Давление масла в системах смазки ДВС различных типов и назначения находится в пределах от 0,2 до 1,5 мПа. Большие значения относятся к быстроходным форсированным двигателям.
Производительность используемого в системе смазки насоса должна обеспечивать расход масла 13–68 л/кВт-ч. Наибольшие значения используются для форсированных быстроходных двигателей с масляным охлаждением поршней.
Объем масла в системах смазки с мокрым картером для двигателей различных типов составляет 0,03—0,48 л/кВт.
Очистка масла от механических примесей в системах смазки осуществляется фильтрами. Наибольшее распространение в двигателях современных автомобилей получили бумажные полнопоточные поглощающие фильтры, улавливающие частицы размером до 0,5 мкм.
Для исключения перегрева масла и сохранения нормального теплового режима трущихся пар масло в системе смазки двигателя, особенно в летний период, нуждается в охлаждении. Чаще всего для этого используются воздушно-масляные радиаторы, устанавливаемые перед радиатором системы охлаждения двигателя.
С целью снижения вредного воздействия на масло прорывающихся из камеры сгорания газов (картерных газов), а также снижения давления в картере для предотвращения утечек масла из двигателя картер снабжают системой вентиляции. В настоящее время для минимизации вредных выбросов автомобильными двигателями в атмосферу используют закрытые системы вентиляции картера. Для отвода картерных газов в этих системах картер соединяется с впускным трубопроводом и (или) с воздушным фильтром.
3.3. Трансмиссия
Группа агрегатов, входящих в трансмиссию автомобиля, предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, изменения его по величине и направлению и распределения между ведущими мостами и колесами.
В нашей стране, а также в ряде других государств предельная нагрузка на ось автомобиля ограничена, что необходимо для сохранности автомобильных дорог. В связи с этим автомобили большой грузоподъемности выпускаются многоосными.
Увеличение числа осей, а следовательно, и числа колес, уменьшает давление на полотно дороги и обусловливает меньший его износ. Увеличение числа ведущих осей улучшает проходимость автомобиля, для характеристики которой большое значение имеет так называемая колесная формула, состоящая из двух цифр: первая из них обозначает общее число колес, вторая – число ведущих колес, например 6x4 для трехосного автомобиля, имеющего всего 6 колес и из них 4 ведущих. Каждая пара ведущих колес имеет свой ведущий мост.
Схема трансмиссии определяется числом и расположением ведущих мостов автомобиля. В двухосном автомобиле с одним задним ведущим мостом в трансмиссию входят сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача с дифференциалом и полуоси. Если ведущими являются передний и задний мосты автомобиля («Нива»), то в его трансмиссию входит еще раздаточная коробка. Раздаточная коробка позволяет распределить крутящий момент между ведущими мостами автомобиля.
3.3.1. Сцепление
Сцепление представляет собой фрикционную муфту, в которой передача крутящего момента происходит за счет силы трения. Оно позволяет отключить двигатель от коробки передач в момент переключения передач и для получения свободного хода.
По конструкции автомобильные сцепления делятся на одно– и двухдисковые. На большинстве автомобилей применяется однодисковое сухое сцепление.
Размеры сцепления определяются наружным диаметром ведомого диска, который выбирают, исходя из требований передачи максимального крутящего момента, развиваемого двигателем, и рассеивания тепла, появляющегося при буксовании сцепления в момент переключения передач.
На рис. 3.3.1 показано устройство однодискового сцепления с периферийными пружинами.
Рис. 3.3.1. Однодисковое сцепление с периферийными нажимными пружинами:
1 — картер маховика, 2 – кожух сцепления, 3 – нажимные пружины, 4 — маховик, 5 – ведущий вал коробки передач, 6 — пружина гасителя, 7 – ведомый диск, 8 – рычаги выключения сцепления, 9 — нажимный диск, 10 — диски гасителя с маслоотражателем, 11 – муфта выключения сцепления
К маховику 4 привернут кожух 2 с гнездами для нажимных пружин 3. Когда сцепление включено, нажимный диск 9 под действием пружин прижимает к торцовой поверхности маховика ведомый диск 7, сидящий на шлицах ведущего вала 5 коробки передач. Выключают сцепление отводом муфты 11, действующей на нажимный диск посредством рычагов 8. Рычаги отводят нажимный диск вправо, и давление на ведомый диск 7 прекращается.
