Кпп делитель что это
КПП с делителем на КамАЗе: устройство и принципы использования
Коробка переключения передач, установленная на автомобиль КамАЗ, является достаточно сложным устройством. Данный механизм обеспечивает удобство управления грузовиком. Однако водитель, даже при наличии теоретических знаний об устройстве и эксплуатации КПП КамАЗ с делителем, на практике может поначалу столкнуться с серьезными проблемами при попытках использования коробки передач для переключения скоростей автомобиля.
Принципы устройства КПП КамАЗ
Автомобили КамАЗ по большей части оснащаются двумя типами КПП: имеющими пять и десять ступеней, соответственно, это модели 14 и 15. Пятиступенчатые коробки передач чаще используются на машинах, используемых в качестве индивидуальных транспортных средств, тогда как 10-скоростные КПП являются более предпочтительными для грузовиков, входящих в состав автопоездов.
Конструкция коробки передач с 10 ступенями включает в себя обычную пятиступенчатую КПП и редуктор-делитель.
Этот делитель передач КамАЗ, используемый в совокупности с пятискоростной коробкой, позволяет автомобилю использовать 10 передних скоростей и 2 задние.
Со стартом производства грузовиков, технические характеристики которых предусматривали значительно большую грузоподъемность, специалисты Камского автомобильного завода разработали и новую модель КПП, обозначаемую как 152.
Перечень основных отличий и доработок в этой коробке включает в себя:
В обновленной версии операции управления и включения делителя выполняются пневматической системой. В процессе эксплуатации КПП КамАЗ очень важно, чтобы обслуживание, диагностика неисправности, ремонт, сборка и замена деталей осуществлялись высококвалифицированными специалистами, обладающими соответствующими знаниями и практическими навыками, а также необходимым оборудованием и инструментами.
Устройство пятиступенчатой коробки КамАЗ 152 предусматривает следующие компоненты и детали:
Коробка передач КамАЗ, оснащенная делительным редуктором, имеет целый ряд положительных качеств, включая сниженную частоту переключения скоростей, повышение тяги и упрощение управления автомобилем.
Схема работы коробки передач с делителем
Большая часть эксплуатируемых сегодня грузовиков КамАЗ оснащено пятиступенчатыми механическими коробками передач. Схема переключения скоростей в подобных КПП довольно привычна: водитель выжимает сцепление и смещает рычаг в требуемое положение. При этом важно понимать, что автомобили КамАЗ — это большегрузные грузовые автомашины, то есть регулировка положения рычага должна производиться строго поэтапно.
схема переключения кпп и делителя
Привычными для трансмиссии грузовика с дизельным двигателем являются пониженный («Н») и повышенный («В») режимы работы. Разработка этих двух вариантов велась специально в целях минимизации нагрузки на мотор машины как с максимальным грузом, так и в порожнем состоянии. Многие модели автомобилей КамАЗ позволяют переключать эти режимы без использования рычага КПП.
Водителю нужно просто поднять или опустить специальный переключатель делителя и буквально на секунду выжать сцепление.
Регулировка режима происходит автоматически: опущенный переключатель активирует облегченный режим езды, поднятый — усиленный.
Разобраться с переключением режимов КПП на грузовиках КамАЗ относительно просто. Для переключения скоростей 1-5 используется соответствующий рычаг, расположенный правее сиденья водителя. Например, разгон грузовика предусматривает использование следующей схемы переключения скоростей: 1B-2B-3B-4Н-4B-5Н-5B. На забитой трассе или в сложных дорожных условиях применяют 1H-2H-ЗH-4H-4В-5H-5В.
Следует иметь в виду, что устройство КПП КамАЗ позволяет переключать скорости только с условием отключения сцепления. Для переключения с верхнего режима на нижний и наоборот нужно передвинуть переключатель в соответствующую позицию и только потом до упора и максимально резко выжать сцепление. Буквально через секунду надо отпустить педаль, чтобы включилась нужная главная передача.
В процессе эксплуатации автомобиля очень важно следить за тем, сколько масла в КПП КамАЗ, и по мере необходимости своевременно доливать смазку, предотвращая возможные проблемы и неполадки.
