Устройство деталей ГРМ двигателей автомобилей ЗИЛ, ВАЗ, ЗМЗ, КамАЗ.

В ГРМ входит распределительный вал (рис. 4.3), который может иметь нижнее (ЗИЛ, КамАЗ) и верхнее расположение (ЗМЗ). В зависимости от расположения зависит и привод распределительного вала, если нижнее – шестеренчатый, верхнее – цепная или ремённая.

Распределительный вал состоит из пяти опорных шеек, между ними находятся кулачки. На валу выполнена за одно целое шестерня привода масляного насоса и эксцентрик. Шестерня может быть текстолитовой на стальной ступице, а на автомобиле ЗИЛ она чугунная. На каждой опорной шейке есть Y – образное отверстие, а у ЗИЛа только на центральной шейке, чтобы подавать масло к коромыслу. На переднем конце всех распределительных валов есть осевое и радиальное отверстие для смазки шестерни. У двигателей ВАЗ на валу нет эксцентрика. Корпус распределительного вала выполняется из литого высокооловянистого алюминия.

Рис. 4.3. Детали механизмов газораспределения и элементы приводов двигателей:

а-ЯМЗ-236М; б-КамАЗ-740.10; в—ЗИЛ-508.10; г—ЗМЗ-53-11; 1 — распределительный вал; 2—зуб­чатое колесо распределительного вала; 3—-шестерня привода топливного насоса; 4— упорный фланец; 5— передняя опорная втулка; 6 — задняя опорная втулка; 7 — опорные шейки; 8 -кулачки распределительного нала; 9 — шпонка; 10 — корпус подшипника с фланцем; 11— распорное кольцо; 12- пружина; 13 — корпус валика привода; 14—привод распределители и масляного насоса; 15—противовес; 16 — эксцентрик, 17 — шайба; 18 — болт крепления шестерни; 14 — привод центробежного датчика; 20 — гайка: 21- замковая шайба

Толкатели передают усилия от кулачков распределительного вала к штангам или непосредственно к клапанам (рис. 4.4). Они бывают цилиндрические (стальные) (ЗМЗ), цилиндрические (КамАЗ) и роликовые (литой стальной) (ЯМЗ – 236, 238).

Рис. 4.4. Толкатели:

а—тарельчатый со сферической опорной поверх­ностью, б—цилиндрический (поршневой); в—рычажно-роликовый; 1—распределительный вал; 2—кулачок; 3—толкатель; 4 — регулировочный болт; 5— контргайка; 6— штанги; 7—отверстие для слива масла; 8—пята; 9 — ролик; 10—игольчатый под­шипник, 11—ось ролики; 12—втулка; 13—вилка толкателя

Штангапередает усилие от толкате­ля к коромыслу. Она должна обладать достаточной устойчивостью на продоль­ный изгиб, иметь возможно меньшую массу и высокую износостойкость рабо­чих поверхностей. Штанги изготавливают из прутка алюминиевого сплава (двига­тели автомобилей ГАЗ-53-12, ГАЗ-24-10 «Волга»), стального прутка с закаленными и обработанными рабочими поверхностями (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410) или стальной трубки (двигатели автомоби­лей МАЗ-5335, КамАЗ-5320 и др.). На концы штанг из алюминиевого сплава и стальной трубки напрессованы сталь­ные, термически обработанные наконеч­ники для шарнирного соединения с коро­мыслом и толкателем.

Коромысло 8 (рис. 3.5, а) служит для передачи усилия от штанги к стержню клапана. В один конец коромысла, обращенный к штанге, ввертывается регулировочный винт 7 с фиксирующей его контргайкой 9. В зависимости от типа наконечника штанги головка болта выполняется с наружной (двигатели автомобиля МАЗ-5335) или внутренней (двигатели авто­мобилей ГАЗ-53-12, ЗИЛ-431410),сферой. Для повышения износостойкости поверх­ность сферической части головки болта термически обрабатывают и шлифуют. На поверхности болта выполняется коль­цевая проточка, а в теле высверливаются осевой и радиальный каналы для подвода масла к трущимся поверхностям штанги и болта от оси коромысла.

