Устройство привода ведущих колес

На примере переднеприводного автомобиля ВАЗ изучить конструкцию приводов (шрусов) и освоить технику снятия и установку привода колес.

Пояснение к работе:

Крутящий момент от коробки передач передается непосредственно к ведущим колесам, а трансформируется через механизм, называемый дифференциалом привода.

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами автомобиля и дает им возможность вращаться с разными угловыми скоростями.

Распределение крутящего момента поровну между ведущими колесами целесообразно в случаях, когда автомобиль движется по дороге с высоким коэффициентом сцепления шин с дорогой. При этом уменьшается нагруженность привода колес, замедляется изнашивание шин и снижается расход топлива.

Однако ведущие колеса не всегда могут вращаться с разной угловой скоростью. При движении на закруглениях улиц и дорог, при повороте внутренние колеса катятся по дуге меньшего радиуса и проходят меньший путь, чем колеса, катящиеся по дуге большего радиуса, т.е. по внешней колее. Следовательно, внешние колеса должны вращаться быстрее внутренних. Частота вращения колес также будет разной при движении автомобиля по неровностям дорог и при разном диаметре шин. Ведущие колеса могут иметь неодинаковый диаметр из-за ненормального давления воздуха в шинах, разного износа шин или неравномерное распределение груза в кузове автомобиля.

Чтобы ведущие колеса автомобиля могли вращаться с разной частотой и проходить разные пути, необходимо устанавливать их не на общей оси, а на отдельных приводных валах и соединять эти валы специальным механизмом, способным обеспечивать вращение колес с разной частотой.

Таким механизмом является дифференциал. Он передает крутящий момент с ведомой шестерни главной передачи на приводные валы колес, у заднеприводных автомобилей это полуоси. У переднеприводных автомобилей – это привода (шрусы).

Особенность переднеприводнго автомобиля заключается прежде всего в том, что передние управляемые колеса являются одновременно движущими. Для поворота ведущих колес на валах (полуосях) привода имеют шаровые шарниры, которые должны допускать поворот колес без изменения скорости их вращения. Этому условию удовлетворяют карданы равных угловых скоростей (синхронные шаровые шарниры). Обычный карданный шарнир в этих условиях быстро выходит из строя, так как при отклонениях его ведущего и ведомого звеньев создается неравномерная по угловой скорости передача вращения на ведомое звено. Это вызывает перегрузку валов привода и быстрый износ карданного шарнира.

У современных переднеприводных автомобилей для привода передних колес применяются полуоси с двумя синхронными шаровыми шарнирами: у ведущего колеса жесткого типа (с угловой степенью свободы), у силового агрегата универсального типа (с угловой и осевой степенью свободы).

Применяемый на автомобиле ВАЗ привод передних колес компактен и надежен. Долговечность привода при правильной эксплуатации автомобиля обеспечивается совершенством конструкции шарниров, подбором улучшенных материалов, точностью изготовления деталей, хорошей герметичностью шарниров и применением специальной смазки.

Привод каждого колеса состоит из двух шарниров равных угловых скоростей и вала 10, который у привода левого колеса (маленький) сплошной, а у правого (большой) трубчатый.

Наружный шарнир состоит из корпуса 1, сепаратора 6, внутренней обоймы 3, и шести шариков. В корпусе шарнира и обойме выполнены канавки для размещения шариков. Канавки в продольной плоскости выполнены по радиусу, что обеспечивает угол поворота наружного шарнира до 40⁰. Шлицевый наконечник корпуса шарнира устанавливается в ступицу колеса и крепится к ней гайкой. Обойма 3, устанавливается на шлицах вала 10 между упорным кольцом 7 и стопорным кольцом 2.

Внутренний шарнир отличается от наружного тем, что дорожки корпуса и обоймы выполнены прямыми, а не радиусными, что позволяет деталям шарнира перемещаться в продольном направлении. Это необходимо для компенсации перемещений, вызванных колебаниями передней подвески и силового агрегата.

На демонстрационном автомобиле ВАЗ с передним приводом снять привод и зарисовать устройство привода в сборе.

