Для чего нужен картер кпп

Что такое автомобильный картер? Особенности и назначение

Описание и характеристики картера авто: кто придумал картер, особенности и назначение, виды, уход, фото. Видео про сухой картер.

Некоторые автомобильные агрегаты, такие как мотор, КПП, сцепление облачаются в корпус, именуемый также картером. Он защищает внутренние элементы от повреждений, хранит масло да и просто служит платформой для крепления отдельных деталей устройства. О том, какие картеры могут находиться в машине – далее в обзоре.

Кто придумал картер

Своим появлением это устройство обязано англичанину Джону Харрисону Картеру. Этот инженер в 1889 году изобрёл корпус для цепи велосипеда Sunbeam, ставший первым картером. Такое изделие хранило масло, а также оберегало велоцепь от нежелательных воздействий.

Со временем картер нашёл своё применение и в автомобильной технике, став, можно сказать, неотъемлемой её частью. Такие детали применяются практически на всех элементах машины, использующих масло. Ну, а на моторе – в первую очередь.

Картер автомобильного двигателя

В основном под понятием «картер» автолюбители подразумевают именно корпус мотора. Такая оболочка укрывает блок цилиндров, различные валы и содержит масляный поддон. Впрочем, конструкция кожуха двигателя во многом зависит от размера самого силового агрегата.

Кроме того, корпус лёгкого 2-тактного мотора, содержащего несколько цилиндров, бывает разделён на герметичные блоки, как это реализовано у автомобилей Wartburg, Trabant или DKW. Такие отсеки связаны со своими цилиндрами посредством персональных каналов. При данной конструкции силовой агрегат смазывается «двухтактной смесью», добавляемой в топливо.

Но уже для моторов, имеющих средние габариты, отлить картер как единое изделие не так-то просто, а для крупных – и подавно. Неудивительно, что корпуса силовых установок больших размеров обычно собираются из отдельных частей, соединённых крепёжными элементами или просто сваренных. Причём, в подобных агрегатах объём полости порой достигает нескольких кубометров!

К тому же, в моторах средней категории, а тем более в «тяжеловесах» типа Sulzer, ДКРН, Burmeister & Wain нашла своё применение конструкция с отдельной ёмкостью для масла, именуемая «сухим картером». Спорткары и крутые внедорожники оснащаются двигателями как раз такой разновидности.

Картером сухого типа обладают также и некоторые мотоциклы. Подобная конструкция используется, когда габаритный масляный поддон разместить в корпусе мотора проблематично, или на моделях, предназначенных для бездорожья, а также гонок эндуро. Даже если такой «байк» будет лежать на боку, его мотор не будет испытывать недостатка в масле.

Из чего делают картер

В основном из алюминиевого сплава или стали. Раньше активно применялся чугун, теперь это редкость. На некоторых европейских авто встречаются даже картеры с элементами из термостойкого пластика. Иногда с целью повышения жёсткости конструкции корпус мотора дополняют рёбрами.

Поддон для масла также отливают из алюминия или изготавливают из стали штамповочным способом. Причём, такая ёмкость, выполненная из алюминия, лучше охлаждает двигатель, но при этом имеет более высокую стоимость, менее прочна и слабо поддаётся ремонту. Кстати, отработанное масло сливают из картера через находящуюся на нём специальную пробку.

Картеры трансмиссии

Однако, корпус двигателя – если и главный, то, как правило, не единственный картер, входящий в состав автомобиля. У современных машин обычно имеется несколько таких изделий, причём, в большинстве своём они относятся к трансмиссии. В частности, к следующим элементам:

Каждый из картеров этой группы имеет своё предназначение и особенности конструкции. Однако если не учитывать корпус системы сцепления, можно обозначить элементы, общие для всех этих изделий:

Картер КПП и раздаточной коробки

Это кожух коробки передач, а для полноприводных авто – ещё и раздаточной коробки. Одно из основных его назначений – обеспечение этих устройств смазывающим веществом.