К ведомому диску приклепаны фрикционные накладки из материала, обладающего большим коэффициентом трения.
Для быстрого гашения крутильных колебаний, передаваемых сцеплением от коленчатого вала двигателя, в ведомом диске сцепления устанавливают гаситель крутильных колебаний (демпфер), который устроен следующим образом. К ступице ведомого диска приклепаны с двух сторон диски 10 гасителя с маслоотражателями. Между дисками гасителя установлена опорная пластина. В ведомом диске и в опорной пластине выполнены окна с отбортовками, в которых расположены цилиндрические пружины 6.
При резком изменении крутящего момента, вызываемом крутильными колебаниями, ведомый диск поворачивается на некоторый угол относительно ступицы и пружины 6 сжимаются. При этом происходит трение между ведомым диском и фрикционными накладками гасителя, поглощающее энергию крутильных колебаний и приводящее к их затуханию.
На некоторых моделях отечественных автомобилей («Москвич», «Жигули») устанавливалось сцепление с одной центральной диафрагменной нажимной пружиной (рис. 3.3.2). Пружине придана форма усеченного конуса. Она отштампована из листовой пружинной стали толщиной 0,9 мм. Радиально расположенные 18 лепестков пружины служат не только упругими элементами, но одновременно являются выжимными рычагами.
Существенным преимуществом диафрагменной пружины является ее нелинейная характеристика. При изменении нажатия на такую пружину усилие сначала возрастает, а затем, дойдя до определенного значения, начинает падать, в то время как у цилиндрических пружин усилие всегда пропорционально их сжатию.
В случае износа фрикционных накладок сцепления предварительное сжатие цилиндрических нажимных пружин уменьшается, давление на диски уменьшается и сцепление начинает пробуксовывать. При установке же диафрагменной пружины износ накладок практически не отражается на давлении, создаваемом пружиной, и опасность пробуксовки сцепления в этом случае исключена. Применение диафрагменной нажимной пружины позволяет уменьшить габаритные размеры, массу и значительно упростить конструкцию сцепления.
Рис. 3.3.2. Диафрагменное сцепление автомобиля ВАЗ:
а — в сборе, б — детали; 1 – пластина крепления нажимного диска к кожуху сцепления, 2 — болт крепления кожуха к маховику, 3 – соединительная пластина крепления упорного фланца к кожуху, 4 – пружина крепления муфты подшипника к вилке, 5 – вилка включения сцепления, 6 – муфта подшипника выключения сцепления, 7 – картер сцепления, 8 – зубчатый венец маховика, 9 – пружинная шайба, 10 – кожух сцепления, 11 – нажимный диск, 12 – ведомый диск в сборе, 13 – пружина гасителя колебаний ведомого диска, 14 — фрикционное кольцо гасителя колебаний ведомого диска, 15 – пружина фрикционного элемента гасителя колебаний, 16 — ступица ведомого диска, 77– ведущий вал коробки передач, 18 — крышка подшипника ведущего вала коробки передач, 19 – болт, 20 – фиксатор нажимной пружины, 21 – маховик, 22 – подшипник выключения сцепления, 23, 24 – фрикционная накладка, 25 – заклепка крепления фрикционных накладок к ведомому диску
Отсутствие отдельных деталей, расположенных на периферии сцепления, облегчает его балансировку и исключает появление центробежных сил, которые могли бы уменьшить давление на диски при работе с большим числом оборотов. Таким образом, на ведомый диск сцепления передается равномерная нагрузка при всех режимах работы.
Особенности устройства сцепления с диафрагменной пружиной заключаются в наличии двух неразборных сборочных единиц (узлов). В один из них входит нажимный диск 11 в сборе с диафрагменной пружиной и кожухом 10. Другой сборочной единицей (узлом) является ведомый диск 12 с гасителем крутильных колебаний. Сцепление заключено в картер 7, отлитый из алюминиевого сплава, крепящийся к картеру маховика.