Порядок выполнения практической работы:

Устанавливаем автомобиль на подъемник или смотровую канаву и выполняют с обеих сторон автомобиля следующие операции.

1. Ослабляют болты крепления переднего колеса, снимают колпак, ступицы и отвертывают гайку крепления ступицы колеса на корпусе наружного шарнира;

2. Вывешивают переднюю часть автомобиля и снимают переднее колесо;

3. Отсоединяют шаровой шарнир рычага подвески от поворотного кулака, отвернув болты его крепления;

4. Отводя в сторону телескопическую стойку передней подвески, вынимают из ступицы шлицевой хвостовик наружного шарнира;

5. Сливают масло из коробки передач;

6. Ударным съемником или молотком через выколотку выбивают корпус внутреннего шарнира из отверстия полуосевой шестерни;

7. Снимают привод колеса.

8. После отсоединения валов от коробки передач необходимо фиксировать полуосевые шестерни оправкой или технологической заглушкой, чтобы они не выпали в картер коробки передач.

9. Зарисовать привод в сборе в отчете и практической работе.

Установка привода колеса ведется в обратной последовательности. При этом обязательно заменяется стопорное кольцо 13 корпуса внутреннего шарнира, чтобы не допустить самопроизвольного разъединения привода колеса и полуосевой шестерни. При необходимости замены сальника полуоси пользуются оправкой.

1. Где и зачем устанавливают дифференциал?

2. Назначение приводов и полуосей

3. Чем отличается вал привода левого колеса от привода правого колеса ВАЗ 2110?

4. В какой последовательности выполняют работы по снятию и установки приводов?

5. Расскажите устройство шрусов.

Оборудование и инструмент применяемый при выполнении практической работы:1. Набор гаечных ключей

2.Привод переднеприводного леггового автомобиля в сборе

В.К.Вахлаев, М.Г. Шатров, А.А. Юриевский

Правило безопасности выполнения задания:

При работе с использованием подъемника будьте осторожны; Перед его включением убедитесь в отсутствии людей в опасной зоне.

Назначение и устройство приводов ведущих колес

Приводы ведущих колес предназначены для передачи крутящего момента от главной передачи к колесам .

На легковых автомобилях получили распространение две конструкции привода, которые применяются в зависимости от типа подвески (типы подвесок рассмотрены в главе «Ходовая часть»).

Первая конструкция — полуоси, установленные в жестком картере на подшипниках. Полуоси с картером и главной передачей образуют мост. Конструкция моста показана на рисунке ниже. В случае применения моста подвеска является зависимой. Стойки стабилизатора поперечной устойчивости обеспечивают подвижное соединение упругого стабилизатора со ступицей или поворотным кулаком. Мы бы рекомендовали полиуретановые стойки стабилизатора Триалли.

Вторая конструкция — приводы с шарнирами равных угловых скоростей. В этом случае допускается взаимное перемещение колес друг относительно друга и относительно главной передачи. Также возможен поворот управляемых колес.

Задний мост

Общий вид привода передних колес с шарнирами равных угловых скоростей показан на нашем сайте в разделе «Ходовая часть».

Принцип работы такого привода следующий. Внутренние шарниры 11 (рисунок ниже) шлицами соединены с полуосевыми шестернями дифференциала, куда приходит крутящий момент от коробки передач.

1 — гайка ступицы; 2-упорная шайба гайки; 3-корпус наружного шарнира; 4-большой хомут чехла наружного шарнира; 5 — защитный чехол наружного шарнира; 6 — малый хомут чехла наружного шарнира; 7 — вал привода; 8 — малый хомут чехла внутреннего шарнира; 9 — защитный чехол внутреннего шарнира; 10 — большой хомут чехла внутреннего шарнира; 11 — корпус внутреннего шарнира; 12 — стопорное кольцо хвостовика внутреннего шарнира; 13 — внутренняя обойма внутреннего шарнира; 14 — шарики внутреннего шарнира; 15 — сепаратор внутреннего шарнира; 16 — фиксатор внутреннего шарнира; 17 — стопорное кольцо обоймы внутреннего шарнира; 18 — упорное кольцо обоймы внутреннего шарнира; 19 — упорное кольцо обоймы наружного шарнира; 20 — стопорное кольцо обоймы наружного шарнира; 21 — внутренняя обойма наружного шарнира; 22 — шарики наружного шарнира; 23 — сепаратор наружного шарнира

Далее крутящий момент передается с внутренних шарниров на валы 7, а затем на наружные шарниры 3. На шлицах наружных шарниров установлены ступицы ведущих колес. Таким образом, крутящий момент передается от главной передачи к колесам автомобиля.

