Все промежуточные узлы или агрегаты, находящиеся между двигателем автомобиля и ведущими колесами и передающие крутящий момент (КМ), называются трансмиссией. Кроме передачи КМ в задачу трансмиссии входит распределение величины или направления КМ между ведущими колесами. Существует несколько основных видов трансмиссий:
Механическая — происходит механическая передача энергии; Электрическая — преобразование механической энергии в электрическую с дальнейшей ее передачей ведущим колесам; Гидрообъемная — переход из механической энергии в энергию, передающуюся жидкостью, затем передача этой энергии к ведущим колесам, путем обратного перехода в механическую; Комбинированная — совокупность электромеханической и гидромеханической трансмиссии.
Наиболее распространенное применение получили механические и гидромеханические трансмиссии. В зависимости от различных видов привода, конструкция трансмиссии может существенно отличатся, как своими узлами, так и внутренними устройствами. Основными элементами трансмиссий с любым количеством ведущих колес являются: 1. Сцепление. Узел, который соединяет или разъединяет двигатель с трансмиссией. Предназначен для плавной передачи энергии двигателя к ведущим колесам. Основными элементами сцепления являются корзина и диск сцепления, которые непосредственно взаимодействуют с маховиком двигателя, а также выжимной подшипник. 2. Коробка передач. Она преобразовывает и передает КМ карданному валу. КП обеспечивает равномерную нагрузку на трансмиссию автомобиля при различных скоростях движения, а также дает возможность двигаться задним ходом. 3. Раздаточная коробка. Имеется только в автомобилях с полным приводом, и предназначена для равномерного распределения энергии двигателя ко всем ведущим колесам. Кроме этого, «раздатка» может выступать как дополнительная коробка передач, увеличивая передаточное число. 4. Устройство карданной передачи. Устанавливается на заднеприводных автомобилях и передает КМ от вторичного вала к заднему мосту, расположенному под углом 90 градусов. 5. Главная передача. Увеличивает КМ и передает на полуоси (приводные валы) ведущих колес. 6. Дифференциал. Узел, распределяющий КМ от главной передачи к ведущим колесам и позволяющий им вращаться на разных скоростях. Это необходимо во время поворотов автомобиля и во избежание скольжения колес, поскольку они имеют разные угловые значения. 7. Полуоси (приводные валы). Металлические высокопрочные стержни, передающие КМ от дифференциала к ведущим колесам автомобиля. 8. ШРУС. Обеспечивают передачу КМ во время поворота ведущих колес.
Трансмиссия заднеприводного автомобиля
При отпущенном сцеплении диск плотно прижимается к маховику двигателя, тем самым передавая вращение на первичный вал в коробке передач. Если отпустить сцепление, то диск разъединяется от маховика и двигатель работает «вхолостую». От первичного вала вращение передается вторичному посредством различных шестерен, которые регулируют передаточное число. Коробка передач соединяется с карданным валом, который в свою очередь передает КМ на главную передачу, а оттуда при помощи дифференциала на полуоси, которые отходят к ведущим колесам.
Трансмиссия переднеприводного автомобиля
В данном случае КМ также передается в коробку передач через диск сцепления, а далее на главную передачу и дифференциал, которые выходят на передние ведущие колеса. Поскольку передние ведущие колеса еще и должны выполнять функцию поворота автомобиля, то между полуосями и колесами располагается ШРУС, которые позволяют колесам выполнять одновременно две функции, и при этом не терять скорость.
Трансмиссия полноприводного автомобиля
Существует множество различных схем трансмиссий для полноприводных автомобилей, из которых можно выделить три основных. 1. С механическим переключением. То есть, когда водитель самостоятельно может переключать распределение крутящего момента между передними или задними ведущими колесами. Для этого предусмотрена раздаточная коробка, которая распределяет передачу между передним и задними мостами. 2. С автоматическим переключением. Как правило, в таких автомобилях ведущими колесами являются постоянно передние, а задние подключаются при необходимости. Происходит это автоматически, благодаря использованию вискомуфты с электронным управлением. При различных сопротивлениях или скоростях колес происходит автоматическая блокировка дифференциала, что позволяет распределить КМ между колесами. 3. С постоянным полным приводом. В такой трансмиссии присутствует межосевой дифференциал, который позволяет задним и передним колесам проходить без каких-либо препятствий различные расстояния во время поворотов. Автомобили с такой трансмиссией предназначены для езды, как по бездорожью, так и на обычных дорогах.
Планетарная передача
В большинстве автомобилей с АКПП используется планетарная передача. Во-первых, такое устройство компактнее и переключение скоростей происходит плавно и быстро. Во-вторых, они более долговечны, поскольку передача происходит несколькими шестернями (сателлитами), что обеспечивает минимальную нагрузку на зубья.
Конструкция планетарной передачи состоит из трех или более шестерен (сателлитов), которые фиксируются при помощи водила. Внешняя кольцевая шестерня (эпицикл или корона), которая имеет сцепление с сателлитами и центральная шестерня, вокруг которой вращаются сателлиты. При помощи фиксации различных деталей, происходящей автоматически, можно получить разное передаточное число. Так, например, если зафиксировать корону, водило сделать ведущим, а центральную шестерню ведомой, то можно получить повышенную передачу. А если сделать неподвижным водило, корону ведущей, а центральную ведомой, то получим обратное вращение, то есть задний ход.