Как распределяется крутящий момент — журнал За рулем

Может ли крутиться колесо, если крутящий момент на нем равен нулю? И куда вообще девается этот момент по дороге от маховика двигателя к колесам?

PRIVOD

Мы перестали спорить в курилках на технические темы. А жаль. Какой нормальный мужик откажется побазарить о том, как распределяется по колесам крутящий момент мотора? Или хотя бы постоять рядом, храня молчанье в важном споре. Не сериалы же нам обсуждать!

Про мощности и скорости спорить неинтересно, а вот момент — дело другое! Разброд мнений здесь гарантирован. По секрету скажем, что даже «доценты с кандидатами» сгоряча давали противоположные ответы на простые, казалось бы, вопросы. В итоге истину удалось постичь только после длительной дискуссии с представителями заводов ГАЗ и УАЗ и нескольких профильных вузов, а также в результате консультаций с зарубежными коллегами.

Предлагаем всем желающим попытаться найти правильные ответы в предложенных нами ситуациях. А предварительно перечислим условия, которые следует учитывать при выборе правильного варианта.

Во всех ситуациях условно считаем, что трение и прочие потери отсутствуют как класс. Нагрузки на колеса — одинаковые. Продольная и поперечная развесовки — равномерные. Условия сцепления шин с покрытием — одинаковые, если иное не оговорено. Все дифференциалы — симметричного типа. Момент, передаваемый двигателем на конкретный дифференциал, условно принимаем за 100%.

* Для разминки — первый вопрос. В нем скрыта маленькая «нехорошесть»: если ответ на него останется непонятен, то ко второму вопросу переходить бессмысленно.

2-uslovn-Zalacha-diff-CP-222

Условные обозначения.

ВОПРОС № 1

2-1-Zalacha-diff-CP

Автомобиль сел на брюхо и беспомощно крутит ведущими колесами в воздухе. Чему при этом приблизительно равен момент на маховике двигателя?

А — нулю

Б — зависит от оборотов

В — заявленной паспортной величине

Г — зависит от включенной передачи

Правильный ответ: А 

Тем, кому непонятен ответ, поясняем: момента без сопротивления не бывает! Представьте себе электрическую розетку, рядом с которой стоит неподключенный утюг. Напряжение в розетке есть, но отдаваемый ток — нулевой. Так и здесь: двигатель не совершает никакой полезной работы, колеса не встречают сопротивления, а потому и момент отсутствует.

* Если это понятно, то даем задание более сложное — уже с участием дифференциала. Тем, кто подзабыл, что это такое, рекомендуем заглянуть в подсказку ниже.

C чем его едят

1-2-Zalacha-diff-CP

Дифференциал (от лат. differentia — разность, различие) — механизм, обеспечивающий вращение ведущих колес с разными скоростями (например, в повороте). Реальные условия движения автомобиля обусловливают разницу в угловых скоростях его колес. Почему? Потому, что они проходят пути разной длины (в повороте или по неровностям) и радиусы качения также различны. Поэтому ведущие колеса работают с участием межколесных и межосевых дифференциалов — чтобы не возникал так называемый паразитный (тормозящий) крутящий момент на одном из колес, как это бывает на поворотной оси телеги с цельной осью. Дифференциал, распределяющий крутящий момент между выходными валами поровну, называют симметричным.

ВОПРОС № 2

Автомобиль ВАЗ‑2107 едет по кругу на четвертой передаче. Как приблизительно распределены моменты на его задних колесах?

2-2-Zalacha-diff-CP

А — поровну

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес

В — в зависимости от силы сцепления с дорогой и от нагрузок

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес

Правильный ответ: А 

Моменты распределены поровну: по-другому симметричный дифференциал просто не умеет себя вести. Напоминаем, что трение и прочие потери мы условились не учитывать

*Если и это понятно, то усложняем вопросы.

ВОПРОС № 3

У ВАЗ‑2107 при включенной передаче одно ведущее колесо вывешено в воздухе. Как приблизительно распределены моменты на задних колесах, если принять момент, поступающий от двигателя, за 100%?

2-3-Zalacha-diff-CP

А — 100% на вращающемся колесе и 0% на неподвижном

Б — на обоих колесах момент равен нулю

В — в зависимости от сцепления неподвижного колеса с дорогой

Г — пропорционально оборотам двигателя

Правильный ответ: Б 

Почему нулю, если колесо крутится? Дело в том, что полезной работы двигатель не совершает. Висящее колесо не испытывает сопротивления, а потому и момент на нем нулевой. На неподвижном колесе, само собой, момент также равен нулю.

*Теперь переходим к полноприводным автомобилям: здесь к межколесным дифференциалам добавлен межосевой.

ВОПРОС № 4

Chevrolet Niva едет по кругу на четвертой передаче. Включена блокировка межосевого дифференциала. Каково приблизительное соотношение моментов на всех колесах, если принять момент, поступающий от двигателя, за 100%?