Наличие шариков 14 и 22 позволяет шарнирам поворачиваться на некоторый угол относительно вала, поэтому колесо имеет возможность перемещаться относительно главной передачи и противоположного колеса этой же оси. Вместо шариков в шарнире равных угловых скоростей могут быть установлены три подшипника особой формы. Такие шарниры называются «трипод».

ликбез от дилетанта estimata

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

четверг, 16 апреля 2020 г.

Виды приводов (ведущие колёса) автомобиля

Передний привод автомобиля

Настоящую победу эта конструкция одержала в 1959 году при выпуске на рынок знаменитой Mini, которая предопределила популярность переднего привода на десятилетия вперед. Создатель Mini Алекс Иссигонис разместил маленький движок машины не вдоль ее оси, а поперек. Трансмиссию и дифференциал он собрал в одном корпусе и засунул под капот позади двигателя. Даже если мотор размещался по старинке, вдоль – все равно все элементы трансмиссии оказываются под капотом. Поскольку передние колеса при такой компоновке должны и отвечать за руление, и тянуть машину вперед, они стыкуются с полуосями посредством сложных соединительных узлов, называемых «шарниры равных угловых скоростей» — ШРУСы. ШРУСы уверенно передают усилие привода даже в тех ситуациях, когда колесо круто повернуто относительно полуоси.

• в салоне больше простора для пассажиров и багажа
• некоторая экономия горючего благодаря уменьшению общего веса машины
• лучшее сцепление с мокрой дорогой, так как на ведущие колеса приходится большой вес.

• более активный износ передних шин и подвески
• плотная упаковка всех узлов в подкапотном пространстве, что затрудняет ремонт и обслуживание
• ограничения на тяговое усилие из-за опасности потерять управление
• ухудшенное сцепление с мокрой дорогой при езде в гору

Более подробно об этом сказано в статье «Передний привод автомобиля»

Задний (классический) привод автомобиля

В течении очень многих лет эта система оставалась практически единственной в мировом автомобилестроении, за что и получила название «классической».

Двигатель размещен строго вдоль оси автомобиля, коробка передач привинчена к нему намертво и передает вращение через карданный вал к дифференциалу заднего моста. Дифференциал разворачивает ось вращения на 90 градусов и передает вращение задним колесам. (У некоторых спортивных автомобилей – «корветов», «Феррари» и «порше» — коробка передач и дифференциал объединены в общий блок и размещены у заднего моста.) Карданный вал снабжен с обоих концов двумя шарнирами Кардана плюс продольно скользящим шлицевым соединением, что позволяет беспроблемно смещать двигатель и подвеску во всех направлениях друг относительно друга.

Достоинства заднего привода автомобиля:

• оптимальная развесовка автомобиля обеспечивает более легкое и послушное управление
• упрощается обслуживание и ремонт, поскольку основные узлы разнесены друг от друга
• меньший износ, поскольку передние колеса отвечают только за руление, а задние – за тягу.

• плохое поведение на мокрой дороге, если не использовать системы электронного управления
• некоторые неудобства в салоне для пассажиров и размещения груза.

Полный привод автомобиля

В настоящей полноприводной машине используется дополнительная раздаточная коробка, расположенная после главной коробки и распределяющая усилия между передним и задним мостами. Когда ее включают, она приводит в движение два независимых карданных вала, подключенный каждый к своему дифференциалу. И если настоящий «проходимец» барахтается в настоящем бездорожье, то никакой межосевой дифференциал ему не нужен.

RWD, FWD, 4WD или AWD — какие типы привода существуют (и их особенности)

25 октября 2018 Категория: Секреты автомобилей.

