СКОРОСТНА КУТИЯ И ТРАНСМИСИЯ - АВТОЧАСТИ

Трансмисия е термин, заимстван от английския език, служещ да обозначи цялата система от части служещи за предаване на въртящия момент от двигателя към колелата. В САЩ значението на този термин е скоростна кутия, а за съвкупността от части, осигуряващи силовото предаване от двигателя към колелата, използват понятието drivetrain.

Трансмисията е необходима, за да осигури контролирано подаване на мощността към колелата на автомобила. Чрез нея се изменят оборотите и въртящия момент подавани от коляновия вал на двигателя към колелата. Всички знаем, че оборотите на двигателя (замервани при коляновия вал) варират някъде между 700 при свободна работа на двигателя, до около 6-7 хиляди оборота при подаване на газ. Ако свържем двигателя директно с колелата на автомобила, то това означава, че всеки път когато искаме да спрем ще трябва да изгасим двигателя. Освен това най-ниска скорост, с която ще могат да потеглят колелата е 700 оборота в минута, което за едно 15 цолово колело се равнява на около 50 км/ч. Това разбира се ще се случи само ако двигателя има достатъчно въртящ момент да завърти колелата. Въртящия момент най-просто казано е силата, с която въртим обект като болт или пък вал. Например, бутане или дърпане на дръжката на гаечен ключ, свързан за главата на болт създава въртящ момент (сила на въртенето), която развива или завива болта. Колкото по-дълга е дръжката на гаечния ключ, толкова по-голям е въртящия момент или силата, която упражняваме върху болта за развиването му. Точно за същата цел е създадена и трансмисията в автомобила – да осигури различна сила и скорост на въртене на колета, според режима на движение. Това става посредством скоростна кутия – устройство, което използва различни комбинации от зъбни колела, за да изменя оборотите и въртящия момент на въртеливото движение, предавано от източника на мощност към другите части.

Авточасти изграждащи трансмисията

Трансмисията е изградена от различни авточасти, които работят в тандем, за да осигурят движение на автомобила. Всичко започва от двигателя, където възвратно-постъпателното движение на буталата се превръща във въртеливо движение от коляновия вал. На края на коляновия вал стои един масивен метален диск наречен маховик. На автомобил с ръчна скоростна кутия, чрез него и посредством съединителя се извършва връзката между двигателя и скоростната кутия. Тази връзка се прекъсва, когато натиснете педала на съединителя и ви позволява да сменяте предавки. При автомобилите с автоматична скоростна кутия, връзката между двигателя и скоростната кутия се осъществява от т.нар. хидротрансформатор. След като задвижването е преминало през скоростната кутия, която е променила неговите обороти и въртящ момент, то следва да се предаде на колелата. Това става чрез задвижващи валове, чиято конфигурация е различна спрямо предаването на автомобила – предно, задно, 4х4.

При автомобилите с предно предаване и предно разположен двигател, задвижването от скоростната кутия се подава към колелата с помощта на два вала наречени полуоски – по една за всяко задвижвано колело. И тъй като колелата се движат нагоре-надолу в зависимост от пътната настилка, то и полуоските трябва да се движат с тях. Това се постига, чрез авточасти наречени карета – те позволяват предаване на мощността към колелата чрез променлив ъгъл при постоянна скорост на въртене.

При автомобилите със задно задвижване и предно разположен двигател, задвижването от скоростната кутия се предава към задния мост посредством карданен вал или за кратко кардан. От там въртеливото движение трябва да се разпредели между водещите колела. Това се постига чрез диференциал, който взема въртящия момент от задвижващия вал (кардана) и го предава на два изходни вала – полуоските.

Скоростна кутия

Тя служи за промяна на въртящия момент и оборотите, които се предават от двигателя към задвижващите колела на автомобила, а също така и за промяна на посоката на движение – напред и назад. Скоростните кутии в автомобила най-общо биват два вида според начина на превключване на предавките – ръчна и автоматична. Днес разбира се има много видове автоматични скоростни кутии, които конструктивно се различават съществено една от друга. Някои автоматични скоростни кутии са безстепенни (вариаторни) и позволяват избирането на подходящо предавателно отношение без усещане за превключване. Тези трансмисии се обозначават със съкращението CVT (Continuously Variable Transmission) и се предлагат като опция на някои по-нови автомобили.

