Urządzenie skrzyni biegów (VAZ-2109)

Skrzynia biegów przetwarza moment obrotowy przekazywany z silnika na wartość i kierunek. Jest to konieczne dla zapewnienia optymalnej prędkości i możliwości poruszania się pojazdu w trudnym terenie, a także dla jak najbardziej ekonomicznej pracy silnika i jazdy do tyłu. Ponadto skrzynia biegów rozłącza silnik od przekładni, gdy samochód jest zatrzymany lub gdy porusza się pod wpływem siły bezwładności przy pracującym silniku.

Ze względu na małą liczbę biegów, skrzynia biegów jest kompaktowa i prosta w konstrukcji. Wybrane przełożenia zapewniają intensywne przyspieszanie, wysoką średnią prędkość i ekonomiczną pracę silnika. Przekładnie śrubowe o stałym zazębieniu i synchronizatory na wszystkich biegach do przodu zapewniają cichą pracę skrzyni biegów i jej trwałość.

W zależności od konfiguracji pojazdu może być zamontowana skrzynia biegów cztero- lub pięciobiegowa, połączona z przekładnią główną, której przełożenie może mieć kilka wartości: 3,94 dla VAZ-2108; 4.13 — dla VAZ-21081; 3.7 lub 3.94 dla VAZ-21083 lub VAZ-2109 i ich modyfikacji. Samochody VAZ-21081 są wyposażone w czterobiegową skrzynię biegów, natomiast inne modele i ich modyfikacje mogą być wyposażone w każdy z typów skrzyni biegów.

Skrzynia biegów czterobiegowa składa się z wałka pierwotnego 23 (rysunek 59) i wtórnego 33 z kołami zębatymi i synchronizatorami, osi z pośrednim kołem wstecznym, mechanizmu różnicowego i napędu zmiany biegów. Wałki i koła zębate skrzyni biegów oraz przekładni głównej, a także mechanizmu różnicowego, umieszczone są w obudowie aluminiowej 1.

Obudowa skrzyni biegów

Obudowa skrzyni biegów jest połączona ze skrzynką sprzęgła 29 za pomocą kołków podczas montażu skrzyni biegów, tworząc razem jedną całość. Z drugiej strony tylna pokrywa 17 przymocowana jest do obudowy skrzyni biegów, w którą wciśnięty jest odpowietrznik 19, łączący komorę skrzyni korbowej z atmosferą. Zapobiega to wzrostowi ciśnienia w skrzyni korbowej i wyciekowi oleju przez uszczelki. Skrzynia korbowa zawiera gniazda dla łożysk wału pierwotnego i wtórnego, a także dla blokad drążka zmiany biegów. Zaciski zamykane są wspólną pokrywą 8 (patrz 62), a blokada biegu wstecznego zamykana jest korkiem 12. W skrzyni biegów znajduje się otwór służący do napełniania skrzyni biegów olejem, który zamykany jest korkiem 2 (patrz 59), a do spuszczania oleju służy otwór zamykany korkiem nr 3. Poziom oleju powinien sięgać dolnej krawędzi otworu wlewowego.

Wał główny

Wał pierwotny 23 obraca się w dwóch łożyskach. Łożysko wałeczkowe 26 montowane jest w gnieździe obudowy sprzęgła, a łożysko kulkowe w gnieździe obudowy skrzyni biegów. Przedni koniec wału przy wylocie ze skrzyni korbowej uszczelniony jest uszczelką, którą zamyka kołnierz tulei prowadzącej sprzęgła łożyska wyciskowego. Kołnierz ten jest przymocowany do obudowy sprzęgła za pomocą trzech śrub. Na tulei umieszczona jest tuleja łożyska 31 do zwalniania sprzęgła. Łożysko tylne 18 zamocowane jest na wale za pomocą nakrętki i zabezpieczone przed przesunięciem osiowym w gnieździe obudowy za pomocą pierścienia montażowego, który dociskany jest pokrywą 17 do obudowy skrzyni biegów. Nakrętkę mocuje się poprzez wciśnięcie jej paska w rowek wału.

Wał główny wykonany jest w postaci bloku kół napędowych biegów I, II, III, IV i biegu wstecznego. Napędzana tarcza sprzęgła umieszczona jest na wielowypustowym końcu wału.

Wał wtórny

Wał wtórny 33 wykonany jest jako jedna całość z kołem napędowym przekładni głównej. Przedni koniec wału spoczywa na cylindrycznym łożysku wałeczkowym 32, a tylny koniec spoczywa na łożysku kulkowym 16. Przednie łożysko znajduje się w gnieździe obudowy sprzęgła, do którego w celu uszczelnienia wciśnięto gumowy korek. Łożysko tylne mocowane jest do wału za pomocą nakrętki, którą mocuje się w taki sam sposób jak wał pierwotny. Wał wtórny jest utrzymywany razem z łożyskiem tylnym za pomocą pierścienia montażowego, co zapobiega przemieszczeniu osiowemu.