2-4-Zalacha-diff-CP

А — по 25% на каждом

Б — по 50% на каждом

В — пропорционально оборотам двигателя

Г — на колесах каждой оси моменты делятся поровну, а распределение по осям — в зависимости от нагрузок и сил сцепления

Правильный ответ: Г 

Межколесные дифференциалы на каждой из осей делят моменты поровну, как и в предыдущих примерах. Если бы межосевой дифференциал оставался свободным, каждому колесу досталось бы по 25% крутящего момента. Но водитель его заблокировал, а потому распределение между осями стало зависеть от конкретной дорожной ситуации. В пределе (колеса одной из осей стоят на сухом асфальте, а колеса другой — на гладком льду) практически весь момент реализуется на асфальте.

*А теперь предположим, что мы немножко застряли.

ВОПРОС № 5

У вседорожника Chevrolet Niva при включенной передаче одно ведущее колесо вывешено в воздухе. Водитель заблокировал межосевой дифференциал. Как приблизительно распределены моменты на всех четырех колесах?

2-5-Zalacha-diff-CP

А — на вывешенном колесе 0%, на втором колесе той же оси 0%; на другой оси моменты на каждом из колес равны половине момента, поступающего на ее дифференциал от двигателя

Б — на вывешенном колесе 0%, на остальных — по 33,3% момента, поступающего от двигателя

В — на всех колесах по 25% момента, поступающего от двигателя

Г — в зависимости от нагрузок и сил сцепления

Правильный ответ: А 

Висящее в воздухе колесо не работает — следовательно, момент на нем нулевой. То же относится к другому колесу на этой оси: незаблокированный межколесный дифференциал обеспечил равенство. А вот другая ось работает в штатном режиме. И ненулевые моменты на ее колесах при свободном межколесном дифференциале равны между собой.

*Теперь попробуем заблокировать межколесный дифференциал!

ВОПРОС № 6

Полноприводный вседорожник едет по кругу на четвертой передаче. Включена блокировка заднего дифференциала. Межосевой дифференциал не заблокирован. Каково приблизительное соотношение моментов на колесах?

2-6-Zalacha-diff-CP

А — на каждом по 25% момента, поступающего к межосевому дифференциалу от двигателя

Б — на каждом по 50% момента, поступающего от двигателя

В — зависит от оборотов мотора

Г — на передних колесах по 25%. Остальные 50% распределяются между задними колесами пропорционально нагрузке на них и силам сцепления.

Правильный ответ: Г 

Благодаря работающему межосевому дифференциалу задний мост получает столько же ньютон-метров, сколько и передний. Но реальное соотношение моментов на его колесах уже зависит от конкретной дорожной ситуации, поскольку блокированный межколесный дифференциал ничего не выравнивает. Если одно из колес зависнет в воздухе, то всё достанется второму колесу, а если сцепление одинаковое, то и дележ будет равным. Поэтому соотношение моментов определяется нагрузками и силами сцепления. ;

*Попытаемся застрять еще раз.

ВОПРОС № 7

У полноприводного вседорожника при включенной передаче одно заднее колесо вывешено в воздухе. Включена блокировка заднего дифференциала. Межосевой дифференциал не заблокирован. Каково примерное соотношение моментов на колесах, если условно принять момент, поступающий от двигателя, за 100%?

2-7-Zalacha-diff-CP

А — 100% на колесе, касающемся земли, 0% на вывешенном и по 25% на передних колесах

Б — 50% и 50%

В — 25% и 25%

Г — 50% на колесе, касающемся земли, 0% на вывешенном и по 25% на передних колесах

Правильный ответ: Г 

Межосевой дифференциал поделил моменты между осями поровну. Висящее колесо не испытывает сопротивления, а потому его момент равен нулю. За него отдувается другое колесо на этой оси, толкающее машину, — и весь передающийся назад крутящий момент (50% общего) достается именно второму колесу.

*Напоследок напомним основные принципы, которые помогут разобраться в моментах, осях и дифференциалах.

• Там, где нет сопротивления, момент всегда равен нулю.
• Заблокированный межколесный дифференциал фактически превращает ось автомобиля в аналог колесной пары железнодорожного вагона. Но даже при этом момент на вывешенном колесе равен нулю.
• На вывешенном колесе момент равен нулю независимо от того, блокирован дифференциал или нет.
• Симметричный дифференциал всегда выравнивает моменты: межосевой — на осях, межколесный — на колесах.

Всем удачи на дорогах — без зависших колес и нулевых моментов!

Как работает дифференциал

10

Дифференциал состоит из корпуса (1), шестерен-сателлитов (2) и полуосевых шестерен (3). Корпус обычно совмещен с ведомой шестерней главной передачи (4). Шестерни-сателлиты играют роль планетарного механизма и соединяют полуосевые шестерни с корпусом дифференциала. Полуосевые (солнечные) шестерни соединены с ведущими колесами через полуоси.

Ведомая шестерня главной передачи вращает корпус с сателлитами, который в свою очередь вращает шестерни полуосей. Когда автомобиль движется идеально прямо, сателлиты неподвижны относительно своих осей. Но как только движение становится неравномерным (например, при повороте), сателлиты начинают собственные фуэте, ускоряя одну полуось и замедляя другую.