Управление делителем
КПП и делитель на КамАЗе предусматривают стандартный механический режим управление. Управление коробкой представляет собой механизм выбора передачи с тремя вилками, отвечающими за передаточные числа. Система управления делителем (сокращенно — МППД, механизм переключения передач делителя) предусматривает лишь одну вилку, смонтированную на собственном валу, выходящем из корпуса коробки и соединяемом с рычагом сзади. Для взаимодействия вилки с муфтой используется сухарь делителя, смонтированный в каретке синхронизатора.
МППД оснащен пневмомеханическим приводом, в котором скорости переключаются за счет усилия сжатого воздуха, получаемого от пневмосистемы автомобиля.
Разборка позволяет выделить осмотреть основные компоненты и узлы:
Для обеспечения надежной и бесперебойной эксплуатации важно своевременно проводить обслуживание и ремонт КПП КамАЗ с делителем. Необходимо регулярно осуществлять регулирование привода переключения передач, проверку размера зазора в клапане включения делителя, замену масла.
Многовальные коробки передач
Для получения большого числа передач – от 8 до 24 – применяются многовальные коробки передач. Они представляют собой четырех-, пяти- или шестиступенчатые Трехвальные коробки передач со встроенными или совмещенными дополнительными коробками передач (редукторами). При этом дополнительная коробка передач может быть повышающей или понижающей. Повышающая коробка передач называется делителем или мультипликатором. Делитель устанавливается перед коробкой передач и увеличивает число передач в два раза. Обычно он имеет две передачи: прямую с передаточным числом uk = 1 и повышающую с передаточным числом uk 1. Демультипликатор увеличивает число передач в 2-3 раза и передаточные числа коробки передач, значительно расширяя их диапазон.
Многовальные коробки передач используются на автомобилях большой грузоподъемности, а также на автомобилях-тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами.
Коробка КамАЗ с делителем
На рисунке 1 представлена конструкция коробки передач грузовых автомобилей КамАЗ. Коробка пятивальная, десятиступенчатая, синхронизированная, с делителем и с неавтоматическим дистанционным управлением.
Рисунок 1 – Коробка передач грузовых автомобилей КамАЗ
1 – ведущий вал; 2, 13 – шестерни; 3 – первичный вал; 4, 5, 6 – синхронизаторы; 7 – муфта; 8 – вторичный вал; 9, 11 – промежуточные валы; 10, 12 – картеры
Коробка передач состоит из двух частей – основной пятиступенчатой коробки передач и делителя. Делитель выполнен в отдельном картере 12 с картером сцепления и прикреплен к картеру 10 коробки передач. В картере 10 основной коробки передач размещены первичный 3, вторичный 8 и промежуточный 9 валы. Косозубые шестерни коробки передач находятся в постоянном зацеплении. Включение IV и V, а также II и III передач производится соответственно синхронизаторами 5 и 6. Включение первой передачи и заднего хода осуществляется зубчатой муфтой 7. Синхронизаторы имеют конструкцию, аналогичную синхронизаторам грузовых автомобилей ЗИЛ.
Делитель имеет ведущий 1 и промежуточный 11 валы, две шестерни 2 и 13 постоянного зацепления и зубчатую муфту с синхронизатором 4 для включения прямой и повышающей передач с передаточными числами соответственно uk = 1 и uk = 0,815. Промежуточный вал 11 делителя соединен шлицами с промежуточным валом 9 коробки передач. Шестерня 2 установлена свободно на ведущем валу и вращается относительно вала.
При включении прямой передачи ведущий вал 1 делителя и первичный вал 3 коробки передач жестко соединяются напрямую с помощью зубчатой муфты. При этом крутящий момент, передаваемый от двигателя к коробке передач, не изменяется по величине. При включении повышающей передачи шестерня 2 фиксируется синхронизатором на ведущем валу 1 делителя. В этом случае крутящий момент двигателя передается с шестерни 2 на шестерню 13 промежуточного вала и далее на промежуточный вал 9 коробки передач. При этом уменьшается передаваемый крутящий момент и увеличивается скорость движения. Это обеспечивает работу автомобиля при небольших нагрузках и высокой скоростью движения, что способствует экономии топлива.
