан включения делителя, через который воздух поступает в ту или другую полость силового цилиндра, передвигает поршень со штоком и вилку включения синхронизатора делителя. В коробке передач применяют автотракторное трансмиссионное масло ТАП 15-В летом, ТС-10 зимой. Для автомобиля КамАЗ используется масло ТС-14,5 с присадкой ДФ-11. Трансмиссионное масло получают из мазута путем отстаивания. Это масло имеет большую вязкость, чем масло для двигателей и отличается высокой маслянистостью (способностью хорошо прилипать к смазываемой поверхности). Трансмиссионное масло может быть летнее и зимнее. Для заливки масла в картере имеется отверстие, закрываемое пробкой. Уровень масла должен быть у края заливного отверстия. Сливают масло из картера через нижнее отверстие (в автомобилях КамАЗ для слива масла имеются два отверстия в коробке передач и одно в делителе). Для автомобиля ЗИЛ масло меняют через шесть ТО-2, а для ГАЗ-53А и КамАЗ через одно ТО-2. Смена производится также два раза в год при сезонном обслуживании. При каждом ТО-1 производятся проверка уровня и доливка масла. Карданная передача Крутящий момент от коробки передач к ведущему мосту должен передаваться под углом, меняющим свою величину при изменении нагрузки и толчках во время движения автомобиля по неровной дороге. Для передачи крутящего момента к ведущим мостам под изменяющимся углом служит карданная передача. К карданной передаче относятся (рис. 9, 10) валы, шлицевая втулка, карданные шарниры и промежуточная опора с подшипником. 30

31 Валы карданной передачи изготовлены из тонкостенных стальных труб. Чтобы длина карданного вала была меньше, на автомобилях применяют промежуточный карданный вал, который одним концом присоединен к ведомому валу коробки передач, а другим к основному карданному валу. Закреплен промежуточный вал на промежуточной опоре, состоящей из кронштейна, резиновой подушки и шарикового подшипника Между шипами и стенками отверстий установлен игольчатый подшипник. Подшипник состоит из стального стакана и набора тонких игл (роликов). Чтобы из подшипников не выдавливалась смазка, устанавливают торцевое уплотнение и сальник. Подшипники закреплены в отверстиях вилки при помощи крышек с винтами или замоча б Рис. 9. Карданная передача: а общий вид; б карданный шарнир; в промежуточная опора карданной передачи; 1, 4, 6 карданные шарниры; 2 промежуточный карданный вал; 3 промежуточная опора; 5 основной карданный вал; 7 задний мост; 8 стакан подшипника; 9 игольчатый подшипник; 10, 13 вилки; 11 крестовина; 12 масленка в а б Рис. 10. Схемы карданных передач автомобилей повышенной проходимости: а ГАЗ 66; б ЗИЛ-131; 1 передний мост; 2 коробка передач; 3, 5 карданные валы; 4 раздаточная коробка; 6 задний мост; 7 средний мост 31

32 ными кольцами. Недостатком жесткого карданного шарнира с крестовиной является неравномерность вращения и сравнительно небольшой угол (до 24 ), при котором можно передавать крутящий момент. В передних ведущих мостах, где необходимо обеспечить равномерность вращения и передачу крутящего момента под большим углом, применяют карданные шарниры равных угловых скоростей (рис. 11), состоящие из двух фасонных кулаков с овальными канавками, четырех ведущих и одного центрирующего шариков, пальца и стопорной шпильки. Ведущие шарики посажены в канавках свободно, а центрирующий закреплен на пальце в одном из кулаков. Крутящий момент этим сочленением может передаваться с равной угловой скоростью под углом до 35. Рис. 11. Шариковый кардан равных угловых скоростей: 1, 2 вилки кардана; 3 центральный шарик, штифт; 4 втулка; 5 шарики В автомобилях повышенной проходимости, с несколькими ведущими мостами, карданная передача имеет несколько валов с карданными шарнирами. Если ведущими являются два моста передний и задний, то к карданной передаче относят промежуточный вал от коробки передач к раздаточной коробке и от раздаточной коробки два карданных вала переднему и заднему ведущим мостам. На автомобиле КамАЗ карданная передача состоит из двух карданных валов: вала привода промежуточного моста и вала привода заднего моста. Устройства карданных сочленений автомобилей КамАЗ и ЗИЛ-130 аналогичны друг другу. 32

