Динамические и топливно-экономические показатели автомобиля

К_и6=3,27-8,22*1,411+9,13*1,411-3,18*1,411³=0,916 

10,58 

12,24 

19,69 

Ψ₃=0,050 

К_и1=3,27-8,22*0,569+9,13*0,569²-3,18*0,569³=0,963

К_и2=3,27-8,22*0,606+9,13*0,606²-3,18*0,606³=0,934

К_и3=3,27-8,22*0,792+9,13*0,792²-3,18*0,792³=0,907

К_и4=3,27-8,22*0,93+9,13*0,93²-3,18*0,93³=0,964

К_и6=3,27-8,22*1,59+9,13*1,599²-3,18*1,599³=0,47 

10,57 

10,71 

12,97 

15,71 

11,44 

    Результаты  расчетов сводим в таблицу 1.8 и по этим данным строим график топливно-экономической  характеристики автомобиля (рисунок 1.7). 

    Таблица 1.8 – Путевой расход топлива автомобилем

 
 
 
 

   2 Коробка передач 

   2.1 Устройство и работа коробки передач 

   Коробка передач предназначена для силы тяги на ведущих колесах автомобиля при постоянной мощности двигателя путем зацепления шестерен с различным числом зубьев; она обеспечивает также задний ход и длительное разобщение двигателя (вместе со сцеплением) от других агрегатов трансмиссии во время стоянки автомобиля или при движении его по инерции.

   На  рис. 2.2, а показана схема коробки передач, в которой зацепление пар шестерен с различным числом зубьев осуществляется их передвижением. Ведущий вал 2 сообщается с ведомым диском сцепления 1, а ведомый вал 6— с другими агрегатами трансмиссии. Ведомый вал по отношению к ведущему может вращаться с разным числом оборотов. Промежуточный вал с закрепленным на нем набором шестерен через шестерни 3 и 9 находится в постоянном зацеплении с ведущим валом. Передвижные шестерни 4 и 7, установленные на шлицах ведомого вала, обеспечивают включение избранной передачи с помощью механизма переключения 5.

   Посредством трехвальной конструкции осуществляется прямая передача, при которой ведущий и ведомый валы соединяются непосредственно через шестерни 3 и 4.

   Чтобы избежать ударов при переключении торцов зубьев и их повышенного износа, применяют коробки передач с  постоянным зацеплением шестерен (рис. 2.2, б). В данной конструкции включение передач осуществляется перемещением не шестерен, а специальных муфт легкого включения 11. если же эта муфта имеет дополнительное устройство, обеспечивающее безударное включение передач, то она называется синхронизатором 10.

   Специальная вилка, соединяющая шестерни 13 с шестернями промежуточного и ведомого валов, обеспечивает задний ход автомобиля.

   У ВАЗ-2105 коробка передач включает картер 6 (рис. 2.3)ведущий 2 промежуточный 27 и ведомый 11 валы, шестерни, два синхронизатора 9и 13, подшипники, отдельные оси 38 с промежуточной шестерней 39 заднего хода и механизм переключения передач с рычагом 18.

   Заходом кольца заднего подшипника 5 ведущего вала в отверстие картера сцепления картер коробки передач передней плоскостью крепится к картеру сцепления 1. Снизу картер коробки закрывается штампованной крышкой, в которой предусмотрено отверстие для слива масла, закрываемое пробкой 28. Сапун 3 сообщает внутреннюю полость картера с атмосферой. Уровень масла не должен быть ниже кромки маслозаливного отверстия в картере.

   .Ведущий  вал 2, который изготовлен заодно  с шестерней 7, имеющей зубчатый венец, установлен одним концом в подшипнике, размещенном в торце коленчатого вала, а другим — в подшипнике 5. На валу выполнены шлицы для установки ступицы ведомого диска сцепления. Шестерня ведущего вала находится в постоянном зацеплении с шестерней 31 промежуточного вала 27. Вал вращается в двухрядном шариковом 32 и роликовом 25 подшипниках, установленных в стенках картера.

   Вал выполнен заодно с четырьмя шестернями, ведущая шестерня 24 передачи заднего хода напрессована на шлицах заднего его конца. Внутренняя обойма переднего (шарикового) подшипника 32 закреплена на валу болтом, а задний (роликовый) подшипник 25 вместе с шестерней 24 удерживается на валу стопорным кольцом.