Размещение делителя в отдельном картере позволяет использовать основную коробку передач и без делителя на самосвалах и других автомобилях, где это целесообразно. При установке делителя отдельные детали основной коробки передач заменяются (первичный вал и др.).
Механизм переключения передач в коробке с делителем
Механизм переключения передач основной коробки передач имеет дистанционный механический привод управления. В привод (рисунок 2) входят рычаг 1 переключения, передняя 2 и промежуточная 4 тяги, рычаг 3 передачи и шток с рычагом 5 механизма переключения передач, который находится в крышке 6 коробки передач.
Рисунок 2 – Приводы переключения коробки передач (а) и делителя (б) грузовых автомобилей КамАЗ
1, 3, 5 – рычаги; 2, 4 – тяги; 6 – крышка; 7 – переключатель; 8 – кран; 9 – воздухораспределитель; 10, 11 – клапаны; 12 – упор; 13 – пневмоцилиндр; В, Н – положения переключателя
Механизм переключения передач делителя имеет пневматический привод. Привод состоит из переключателя 7, находящегося на рычаге 1 коробки передач, редукционного клапана 10, пневмоцилиндра 13, воздухораспределителя 9, клапана 11 включения делителя, крана 8 и трубопроводов.
При установке переключателя в положение Н (низшая) или В (высшая) передача золотник крана 8 перемещается тросом. Сжатый воздух от редукционного клапана 10 поступает в соответствующую полость воздухораспределителя 9, устанавливая при этом его золотник в необходимое положение.
При выключении сцепления упор 12, установленный на толкателе рычага выключения сцепления, открывает клапан 11, и сжатый воздух проходит в воздухораспределитель 9 и далее в нужную полость пневмоцилиндра 13, перемещая его поршень и выключая передачи в делителе. Следовательно, переключатель можно включать заранее, однако переключение передач в делителе произойдет только при выключении сцепления. Такое полуавтоматической переключение передач делителя значительно облегчает его применение.
Коробка передач ЗИЛ с демультипликатором
Многовальная коробка передач (рисунок 3, а) грузовых автомобилей ЗИЛ состоит из основной коробки передач и демультипликатора. Она имеет восемь основных передач для движения вперед (передача VIII – прямая с uk = 1), дополнительную «ползущую» передачу (uk = 11,4) и передачу заднего хода.
Рисунок 3 – Коробка передач с демультипликатором грузовых автомобилей ЗИЛ
а – продольный разрез; б – механизм переключения; 1, 15, 28, 29, 35 – валы коробки; 2 – ползун; 3 – головка; 4, 33 – рычаги; 5 – блок клапанов; 6, 36 – фиксаторы; 7 – крышка; 8, 14 – вилки; 9 – пневмоцилиндр; 10- солнечная шестерня; 11 – сателлит; 12 – коронная шестерня; 13 – блокировочный диск; 16 – втулка шлицевая; 17, 25, 32 – синхронизаторы; 18, 30 – картеры; 19 – насос; 20, 23 – шестерни передач «ползущей» и заднего хода; 21 – муфта; 22 – промежуточная шестерня заднего хода; 24 – шестерня I и V передач; 26 – шестерня II и VI передач; 27 – шестерня III и VII передач; 31 – шестерня привода; 34 – серьга; 37 – демпфер
Такое число передач позволяет изменять крутящий момент двигателя в широком диапазоне и выбирать наиболее экономичный режим движения автомобиля.
В картере 30 основной коробки передач на подшипниках установлены первичный 1, вторичный 29 и промежуточный 28 валы.
Первичный вал выполнен вместе с косозубой шестерней, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней 31 привода промежуточного вала. На вторичном валу шестерни всех передач установлены на роликовых подшипниках и свободно вращаются относительно вала.
Промежуточный вал изготовлен за одно целое с прямозубыми шестернями 20 «ползущей» передачи и 23 заднего хода. Косозубые шестерни остальных передач напрессованы на промежуточный вал.
Все шестерни коробки передач находятся в постоянном зацеплении.