Если сцепление колес с покрытием разное, то крутящий момент, реализуемый на скользком покрытии, ограничен коэффициентом сцепления шины с дорогой. Чем меньше сопротивление, тем ниже момент на этом колесе. Но таким же становится момент и на другом колесе той же оси. А вот если заблокировать дифференциал, то дележка моментов между колесами происходит в соответствии с силами их сопротивлений (или сцеплений) с дорогой.

В так называемых дифференциалах повышенного трения сателлиты изначально лишены возможности вращаться свободно. Это сделано как раз для того, чтобы при вывешивании или проскальзывании одного колеса машина беспомощно не застревала. Если с обычным дифференциалом в таких случаях моменты на колесах падают до нуля, то его «коллега» с повышенным трением оставляет им запас, равный заложенному в него моменту трения! Получается эдакий облегченный вариант полной блокировки, помогающий выбраться из неприятных ситуаций, если это позволяет сила трения на колесе с лучшим сцеплением.

Все о дифференциалах: крутящий момент истины

Может ли крутиться колесо, если крутящий момент на нем равен нулю? И куда вообще девается этот момент по дороге от маховика двигателя к колесам?

Все о дифференциалах: крутящий момент истины

Трансмиссия экскаватора-погрузчика – важнейший фактор его эффективности – Основные средства

Между двигателем и колесами

Точность и качество управления экскаватором-погрузчиком, его маневренность во многом зависят от используемого типа трансмиссии. В современных машинах используются два основных вида: гидродинамическая трансмиссия, которую также называют гидромеханической, и гидростатическая, или гидрообъемная.

Преимущества и недостатки видов трансмиссии

В современных экскаваторах-погрузчиках используются в основном гидравлические трансмиссии – гидродинамические и гидростатические (гидрообъемные).

В устройстве гидродинамической трансмиссии основную роль играют лопастные динамические насосы и турбины. Мощность передается напрямую, с помощью гидромуфты или гидротрансформатора. Это обусловливает и возможность передачи большей мощности, чем может передать аналогичная гидростатическая трансмиссия. Отсутствие трубопроводов, РВД – существенный «плюс» использования этого типа трансмиссии. В гидродинамических трансмиссиях обычно используется от трех до шести передач, задающих скорость движения вперед/ назад. Существует две схемы переключения передач. Механическое переключение осуществляется с помощью стандартной КП, этот тип переключения получил название PowerShuttle. А вот переключение передач с использованием автоматических или полуавтоматических КП обозначается термином PowerShift. Для переключения скоростей в системе PowerShuttle требуется остановка машины, а с помощью системы PowerShift переключение можно производить под нагрузкой, то есть буквально на ходу.

Второй тип трансмиссии – гидростатическая: от гидронасоса вращение передается на гидромотор, приводящий в движение колеса. Она характеризуется простотой обслуживания, широкими функциональными возможностями, имеет компактные размеры и небольшую массу. Благодаря сравнительно простой конструкции с минимальным числом элементов гидростатическая трансмиссия очень надежна. Управление экскаватором-погрузчиком с такой трансмиссией осуществляется без механической связи, что дает возможность конструктору более свободно, не придерживаясь жестких рамок, выбирать расстояние между приводом и ведомыми узлами. Также гидростатическая трансмиссия характеризуется бесступенчатым регулированием скорости движения, возможностью направлять дополнительную мощность, отключив трансмиссию, на те или иные гидравлические компоненты машины. Гидростатическая трансмиссия обеспечивает «миллиметровую» точность при движении экскаватора-погрузчика, она долговечнее, но и дороже гидродинамической. И это, пожалуй, единственный ее существенный «минус».

Гидравлические трансмиссии дают возможность реализовывать несколько режимов управления колесами машин: управление одной осью, всеми колесами одновременно «след в след» либо «крабовый ход».

CNH: историческое первенство плюс современные достижения

Корпорация CNH сегодня объединяет 12 брендов. Два из них, предприятия Case Construction и New Holland Construction, производят экскаваторы-погрузчики, которые пользуются спросом в мире, в том числе и в России.

Компания Case является пионером в области производства экскаваторов-погрузчиков: серийный выпуск первой в мире подобной машины Case 320 был начат в 1957 г. В дальнейшем, вплоть до настоящего времени, компания только совершенствовала и расширяла модельный ряд выпускаемых ею экскаваторов-погрузчиков. Сегодня на планете работает около 750 млн машин Case!

В 2010 г. инженеры Case представили покупателям экскаваторы-погрузчики серии T, которая сегодня успешно реализуется на российском рынке. Все шесть моделей серии комплектуются двигателями FPT Industrial мощностью от 86 до 110 л.с. Машины отличаются оригинальным внешним и внутренним дизайном. В модели серии был внесен ряд изменений, улучшивших их эксплуатационные характеристики по сравнению с параметрами машин предыдущих серий.

Трансмиссия для экскаваторов-погрузчиков Case поставляет итальянская компания Carraro SpA. Это международная промышленная группа со штаб-квартирой в итальянской Падуе. С 1970-х гг. компания сосредоточилась на производстве трансмиссионных систем, и сегодня кроме производства в Италии заводы Carraro успешно работают в Индии, Польше, Аргентине, Германии, КНР.

