Знакомьтесь - автомобиль

В действительности автомобиль движется вперед. И придает колесам вращательное движение при перпендикулярном вращении коленчатого вала опять же механизм трансмиссии, а точнее – главная передача.

В состав «главной дороги», по которой движутся «лошадиные силы», от двигателя к задним колесам входит ряд механизмов. Назовем их: коробка перемены передач, механизм сцепления, карданная передача, главная передача и дифференциал. Каждый из этих механизмов выполняет определенные служебные обязанности. Давайте познакомимся с ними. Начнем с коробки передач.

 

«Золотое» правило

В пути автомобиль встречает различные сопротивления. Причем они могут меняться. Предположим, автомобиль мчится по ровной асфальтированной дороге порожняком. Двигателю его легко. Другое дело, если машина примет груз или пассажиров да дорога пойдет проселочная.

Вот и выходит, что автомобиль должен все время приспосабливаться к меняющимся дорожным условиям, к изменениям нагрузки, как это делает, скажем, лошадь. На ровной дороге, без груза, ее можно заставить нестись вскачь. А попробуйте положить в повозку несколько мешков с мукой, и лошадь будет тащить груз с усилием, двигаться шагом.

Здесь мы столкнулись с физическим законом, с которым в жизни имеем дело очень часто. Популярно сущность его сформулировать можно так: выиграешь в силе – проиграешь в скорости, и наоборот, выиграешь в скорости – потеряешь в силе.

Именно благодаря этому закону по хорошей дороге, даже на груженом автомобиле, мы можем развивать высокую скорость. Но в гору на высокой скорости не поедешь, сил не хватит. Тут надо придать колесам больше тягового усилия.

Значит, необходим механизм, который бы позволил автомобилю приспосабливаться, то есть менять скорость движения и тяговое усилие на колесах по команде водителя, в зависимости от дорожных условий. И такой механизм имеется – это коробка перемены передач, а на языке водителей – коробка скоростей.

 

На трех скоростях

Еще И. П. Кулибин в своей «самокатке» применил простейшее устройство из шестерен разного диаметра, для изменения скорости движения. Его принцип и по сей день лежит в основе устройства почти всех коробок передач на современных автомобилях.

Итак, основу коробки передач составляют шестерни. Они насажены на валики и размещены в чугунном корпусе.

Так называемый ведущий вал с помощью механизма сцепления связан с маховиком двигателя и получает от него вращение. Работает двигатель – вращается и ведущий вал коробки передач, кроме тех случаев, когда водитель на какое-то время выключает сцепление при смене передачи, скорости.

На ведущем вале имеется шестерня, постоянно зацепленная с шестерней другого вала – промежуточного. Он поэтому тоже вращается, если работает двигатель. На промежуточном валике имеются продольные канавки – шлицы, по которым передвигаются три шестерни разных диаметров.

 

Автомобиль стоит на месте, водитель занялся его ремонтом. Сейчас все валики и шестерни коробки передач находятся в покое, поэтому нам удобно будет рассмотреть ее устройство.

 

Имеется в коробке передач и еще один вал – ведомый. Он смонтирован так, что один конец его покоится в подшипнике, заделанном в торец ведущего вала, а второй связан с карданной передачей, через которую крутящий момент передается на главную передачу и затем на ведущие колеса. Ведомый вал, хотя и является как бы продолжением ведущего, с ним постоянно не скреплен. Поэтому во время работы двигателя вхолостую он не вращается.

Давайте проверим это на опыте. Заведем двигатель, прибавим газу, для чего нажмем педаль акселератора. А автомобиль ни с места. В чем дело? Оказывается, все от того, что бездействует ведомый вал, а вместе с ним и карданная передача. Автомобиль только тогда сдвинется, если заставить ведомый вал работать.

Посмотрим, как это делается. Мы уже знаем, что на промежуточном вале имеются разного размера шестерни и передвигаются они вдоль вала по шлицам. На ведомом тоже имеются шестерни и также разного диаметра, но они закреплены и не сдвигаются. Если одну из шестерен промежуточного вала передвинуть, подвести к одной из шестерен ведомого и зацепить зубьями, то вращение передается на ведомый вал, а через него на карданную, главную передачу и на колеса. Вот тогда автомобиль и тронется в путь.

 

Автомобиль остановился перед шлагбаумом. Водитель перевел рычаг переключателя передач. Тихо работает мотор. Почему автомобиль стоит на месте? Потому что шестерни ведомого вала выведены из зацепления с шестернями промежуточного вала, усилие на ведомый вал больше не передается.