Ръчната скоростна кутия е най-често срещания тип предавателна кутия, освен в САЩ и Австралия, където преобладават автоматиците. Тя е по-евтина, по-лека и обикновено е прави автомобила по-икономичен и дава по-добър контрол над него. До края на 80-те години повечето ръчни скоростни кутии имат 4 предавки, а в последствие навлизат 5-степенни и 6-степенни механични скоростни кутии. Ръчната скоростна кутия има много по-евтина поддръжка и е много по-надеждна от автоматичната. Маслото в скоростната кутия не се сменя според някои производители и много хора не го сменят за целия живот на колата, но е добра практика то да бъде сменено след пробег от 100-150 хил. километра, а дори и по-често в зависимост от употребата на автомобила и препоръката на производителя. С времето в маслото могат да се натрупат метални частици, които допълнително ще ускорят износването на скоростната кутия. След много дълъг пробег или при неправилна употреба, ръчната скоростна кутия може да даде повреда и трябва да се замени с нова. В повечето случаи, частите съставляващи кутията не подлежат на ремонт, а се налага цялостната ѝ подмяна. Авточасти като скоростна кутия е разумно да се купуват втора употреба, тъй като поради размерите и теглото си, както и заради сложността на самото ѝ устройство, цената на една нова скоростна кутия е непосилна за повечето хора.

Автоматичната скоростна кутия от друга страна изисква много повече грижи. Всеки производител има собствен сервизен интервал за маслото на автоматика, но обикновено е на пробег 60-90 хил. километра или 2-3 години. Причината за по-честата смяна на маслото на автоматичната кутия е, че то работи при по-висока температура и е в основата на правилното функциониране на кутията. Топлината произлиза от триенето вътре в кутията: вътрешното триене на маслото вследствие работата му в хидротрансформатора, триенето породено от задействането на съединителите, и нормалното триене произлизащо от зъбните колела и лагерите върху които са монтирани. Маслото се загрява сравнително бързо след като запалите колата и при нормално шофиране температурата му достига до 80 градуса. При такъв работен режим, маслото ще изпълнява функцията си много дълго. Но ако температурата му се покачи над нормалната граница, то живота му започва да се съкращава значително. Проблема е, че дори и при нормална експлоатация на автомобила температурата на трансмисионното масло може да се покачи над допустимите граници. Това може да се случи при движение в задръстване, изкачване на баир, движение извън града и най-вече при теглене на товар (ремарке, друг автомобил). Ненавременната смяна на маслото на автоматична скоростна кутия може да доведе до скъпи ремонти.

Съединител

Съединителя е свързващото устройство между двигателя и скоростната кутия. Той служи за предаването на задвижването от коляновия вал на двигателя към входящия вал на скоростната кутия и за разединяването им при превключване на предавките. Най-общо казано, съединителя свързва два вала, така че те или да са заключени един към друг и да се въртят с една и съща скорост или да бъдат разделени и да се въртят с различни скорости.

На автомобила му е нужен съединител, тъй като двигателя се върти постоянно, а гумите – не. За да може колата да спре, без да се задави двигателя, връзката с колелата трябва да бъде прекъсната по някакъв начин. Съединителя ни позволява плавно да свържем работещия двигател със обездвижената скоростна кутия, контролирайки приплъзването в процеса.

Съединителя в автомобил с ръчни скорости работи на принципа на триенето. Феродов диск (изработен от фрикционен материал подобен на този на накладките на спирачките), свързан за скоростната кутия, се притиска към маховик, свързан за двигателя. Ние контролираме този процес чрез плавното натискане с крак на педала на съединителя.

Смяна на съединител е необходима, когато фрикционния материал на феродовия диск се износи с времето. Колкото повече газ подаваме при потегляне на автомобила и колкото повече държим педала на съединителя в междинно положение, толкова по-бързо износваме съединителя. Когато той се износи и повечето от фрикционния материал вече го няма, той ще започне да приплъзва. От този момент нататък няма да е дълго преди съединителя да откаже напълно и да спре да подава задвижване към колелата.

Обикновено търговците на авточасти продават съединител комплект. Това включва феродов диск, притискателен диск и лагер помпа съединител. По-рядко може да се намери само феродов диск. Препоръчителна е смяната на пълния комплект съединител навреме, още при първите прояви на приплъзване. Ако автомобила се кара дълго с приплъзващ съединител, това ще доведе до увреждане на маховика.