Не все знают, как расшифровываются типы привода современных авто — RWD, FWD, 4WD, AWD. Давайте посмотрим, в чем особенности, преимущества и недостатки каждого типа привода.

RWD — задний привод

Задний привод — классический, им оснащались первые автмомобили еще в 30-х гг. прошлого века.

Двигатель располагается спереди, крутящий момент передается через КП, карданный вал и мост на заднюю ось колес.

Сегодня RWD встречается на старых авто и некоторых современных автомобилях премиум-класса (BMW, Toyota), а также устанавливается на спорткары. Особенно ценят задний привод любители дрифтинга.

Достоинства заднего привода — автомобили на нем отличаются отличной динамикой разгона, потому что когда водитель нажимает на газ, вес машины передается на заднюю ось.

Из-за того, что на авто с задним приводом передняя пара колес только задает траекторию поворота, уменьшается его радиус, что позволяет водителю удачно «вписываться» в изгибы дороги даже на большой скорости. Кузов на заднеприводных автомобилях не вибрирует от работы двигателя вообще, что повышает комфорт пассажиров.

Из минусов привода RWD — дороговизна его исполнения, а также конструктивные особенности: из-за наличия карданного вала, через который передается крутящий момент на колеса, используются специальные туннели, в результате полезная площадь внутри салона и багажника уменьшается.

Также к недостаткам заднеприводных автомобилей относят управляемость: на заснеженной скользкой дороге машина с RWD легко уходит в занос, поэтому задний привод рекомендуется для более опытных водителей. В то же время, справиться с заносом или не допустить его на заднеприводном автомобиле проще — достаточно слегка повернуть руль в обратную сторону.

FWD — передний привод

Передний привод устанавливается на абсолютное большинство современных автомобилей.

Двигатель и КП расположены спереди, чаще — поперечно. Крутящий момент от мотора посредством ШРУСа передается на колеса передней оси.

Двигатель в автомобилях с FWD может устанавливаться продольно или поперечно установлен находиться перед, за, или над передней осью.

Встречается три типа компоновки мотора переднеприводных авто:

• последовательная, когда двигатель, главная передача и коробка передач размещены друг за другом на одной оси;
• параллельная, когда двигатель и трансмиссия располагаются на двух параллельных осях на одной высоте;
• этажная, когда двигатель расположен над трансмиссией.

В любом случае, главной отличительной чертой устройства переднего привода является то, что двигатель, КП, привод и дифференциал объединены в единый блок передачи крутящего момента на переднюю ось.

Это одновременно преимущество и недостаток FWD: такое решение более выгодно в производстве, а отсутствие карданного вала позволяет максимально использовать пространство салона и снизить общий вес автомобиля. В то же время, конструкция самого узла усложняется, сложность ремонта возрастает.

Плюс нюансы по управляемости — да, заднеприводной автомобиль легче срывается в занос, но и выйти из него на RWD проще.

К преимуществам переднеприводных автомомобилей относят легкость в управляемости, хорошую проходимость — прибавив «газу», на машине с FWD можно выбраться из снежной каши и подняться под горку, потому что вес передней части автомобиля не смещается назад и передние колеса гребут, тащат машину за собой.

Зимой из-за того, что вес двигателя нагружает ведущую переднюю ось, создается лучшее сцепление с дорогой. Поэтому автомобили с передним приводом рекомендованы новичкам.

А еще переднеприводные автомобили — это выгодно. Во-первых, массовость их производства и констррукция обходится производителю и, следовательно, покупателю дешевле других типов привода. Во-вторых, из-за короткой трансмиссии двигатель теряет в мощности меньше, чем в случае с задним или полным приводом, что выражается в меньшем расходе топлива. Да и в обслуживании автомобили с FWD дешевле.

К минусам переднеприводных автомобилей относят низкий акустический комфорт — водитель всегда будет ощущать вибрации от двигателя, которые передаются на кузов.

Из-за того, что шарнир равных угловых скоростей полностью совмещен с рулевым управлением, на машинах с FWD радиус поворота будет выше, чем в случае заднеприводного авто — и это надо учитывать, заранее тормозить перед тем, как входить в поворот. Сами шарниры догостоящие, и если выходят из строя, владелец сталкивается с дорогостоящим ремонтом.

