Открыть большую картинку в новой вкладке »
Рис. 17: 1. Первичный вал. 2. Вторичный вал. 3. Шестерня постоянного зацепления первичного вала. 4. Сапун. 5. Зубчатый венец синхронизатора четвертой передачи. 6. Скользящая муфта синхронизатора третьей и четвертой передач. 7. Вилка переключения третьей и четвертой передач. 8. Картер коробки передач. 9. Зубчатое колесо и зубчатый венец синхронизатора третьей передачи. 10. Зубчатое колесо и зубчатый венец синхронизатора второй передачи. 11. Вилка переключения первой и второй передач. 12. Ступица муфты синхронизатора первой и второй передач. 13. Скользящая муфта синхронизатора первой и второй передач. 14. Зубчатое колесо и зубчатый венец синхронизатора первой передачи. 15. Зубчатое колесо заднего хода. 16. Рычаг переключения передач. 17. Ведущая шестерня привода спидометра. 18. Фланец эластичной муфты. 19. Вилка включения заднего хода. 20. Шток вилки включения заднего хода. 21. Шток вилки включения третьей и четвертой передач. 22. Шток вилки включения первой и второй передач. 23. Ограничительный винт включения первой и второй передач. 24. Промежуточный вал. 25. Зубчатое колесо заднего хода промежуточного вала. 26. Ось промежуточного зубчатого колеса заднего хода. 27. Промежуточная шестерня заднего хода. 28. Ведомая шестерня привода спидометра. 29. Задняя крышка коробки передач. 30. Втулка зубчатого колеса первой передачи. 31. Зубчатое колесо первой передачи промежуточного вала. 32. Блокирующее кольцо синхронизатора первой. 33. Пробка сливного отверстия. 34. Блокирующее кольцо синхронизатора второй передачи. 35. Зубчатое колесо второй передачи промежуточного вала. 36. Зубчатое колесо третьей передачи промежуточного вала. 37. Блокирующее кольцо синхронизатора третьей передачи. 38. Ступица муфты синхронизатора третьей и четвертой передач. 39. Блокирующее кольцо синхронизатора четвертой передачи. 40. Зубчатое колесо постоянного зацепления промежуточного вала. 41. Картер сцепления. 42. Пружина блокирующего кольца синхронизатора. 43. Упорная шайба пружины. 44. Тарельчатая пружина. 45. Стопорное кольцо ступицы синхронизатора. 46. Стопорное кольцо блокирующего кольца синхронизатора. I - Нейтральное положение. II - Начало включения третьей передачи. III - Полное включение третьей передачи.
Принцип работы шестеренчатой коробки передач основан на изменении зацепления тех пар шестерен, которые участвуют в передаче крутящего момента от первичного (ведущего) вала 1 на вторичный (ведомый) вал 2. Это достигается перемещением скользящих муфт 6 и 13 синхронизаторов или промежуточной шестерни 27 заднего хода при помощи рычага переключения передач. При этом изменяются передаточные числа шестерен, а значит и величина передаваемого крутящего момента. На прямой четвертой передаче крутящий момент, передаваемый на ведущие колеса автомобиля, практически равен крутящему моменту на коленчатом валу двигателя. На первой передаче момент увеличивается в 3,67 раза, на второй передаче в 2,10 раза, на третьей передаче в 1,36 раза, а при включении задней передачи в 3,53 раза.
С 1987 года на всех выпускаемых автомобилях ВАЗа коробки передач унифицированы по передаточным числам и отличаются друг от друга приводами спидометров. Каждый привод спидометра соответствует своему передаточному числу главной передаче. Для внешнего отличия на приводе спидометра наносится метка краской: синей для передаточного числа главной передачи 3,9; красной для 4,1; не окрашивается для 4,3. Кроме того, на картер сцепления (напротив сапуна) наносится маркировка, указывающая на какую модель она устанавливается. Например, для автомобиля ВАЗ-2106 маркируется цифрой 6, для ВАЗ-2105 — 5.
Схемы передачи крутящего момента при включении всех передач показаны стрелками на рисунке.
При нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момент на вторичный вал не передается. Но так как двигатель работает и сцепление включено, то вращение от первичного вала 1 передается на промежуточный вал через шестерню 3 и зубчатое колесо 40 постоянного зацепления. От зубчатых колес 31, 35 и 36 промежуточного вала вращение передается на зубчатые колеса 14, 10 и 9 вторичного вала. Так как эти зубчатые колеса с валом 2 непосредственно не связаны, то они будут свободно вращаться на вторичном валу. Соединение этих колес с валом 2 осуществляется через синхронизаторы.
