Механизм сцепления также дает возможность отключать трансмиссию от двигателя. Допустим, водителю понадобилось быстро остановить автомобиль. Он нажимает на тормозную педаль и получится разнобой, тормоза будут стремиться остановить машину, а двигатель – тянуть ее вперед. Но если предварительно, до торможения, выключить сцепление (фактически это делается одновременно), тогда автомобиль можно остановить быстро.
Несколько слов о путях увеличения силы трения. От чего она зависит? В первую очередь от материала дисков. Поэтому ведомые диски покрывают особым материалом, обычно из асбеста и пластмассы, который увеличивает трение. Немалое значение имеет и сила пружин.
И, наконец, величина трения зависит от поверхности дисков, чем диск больше, тем больше трение. Но размеры диска можно увеличить только до определенных пределов, иначе механизм сцепления получится громоздким. Тогда решили размеры не увеличивать, а на мощных автомобилях применять по нескольку дисков.
Не гнется, не ломается...
Итак, коробку передач с главной передачей связывает карданный вал. Казалось, что проще – взять стальной вал, один конец скрепить с ведомым валом коробки передач, а другой подвести к заднему мосту. Но ничего путного из такого устройства не выйдет – вал просто поломается, особенно при езде по плохой дороге.
Дело в том, что коробка передач вместе с двигателем прочно укреплена на раме автомобиля. А задний мост соединен с рамой при помощи рессор. На неровностях дороги задний мост будет подпрыгивать, увлекая за собою задний конец вала.
Рессоры, на которых крепится задний мост, будут то выгибаться, то распрямляться. Поэтому и мост будет то уходить от коробки передач, то приближаться к ней. Но ведь наш сплошной карданный вал ни вытягиваться, ни сжиматься не в состоянии. Он будет толкать коробку передач и двигатель то вперед, то назад, расшатывая крепление.
Вы видели тепловоз, который, пыхтя, тащит за собой сорок-пятьдесят вагонов? А как вы думаете, длина состава постоянна или может меняться? Оказывается, может меняться и меняется.
Вспомните, как при торможении постукивают буфера. Это вагоны набегают друг на друга, сжимая пружины буферов. А когда тепловоз трогается, пружины растягиваются и состав удлиняется.
Меняется и расстояние между коробкой передач и задним мостом, то есть ходовая часть автомобиля тоже удлиняется и укорачивается, правда, совсем незначительно, для глаза даже незаметно. Отсюда карданная передача автомобиля должна иметь возможность удлиняться или укорачиваться.
На рисунке вы видите, как смещается вал при наезде заднего моста на препятствия
Устройство карданного вала
Карданные шарнирные соединения состоят из вилок и крестовин. Шипы крестовины входят в проушины вилок и лежат на подшипниках. Эти подшипники имеют большое количество тонких роликов – иголок. Отсюда и название подшипников – игольчатые. Одна из вилок соединена с ведомым валом коробки передач, вторая – с валиком, который на шлицах входит в полый конец карданного вала и может вдвигаться и выдвигаться. Такое крепление позволяет карданной передаче удлиняться или укорачиваться. А благодаря шарнирному соединению вилки и вместе с ними валы могут отклоняться от оси на 20-25 градусов по горизонтали и вертикали.
На втором этапе
В начале главы мы говорили, что трансмиссия, помимо других функций, выполняет и еще одну – преобразовывает направление вращения под углом 90 градусов. Задачу эту решает главная передача.
Основу главной передачи составляют конические шестерни. К концу карданного вала присоединен небольшой валик с малой ведущей конической шестерней. С нею находится в зацеплении большая ведомая шестерня. Обе имеют спиральные зубья, отчего работа их бесшумна. Соединение шестерен как раз и позволяет изменять направление вращения.
Дифференциал расположен в ведомой шестерне главной передачи
Главная передача выполняет и еще одну важную функцию. Хотя коробка передач понижает скорость вращения, все же карданный вал имеет значительную скорость. Что же касается прямой, высшей передачи, то, как вы помните, ее включение придает карданному валу те же обороты, что имеет и коленчатый, то есть до 5 000 в минуту В главной передаче за счет подбора шестерен с разным количеством зубьев осуществляется снижение скорости и увеличение тягового усилия в несколько раз. Причем передаточное число зависит от типа и назначения автомобиля, от тягового усилия и скорости, которые он должен развивать.