33 Главная передача Валы, приводящие во вращение колеса, на автомобиле размещены по отношению к его оси и к карданному валу под углом 90. Чтобы увеличить крутящий момент и передать его под углом 90, применяют главную передачу. Главная передача может быть одинарной, состоящей из одной пары конических шестерен, и двойной, состоящей из одной пары конических и одной пары цилиндрических шестерен. Передаточные числа главных передач автомобилей следующие: ЗИЛ-130 6,32, ГАЗ-53А 6,83, КамАЗ 7,22, 6,53; 5,94; 5,43. Передаточные числа 7,22 и 6,53 предназначены для автомобилей в составе автопоезда и седельных тягачей, а передаточные числа 5,94 и 5,43 для одиночных автомобилей. Рис. 12. Одинарная главная передача, дифференциал и полуоси (автомобиля ГАЗ-66А): 1 упор ведомой шестерни; 2, 6 регулировочные прокладки; 3, 7, 19 конические роликовые подшипники; 4 фланец; 5 вал ведущей шестерни; 8 цилиндрический роликовый подшипник; 9 картер; 10 гайка; 11 полуось; 12 правая чашка дифференциала; 13 стопорная пластина; 14 крышка; 15 полуосевая шестерня; 16 крестовина сателлитов; 17 ведомая шестерня; 18 левая чашка дифференциала; 20 сателлит; 21 ведущая шестерня главной передачи На автомобиле ГАЗ-66А (рис. 12) установлена одинарная главная передача, состоящая из ведущей малой конической шестерни, выполненной вместе с валом, и ведомой большой конической шестерни. Для достижения бесшумной и плавной работы применяют шестерни со спиральными зубьями. Вал малой конической шестерни установлен на двух конических и одном цилиндрическом подшипниках. 33

34 Большая коническая шестерня закреплена на коробке дифференциала и вместе с ней установлена на двух конических подшипниках в картере заднего моста. Для снижения центра тяжести, а следовательно, повышения устойчивости автомобиля необходимо карданный вал и ведущую шестерню главной передачи разместить как можно ниже. На автомобилях ГАЗ-53А применяют гипоидную главную передачу, где ось ведущей малой конической шестерни смещена вниз по отношению к оси ведомой. На автомобилях ЗИЛ-130 (рис. 13) и КамАЗ применяют двойную главную передачу, у которой крутящий момент передается через две пары шестерен одну пару конических и одну пару цилиндрических. Ведущий вал вместе с малой конической шестерней приводит во вращение ведомую коническую шестерню, закрепленную на фланце промежуточного вала. Вместе с промежуточным валом выполнена малая цилиндрическая шестерня, приводящая во вращение большую цилиндрическую шестерню. Рис. 13. Двойная главная передача, дифференциал и полуоси: 1 фланец; 2, 3 регулировочные прокладки; 4 ведущая коническая шестерня; 5 ведомая коническая шестерня; 6 ведомая цилиндрическая шестерня; 7, 10 чашки дифференциала; 8 сателлиты; 9 шестерни полуоси; 11 полуось; 12 крестовина; 13 ведущая цилиндрическая шестерня; 14 регулировочные шайбы Большая цилиндрическая шестерня закреплена на коробке дифференциала и вместе с ней вращается на подшипниках и в гнездах картера ведущего моста. 34

35 Дифференциал и полуоси Ведущие колеса должны в определенных условиях вращаться с неодинаковой частотой. Механизм, который обеспечивает вращение колёс с разной частотой, называется дифференциалом. Крутящий момент от дифференциала к колесам должен передаваться через две отдельные полуоси. Каждая полуось соединена сателлитами дифференциала при помощи полуосевых шестерен. Полуосевые шестерни своими шлицованными отверстиями насажены на полуось. Другой конец полуосей соединен фланцем со ступицами колес. На грузовых автомобилях установлены полностью разгруженные полуоси (рис. 14, а), которые передают только крутящий момент. Все остальные нагрузки воспринимаются кожухом полуоси, в котором на подшипниках имеются ступицы колес. На автомобиле КамАЗ для уменьшения нагрузки на ось устанавливают два ведущих моста средний и задний. Для равномерного распределения крутящего момента между двумя ведущими мостами в трансмиссию введен межосевой дифференциал, находящийся в промежуточном мосту. Дифференциал с механизмом блокировки собран в отдельном картере, который крепится болтами к фланцу стакана подшипникового узла ведущей конической шестерни среднего моста. В картере имеются правая и левая чашки межосевого дифб а Рис. 14. Типы полуосей: а полуразгруженная; б полностью разгруженная 35