Для включения передач I – VIII служат синхронизаторы 25 и 32, а для включения «ползущей» передачи и заднего хода – муфта 21. Они установлены на шлицах вторичного вала.
Конструкция синхронизаторов и их работа аналогичны синхронизаторам пятиступенчатой коробки передач грузовых автомобилей ЗИЛ. Однако эти синхронизаторы имеют шесть, а не три блокирующих пальца.
Механизм переключения передач в коробках с демультипликатором.
Механизм переключения коробки передач находится в отдельном корпусе, который прикреплен к крышке коробки передач. В механизм входят (рисунок 3, б) рычаг 33 переключения передач, рычаг 4 включения передач, серьга 34 и вал 35. Рычаг включения передач закреплен на валу 35, а рычаг 33 переключения передач связан с валом шарнирно. Пружинный демпфер 37 предназначен для фиксации его промежуточных ходов.
При перемещении рычага 33 вперед или назад серьга 34 вместе с валом 35 поворачиваются. При этом рычаг 4 включения своим нижним концом перемещает тот ползун механизма переключения передач, в пазу головки которого он находится.
На ползунах 2 закреплены вилки 8 переключения передач, с помощью которых перемещаются по шлицам вторичного вала каретки синхронизаторов 25, 32 и муфта 21.
В нейтральном положении рычага 33 рычаг 4 находится в среднем фиксированном положении, и его нижний конец входит в паз головки ползуна III и IV передач.
При перемещении рычага 33 вправо рычаг 4 включения перемещается влево, и его нижний конец последовательно входит в пазы головок ползунов I – IV передач, которые при включении прямой передачи (uk = 1) в демультипликаторе преобразуются соответственно в передачи V – VIII.
Механизм включения передач размещен в крышке 7 (см. рисунок 3, а) коробки и состоит из трех ползунов 2 с вилками, головок 3 ползунов, трех шариковых фиксаторов 6 с пружинами и замочного устройства, состоящего из двух пар шариков и штифта между ними. Фиксаторы исключают самопроизвольное выключение передач, а замочное устройство – одновременное включение двух и более передач.
Демультипликатор размещен в отдельном картере 18, прикрепленном сзади к картеру 30 коробки передач. Он представляет собой двухступенчатый планетарный редуктор и имеет две передачи: прямую (uk = 1) и понижающую (uk = 3,3).
Демультипликатор включает в себя вал 15 с сателлитами 11 и их осями, солнечную шестерню 10, коронную шестерню 12 со ступицей, блокировочный диск 13 и синхронизатор 17.
Вал демультипликатора установлен на шариковом подшипнике и через сателлиты связан с солнечной и коронной шестернями. Для включения передач демультипликатора на валу 15 размещен синхронизатор, конструкция и работа которого аналогичны синхронизаторам 25 и 32 коробки передач. Солнечная шестерня 10 установлена на шлицевом конце вторичного вала 29 коробки передач.
Механизм переключения передач демультипликатора состоит из вилки 14, вала вилки и рычага вала. Привод механизма переключения – пневматический. В привод входят блок клапанов 5, пневматический цилиндр 9 и соединительные шланги.
Блок клапанов имеет два клапана, которые работают последовательно. Сжатый воздух к блоку подводится из пневмосистемы автомобиля. При включении «ползущей», I – IV передач и заднего хода сжатый воздух поступает в пневмоцилиндр 9, включая низшую передачу демультипликатора. При включении V – VIII передач поступивший в пневмоцилиндр сжатый воздух включает в демультипликаторе прямую передачу.
Детали коробки передач и демультипликатора смазываются маслом, заливаемым в их картеры. Система смазывания – смешанного типа: под давлением, разбрызгиванием и масляным туманом. Масляный насос 19 под давлением подает масло к подшипникам коробки передач и демультипликатора. Остальные их детали смазываются разбрызгиванием масла и масляным туманом.
Мультипликатор КП: что такое и как работает?