Клапан состоит из стержня и головки (плоская, тюльпанообразная). На конце клапана есть проточка, на которую устанавливаются сухари. Он изготавливаются из стали. У автомобиля ЗИЛ – 130 впускной клапан пустотелый. Эта полость заполняется натрием на 60%. На фаску наносят белый чугун для приработки. Все стрежни клапанов хромируются, а у КамАЗа – графитизируется. Седло клапана изготавливают из жаропрочного чугуна.

Регулировка клапанов: должен быть зазор между бойком и торцом клапана (грузовые – 0,25 – 0,35 мм., легковые – 0,15 мм.)

Рис. 3.5. Детали механизма газораспределении ди­зеля ЯМЗ-236М и клапаны карбюраторных двига­телей:

а—детали привода клапана; б- детали крепления клапана; в—впускной клапан; г—выпускной клапан; 1—средняя часть оси толкателей; 2—распорная втулка. 3-крайняя часть оси толкателей; 4 -толкатель; 5—промежуточная втулка; 6—штанга; 7- регулировочный болт; 8—коромысло; 9—контргайка; 10 -стопорное кольцо; 11-упорная шайба; 12- выпускной клапан; 13- сухарь; 14—втулка: 15 -тарелка пружины; 16 -болт; 17—ось коромысла; 18 — внешняя пружина; 19- внутренняя пружина, 20 — шайба; 21 — стержень впускною клапана; 22- пробка; 23—задняя втулка оси толкателей; 24—сопряжение седло—клапан; 25—наплавка на фаске-, 26-заглушка, 27—головка клапана, 28— торец клапана, А -фаска клапана

Газовая система питания автомобиля ЗИЛ-431610 (на сжатом природном газе). Часть 1.

Газовая система питания автомобиля ЗИЛ-431610 (на сжатом природном газе)

Часть 1

Принципиальная схема газовой системы питания автомобиля ЗИЛ-431610 показана на рис. 1-134. Сжатый природный газ под давлением 20 МПа содержится в восьми стальных баллонах, размещенных под платформой. Баллоны установлены на продольных брусьях платформы и закреплены на них с помощью кронштейнов с хомутами. Горловины всех баллонов расположены с правой стороны автомобиля. Баллоны последовательно соединены трубопроводами.

Заполнение всех баллонов сжатым газом осуществляется через наполнительный вентиль, расположенный на крестовине, а давление сжатого газа в баллонах контролируется при помощи манометра высокого давления, установленного на крестовине первого баллона (на части автомобилей в кабине водителя возможна установка дистанционного электрического манометра). От расходного вентиля сжатый газ по трубопроводу поступает в редуктор высокого давления.

В редукторе давление газа понижается до 0,8. 1,2 МПа. На редукторе высокого давления установлен датчик сигнализатора, который подает сигнал на включение лампы при снижении давления газа в редукторе ниже 0,45 МПа, предупреждая водителя о том, что газа в баллонах осталось на 10. 12 км пробега. Из редуктора высокого давления газ направляется к электромагнитному клапану с фильтром, где очищается от механических примесей.

Электромагнитный клапан открывается при включении зажигания, и газ по шлангу поступает в редуктор низкого давления. Редуктор низкого давления по конструкции не отличается от редуктора применяемого-для сжиженного газа за исключением фильтра на входе в редуктор. Из редуктора газ поступает в газовый смеситель на карбюраторе и смесительные камеры карбюратора, далее направляется во впускной трубопровод и распределяется по цилиндрам двигателя.

Для повышения стабильности работы двигателя на режиме холостого хода и переходных режимах в патрубке смесителя установлен обратный клапан, который открывается по мере открытия дроссельных заслонок карбюратора.

Надежный пуск холодного двигателя на газе автомобиля ЗИЛ-431610 обеспечивается пусковой системой, состоящей из пускового электромагнитного клапана с дозирующим жиклером, и кнопочного выключателя, расположенного в кабине водителя. Пусковой клапан закреплен на редукторе низкого давления. При пуске холодного двигателя после кратковременного включения пускового клапана газ будет поступать в газовый смеситель непосредственно из первой ступени редуктора низкого давления.

Давление газа в редукторе низкого давления контролируется по манометру, расположенному в кабине водителя.