На заводе CNH Industrial в Набережных Челнах сегодня серийно производится одна из моделей серии – экскаватор-погрузчик Case 570T 2WD. Это самая легкая модель серии с эксплуатационной массой 7,71 т. В ней используется трансмиссия Carraro 2WD TLB1 с сервоуправлением PowerShuttle. В моделях серии T применяются КП PowerShuttle и КП PowerShift. В случае использования систем PowerShift оператор может управлять четырьмя скоростями вперед и таким же количеством скоростей заднего хода, причем гидравлически управляемые муфты и клапаны управления позволяют плавно переключать скорости на ходу, мягко менять направление движения. Если покупатель приобретает машину для эксплуатации на строительных объектах, где отсутствует твердое покрытие и экскаватору-погрузчику необходимо мощное сцепление с опорной поверхностью, то в Case могут помочь, установив, например, предлагаемую в качестве опции трансмиссию Carraro 4WD TLB1, и покупатель получит полноприводную мод. 570T 4WD.

Если говорить о мостах, то в мод. 570T 2WD конструкторы Case использовали надежный передний рулевой мост собственного производства CNH. Он монтируется по схеме «шарнир выше центра» и имеет возможность качания на ±10,5°. Во всех остальных моделях серии используется также трансмиссия Carraro. В мод. 570Т 4WD задействован передний мост Carraro 26.17 с возможностью качания на ±8,5°, а остальные модели комплектуются мостами, качающимися на ±11°. В качестве задних мостов на всех модификациях применяются мосты Carraro 28.32M жесткого типа, причем в мод. 580Т, 580ST и 590ST предусматривается возможность блокировки дифференциала переднего моста, а в мод. 695ST оператор может блокировать дифференциал как переднего, так и заднего моста. Совмещая в конструкции мосты качающегося и жесткого типа, специалисты Case обеспечили машинам серии T хорошую устойчивость даже при работе на очень неровных поверхностях.

New Holland производит экскаваторы-погрузчики уже более полувека, а точнее с 1966 г. И последние 20 лет компания успешно реализует эту спецтехнику на нашем рынке. Экскаваторы-погрузчики серии B отличаются высокой маневренностью и экономичностью расхода топлива, который снижен не менее чем на 10% по сравнению с аналогами других марок. В мод. В90В применяется трансмиссия PowerShuttle 4×4 с механизмом блокировки дифференциала на задней оси. Трансмиссия в мод. В110В предлагается покупателям в двух исполнениях: основной вариант 4х4 и в качестве опции трансмиссия с колесной формулой 4х2.

Четырехскоростная КП с сервоприводом производит переключение плавно даже при резком изменении направления движения. В трансмиссии 4х2 обеспечивается переключение передач при полной нагрузке. Такая особенность конструкции упрощает перемещение экскаватора своим ходом на значительные расстояния, а также сокращает время рабочего цикла.

В 2017 г. модельный ряд серии был дополнен экскаватором-погрузчиком мод. В80В. В машине используется надежная и долговечная трансмиссия Carraro 4WD 4×4 PowerShuttle. Задний мост у В80В жесткий, фиксированный, а передний – качающийся на угол ±8°. Такой мост обеспечивает хороший контакт колес с опорной поверхностью, придает машине устойчивость, позволяет даже по бездорожью осуществлять движение без пробуксовки.

Во всех моделях экскаваторов-погрузчиков NH серии B также используется трансмиссия Carraro с КП PowerShuttle 4×4, задняя ось оснащается механизмом блокировки дифференциала. Имеется кнопка отключения трансмиссии, с помощью которой оператор имеет возможность направить всю мощность двигателя за счет отключения трансмиссии на повышение гидравлической энергии фронтального навесного оборудования.

Штатно машины комплектуются многоцелевым ковшом погрузчика и, естественно, экскаваторным оборудованием. Имеется выделенная гидравлическая линия для подключения отдельных видов навесного оборудования, эксплуатация которых требует дополнительной мощности. С помощью специальной переходной панели на машины быстро устанавливают и демонтируют гидромолоты, ковши различного типа и емкости, вилы.

PM-TEREX и ELAZ единодушны в выборе трансмиссии

Экскаватор-погрузчик от ЗАО «Тверской экскаватор» мод. TLB 825 массой 7,6 т обладает отличной управляемостью и маневренностью на строительной площадке, а возможность торможения одним бортом сокращает диаметр разворота. Серийный выпуск мод. TLB 825 начался в 2015 г. Пока это единственный экскаватор-погрузчик тверского завода. От двигателя Perkins усилие передается к колесам с помощью трансмиссии Carraro SynchroShuttle с сервоуправлением и синхронизирующим гидротрансформатором с передаточным отношением 2,88. Мосты Carraro с рабочими дисковыми тормозами и полностью разгруженными полуосями, с планетарными бортовыми редукторами в ступицах колес хорошо выдерживают самые тяжелые условия эксплуатации, демонстрируя высокую грузоподъемность и оптимальное тяговое усилие. Передний качающийся мост с углом качания ±16° гарантирует машине высокую устойчивость.