Из-за того, что передние колеса на автомобилях с FWD чрезмерно нагружены (они и передают крутящий момент, и управляют движением автомобиля, и демпфируют неровности дороги), а центр тяжести смещен на переднюю ось, маневренность переднеприводных автомобилей и динамика разгона оставляет желать лучшего. При интенсивном разгоне на переднеприводном автомобиле передние колеса могут пробуксовывать.

Если на переднеприводном автомобиле двигатель расположен поперечно, на колеса ставятся ШРУСы разной длины, что приводит к тому, что при ускорении машину начинает тянуть вправо или влево — и владелец вынужден применять «силовое подруливание», что также не добавляет комфорта вождению.

4WD — полный привод (постоянный и подключаемый)

Встречается два типа полного привода- постоянный (Full-Time) и подключаемый (Part-Time).

• В первом варианте крутящий момент перманентно передается на заднюю и переднюю ось, как правило, в соотношении 50/50.
• Во втором по умолчанию задействуется одна ось, но при необходимости подключается и другая.

Существует также «полный привод по требованию», который активируется кнопкой в салоне или решением управляющей электроники. Но он относится уже к типу AWD.

Подключаемый полный привод (Part-Time) достаточно просто устроен: передний мост жестко подключен, задний подключается посредством простой механической муфты — и никаких дифференциалов.

Из-за такого жесткого зацепления, распределение крутящего момента по осям одинаковое.

Таким типом полного привода оборудованы настоящие внедорожники (УАЗ, Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Suzuki Jimny), пикапы (Ford Ranger, Nissan Navara) и военная техника.

Такие автомобили обладают фантастической проходимостью, а вот на асфальте это заднеприводная техника, которая требует к себе особого отношения. В частности, такой тип подключаемого полного привода на дорогах с твердым покрытием оборачивается сниженной управляемостью. Высокая нагрузка на трансмиссию быстро выводит ее из строя. Покрышки стираются тоже достаточно быстро.

Постоянный полный привод (Full-Time) — пожалуй, самый технически сложный и дорогостоящий тип привода современных автомобилей.

В данной конструкции присутствует и межосевой дифференциал, и межколесные дифференциалы для оптимального распределения передаваемой мощности на каждое колесо. А к межосевому дифференциалу прилагается и механизм его блокировки, который увеличивает проходимость автомобиля.

Сегмент постоянного полного привода — премиальные внедорожники типа Mercedes Gelendewagen. Также привод 4WD с блокировкой межосевого дифференциала применяется как дорогая опция на премиальных автомобилях, которая повышает стабильность машины и придает ей отличные динамические характеристики.

Причем чтобы постоянный полный привод не требовал других приемов управления, производители стремятся придать таким автомобилям характер заднеприводных, неравномерно (например, 30/70, как в Mercedes-Benz в версии 4Motion) распределяя нагрузку между осями. Или предусматривают распределение крутящего момента не только между передним и задним мостом, но и между колесами, что позволяет достичь превосходной управляемости, особенно в поворотах, когда до 70% крутящего момента перекидывается, например, на внешнее заднее колесо. Пример воплощения — система привода Honda SH-AWD.

Как видим, основное преимущество полноприводных автомобилей — их проходимость, быстрая динамика, отсутствие пробуксовывания колес, малый риск заноса.

Оптимальное распределение крутящего момента по осям и колесам дает замечательную курсовую устойчивость автомобилю, особенно в поворотах.

К недостаткам постоянного полного привода относится сложность конструкции, обилие дополнительных устройств и управляющей электроники — все это сказывается и на стоимости автомобиля, и на стоимости его эксплуатации и ремонта.

Расход топлива на полноприводных автомобилях существенно выше за счет потери мощности в передаче крутящего момента сразу на две оси.

В целом, полный привод сегодня выполняет роль скорее дорогостоящей опции на премиум-автомобилях.

Действительно необходимым он остается только на брутальных рамных внедорожниках — но это уже совсем другая история.

AWD — автоматически подключаемый полный привод

All-Wheel Drive — современный этап эволюции подключаемого полного привода.