Баллоны для сжатого газа рассчитаны на рабочее давление 20 Мпа и используются для длительного хранения сжатого природного газа. Баллоны подвергаются испытаниям и клеймению на заводе-изготовителе и в эксплуатации в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

При установке на автомобиль ЗИЛ-431610 могут быть использованы баллоны с маркировкой 50-200Л и с маркировкой 50-200 соответственно из легированной стали массой 62,5 кг и углеродистой стали массой 90 кг.

На испытанный баллон ставят клеймо. На переднем днище баллона у горловины указываются:

• марка завода-изготовителя;
• порядковый номер баллона;
• масса баллона, кг;
• даты (месяц и год) изготовления и последнего испытания;
• значения рабочего «Р» и пробного гидравлического «П» давлений;
• объем, л;
• клеймо ОТК завода-изготовителя: номер стандарта на баллон.

Даты первого и последующих гидравлических испытаний баллона указывают в такой последовательности: месяц и год первого, затем год последующего (например, 10-96-98). Повторно гидравлические испытания в период эксплуатации выполняют в присутствии инспектора Госгортехнадзора в установленные сроки (один раз в три года для баллонов из углеродистой стали и один раз в пять лет для баллонов из легированной стали) на специально организованных испытательных пунктах; при этом на переднее днище баллона наносят клеймо. Проверенные баллоны окрашивают в красный цвет.

Обязательными условиями безопасной эксплуатации баллонов является внимательный уход, периодическая окраска, своевременное проведение гидравлических испытаний.

При эксплуатации автомобиля ЗИЛ-431610 необходимо следить за тем, чтобы баллоны были надежно закреплены на кронштейнах стяжными хомутами. Для болтов, стягивающих хомуты, момент затяжки должен составлять 28. 36 Н·м. Затягивать хомуты до соприкосновения концов не допускается. Ослабление крепления баллонов может привести к их смещению вдоль оси и проворачиванию, разрыву трубок и даже выпадению баллона.

Периодически следует проверять крепление кронштейнов баллонов к продольным брусьям платформы. Момент затяжки болтов должен быть не менее 15. 20 Н·м.

Газовые трубопроводы по конструкции аналогичны применяемым на автомобиле ЗИЛ-431810.

Вентили, установленные в газобаллонной системе автомобиля ЗИЛ-431610, имеют различное назначение. Всего вентилей четыре: один наполнительный и три расходных. Конструкция вентилей в основном одинакова; они отличаются резьбой на боковом штуцере (у наполнительного вентиля специальная левая резьба). Вентиль состоит из корпуса с конической резьбой, рукоятки со штоком, муфты и клапана.

Для присоединения газопровода на боковой штуцер вентиля навертывается переходный штуцер с прокладкой. У наполнительного вентиля после заполнения баллонов сжатым газом переходный штуцер закрывается предохранительным колпачком с цепочкой. У основного расходного вентиля дополнительно установлен фильтр.

Назначение и общее устройства трансмиссии

Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, изменяя его по величине и направлению. На автомобилях ЗИЛ-431410 и ГАЗ-53А ведущими являются задние колеса

Трансмиссия автомобилей состоит из сцепления, коробки передач,

карданной передачи, главной передачи, дифференциала и приводных валов — полу осей. 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.47 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.

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

Рис. 47. Однодисковое сцепление: 1 — коленчатый вал, 2 — маховик, 3 — ведо­мый диск, 4 — нажимный (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.

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-431410 ( Рис.47) 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.

Ведомый стальной диск с фрикционными накладками соединен со ступицей гасителем крутильных колебаний. Фрикционные накладки из асбестовой пластмассы к ведомому диску крепятся 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 отверстия 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 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.48) 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.

В автомобиле ГАЗ-53А в отличие от автомобиля ЗИЛ-431410 вилка выключения крепится на шаровой опоре. Действие механизма выключения сцепления подобно описанному выше.

1 — кронштейн педали сцепления, 2 — тяга, 3 — рычаг вала педали сцепления,4 — рычаг вилки выключения сцепления, 5— вилка выключениясцепления,6 — педаль сцепления

Рис. 48. Механический привод сцепления:

На автомобиле КамАЗ механизм, выключения сцепления с гидравлическим приводом и пневмоусилнтелем (рис.49).