Режим 4WD, означающий привод на все колеса, используется для повышения проходимости машины. А вот эксплуатация в режиме 2WD характеризуется экономией топлива и бережной эксплуатацией трансмиссии при самостоятельном перемещении экскаваторов-погрузчиков с объекта на объект.

Синхронизированная 4-ступенчатая КП с сервоуправлением позволяет переключать передачи под нагрузкой, резко, но безопасно менять направление движения машины.

С 2013 г. на АО «ПО ЕлАЗ» работает линия по сборке четырех моделей серии ELAZ-BL из машинокомплектов экскаваторов-погрузчиков Tarsus, разработанных турецкой компанией Ҫukurova. Экскаваторы-погрузчики ELAZ-BL – это еще один показательный пример импортозамещения в отрасли. Производство ELAZ-BL полностью локализовано в России. Безопасность, надежность и экологичность модельного ряда ELAZ-BL подтверждается соответствующими сертификатами, а российская сборка дает определенные привилегии покупателю при приобретении техники. Экскаваторы-погрузчики ELAZ-BL оснащаются мостами Carraro, передним и задним, а также полуавтоматической трансмиссией Carraro, причем с возможностью электрогидравлической блокировки дифференциала на задней оси. Угол качания передней оси составляет ±16°. В стандартной комплектации привод осуществляется на все колеса. Включение полного привода происходит с помощью переключателя на передней приборной панели. Переключение между режимами 2WD и 4WD электрогидравлическое, а переключение трансмиссии на нейтраль производится джойстиком погрузочного устройства. Трансмиссия может отключаться оператором нажатием кнопки в кабине, а также включением тормозной системы. Надо сказать, что нагрузка на машину, будь то погрузка или разгрузка грузов, или движение по склону, совершенно не влияет на процесс переключения скоростей. Максимальная скорость машины – до 40 км/ч.

Трансмиссия экскаваторов-погрузчиков Bobcat – от разных производителей

Bobcat – эту марку спецтехники знают сегодня даже люди, мало связанные со строительно-дорожным оборудованием. Что касается экскаваторов-погрузчиков Bobcat, то в серии В, которую Bobcat успешно реализует на российском рынке, компания учла весь передовой мировой опыт. В частности, для надежной работы трансмиссии инженеры Bobcat сделали упор на продукцию компаний Carraro и ZF, являющихся «законодателями мод» в области производства компонентов трансмиссии.

В мод. B780 и B700 были установлены трансмиссии, созданные инженерами компании Carraro. Операторы мод. B700 и B780 имеют возможность использовать привод на два колеса, включать полный привод, с симметричным поворотом всех четырех колес («колея в колею»). Также машины могут совершать боковое перемещение, которое именуют «крабовым ходом».

Переключение передач в мод. B700 осуществляется с помощью механической КП Synchro Shuttle с сервоприводом переключения. А мод. B780 стандартно комплектуется автоматической КП PowerShift. Допустимая нагрузка на ось переднего моста – 10 т, а колебание, или осцилляция, его составляет ±16°. На заднем жестком мосту имеется возможность блокировать дифференциал.

А вот в мод. Bobcat B730 и B750 используется трансмиссия, поставляемая концерном ZF. Передний мост ZF может отклоняться на угол ±20°, а задний мост, также являющийся продуктом немецкой компании, в стандартной комплектации оснащен блокиратором дифференциала. В работе обоих моделей участвует 4-ступенчатая механическая КП PowerShift, созданная также ZF. Основное различие моделей между собой в том, что мод. B750 имеет разновеликие колеса, а управление оператор осуществляет не рычагами, а гидравлическими джойстиками.

LiuGong в России марка известная

Концерн Guanxi LiuGong Machinery Co. , Ltd, в 2011 г. вошедший в двадцатку мировых лидеров – производителей спецтехники, удерживает ведущие позиции на рынке и сегодня. Компания традиционно использует в собственных конструкциях машин оригинальные комплектующие таких брендов, как ZF, Cummins, Kawasaki, Yanmar, Permco, Carraro, что, несомненно, свидетельствует о высоком качестве и надежности продукции LiuGong.

Это предприятие – стратегический партнер многих производителей, продукция которых является общепризнанным эталоном качества в соответствующих отраслях. Среди наиболее известных японская компания Kawasaki, крупнейший в мире производитель гидравлических систем; американский гигант Cummins, выпускающий двигатели; компания ZF Passau GmbH из Германии, прославившаяся производством мостов и трансмиссий, а также уже не раз упоминавшийся итальянский бренд Carraro. Доверие к технике китайского производителя в мире подтверждается цифрами: только в 2017 г. 7508 ед. спецтехники LiuGong было продано за рубеж. Объемы производства концерна LiuGong постоянно растут за счет внедрения новейших технологий, инвестирования в инновационные проекты, появления новых рынков сбыта.

Разработка экскаватора-погрузчика CLG 777A-S массой около 9 т осуществлялась по технологии бренда Caterpillar, машина с 2008 г. успешно реализуется в России. В качестве главного привода в конструкции используется либо турбированный двигатель Weichai WP4G95E221 мощностью 92,5 л.с., выпускаемый в КНР по лицензии Deutz, либо 98-сильный мотор Perkins 1104D-44T. Машина чрезвычайно маневренна, 4-скоростная КПП обеспечивает перемещение со скоростью до 38 км/ч, а также подъем по поверхности с 20-градусным уклоном. Управление с помощью джойстиков помогает оператору быстро, точно и аккуратно выполнять самые сложные рабочие движения.