Владельцы грузовых автомобилей нередко сталкиваются с ситуацией, когда при передвижении под нагрузкой становится невозможным обеспечить оптимальную скорость движения без перегрузки мотора. С легковыми транспортными средствами подобная проблема встает не так остро. В таких случаях уместным считается наличие промежуточных передач, крутящий момент которых способен принимать среднее значение между каждыми соседними передачами. Понятное дело, что конструкторы не могли не обратить на эту проблему свое внимание и по сему создали особый механизм, причем сразу в двух вариантах. Первый демультипликатор помогает увеличить крутящий момент за счет снижения вдвое числа передач. И второй — делитель, который повышает количество повышающих передач.
Разница между мультипликатором и делителем
Не понимая принципиальных тонкостей делителя и мультипликатора многие автомобилисты считают оба устройства одинаковыми и нередко называют их делителями. Однако с технической точки зрения данное утверждение совершенно неверно. Делитель — это двухступенчатый редуктор перед коробкой, первая ступень которого позволяет передавать усилие напрямую от двигателя, а вторая уже непосредственно с повышением передаточного числа. Говоря проще, при активизации делителя и включении четвертой передачи автомобилист будет двигаться с большей скоростью, чем обычно, но при этом меньшей, чем на пятой. С демультипликатором все обстоит совершенно по-другому. Устройство устанавливается сзади коробки и нижняя ступень его позволяет понизить передаточное число каждой передачи. То есть при включении четвертой скорости водитель будет двигаться в транспортном средстве на промежуточной между третьей и четвертой передачами. Некоторые автомобили могут оснащаться одновременно демультипликатором и делителем. Это уместно на тех транспортных средствах, где чрезвычайно важна градация скоростей.
Как устроен демультипликатор?
Делитель представляет собой двухступенчатый редуктор планетарного типа, в котором есть небольшое количество зубчатых шестеренок. Устанавливается он перед основной коробкой. Минусом подобного конструкторского решения является то, что на входе КПП наблюдает определенный рост крутящего момента в результате чего требуется увеличение массы последней. Такую проблему можно было бы решить за счет установки устройства за КПП. Однако данное положение отведено под демультипликатор, который с технической точки зрения нельзя монтировать спереди. Сама по себе конструкция демультипликатора мало чем отличается от делителя. При этом его включение не приводит к увеличению нагрузки на базовую коробку. Диапазон степеней для него ограничен 4. При более высоких значениях наблюдается появление определенных трудностей.
Подробнее о принципе работы КПП с демультипликатором и делителем будет рассказано в этом видеоматериале:
Что такое мультипликатор КП и как он работает
Если в легковых автомобилях проблема недостаточного количества прямых передач не так остра, то владельцы грузовиков очень часто сталкиваются с ситуацией, когда, двигаясь под нагрузкой, они не могут обеспечить оптимальную скорость движения, не перегружая двигатель на высокой передаче и не опасаясь движения на повышенных оборотах, если выбрана более низкая передача.
В таких случаях было бы очень кстати наличие промежуточных передач, у которых крутящий момент принимал бы среднее значение между каждыми соседними передачами.
И было бы странно, если бы автопроизводители не придумали такой механизм. Но он существует, причём в двух вариантах: демультипликатора, который позволяет увеличить крутящий момент посредством понижения вдвое количества передач, и делителя, назначение делителя – увеличить количество повышающих передач.
Что такое демультипликатор, его месторасположение
Для начала попробуем разобраться, что такое демультипликатор коробки передач, в каких случаях он нужен и где устанавливается.
Демультипликатор, который иногда называют понижающим редуктором, представляет собой дополнительный блок коробки, позволяющий получить удвоенное число передач. Его задача – создавать промежуточные режимы движения с половинным промежуточным увеличением мощности, что при правильном и своевременном использовании позволяет продлевать срок службы всей трансмиссии. Под своевременностью использования следует понимать движение под нагрузкой, когда ни одна из имеющихся передач не обеспечивает оптимальный режим езды.
Проще говоря, демультипликатор снижает уровень нагрузки на шестерни коробки, увеличивая в два раза общее количество передач.
Располагается этот дополнительный узел трансмиссии позади КПП, занимая в принципе немного места и позволяя при этом увеличить тягу транспортного средства при включении любой прямой передачи.