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. 49. Гидравлический привод сцепления:

1— ось педали сцепления, 2 — эксцентрик,3— педаль сцепления, 4

— толкатель, 5 — поршень, 6 — манжета, 7- главный цилиндр, 8- трубопровод, 9 — рабочий ци­линдр,10— толкатель, 11 — поршень,

12— перепускной клапан, 13 — вилка выключе­ния сцепления; А — компенсационное отверстие, Б — перепускное отверстие

При нажатии на педаль сцепления давление жидкости из главного цилиндра передается по трубопроводам и шлангам в пневмоусилитель привода сцепления на гидравлический и следящий поршень. .Следящее устройство предназначено для автоматического изменения давления воздуха в пневмоцилиндре, пропорционально усилию на педали сцепления. Поршень переместится 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. Поршни под действием пружин 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 Балу, 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.

Рис. 50. Четырехступенчатая коробка передач грузовых автомо­билей ГАЗ:

1 — ведущий вал, 2 — шестерня ведущего вала, 3, 17 — роликовые подтип- ники, 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.

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 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.

Коробка передач (рис.50) 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. Установка ведущего вала выполнена так, что только Beдущая шестерня и венец помещены внутри картера, а на выступающей из коробки шлицованной части вала установлена 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 установлен в шариковом подшипнике. На шлицах ведомого вала установлены 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 роликовых подшипниках 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, различают трех-, четырех- и пятиступенчатые коробки передач. Механизм переключения передач размещен на верхней крышке, рычаг переключения передач — непосредственно на крышке коробки (ГАЗ-53А, ЗИЛ- 431410) 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.50). 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-431410. На автомобиле ЗИЛ-431410 установлена пятиступенчатая трехходовая коробка передач, имеющая пять передач для движения вперед и одну для движения задним ходом (рис. 51). Коробка передач имеет два синхронизатора 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.

Рис.51.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 и 27 — шестерни четвертой передачи; 14 — фиксатор; 15 и 26 — шестерни третьей передачи; 16 — муфта синхронизатора второй и третьей передач; 17 и 24—шестерни второй передачи; 18 — шестерня первой передачи и заднего хода; 19 и 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

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.

Задний ход включается перемещением шестерни первой передачи по шлицам ведомого вала назад до включения 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.

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-431410 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 шлицах 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, будут препятствовать дальнейшему ее перемещению. Когда частота вращения шестерни и блокирующего кольца уравнивается, конические поверхности выточек пальцев и отверстий муфты не будут препятствовать 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 передачсостоит из рычага, ползунов, вилок переключения, фиксаторов, замков и предохранителя включения заднего хода. Рычаг переключения передач на автомобилях ЗИЛ-431410 и ГАЗ-53А установлен на крышке коробки передач. Он имеет утолщение в виде головки, входящей в гнездо прилива крышки, и удерживается от проворачивания шпилькой. В сверлениях 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 перемещают верхний конец рычага 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 установиться на стыке двух переводных головок и перемещать одновременно два ползуна и, 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 промежуточной 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 трос 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, зимой — ТС-10. 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-431410 масло меняют через шесть ТО-2, а для ГАЗ-53А и КамАЗ — через одно ТО-2. Смена производится также 2 раза в год при сезонном обслуживании. При каждом ТО-1 производится 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 при 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.52) валы,

шлицевая втулка, карданные шарниры и промежуточная опора с подшипником.

Рис. 52. 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

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

Рис. 53. 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

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 замочными 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.54), 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

Рис. 54. Шариковый кардан равных угловых скоростей: 1, 2 — вилки кардана, 3 — центральный шарик, штифт, 5 — шарики.

из кулаков. Крутящий момент этим сочленением может передаваться с равной угловой скоростью под углом до 35°.

В автомобилях повышенной проходимости, где имеется несколько ведущих мостов, 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 (см. рис.53) 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.

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.

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.

Рис.55.Одинарная главная передача, дифференциал и полуоси (автомобиля ГАЗ-66А):

На автомобиле ГАЗ-66А (рис.55) 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.

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.56) 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. 56. 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.