В настоящее время среди оболочек этих устройств превалируют чугунные или алюминиевые изделия, выполненные как единое целое. Такие картеры можно разделить на 2 вида, исходя из места расположения крышки:

Размещение крышки сверху присуще старым коробкам, для современных же характерно нахождение её сбоку. Механические коробки с такой конструкцией в настоящее время часто устанавливаются на грузовиках. Причём, некоторые грузовые машины оборудованы отдельными корпусами сцепления, делителя и КПП. Ну, а картер «автомата» нередко бывает объединён с аналогичной частью гидротрансформатора.

А ещё на корпусе КПП имеются участки для подключения устройства, переключающего скорости, а также разных датчиков, в частности – сопряжённого со спидометром.

Картер сцепления

В трансмиссии имеется только один сухой картер, и это корпус сцепления, расположенный между мотором и КПП. При штатном функционировании автомобиля в этом изделии не должны находиться ни масло, ни другие жидкие вещества.

На данном корпусе могут быть установлены приспособления для наблюдения за сцеплением и его настройки, правда, так бывает не всегда. А в машинах с автоматической КПП кожух сцепления заменён на аналогичную деталь для гидротрансформатора.

Картер ведущего моста

Это изделие объединяет главную передачу, межколёсный, а для трёхосных грузовых машин – межосевой дифференциал, колёсные передачи и колёсные же редукторы при наличии таковых. Можно выделить 2 основных вида мостовых кожухов:

При этом мостовые балки, называемые «чулками», представляют собой либо самостоятельные детали, запрессованные в корпус, либо образуют с ним единое изделие.

Последнюю разновидность кожуха называют «банджо» из-за похожей формы. Ну, а в некоторых мостах – например, у УАЗов, в ряде грузовиков и машин с высокими внедорожными качествами, картер обладает формулой «3 в 1». К нему относятся центральный картер главной передачи и дифференциала, плюс ещё два – колёсных редукторов.

Уход за картерами

Масляный поддон картера мотора находится недалеко от поверхности трассы, поэтому его можно запросто деформировать при помощи предметов, попадающихся на пути, или неровностей на бездорожье. Последствия таковы: масло вытекает из мотора, подшипники распределительного и коленчатого вала остаются без смазки. Дальнейшее продолжение езды в таких условиях чревато износом и заклиниванием подшипников скольжения.

Во избежание такого кошмара под мотором автомобиля монтируется защита картера, изготавливаемая из металла высокой прочности или композитного вещества. Такая деталь присоединяется к лонжеронам кузова и надёжно защищает картер от контакта с камнями, бордюрами или «лежачими полицейскими».

Если в же в поддоне картера мотора всё же возникла трещина, то этот дефект можно попробовать исправить путём сварки, электрической или газовой для стальных корпусов, а также исключительно аргоновой – для алюминиевых. Ещё в магазинах можно найти специальные герметики для поддонов, но такие средства скорее всего будут эффективны только до следующего удара.

В крайнем случае, может потребоваться замена поддона, что, впрочем, не является архисложной задачей. Для этого сливается старое масло, если оно ещё не вытекло через пробоину, снимаются крепёжные болты и монтируется новый поддон. Кстати, если менять поддон, то вместе с ним желательно заменить и его прокладку.

Что касается картеров трансмиссии, то они представляют собой вылитые из металла или штампованные изделия, причём, уход за этими кожухами требуется минимальный. Но для того, чтобы они качественно выполняли свои функции, автовладельцам всё же следует:

Если картер был разобран, то при последующей его сборке болтовым соединениям следует придать степень затяжки, предусмотренную инструкцией. Также иногда требуется установить на корпус новые прокладки. Немаловажна и степень надёжности крепления самого изделия к несущей поверхности машины.

А в общем, картеры трансмиссии отличаются выносливостью и долгим сроком эксплуатации, так что лишними хлопотами автолюбителей обременяют очень редко.