Поясним это на конкретном примере. Скажем, ваш автомобиль сильно загружен, и вы едете на участке с очень пологим и длительным подъёмом. Четвёртая скорость для вас неприемлема, поскольку машина просто не тянет, а такой режим работы для силового агрегата чреват многими неприятностями. На третьей скорости вроде бы всё нормально, тяги хватает, но вы вынуждены двигаться с меньшей скоростью, чем можно было бы, поскольку увеличение оборотов привело бы к резкому росту расхода горючего. А вот если бы была ещё одна передача между третье и четвёртой, это позволило бы двигаться в оптимальном для силового агрегата и трансмиссии режиме. Вот для чего нужен демультипликатор: он и предлагает такую возможность. Включение устройства, как правило, осуществляется с помощью кнопки, расположенной на рычаге КПП. Отметим, что реализовать возможность удвоения скоростей можно как увеличением, так и уменьшением передаточного числа. Устройства первого типа как раз и называются демультипликаторами, второго – делителями. В принципе, задачи у них схожие, но механизм реализации – разный.
Отличия мультипликаторов и делителей
Многие водители оба устройства называют делителем, что с технической точки зрения не совсем правильно. Оба дополнения к КП увеличивают общее количество передач ровно вдвое, но достигается это разными способами. Делитель представляет собой двухступенчатый редуктор, устанавливаемый перед коробкой, при этом первая ступень позволяет передавать усилие, создаваемое двигателем, напрямую, а вторая – с повышением передаточного числа. То есть, активировав делитель и включив четвёртую передачу, вы будете двигаться с большей скоростью, чем обычно, но меньшей, чем на пятой.
С демультипликатором всё наоборот: он устанавливается сзади КПП и его нижняя ступень позволяет понизить передаточное число каждой передачи. То есть, включив ту же четвёртую скорость, вы будете двигаться на промежуточной между третьей и четвёртой скорости. Разумеется, в этом случае ваша машина станет немного тяговитее, чем на чисто четвёртой передаче.
Существуют транспортные средства, для которых градация скоростей имеет чрезвычайно большое значение, и в таких случаях они могут оснащаться демультипликатором и делителем одновременно. Общее количество передач при этом получается не последовательным удвоением (4х2х2), а раздельным с последующим суммированием (4х2 + 4х2), то есть не 16, а 12. Другими словами, одновременно использовать и делитель, и демультипликатор не получится: либо одно, либо другое. Если же конструкция трансмиссии предусматривает одновременный режим работы, то совокупное количество передач действительно станет равным 16.
Устройство демультипликатора, принцип работы
Итак, мы уже поняли, что демультипликатор – это устройство, предназначенное для увеличения общего диапазона доступных скоростей в транспортном средстве.
Делитель делает в принципе тоже, но как бы этажом пониже, то есть не увеличивает диапазон ступеней коробки, а делит каждую ступень пополам. Мы понимаем, что такое определение носит условный характер, но именно оно и дало название дополнительному редуктору второго типа.
В последнее время базовая коробка часто комплектуется обоими дополнительными редукторами, понижающим и повышающим, устанавливая делитель спереди, а демультипликатор – позади КПП.
Устройство делителя достаточно простое – это двухступенчатый редуктор планетарного типа с небольшим количеством зубчатых шестерёнок. Принято считать, что КПД трансмиссии при использовании делителя не страдает, поскольку число зубчатых соединений в данном случае остаётся прежним. Как правило, делитель устанавливают перед основной коробкой. Недостатком такого конструкторского решения является некоторый рост крутящего момента на входе КПП, что требует увеличения массы последней. Проблема решается установкой делителя сзади коробки, но это место зарезервировано для демультипликатора, который технически невозможно смонтировать спереди, поскольку этого не позволяет сделать увеличенное передаточное число первой передачи.
Конструкция демультипликатора практически не отличается от делителя, однако его включение не приводит к росту нагрузки на базовую коробку. Диапазон степеней в данном случае ограничен показателем 4.0 – при больших значениях возникнут определённые трудности с переключением передач.
