Управление карданным валом
Автомобиль с передним расположением двигателя и задним приводом
Коробка передач находится рядом с двигателем, между ними располагается сцепление. Двигатель жестко крепится к опоре, а карданный вал подвижен и позволяет двигаться заднему мосту.
В автомобиле с передним расположением двигателя и задним приводом энергия передается от двигателя через сцепление и коробку передач на задний мост посредством полого карданного вала.
Задний мост двигается вверх и вниз на подвеске, адаптируясь к неровностям дороги.
При движении автомобиля угол поворота карданного вала и расстояние между коробкой передач и задним мостом постоянно меняются.
Для этого на передней части карданного вала предусмотрены шлицы, которые позволяют ему входить в коробку и выходить из нее. Кроме того, к обоим концам (и иногда в центре) вала крепятся шарниры.
Шарниры обеспечивают гибкость вала при постоянной передаче энергии.
Последним компонентом трансмиссии является главная передача, включающая в себя дифференциал, поэтому главную передачу иногда называют дифференциалом.
Главная передача
К карданному валу крепится зубчатый валик, который входит в корпус дифференциала в центре заднего моста.
Скошенные ведущие шестерни в дифференциале вращаются вместе с ведомой шестерней, управляя полуосями, которые ведут к задним колесам. Как правило, полуоси вращаются с одинаковой скоростью. При повороте одно колесо вращается быстрее, чем другое.
Дифференциал предназначен для передачи крутящего момента под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, изменения скорости вращения одного из задних колес при повороте, а также для управления редуктором главной передачи.
Зубчатый валик в дифференциале работает под управлением карданного вала и обладает скошенными зубьями. Эти зубья соприкасаются с ведомой шестерней так, что обе детали образуют угол в 90 градусов.
Карданный шарнир
В современных автомобилях чаще всего используется шарнир Гука с крестовиной, пересекающей ось вращения несущего вала. Крестовина крепится посредством игольчатых подшипников, чтобы минимизировать трение.
Количество зубьев ведомой шестерни обычно в четыре раза превышает количество зубьев на валике, поэтому шестерня вращается в четыре раза медленнее, чем карданный вал.
Энергия передается от дифференциала к задним колесам посредством полуосей.
На концах, которыми полуоси крепятся к дифференциалу, предусмотрены валики со скошенными зубьями. Эти валики взаимодействуют с ведомой шестерней посредством промежуточных шестерен.
Управление передними колесами
В автомобилях с передним приводом используется тот же принцип, что и в автомобилях с задним приводом, однако механические компоненты отличаются в зависимости от местоположения двигателя и коробки передач.
Поперечно расположенные двигатели обычно крепятся прямо над коробкой, и энергия передается через сцепление блоком шестерен.
Поперечно расположенный двигатель
Коробка передач вмонтирована в картер, энергия передается на передние колеса посредством валов на шарнирах.
Рядный двигатель
В рассматриваемом автомобиле с передним приводом коробка передач расположена стандартно (позади двигателя).
Однорядные двигатели обычно соединены с коробками передач, и энергия проходит через сцепление обычным способом.
В любом случае, энергия поступает к конечной передаче через коробку передач.
В автомобилях с поперечно расположенным двигателем механизм конечной передачи обычно располагается в коробке передач. В автомобилях с однорядными двигателями он обычно находится между двигателем и коробкой передач.
Механизм конечной передачи отдает энергию колесам посредством коротких несущих валов. Для корректной работы подвески и рулевого управления крепление несущих валов осуществляется посредством шарниров равных угловых скоростей.
Шарнир равных угловых скоростей
Шарнир справляется с напряжением, которое возникает при вращении и повороте колес в автомобилях с передним приводом.
Вместо крестовины шарнир равных угловых скоростей контактирует с подшипниками, внутри которых находятся стальные шарики, и передает энергию с одинаковой скоростью вне зависимости от расстояния между механизмом конечной передачи и колесами.
В некоторых автомобилях (например, ранних моделях Mini) использовались пары несущих валов, соединенных шарнирами с крестовиной. Такие конструкции выполняли ту же функцию, что и карданные шарниры в автомобилях с задним приводом, т.е. позволяли подвеске двигаться вверх и вниз. Эти шарниры изготавливались из резины и металла.
Автомобили с задним положением двигателя и задним приводом
В некоторых автомобилях (например, VW Beetle и небольших Fiat) двигатели и коробки передач располагаются сзади.
Для привода на задние колеса энергия передается от двигателя к коробке через сцепление, а затем к колесам посредством несущих валов.
В отличие от автомобилей с передним приводом, в таких конструкциях вращательное движение колес в расчет не принимается.
В некоторых случаях валы соединяются с выступами на коробке передач посредством круглой муфты.
Валы и выступы крепятся к краям муфты, а энергия передается через гибкую резиновую прокладку.
Опубликовано пользователем Valeratal