Заключение

Картеры бывают разные, и все они требуют ухода, хотя и отличающегося по степени сложности. Наиболее уязвимой частью корпуса двигателя считается масляный поддон, поэтому за ним нужен особый присмотр. Трансмиссионные картеры надёжны сами по себе, но и о них автолюбителям забывать не стоит.

Видео про сухой картер:

Описание и характеристики картера авто: кто придумал картер, особенности и назначение, виды, уход, фото. Видео про сухой картер.

Источник

Картер трансмиссии: прочная основа и защита самых важных агрегатов

В любом современном автомобиле можно насчитать несколько картеров, причем большая их часть входит в состав агрегатов трансмиссии. О том, что такое картер трансмиссии и какие картеры сегодня используются в трансмиссиях автомобилей, а также об общих вопросах их обслуживания и ремонта читайте в данной статье.

Назначение и функции картера

Посмотрите на старинную паровую машину — в ней все находится на виду, каждая деталь открыта взору и ни о каких картерах или иных корпусных деталях даже и речи не идет. То же самое вы увидите и в трансмиссиях, которые использовались на заводах для привода машин — каждая шестерня, каждый вал доступен для обзора, и имеет номинальную защиту от внешнего проникновения. Хотя ничего удивительного здесь нет — такое решение облегчало визуальный осмотр, а вопрос смазки решался с помощью масленок и маслопроводов.

Все изменилось в конце XIX – начале XX века с зарождением двигателей внутреннего сгорания и появлением автомобилей. Оказалось, что смазывать бензиновый или дизельный двигатель масленками, как паровую машину, нельзя, здесь система смазки должна быть совершенно иной. А если на машину поставить открытую трансмиссию, то в пыли и грязи, в условиях высоких вибрационных нагрузок и неравномерности температурного режима она долго не прослужит.

Поэтому конструкторы довольно быстро пришли к такому решению, как заключение деталей ДВС и трансмиссии в картер — корпус (или герметичный кожух), который выполняет защитные функции и играет важнейшую роль в смазке агрегатов. Если верить одной из версий, то идею картера в 1889 году предложил английский инженер Дж. Харрисон Картер, причем именно для трансмиссии, правда — для цепной передачи велосипеда. Эту идею быстро переняли инженеры автомобилей и различных промышленных агрегатов, и сегодня представить мотор или трансмиссию авто без картера уже просто невозможно.

Здесь мы оставим в стороне моторы и подробно посмотрим на картер агрегатов и узлов трансмиссии.

Итак, какие задачи решает картер трансмиссии? Их несколько:

Таким образом, картер — это корпусная деталь, которая обеспечивает защиту и играет ключевую роль в нормальной работе агрегатов трансмиссии. Так что сегодня говорить о картере, как просто о кожухе, уже нельзя — это полноценная и очень важная деталь агрегатов трансмиссии автомобиля и любого другого транспортного средства.

Интересно отметить, что зачастую простые автомобилисты не совсем верно используют понятие «картер». Например, нередко картером называется только нижняя съемная деталь двигателя, коробки передач или моста, в которой находится запас масла. В действительности это лишь часть картера, которая называется масляным поддоном. А картер, особенно картер трансмиссии — это полностью корпус агрегата со всеми его съемными деталями, лючками и крышками. С картером ДВС ситуация несколько иная, но здесь мы рассматриваем только трансмиссию.

Картеры в трансмиссии

Можно выделить четыре типа картеров, используемых в трансмиссии современного автомобиля:

Каждый из указанных типов картеров имеет свои функции и конструктивные особенности.