Большой диапазон ступеней, характерный для демультипликатора, может быть задействован двояко: для увеличения общего доступного диапазона скоростей в случае использования многоступенчатой трансмиссии, и для уменьшения диапазона доступных степеней базовой коробки. Но за такую универсальность приходится расплачиваться снижением показателя унификация базовой КПП, в частности – её сопряжения с редуктором, поскольку сниженный диапазон доступных степеней не позволяет задействовать коробку без демультипликатора. Но есть и обратная сторона медали – это достигаемое на вторичном валу основной КПП уменьшение крутящего момента, позволяющее облегчить массу коробки и сделать её более компактной, что для крупнотоннажных ТС – весомый фактор. К тому же расположение передаточных чисел на валу коробки можно уплотнить, что позволяет установить синхронизаторы на весь диапазон передач и существенно упростить процесс их переключения.
Правда, КПД трансмиссии транспортного средства при работе на низшей передаче в режиме включённого демультипликатора незначительно снижается (в пределах 3-5%). Использование в конструкции демультипликатора планетарного механизма позволяет уменьшить габариты дополнительного редуктора, который и без этого отличается компактными размерами.
Рассмотрим, как работает демультипликатор, на примере КПП автомобиля ЗИЛ.
Многовальная трансмиссия характеризуется наличием восьми прямых передач, одной так называемой ползущей, и передачу для передвижения задним ходом. Такое увеличение количества скоростей позволяет манипулировать крутящим моментом в достаточно обширном диапазоне значений, выбирая для каждого конкретного случая наиболее оптимальный и экономичный режим.
В ЗИЛе демультипликатор располагается в отдельном картере, который состыкован с основным картером КПП в задней его части. Устройство выполнено в виде двухступенчатого редуктора планетарного типа с прямой/понижающей (с коэффициентом 3.3) передачами.
Конструктивно демультипликатор включает:
Основной вал демультипликатора закрепляется на шарикоподшипниках. Он посредством сателлитов передает крутящий момент на шестерёнчатую пару. Для облегчения включения пониженных передач на редукторном валу установлен синхронизатор, принцип действия которого и конструкция такая же, как у аналогов из КПП.
Привод механизма переключения дополнительного редуктора – пневматический, сам механизм состоит из вилки, рычажного механизма и вала. Приводной механизм включает комплект пневмоклапанов, рабочий цилиндр и шланги.
Под блоком клапанов следует понимать два клапана, которые приводятся в действие по последовательной схеме. Подачу сжатого воздуха обеспечивает штатная пневмосистема ЗИЛ. При включении любой из основных передач (1-4, задней или ползущей) сжатый воздух направляется в пневмоцилиндр, который и приводит в действие понижающую передачу. При включении 5-8 передачи используется второй клапан привода демультипликатора, который включает прямую передачу.
Смазка КПП и коробки демультипликатора – раздельная, но масло используется одинаковое. При этом система смазки деталей трансмиссии имеет смешанный тип: жидкость попадает на детали под давлением, а также методом разбрызгивания (так называемый масляный туман).
Принцип работы делителя можно рассмотреть на примере грузового автомобиля КамАЗ.
Конструкция делителя схожа с таковой у демультипликатора. При включении любой прямой передачи главный вал КПП связывается с ведущим валом делителя посредством зубчатой муфты. Крутящий момент, генерируемый двигателем, при этом подаётся на коробку без изменений. Но если включить повышающую передачу, происходит фиксация шестерни на валу делителя (это функция синхронизатора), и в этом случае усилие от редуктора передаётся на промежуточный вал КПП уже с понижением крутящего момента, что позволяет увеличить скорость транспортного средства при движении с небольшими нагрузками, тем самым снижая расход топлива.
Поскольку делитель размещаться в отдельном корпусе, конструкцию коробки изменять не нужно.
Механизм переключения передач понижающего редуктора снабжается пневматическим приводом, включающим:
При переключении повышающего редуктора из положения Н в В и наоборот сжатый воздух поступает из редукционного клапана в полостное пространство воздухораспределителя (эти полости для низшей/прямой передач раздельные), устанавливая золотник в нужное положение.