   Три опоры поддерживают ведомый вал 11: передняя — игольчатый подшипник 8, установленный в гнезде ведущего вала 2, средняя— шариковый подшипник 16 в задней стенке коробки и задняя — шариковый подшипник 20, расположенный в задней крышке коробки. На термически обработанных шейках ведомого вала свободно вращаются шестерни второй 12 и третьей 10 передач, а шестерня 14 первой передачи свободно вращается на втулке, надетой на вал. Все эти шестерни имеют по два венца; косозубые находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, а прямозубые соединяются со скользящими муфтами синхронизаторов 9 и 13 при включении соответствующих передач. Муфты перемещаются по шлицам ступицы и обеспечивают соединение шестерни включаемой передачи с ведомым валом. На заднем конце ведомого вала находится ведущая шестерня 19 привода спидометра.

   Синхронизатор служит для безударного (бесшумного) включения двух передач путем уравнивания угловых скоростей включаемой шестерни и ведомого вала. На автомобиле ВАЗ-2105 он состоит из ступицы 2 (рис. 2.4), скользящей муфты 1, двух стопорных колец 3, двух пружин 5 и двух блокирующих колец 4 с наружными коническими поверхностями.

   Принцип работы синхронизатора рассмотрим на примере включения третьей передачи. В нейтральном положении (рис. 2.4, а) блокирующие кольца 4 прижаты пружинами 5 к стопорным кольцам 3. Между коническими поверхностями блокирующих колец и муфты 1 имеется зазор, а зубья блокирующих колец 4 находятся во впадинах венцов 9 и 7, при этом крутящий момент от этих зубчатых венцов на муфту 1 не передается.

   При включении третьей передачи (рис. 2.4, б) скользящая муфта 1 синхронизатора перемещается вилкой 8 по шлицам 12 ступицы 2, установленной неподвижно на ведомом валу 11, и прижимается внутренним корпусом к конической поверхности блокирующего кольца 4. В результате этого под действием сил трения блокирующее кольцо синхронизатора повернется на небольшой угол, упрется боковыми скосами своих зубьев в боковые скосы венца 9 ведомой шестерни 10 третьей передачи и дальнейшее проворачивание кольца прекратится. Одновременно создается сопротивление дальнейшему осевому перемещению муфты 1 и продолжается выравнивание скорости вращения валов выравниваются за счет сил трения между блокирующим кольцом 4 и муфтой синхронизатора 1. 
 

     

   Рис. 2.2. Схемы устройства коробок передач:

   а — с передвижными шестернями; б  — с шестернями постоянного зацепления; 1 — ведомый диск сцепления; 2 —  ведущий вал; 3, 9 — шестерни постоянного  зацепления; 4, 7 — передвижные шестерни; 5 — механизм переключения; 6 — ведомый вал; 8 — промежуточный вал; 10 — синхронизатор; 11 — муфта легкого включения; 12 — ось шестерни заднего хода; 13 — шестерня включения заднего хода

   

   39      38 24,      27

   Рис. 2.3. Коробка передач автомобиля ВАЗ-2105: . 1 — картер сцепления; 2 — ведущий вал; 3 — сапун; 4, 21 — сальники; 5, 8, 16, 20, 25, 32 — подшипники; 6 — картер коробки передач; 7 — ведущая шестерня; 9, 13 — синхронизаторы; 10 — ведомая шестерня третьей передачи; 11 — ведомый вал; 12 — ведомая шестерня второй передачи; 14 — ведомая шестерня первой передачи; 15 — задняя крышка; 17 — ведомая шестерня передачи заднего хода; 18 — рычаг переключения передач; 19 — ведущая шестерня привода спидометра; 22 — вилка упругой муфты карданного вала; 23 — ведомая шестерня привода спидометра; 24 — ведущая шестерня передачи заднего хода; 26 — ведущая шестерня первой передачи; 27 — промежуточный вал; 28 — сливная пробка; 29 — ведущая шестерня второй передачи; 30 — ведущая шестерня третьей передачи; 31 — ведомая шестерня промежуточного вала; 33 — вилка передачи заднего хода; 34 — нижняя часть рычага переключения передач; 35 — шток вилки передачи заднего хода; 36 — шток вилки включения третьей и четвертой передач; 37 — шток вилки включения первой и второй передач; 38 — ось промежуточной шестерни передачи заднего хода; 39 — промежуточная шестерня передачи заднего хода 
 