При включении первой передачи усилие от рычага переключения передач через шток и вилку 11 передается на скользящую муфту 13. Перемещаясь по шлицам своей ступицы 12, муфта входит в зацепление с прямозубом венцом колеса 14. Таким образом муфта синхронизатора соединит между собой ступицу 12 и колесо 14.
А так как ступица 12 жестко связана с валом 2, то крутящий момент от колеса 14 через муфту 13 передается на ступицу 12 и от нее на вторичный вал коробки передач. При включении второй передачи муфта 13 соединит ступицу 12 с прямозубым венцом колеса 10, и крутящий момент передается от колеса 10 на ступицу 12 и на вторичный вал. Третья и четвертая передачи включаются другим синхронизатором. При включении третьей передачи крутящий момент от первичного вала 1 через колеса 36 и 9 передается через муфту 6 на ступицу 38 и затем на вторичный вал.
Четвертая передача называется прямой, когда крутящий момент передается непосредственно с первичного вала 1 на вторичный вал 2, минуя зубчатые колеса промежуточного вала. В этом случае муфта 6 соединяет между собой зубчатый венец 5 первичного вала со ступицей 38. Частота вращения обоих валов будет одинаковой, а величина крутящего момента, передаваемого от двигателя на ведущие колеса, не изменяется.
При включении задней передачи усилие от рычага переключения передач через шток 20 и вилку 19 передается на промежуточное зубчатое колесо 27. Перемещаясь на оси 26, оно соединяет между собой зубчатые колеса 25 и 15 заднего хода, и крутящий момент передается от первичного вала через шестерню 5 и зубчатое колесо 40 на промежуточный вал и далее через зубчатые колеса 25, 27 и 15 на вторичный вал. При этом последний будет вращаться в обратном направлении, обеспечивая обратное вращение ведущих колес автомобиля.
Как видно из схемы работы коробки передач, все передачи переднего хода синхронизированы. Принцип действия синхронизатора при включении третьей передачи показан на схемах а, б, в. При нейтральном положении рычага переключения передач (см. схему а) между скользящей муфтой 6 и блокирующими кольцами 37 имеется зазор. Блокирующие кольца прижаты пружинами 42 к стопорным кольцам 46. В этом положении зубья блокирующих колец находятся во впадинах зубчатых венцов 5 и 9. Вследствие' зазора между муфтой 6 и блокирующими кольцами 37 крутящий момент от зубчатого венца 9 через блокирующее кольцо не передается.
В начальный момент включения третьей передачи (см. схему б) скользящая муфта 6, перемещаясь по шлицам ступицы 38, прижимается к конической поверхности блокирующего кольца. Между коническими поверхностями муфты и кольца возникает полусухое трение, вследствие которого блокирующее кольцо затормаживается и проворачивается на небольшой угол (окружной ход от 2,5 до 5 мм). При этом боковые скосы зубьев блокирующего кольца упираются в боковые скосы зубьев венца 9, и дальнейшее проворачивание блокирующего кольца прекращается. Одновременно создается сопротивление дальнейшему осевому перемещению муфты 6. Это происходит до тех пор, пока не уравняются частоты вращения вторичного и промежуточного валов коробки передач. Как только наступит такой момент, уменьшается сила трения между коническими поверхностями муфты и кольца. Под действием осевого усилия, передаваемого от штока на скользящую муфту синхронизатора, блокирующее кольцо начинает скользить по скосам зубьев венца 9 и вместе с муфтой перемещается вдоль зубьев венца. Таким образом муфта соединит между собой ступицу 38 и зубчатый венец 9. Происходит полное включение третьей передачи (см. схему в). В этом положении муфта синхронизатора вместе со штоком удерживается шариковым фиксатором.
Четкое и полное включение и переключение передач обеспечивается хорошим техническим состоянием самой коробки передач, а также сцепления. Иногда передачи переключаются с некоторым затруднением. Это может происходить при деформации вилок переключения передач, при заклинивании штоков или сферического шарнира рычага, а также при неполном выключении сцепления. При износе блокирующих колец, зубьев муфт синхронизаторов и фиксаторов происходит самопроизвольное выключение или нечеткое включение передач. При износе зубчатых колес, подшипников и синхронизаторов в коробке передач возникает шум, а при износе сальников или ослаблении, прикрепления крышек — течь масла. Указанные неисправности при правильной эксплуатации автомобиля, могут возникнуть-только при очень длительном использовании автомобиля.