Картер коробки передач и раздаточной коробки. Это корпус коробки переключения передач и раздаточной коробки (в автомобилях с полным приводом), который также обеспечивает смазку деталей. Сегодня наиболее распространены цельнолитые картеры из чугуна или алюминиевых сплавов, причем они делятся на два типа:

Крышка в верхней части характерна для старых коробок передач грузовых и легковых автомобилей (ГАЗ-53А, ГАЗ-24 «Волга», «Москвич», автомобили КАМАЗ, МАЗ, ЗиЛ, «Урал», КрАЗ и т.д.), а крышка в торце — для современных КПП. Такие коробки (исключительно механические) и сейчас используются на большинстве отечественных и зарубежных грузовиках. Однако следует отметить, что в ряде грузовиков картер коробки составной — в его состав входят отдельные картеры сцепления, делителя и собственно коробки.

Картеры автоматических коробок передач имеют свои особенности. В частности, нередко картер АКПП объединен с картером гидротрансформатора, а также в нем предусмотрен масляный поддон. Наличие поддона обусловлено конструктивными особенностями «автоматов» — поддон открывает доступ к гидроблоку (блоку управления, клапанной сборке), который обычно установлен в нижней части коробки.

Картер сцепления. Это единственный «сухой» картер трансмиссии — при нормальной работе в нем не должно быть масла и посторонних жидкостей. Картер сцепления, как понятно из названия, служит корпусом для деталей сцепления, он располагается между двигателем и коробкой передач. В данном картере могут быть предусмотрены крышки для визуального осмотра и регулировки сцепления, однако такое решение используется не всегда.

В автомобилях с АКПП на месте картера сцепления расположен картер гидротрансформатора.

Картер ведущего моста. Это корпус главной передачи, межколесного и межосевого (в трехосных грузовиках) дифференциалов, колесных передач и колесных редукторов (если они есть). Сегодня существует два основных типа картеров мостов:

При этом возможны различные варианты картеров. Например, чулки (балки моста) могут быть как отдельными элементами, которые запрессовываются в сам картер, либо выполненными заодно с корпусом картера (такой тип карьера за характерную форму называют «банджо»).

Разъемные картеры и картеры с отдельными чулками обычно изготавливаются методом литья, а неразъемные картеры, объединенные с балками, штампуются из листового металла. Штампованные мосты обладают высокой прочностью и жесткостью, поэтому они чаще всего используются в грузовых автомобилях.

Важно отметить, что в мостах с отдельными колесными редукторами (у УАЗов, многих грузовых автомобилей и авто повышенной проходимости) картер моста фактически состоит из трех отдельных картеров — центрального картера главной передачи (и дифференциала) и двух картеров колесных редукторов.

Все картеры трансмиссии (за исключением картера сцепления) имеют ряд общих элементов:

В картере коробки передач также предусмотрены места для соединения с рычагом переключения передач и установку различных датчиков (в том числе датчика спидометра). И, конечно же, в каждом картере предусмотрены отверстия под вывод валов и установки уплотнительных элементов.

Обслуживание, ремонт и замена картеров

Картеры агрегатов трансмиссии — это металлические отливки или штампованные детали, поэтому они нуждаются в минимальном обслуживании. Обычно при ТО выполняются следующие мероприятия:

В случае разборки картера при последующей сборке необходимо обеспечивать требуемую по инструкции степень затяжки болтовых соединений, в ряде случаев необходимо обязательно устанавливать новые прокладки. Также следует всегда следить за надежностью монтажа картера к несущим элементам автомобиля.

В целом, любой картер агрегатов и механизмов трансмиссии нуждается в минимальном обслуживании, эта деталь отличается надежностью и долговечностью, поэтому крайне редко доставляет проблемы автовладельцу.

Источник

Устройство коробки переключения передач

Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.
Устройство механической коробки передач (кликабельно). Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

Устройство механической коробки передач

Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер. Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Виды механических КПП

По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:

Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.

По количеству валов МКПП подразделяются на:

Принцип работы МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестеренками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.

Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Преимущества и недостатки МКПП

Как пользоваться механической коробкой

Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

Заключение

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%. Связано это в первую очередь с комфортом во время вождения — при использовании АКПП он несомненно выше. Механическая КПП имеет самый простой принцип работы. Из-за этого она дешевле и экономичнее. МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

Источник