Как и в случае с Part-Time приводом, вторая ось здесь подключается по требованию, но здесь для выполнения требования достаточно активировать соответствующий режим, нажав на копку в салоне. Другой вариант, когда вторая ось подключается при проскальзывании колес ведущей оси, автоматически.

Как правило, основной ведущей осью является передняя, а при необходимости подключается полный привод, и крутящий момент начинает перекидываться и на задний мост в соотношении в основном 60/40 на переднюю/заднюю ось.

Реализуется это посредством межосевой муфты. Дифференциал отсутствует, а благодаря тому, что гидравлическая или электромагнитная муфта допускает проскальзывание осей, улучшается управляемость автомобилем в режиме полного привода.

Отсюда следует и недостаток привода AWD — перегрев муфты из-за постоянного высокого трения. В этом случае муфта или перестает подавать крутящий момент, или вовсе выходит из строя. Из-за этого серьезные офф-роадные условия таким машинам противопоказаны.

Особенностью автомобилей с AWD является «защита от дурака». То есть владелец может перед трудным участком дороги заблокировать муфту, чтобы полный привод остался включенным, но если электроника определит скорость как превышающую безопасную при данном режиме движения, муфра может самостоятельно разблокироваться.

Повсеместно AWD встречается на кроссоверах типа Renault Duster, Nissan Terrano, Mitsubishi Outlander, Toyota RAV4, Kia Sportage и др. Популярность этого типа привода только растет.

Преимущества привода AWD — он более экономичен в плане топливного расхода, чем полноценный полный привод, при этом существенно помогает водителю в сложных ситуациях — крутой подъем, резкое ускорение и плохое покрытие дороги.

Минусы AWD — сложная конструкция, лишний вес, дороговизна обслуживания и ремонта. По сравнению с классическим полным приводом, All-Wheel Drive менее долговечна и надежна.

Какой привод в автомобиле выбрать

Первое, о чем стоит подумать при выборе типа привода — где вы живете и где собираетесь ездить.

Для езды по городу лучше выбирать передний или задний привод. Сцепления с дорогой одной оси вполне хватит для уверенной езды по асфальту и трассе, а вы сэкономите не только на стоимости автомобиля, но и на его обслуживании и расходах на топливо. Для зимней эксплуатации купите хорошую зимнюю резину — этого хватит, чтобы чувствовать себя уверенно на дороге.

Если снега в вашем регионе выпадает много, между задним и передним приводом выбирайте передний — за счет большого веса передней оси передние колеса имеют большее сцепление с дорогой, и шансов забуксовать и уйти в занос у вас будет меньше.

Автомобили с приводом AWD как компромиссный вариант между полным и передним приводом справятся с легким бездорожьем, вроде съезда с дороги на тропу и гравий, но не предназначены для того, чтобы «месить грязь». Да и клиренс у паркетников существенно ниже, и геометрической проходимостью настоящих внедорожников они не отличаются.

Другой важный критерий выбора — ваши материальные возможности.

• Паркетники с AWD — лучший выбор для города и зимней эксплуатации, если водителя не пугают расходы на топливо и сервисное обслуживание.
• Хотите экономить и ездите в основном по городу? Покупайте переднеприводной автомобиль.
• Для получения драйва от вождения стоит присмотреться кзаднеприводным автомобилям. Не стоит их выбирать, если вы неопытный водитель — они требуют мастерского обращения из-за высокой динамики разгона и опасностью уйти в занос / дрифт.
• Полноприводные автомобили рекомендованы обитателям местности с трудными погодными условиями и плохо проходимыми дорогами. Они подойдут жителям горной местности и любителям офф-роад маршрутов. Для остальных 4WD — просто очень дорогая опция, повышающая управляемость премиальных автомобилей.

О самых распространенных типах подвески мы писал здесь.

Качественные запчасти для вашего автомобиля предлагает наша разборка

ООО «РитейлМоторс» УНП 191477517, з арегистрировано Мингорисполкомом 20 марта 2012г.
Регистрационный номер в торговом реестре 402310, д ата регистрации 11 января 2018г.
Юридический и почтовый адрес: 220020 г. Минск, ул. Тимирязева, д. 85а, пом. 204