Если сцепление выключено, упор, расположенный на толкателе рычага педали сцепления, открывает редукционный клапан, позволяя сжатому воздуху заполнить воздухораспределитель, а затем – в пневмоцилиндр. Поршень последнего и приводит в действие механизм включения/выключение передач делителя. Это означает, что делитель можно включать в любой момент, но его активация произойдёт только при выжатом сцеплении. Этот так называемый полуавтоматический режим переключения существенно облегчает применение делителя.
Устройство прямой передачи
И демультипликатор, и его антагонист делитель имеют режим прямой передачи, когда крутящий момент от силового агрегата передаётся на основной вал коробки напрямую, без снижения оборотов. КПД автомобиля в этом случае изменяется на минимальную величину, поскольку крутящий момент передаётся на колёса без прохождения через промежуточный вал дополнительных редукторов.
Устройство повышающей передачи
Повышающая передача, используемая в редукторах типа «делитель», позволяет выбирать щадящие режимы езды и применяются в основном при длительных поездках на высоких скоростях (применительно к грузовым ТС, разумеется). Кроме экономии горючего, которая в таких случаях может быть значительной, использование делителя позволяет снизить уровень шума при работе связки двигатель – трансмиссия, снижая нагрузку и износ силового агрегата.
При включении делителя карданный вал начинает вращаться с большей скоростью, чем коленвал двигателя. Делитель удваивает количество передач на транспортном средстве, как прямых, так и заднего хода. Но если в машине имеются другие редукторы (например, понижающие), их одновременное использование будет невозможным.
Принцип работы понижающего редуктора
Этот режим, реализуемый посредством включения в состав трансмиссии демультипликатора, позволяет снижать частоту вращения коленвала на определённую величину, независимо от выбранной прямой передачи. Другими словами, если вы включите понижающий редуктор, автомобиль на второй передаче будет передвигаться медленнее обычного. Это может пригодится при поездках на малых скоростях по пересечённой местности, а также при передвижении автотранспортного средства под нагрузкой (например, на длительном подъёме с немалым градиентом). Такой дополнительный режим позволяет снизить нагрузку на мотор за счёт снижения скорости движения, не допуская перегрева силового агрегата. Очень полезным будет использование демультипликатора на скользких трассах, поскольку этот режим будет препятствовать пробуксовке колёс за счет уменьшения крутящего момента.
На каких ТС применяются мультипликаторы и делители
Тяжеловесные грузовые автомобили отечественного производства (Урал, КрАЗ, КамАЗ) комплектуются мультипликаторами штатно. Такое решение предоставляет возможность при необходимости удвоить количество используемых передач, что очень важно при транспортировке многотонных грузов и при езде по пересечённой местности. В этом случае достигается оптимальная загрузка силового агрегата и трансмиссии при более плавном увеличении тяги грузовика.
В сущности, дополнительный редуктор позволяет каждую передачу использовать в двойном режиме: номинальном и пониженном/повышенном. Второй режим является промежуточным между двумя соседними передачами.
Демультипликаторы также нередко устанавливаются на автомобили внедорожного класса (УАЗ, внедорожники Тойота, Субару). Поскольку эта категория транспортных средств обычно оснащается полным приводом, важно иметь возможность отключать и пониженный режим, и полный привод, если, например, предстоит движение по скоростному участку автомагистрали по равнинной местности.
Такая реализация оптимизирует расход топлива и позволяет двигаться при необходимости на крейсерской скорости. Однако включение полного привода без остановки ТС невозможно (это правило имеет исключения, но только на некоторых внедорожниках последних поколений).
Полезным является включение демультипликаторов и в состав трансмиссии гусеничной техники сельскохозяйственного назначения. Дополнительный понижающий редуктор позволяет увеличить в критические моменты тягу сельхозтехники, а также более адекватно управлять транспортным средством при преодолении различных препятствий естественного и техногенного характера. Конструктивно такие демультипликаторы отличаются от аналогов, устанавливаемых на колёсный транспорт, но принцип функционирования остаётся неизменным. Использование в гусеничной технике планетарного механизма поворота не влияет на работу понижающего редуктора: замедляться может как отдельная сторона приводных шестерен, так и одновременно обе гусеницы.