Надежную работу экскаватора-погрузчика CLG 777A-S в немалой степени обеспечивает трансмиссия 4WD Carraro TLB1-UP с колесной формулой 4х4 и отключаемым полным приводом. Повышенную проходимость и устойчивость машине придают мосты Carraro: передний поворотный и задний с механизмом блокировки дифференциала. Предусмотрена также возможность движения колес «крабовым ходом». Эта функция позволяет машине работать вблизи стен и ограждений. Рулевое управление соединено с гидроусилителем Eaton, благодаря чему дополнительно улучшается плавность управления и маневренность экскаватора-погрузчика.

JCB, Hyundai, Сaterpillar «чужой» трансмиссии не доверяют

Многие достижения инженеров JCB, расширившие производственные возможности экскаваторов-погрузчиков, стали сегодня неотъемлемыми функциями в машинах всех производителей подобных машин. Специалисты JCB справедливо гордятся, что их компания первой внедрила использование в экскаваторах-погрузчиках полного привода, телескопической рукояти экскаватора, гидротрансформатора, трансмиссии PowerShift, управления всеми колесами, гидравлического смещения оси копания экскаватора и другие новации.

В экскаваторах-погрузчиках новейшей серии Eco, в мод. 3CX Eco или 4CX Eco 6-скоростная автоматическая трансмиссия производства JCB характеризуется оптимально подобранными передаточными числами, обеспечивающими высокое усилие толкания, а вмонтированный в пол кабины механизм включения пониженной передачи позволяет оператору переключить скорость на ступень ниже прямо в процессе работы. Возможность переключения скоростей под нагрузкой повышает усилие толкания, инженеры компании утверждают, что оно вырастает не менее чем на 18%.

На машинах серии Eco система рулевого управления полностью гидрофицирована и имеет три режима: в одну сторону можно поворачивать 2 или все 4 колеса, также есть возможность поворота четырех колес в противоположные стороны «след в след». Управление осуществляется с помощью 3-позиционного переключателя, расположенного на передней панели в кабине. В машинах установлена полуавтоматическая 4-скоростная КП JCB PowerShift, которая делает управление легким и способствует достижению максимальной производительности. Благодаря электрическому управлению передачи на ходу переключаются очень плавно. В системе JCB PowerShift используется один рычаг переключения передач и реверс на рулевой колонке. В JCB разработана и 6-коростная КПП JCB Autoshift, предназначенная для выполнения особо тяжелых погрузо-разгрузочных работ.

В мод. 4CX Eco оператор имеет возможность использовать три режима рулевого управления. При обычных не очень ответственных работах на стройплощадке используется управление двумя колесами. При более сложных работах на тесных участках, ограниченных различными препятствиями, применяется управление всеми четырьмя колесами. А выполнить земляные работы непосредственно у зданий при необходимости копать буквально вплотную к стенам поможет «крабовый ход». Дополнительное использование системы EcoRoad, принцип действия которой заключается в блокировке работы гидротрансформатора TorqueLock, принесло снижение потребления топлива в экскаваторах-погрузчиках Eco до 25% при одновременном увеличении скорости до 10%.

Две модели экскаваторов-погрузчиков корейского концерна Hyundai, представленные на нашем рынке, также оснащены автоматическими КП, разработанными и изготовленными инженерами корейского бренда. В экскаваторе-погрузчике мод. H940S используется КП с четырьмя скоростями переднего хода и двумя заднего. Выбор режимов трансмиссии оператор осуществляет с помощью небольшого рычага, установленного под рулем. Рычаг имееет 3 положения: «вперед–нейтраль–назад», а порядковый номер передачи устанавливается вращением делений на этом же рычаге-рукоятке, имеющем форму цилиндра.

Вторая машина Hyundai мод. H940S-4WS с равновеликими колесами оснащена коробкой с пятью скоростями для движения вперед и тремя назад. В функциях управления оператор может выбрать и включить «крабовый ход».

Экскаваторы-погрузчики Caterpillar поступают в Россию из Великобритании, потому что уже 30 лет эта техника собирается именно там. Разработку и выпуск трансмиссии для экскаваторов-погрузчиков Cat, так же, как и в компании JCB, американский машиностроительный гигант никому не доверяет и производит на своих мощностях. В мод. 422F2, 428F2 снаряженной массой 7,53 и 8,42 т соответственно используются механические КП. Еще в двух моделях серии, а именно 432F2 и 434F2, по желанию заказчика устанавливается либо механическая, либо автоматическая КП производства Caterpillar. Причем покупателям предлагается также вариант установки автоматической КП с возможностью блокировки гидротрансформатора.

Мод. 444F2 на равновеликих колесах с управлением навесного оборудования с помощью джойстика комплектуется автоматической коробкой передач. Гидротрансформатор с муфтой блокировки обеспечивает жесткую связь между силовым блоком и трансмиссией при движении «своим ходом». Такое конструкторское решение позволяет на 16% снизить расход топлива и на 11% увеличить среднюю скорость. Гидротрансформатор с муфтой блокировки – это очень важный узел для машин, которые часто вынуждены перемещаться самостоятельно между удаленными рабочими площадками.

