Otwórz duży obraz w nowej karcie »
Ryż. 17: 1. Wał główny. 2. Wał pomocniczy. 3. Koło zębate stałego zazębienia wału wejściowego. 4. Odpowietrznik. 5. Koło koronowe synchronizatora czwartego biegu. 6. Sprzęgło ślizgowe synchronizatora trzeciego i czwartego biegu. 7. Dźwignia zmiany biegów trzeciego i czwartego biegu. 8. Skrzynia biegów. 9. Koło zębate i koło koronowe synchronizatora trzeciego biegu. 10. Koło zębate i koło koronowe synchronizatora drugiego biegu. 11. Widelec przełączania pierwszego i drugiego przelewu. 12. Piasta sprzęgła synchronizatora pierwszego i drugiego biegu. 13. Sprzęgło ślizgowe synchronizatora pierwszego i drugiego biegu. 14. Koło zębate i koło koronowe synchronizatora pierwszego biegu. 15. Bieg wsteczny. 16. Dźwignia zmiany biegów. 17. Koło napędowe prędkościomierza. 18. Elastyczny kołnierz sprzęgający. 19. Odwróć widelec. 20. Tylny drążek widelca. 21. Pręt widelca włączenia trzeciego i czwartego biegu. 22. Pręt widelca włączenia pierwszego i drugiego biegu. 23. Śruba ograniczająca włączenia pierwszego i drugiego transferu. 24. Wał pośredni. 25. Koło biegu wstecznego wałka pośredniego. 26. Oś pośredniego koła zębatego podkładu. 27. Pośredni bieg wsteczny. 28. Przekładnia napędzana prędkościomierzem. 29. Tylna osłona skrzyni biegów. 30. Tuleja koła zębatego pierwszego biegu. 31. Koło zębate pierwszego biegu wału pośredniego. 32. Pierścień blokujący synchronizatora pierwszego. 33. Korek spustowy. 34. Pierścień blokujący synchronizatora drugiego przelewu. 35. Koło zębate drugiego biegu wałka pośredniego. 36. Koło zębate trzeciego biegu wałka pośredniego. 37. Pierścień blokujący synchronizatora trzeciego transferu. 38. Piasta sprzęgła synchronizatora trzeciego i czwartego biegu. 39. Pierścień blokujący synchronizator czwartego biegu. 40. Koło zębate o stałym zazębieniu wału pośredniego. 41. Obudowa sprzęgła. 42. Sprężyna pierścienia blokady synchronizatora. 43. Sprężysta podkładka oporowa. 44. Wiosna Belleville. 45. Pierścień osadczy piasty synchronizatora. 46. Pierścień blokujący pierścienia blokującego synchronizatora. I - Pozycja neutralna. II - Początek włączenia trzeciego biegu. III - Pełne włączenie trzeciego biegu.
Zasada działania przekładni zębatej polega na zmianie zazębienia tych par kół zębatych, które biorą udział w przenoszeniu momentu obrotowego z pierwotnego (prowadzący) wał 1 do drugorzędnego (niewolnik) wał 2. Osiąga się to poprzez przesuwanie sprzęgieł ślizgowych 6 i 13 synchronizatorów lub pośredniego koła zębatego 27 biegu wstecznego za pomocą dźwigni zmiany biegów. W takim przypadku zmieniają się przełożenia biegów, a tym samym wielkość przenoszonego momentu obrotowego. Na bezpośrednim czwartym biegu moment obrotowy przenoszony na koła napędowe samochodu jest prawie równy momentowi obrotowemu na wale korbowym silnika. Na pierwszym biegu moment obrotowy wzrasta 3,67 razy, na drugim 2,10 razy, na trzecim 1,36 razy, a po włączeniu biegu wstecznego 3,53 razy.
Od 1987 roku we wszystkich produkowanych pojazdach VAZ skrzynie biegów są ujednolicone pod względem przełożeń i różnią się między sobą napędami prędkościomierza. Każdy bieg prędkościomierza odpowiada jego końcowemu przełożeniu. W celu odróżnienia zewnętrznego napęd prędkościomierza jest oznaczony farbą: kolor niebieski dla końcowego przełożenia 3,9; czerwony dla 4,1; niekolorowe dla 4,3. Dodatkowo na obudowie sprzęgła (naprzeciwko odpowietrznika) stosowane jest oznaczenie wskazujące, na którym modelu jest zainstalowane. Na przykład dla samochodu VAZ-2106 jest oznaczony numerem 6, dla VAZ-2105 - 5.
Schematy przenoszenia momentu obrotowego, gdy wszystkie biegi są włączone, pokazano strzałkami na rysunku.
Gdy dźwignia zmiany biegów znajduje się w położeniu neutralnym, moment obrotowy nie jest przenoszony na wał wyjściowy. Ale ponieważ silnik pracuje, a sprzęgło jest włączone, obrót z wału wejściowego 1 jest przenoszony na wał pośredni przez koło zębate 3 i koło zębate 40 o stałym zazębieniu. Z kół zębatych 31, 35 i 36 wału pośredniego obrót jest przenoszony na koła zębate 14, 10 i 9 wałka pomocniczego. Ponieważ te koła zębate nie są bezpośrednio połączone z wałem 2, będą się swobodnie obracać na wale wyjściowym. Koła te są połączone z wałem 2 poprzez synchronizatory.