Маховик

Маховикът е солиден метален диск с назъбен венец, който играе три важни роли:

1. Маховика осигурява плавната работа на двигателя. Със своята тежест и вследствие инерционната сила, маховика играе ролята на акумулатор, като складира кинетичната енергия на двигателя за по-късна употреба. Това помага при потеглянето на автомобила. Също така, маховика удължава живота на двигателя, като обира вибрациите от работата му – във всеки един момент само един цилиндър се намира в работен ход, което означава, че коляновият вал ще се ускорява и забавя при всяко възпламеняване на горивото и при високи обороти това ще доведе до силна вибрация на вала.
2. При автомобили с ръчни скоростни кутии, служи за контактна повърхност на съединителя. Когато съединителя е задействан, феродовия диск се притиска към маховика чрез силна пружина и сцеплението между двете осигурява свързаност на двигателя със скоростната кутия. Веднъж свързани, маховика и феродовия диск не следва да приплъзват, тъй като е необходим огромен въртящ момент, за да преодолее сцеплението.
3. Участва в стартирането на двигателя. Назъбения венец на най-външната част на маховика е мястото, където зацепват зъбците на стартера при запалването. И тъй като зъбното колело на стартера е много малко, а назъбения венец на маховика е огромен, това предавателно отношение осигурява достатъчно относителен въртящ момент на стартера, за да може да завърти двигателя. Стартера нямаше да има достатъчно сила да завърти двигателя, ако беше свързан директно за коляновия вал.

Кардан

При автомобилите с предно разположен двигател и задно предаване както и при 4х4 автомобилите, мощността на двигателя се предава на задните колела посредством дълъг карданен вал или за кратко кардан. Той се използва за свързване на части от трансмисията, когато се намират на разстояние една от друга и е необходимо относително движение между тях. Така при автомобилите двигателя и скоростната кутия са свързани сравнително неподвижно за шасито, докато задния мост се движи. За да се позволи такова движение и едновременно предаване на въртеливото движение, се използват различни връзки за кардан – универсална връзка, гъвкава връзка (каре), твърда връзка. По средата на кардана често се намира висящ лагер, който поддържа теглото на вала и обира тежките удари, когато колата се движи.

Диференциал

Диференциалът е механизъм, който позволява на движещите колела да се въртят с различни скорости. Това е необходимо, когато автомобила завива, защото в завой вътрешната гума се движи по-бавно от външната, която описва по-голям радиус. Диференциала винаги има един входящ и два изходящи вала като при автомобилите входящия е карданния вал, а задвижваните валове са полуоските на задните колела. Принципа му на работа е такъв, че скоростите на двете гуми могат да се изменят, но не и техния сбор. Когато едната намали скоростта си, другата я увеличава със същото количество.

Всички коли имат диференциал, дори и тези с предно предаване. При тях, диференциала най-често е интегриран в корпуса на скоростната кутия. При колите със задно задвижване, диференциалът е на задния мост. Най-сложно е задвижването на автомобилите с постоянно 4x4, които имат нужда от три диференциала – един за предните колела, един за задните и един помежду двата моста. Това е така, защото в завой всички колела се въртят с различни скорости и сборуваната скорост на задния мост е различна от тази на предния мост.

Диференциалът допълнително понижава скоростта на въртене, която веднъж вече е понижена от скоростната кутия. Тази характеристика се обозначава с термина предавателно число, което указва предавателното съотношение на диференциала. Например, ако предавателното число на един диференциал е 4.10 това означава, че короната има 4.10 пъти повече зъбци от пиньона.

Авточастите от трансмисията на един автомобил са ключови за неговото добро функциониране. За да осигурите плавна и надеждна работа на вашия автомобил, не трябва да пренебрегвате сигналите за нередност по предаването на автомобила. Независимо дали става въпрос за приплъзване на съединител, щракане на каре или виене на диференциал – проблема не търпи отлагане. Много от скъпите авточасти като скоростна кутия е разумно да закупувате втора употреба от автоморги, така ще ви излезе много по-евтино дори и употребяваните части да нямат същия живот като новите. Други авточасти като съединител и карета е препоръчително да купувате нови. Каквато и да е вашата стратегия за поддръжка на автомобила, Parts.bg ще ви помогне да откриете точните части за трансмисия и изгодни скоростни кутии втора употреба, така че да не се превръща вашия автомобил в неподвижна купчина желязо.