Na wałku wtórnym, na łożyskach igiełkowych z przekładkami z tworzywa sztucznego, osadzone są koła zębate napędzane 1., 2., 3. i 4. biegu oraz dwa synchronizatory. Łożyska igiełkowe typu "bransoletkowego", ułatwiające montaż kół zębatych na wale. Montaż kół zębatych na łożyskach igiełkowych zmniejsza straty spowodowane tarciem i zwiększa wydajność skrzyni biegów. Koło zębate 6 pierwszego biegu jest zaciśnięte pomiędzy podkładką oporową i pierścieniem ustalającym piasty synchronizatora pierwszego, drugiego biegu i biegu wstecznego, koło zębate 8 drugiego biegu jest zaciśnięte pomiędzy drugim pierścieniem ustalającym tej samej piasty synchronizatora i półpierścieniami oporowymi 10 wału wtórnego. Półpierścienie mocowane są na wale za pomocą kulki i pierścienia ustalającego 9 umieszczonych na półpierścieniach. Koła zębate trzeciego i czwartego biegu są w podobny sposób zamontowane na wale. Na tulei osadzone jest tylko łożysko igiełkowe czwartego koła zębatego 13, a między łożyskiem a stopką umieszczony jest pierścień dystansowy, a między tuleją a łożyskiem kulkowym podkładka oporowa 15.

Synchronizator

Synchronizator składa się z piasty 5 (rysunek 60), sztywno połączonej z wałkiem wtórnym za pomocą wielowypustów, sprzęgła przesuwnego 2, dwóch pierścieni blokujących 1, trzech krakersów 4 z blokadami 3 i sprężynami, a także wieńców zębatych synchronizatora. Sprzęgło przesuwne 7 (patrz 59) synchronizator pierwszego i drugiego biegu posiada pierścień zewnętrzny służący do załączania biegu wstecznego.



Piasta synchronizatora pierwszego i drugiego biegu osadzona jest na wielowypustach wału wtórnego i zamocowana na wale z możliwością przesunięcia osiowego za pomocą dwóch pierścieni ustalających. Piasta ma sześć rowków wzdłużnych, z czego trzy mają gniazda na sprężyny ustalające. Krakersy 4 montuje się w tych samych rowkach (patrz 60) z blokującymi kulkami. Sprężyny dociskają zaciski do rowków pierścieniowych sprzęgła. Po obu stronach piasty znajdują się brązowe pierścienie blokujące I z wieńcami zębatymi, których skok jest równy skokowi zębów wewnętrznych sprzęgła przesuwnego i wieńców zębatych kół zębatych pierwszego i drugiego biegu. Pierścienie blokujące mają sześć wypustek, które pasują do rowków piasty, przy czym trzy krótsze wypustki pasują do rowków, w których znajdują się blokady, a dłuższe i szersze pasują do pozostałych rowków. Występy te montowane są w rowkach o luzie bocznym równym połowie grubości zęba sprzęgającego (piasty) i ograniczają kąt obrotu pierścienia blokującego względem piasty. W ten sposób piasta obraca się razem z pierścieniami blokującymi. Pierścienie blokujące dzięki swojej stożkowej powierzchni stykają się ze stożkowymi paskami pierwszego lub drugiego koła zębatego w momencie załączenia koła zębatego. Aby przerwać film olejowy w miejscu styku i zwiększyć siły tarcia, na stożkowej powierzchni pierścienia nacinane są szczególnie drobne gwinty i podłużne rowki.

Sprzęgło przesuwne jest zamontowane swoim pierścieniem wewnętrznym na zewnętrznym pierścieniu zębatym piasty i może się przesuwać wzdłuż piasty. Aby to zrobić, widełki zmiany biegów należy wprowadzić do pierścieniowego rowka sprzęgła. Końce zębów sprzęgła są ścięte pod tym samym kątem co zęby pierścieni blokujących i obręczy synchronizatora.

Przekładnia pośrednia

Koło pośrednie 5 (rysunek 61) biegu wstecznego ma zęby proste. W jego otwór wciska się tulejkę, przez którą przechodzi oś 4. Jest ona montowana w otworach obudowy sprzęgła i skrzyni biegów. Widełki 6 służące do załączania biegu wstecznego wchodzą w rowek przekładni.

Różnicowy

Mechanizm różnicowy jest dwusatelitarny. Jego pudełko ma 36 (patrz 59) obraca się w dwóch łożyskach stożkowych 35, w których napięcie wstępne jest regulowane poprzez dobór grubości pierścienia 4. Koło zębate napędzane 34 przekładni głównej jest przymocowane do kołnierza skrzyni różnicowej, a plastikowe koło zębate 40 napędu prędkościomierza 42 jest dociskane do skrzyni różnicowej. Koło zębate 34 jest w stałym zazębieniu z kołem zębatym napędzającym przekładni głównej wału wtórnego.

Satelity 37 i koła zębate osi 39 mają kuliste powierzchnie podporowe. Zastosowanie pełnej kuli w mechanizmie różnicowym, sprzężonej z kołami zębatymi i satelitami, pozwoliło na wyeliminowanie podkładek podporowych kół zębatych osi.

Satelity umieszczone są na osi 43, która jest zamocowana w otworach skrzyni mechanizmu różnicowego za pomocą pierścieni ustalających 44. Na czopach montażowych osi wykonane są rowki do zatrzymywania smaru. Otwory w kołach zębatych osi mają wewnętrzne wypusty, w które wchodzą końcówki wielowypustów wewnętrznych obudów przegubów napędowych kół przednich.