Gdy włączony jest pierwszy bieg, siła z dźwigni zmiany biegów przez drążek i widelec 11 jest przenoszona na sprzęgło ślizgowe 13. Poruszając się wzdłuż wypustów jego piasty 12, sprzęgło sprzęga się z wieńcem zębatym koła 14. W ten sposób sprzęgło synchronizatora połączy piastę 12 z kołem 14.
A ponieważ piasta 12 jest sztywno połączona z wałem 2, moment obrotowy z koła 14 przez sprzęgło 13 jest przenoszony na piastę 12, a z niej na wał wyjściowy skrzyni biegów. Gdy włączony jest drugi bieg, sprzęgło 13 połączy piastę 12 z wieńcem zębatym koła 10, a moment obrotowy jest przenoszony z koła 10 na piastę 12 i na wał wyjściowy. Trzeci i czwarty bieg są włączane przez inny synchronizator. Gdy włączony jest trzeci bieg, moment obrotowy z wału wejściowego 1 przez koła 36 i 9 jest przenoszony przez sprzęgło 6 na piastę 38, a następnie na wał pomocniczy.
Czwarty bieg nazywa się bezpośrednim, gdy moment obrotowy jest przenoszony bezpośrednio z wału wejściowego 1 na wał pomocniczy 2, z pominięciem kół zębatych wału pośredniego. W tym przypadku sprzęgło 6 łączy wieniec zębaty 5 wału wejściowego z piastą 38. Prędkość obrotowa obu wałów będzie taka sama, a wielkość momentu obrotowego przenoszonego z silnika na koła napędowe nie zmienia się.
Gdy włączony jest bieg wsteczny, siła z dźwigni zmiany biegów przez drążek 20 i widelec 19 jest przenoszona na koło pośrednie 27. Poruszając się po osi 26, łączy biegi wsteczne 25 i 15, a moment obrotowy jest przenoszony od wału wejściowego przez koło zębate 5 i koło zębate 40 do wałka pośredniego, a następnie przez koła zębate 25, 27 i 15 do wałka pomocniczego. W tym przypadku ten ostatni będzie się obracał w przeciwnym kierunku, zapewniając odwrotny obrót kół napędowych samochodu.
Jak widać ze schematu działania skrzyni biegów wszystkie biegi do przodu są zsynchronizowane. Zasada działania synchronizatora przy włączonym trzecim biegu jest przedstawiona na schematach a, b, c. Gdy dźwignia zmiany biegów znajduje się w położeniu neutralnym (patrz schemat a) istnieje szczelina między tuleją ślizgową 6 a pierścieniami blokującymi 37. Pierścienie blokujące są dociskane przez sprężyny 42 do pierścieni blokujących 46. W tym położeniu zęby pierścieni blokujących znajdują się we wgłębieniach wieńców zębatych 5 i 9. Ze względu na szczelinę między sprzęgłem 6 a pierścieniami blokującymi 37, moment obrotowy z wieńca zębatego 9 przez pierścień blokujący nie jest przenoszony.
Na starcie trzeciego biegu (patrz diagram b) tuleja ślizgowa 6, poruszając się wzdłuż wypustów piasty 38, jest dociskana do stożkowej powierzchni pierścienia blokującego. Pomiędzy stożkowymi powierzchniami sprzęgła a pierścieniem występuje tarcie półsuche, w wyniku czego pierścień blokujący jest hamowany i obracany o mały kąt (skok obwodowy od 2,5 do 5 mm). W tym przypadku boczne skosy zębów pierścienia blokującego opierają się o boczne skosy zębów korony 9, a dalszy obrót pierścienia blokującego zatrzymuje się. Jednocześnie powstaje opór dla dalszego ruchu osiowego sprzęgła 6. Dzieje się tak do momentu wyrównania się prędkości obrotowych wału pomocniczego i pośredniego skrzyni biegów. Gdy tylko nadejdzie taki moment, siła tarcia pomiędzy stożkowymi powierzchniami sprzęgła a pierścieniem maleje. Pod działaniem siły osiowej przenoszonej z pręta na tuleję ślizgową synchronizatora pierścień blokujący zaczyna ślizgać się wzdłuż skosów zębów korony 9 i wraz ze sprzęgłem porusza się wzdłuż zębów korony. W ten sposób sprzęgło połączy piastę 38 i koło koronowe 9. Trzeci bieg jest całkowicie włączony (patrz diagram w). W tej pozycji tuleja synchronizatora wraz z trzpieniem jest utrzymywana przez zapadkę kulową.
Czyste i pełne włączanie i przełączanie biegów zapewnia dobry stan techniczny samej skrzyni biegów, jak i sprzęgła. Czasami biegi są przełączane z pewnymi trudnościami. Może się to zdarzyć, gdy widełki zmiany biegów są zdeformowane, gdy drążki lub przegub kulisty dźwigni są zakleszczone, a także gdy sprzęgło nie jest całkowicie rozłączone. Gdy pierścienie blokujące, zęby sprzęgieł synchronizatora i zapadki są zużyte, następuje samoistne rozłączenie lub nieostre zazębienie kół zębatych. Gdy koła zębate, łożyska i synchronizatory są zużyte, w skrzyni biegów słychać hałas, a gdy zużyte są uszczelnienia lub poluzowane pokrywy, wycieka olej. Te usterki podczas prawidłowej eksploatacji samochodu mogą wystąpić tylko przy bardzo długim użytkowaniu samochodu.