Оператор экскаватора-погрузчика 444F2 может управлять сразу всеми колесами машины, что позволяет ему значительно повысить маневренность и использовать 3 режима управления: обычный двумя передними колесами, «крабовый ход» и «след в след», т. е. управление четырьмя колесами, что обеспечивает минимальный радиус разворота.

Экскаваторы-погрузчики Cat серии F2, которые сегодня реализуются в России, оборудованы мостами Cat для тяжелых условий эксплуатации. Мосты отличаются высокой прочностью, низким уровнем шума и обеспечивают превосходное сцепление даже на пересеченной местности. Трехкамерная система обеспечивает постоянную смазку передаточного механизма и подшипников при любых наклонах. Полная блокировка дифференциала входит в стандартную комплектацию экскаватора-погрузчика Cat, гарантируя максимальное тяговое усилие в любых условиях.

Трансмиссия строительного оборудования, особенно такого сложного, как экскаватор-погрузчик, является одним из наиболее ответственных механизмов в конструкции этих машин. Оптимально выбранный тип трансмиссии и надежная ее работа обеспечат оператору полное взаимодействие с машиной, позволяя выполнять весь комплекс соответствующих работ с максимальной эффективностью.

Как мощность двигателя передается на колеса переднеприводного автомобиля?

Иногда вы задаетесь вопросом, как движется ваша машина? Некоторые водители предъявляют претензии к двигателю, колесам, трансмиссии и редуктору. Известно, что некоторые компоненты играют жизненно важную роль в движении колес вашего автомобиля. Одним из основных компонентов, отвечающих за перемещение передних колес автомобиля, является трансмиссия. Он работает в координации с двигателем, чтобы двигать колеса автомобиля вперед.

Как трансмиссия приводит в движение передние колеса автомобиля?

К сожалению, трансмиссия часто является наиболее неправильно понимаемым компонентом вашего автомобиля. Это важный компонент, отвечающий за бесперебойную работу автомобиля. Трансмиссия включает в себя трансмиссию, карданный вал, оси и колеса. Вы должны знать, что трансмиссия является неотъемлемой частью трансмиссии. Мы рекомендуем вам просматривать онлайн, чтобы получить глубокие отраслевые знания о том, как работает трансмиссия, чтобы ваш автомобиль работал.

Теперь мы поделимся с вами полной информацией о том, как мощность двигателя передается на передние колеса вашего автомобиля.

1. Карданный вал

В автомобилях с передним расположением двигателя мощность двигателя передается на колеса через сцепление и коробку передач. Передача мощности на заднюю ось происходит через трубчатый карданный вал. Задняя ось должна двигаться вверх и вниз на подвеске в зависимости от типа дорожного покрытия. Движение приводит к постоянному изменению угла карданного вала и расстояния между коробкой передач и задней осью. Так происходит передача мощности двигателя на 9-ю0003 передние колеса автомобиля происходит.

Чтобы обеспечить непрерывное движение, шипы на передней стороне карданного вала входят и выходят из коробки передач в зависимости от расстояния, пройденного автомобилем. Вал имеет универсальные шарниры на каждом конце, а иногда и посередине. Эти шарниры обеспечивают гибкость гребного винта. Пропеллер передает мощность без перерыва. Заключительная часть трансмиссии включает бортовую передачу.

Передача мощности на заднюю ось происходит через трубчатый карданный вал (Источник фото: auditrunk)

     СМ. БОЛЬШЕ:

• Советы профессионалов по увеличению мощности двигателя автомобиля
• Бензиновый двигатель Против. Дизельный двигатель – подробное сравнение

2. Механические компоненты

Переднеприводные автомобили используют тот же метод трансмиссии, что и заднеприводные автомобили . Механические компоненты различаются по конструкции в зависимости от компоновки двигателя и коробки передач. Коробка передач имеет поперечную установку двигателей сверху. Передача мощности происходит через сцепление на коробку передач автомобиля с помощью зубчатой ​​передачи. Привод переходит от коробки передач к главной передаче.

В поперечном двигателе коробка передач содержит главную передачу. В рядном двигателе главная передача находится между двигателем и коробкой передач. Мощность поступает от последнего привода через короткие приводные валы. В приводных валах используется правильный универсальный шарнир, известный как шарнир равных угловых скоростей (ШРУС). В CV используются канавки со стальными шарикоподшипниками. Он передает мощность с постоянной скоростью.

Механические компоненты различаются по конструкции в зависимости от компоновки двигателя и коробки передач (Источник фото: wallpaperseveryday)

Резюме

Если вы хотите узнать, как двигатель передает мощность на передние колеса автомобиля, приведенная выше информация поможет вам понять весь процесс.