   

   1 2      3      4 5

   6 7   3            8 1  4 5 9 10

   

 
   Рис. 2.4. Устройство синхронизатора коробки передач автомобиля ВАЗ-2105: а — нейтральное положение; б — начало включения третьей передачи; в — третья передача включена; 1 — скользящая муфта; 2 — ступица; 3 — стопорное кольцо; 4 — блокирующее кольцо; 5 — возвратная пружина; 6 — ведущий вал; 7 — зубчатый венец четвертой передачи; 8 — вилка включения третьей и четвертой передач; 9 — зубчатый венец шестерни третьей передачи; 10 — шестерня третьей передачи; 11 — ведомый вал; 12 — шлицы ступицы; 13 — подшипник

   Далее блокирующее кольцо 4 соскальзывает  с конусных поверхностей зубчатого венца 9 под действием осевого усилия, передаваемого от вилки 8 включения передачи. При этом муфта 1, перемещаясь вместе с блокирующим кольцом 4, своими шлицами соединяет ступицу 2 на ведомом валу с венцом 9 ведомой шестерни третьей передачи (рис. 2.4, в).

   При выключении передачи все детали занимают исходное положение, а блокирующее кольцо отходит обратно под действием пружины 5.

   В отверстие картера коробки передач  и его задней крышки запрессована ось промежуточной шестерни заднего хода 38 (рис. 2.3). На оси свободно вращается промежуточная шестерня 39 передачи заднего хода с запрессованной в нее металлокерамическои втулкой.

   Рычагом 16 (рис. 2.5) осуществляется управление коробкой передач, включение происходит за счет продольного перемещения штоков 4, 6,11 вместе с закрепленными на них вилками, входящими в вырезы муфт синхронизаторов или вырезы промежуточной шестерни заднего хода. В задней головке штоков сделан паз, в который входит хвостовик 15 рычага 16 переключения передач. Четкость включения передач и удержание штоков и вилок в нейтральном и включенном положении обеспечивается фиксаторами, состоящими из шариков 23 с пружинами 22.

   Замок между штоками, состоящий из трех блокирующих сухарей 8,9 и 10, предохраняет коробку от одновременного включения двух передач. Два крайних сухаря 8 и 10 установлены в отверстии задней стенки картера, а средний — в отверстии штока 4. У штоков имеются гнезда (выемки) для сухарей.

   Работу  механизма переключения передач  рассмотрим на примере включения задней передачи (рис. 2.5, в). При перемещении вперед шток 11 выдавливает из своего гнезда сухарь 8, который входит в гнездо штока 4 и одновременно через средний сухарь 9 прижимает другой сухарь 10 к гнезду штока 6. Это позволяет зафиксировать штоки 4 и 6 в нейтральном положении. Для включения любой другой передачи необходимо прежде возвратить шток 11 в первоначальное положение. 
 

   

   4    9 8        и     15

   Рис. 2.5. Механизм переключения передач автомобиля ВАЗ-2105: а — расположение механизма в картере коробки передач; б, в — работа замкового механизма; 1 — картер сцепления; 2 — шпилька; 3 — картер коробки передач; 4 — шток вилки включения третьей и четвертой передач; 5 — вилка включения третьей и четвертой передач; 6 — шток вилки включения первой и второй передач; 7 — вилка включения первой и второй передач; 8, 9, 10 — блокирующие сухари; 11 — шток вилки включения передачи заднего хода; 12 — втулка; 13— вилка включения передачи заднего хода; 14— болт крепления вилки; 15 — хвостовик рычага переключения передач; 16 — рычаг переключения передач; 17 — пружина; 18 — оттяжная пружина; 19 — задняя крышка; 20 — полый штифт; 21 — крышка фиксаторов; 22 — пружина фиксатора; 23 — шарик фиксатора.