Привод — обучение энергетике

Обучение энергетике

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Привод транспортного средства относится к группе компонентов, которые передают мощность на ведущие колеса транспортного средства. Мощность, необходимая для движения автомобиля, начинается с коленчатого вала. Затем он подается на сцепление через маховик (в механической коробке передач) или на гидротрансформатор (в автоматической коробке передач). Затем мощность поступает в трансмиссию, где она перенаправляется на приводной вал (также называемый карданным валом, карданной передачей или карданным валом). Приводной вал направляет мощность на ведущую ось, которая содержит как главную передачу, так и дифференциал. Шестерня главной передачи соединяет приводной вал с дифференциалом, который затем направляет мощность на каждое колесо. Ниже приводится более подробное объяснение отдельных механизмов, рассмотренных в предыдущем абзаце.

Коленчатый вал

основной артикул

Рисунок 1. Подвижная схема четырехцилиндрового двигателя. Поршни серые, коленчатый вал зеленый, блок прозрачный. ^[1]

Коленчатый вал (см. рис. 1) представляет собой устройство, задачей которого является преобразование прямолинейного движения поршней во вращательное (вращение). Отсюда подается мощность на трансмиссию. По сути, коленчатый вал является связующим звеном между двигателем и трансмиссией. Конец одного и начало другого. ^[2]

Маховик

Маховик имеется только в коробках передач с ручным управлением.

Маховик – наименее часто упоминаемая часть двигателя. Его работа заключается в том, чтобы обеспечить непрерывную подачу мощности на трансмиссию. Поскольку поршневые двигатели (с поршневым приводом) развивают мощность только во время такта, их производство энергии не является непрерывным. Представьте, что вы едете на велосипеде по крутому склону. Даже на пониженной передаче движение становится прерывистым — мотоцикл значительно замедляется между нажатиями на педали (теряя импульс). Это неэффективно, поскольку гонщик должен проделать дополнительную работу, чтобы восстановить утраченный импульс. Маховик может помочь предотвратить эту потерю импульса, он хранит кинетическую энергию вращения, которая в конечном итоге преобразуется в кинетическую энергию поступательного движения (т. Е. Движущийся автомобиль). Двигатель совершает работу над маховиком, заставляя его вращаться быстрее, пока трансмиссия не использует эту энергию, которая по закону сохранения энергии заставляет маховик замедляться. Маховик обеспечивает плавность и эффективность движения автомобиля.

Сцепление/гидротрансформатор

Рис. 2. Схема гидротрансформатора. ^[3]

Автомобили с механической коробкой передач имеют сцепление. Его цель — подключить подачу мощности к трансмиссии. Когда педаль сцепления не нажата, мощность передается, когда педаль сцепления нажата, колеса автомобиля свободно вращаются.

Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют педали сцепления. На этих автомобилях установлен гидротрансформатор (см. рис. 2). Гидротрансформатор — это устройство, наполненное жидкостью, которая передает крутящий момент (и мощность) на колеса автомобиля. Преобразователь крутящего момента позволяет двигателю работать на холостом ходу, когда автомобиль стоит. Преобразователь крутящего момента также содержит что-то, называемое фрикционная муфта , которая блокирует коленчатый вал на коробке передач при движении по шоссе (колебания уровней мощности не являются такой большой проблемой на постоянных скоростях). Таким образом, даже автомобили с автоматической коробкой передач имеют форму сцепления, но оно не связано непосредственно с педалью для водителя.

Трансмиссия

основной артикул

Трансмиссия, также известная как коробка передач, преобразует мощность двигателя в движение. ^[4] Так же, как шестерни на велосипеде. Мощность, выдаваемая двигателем при определенных оборотах, одинакова, независимо от того, двигается ли автомобиль со скоростью 10 или 110 км/ч. Поэтому в автомобиле есть коробка передач, которая позволяет двигателю работать на эффективных оборотах независимо от его скорости. скорость.

Приводной вал

основной артикул

Приводной вал, также известный как карданный вал или трансмиссия , соединяет коробку передач с ведущими колесами. Автомобиль с задним приводом имеет длинный тонкий цилиндр, идущий по всей длине автомобиля к задней главной передаче и дифференциалу (часто видимый, если заглянуть под машину). Карданный вал вращается со скоростью, пропорциональной скорости автомобиля. ^[5]

Ведущий мост

Ведущая ось — это ось, которая соединяет ведущие колеса с карданным валом. Обычно у него есть дифференциал посередине, который распределяет мощность между колесами.

Главная передача

Главная передача похожа на шестерню на велосипедной рукоятке (большая — находится спереди велосипеда). Для сравнения коробка передач похожа на шестерни на кассете (маленькие — находятся сзади велосипеда). Маленькие шестерни постоянно меняются, в зависимости от мощности, но большая передняя шестерня остается неизменной. Желаемая производительность определяет, как установлены шестерни главной передачи. При подъеме в гору на велосипеде лучше всего использовать небольшую переднюю передачу, поскольку она обеспечивает низкое передаточное число. Когда вы едете максимально быстро, лучше всего использовать большую передачу впереди, обеспечивающую высокое передаточное число. Это то, что делает главная передача. Разница в том, что у автомобиля есть только одна главная передача, установленная на производстве, а не две или три, как на велосипеде.

Дифференциал

Дифференциал — это устройство, которое позволяет колесам вращаться с разной скоростью, не прерывая работу.