Opis elementów i mechanizmów skrzyni biegów

Sekcja RKPP

Elementy zespołu przekładni głównej

Mechanizm zmiany biegów

Zespół przegubowy napędu mechanizmu zmiany biegów

Furman

Przekrój skrzyni biegów pokazano na ilustracji.

Odlewana aluminiowa skrzynia korbowa skrzyni składa się z trzech połączonych ze sobą części: skrzyni korbowej (kopuły) sprzęgło i główny bieg, sama obudowa manualnej skrzyni biegów oraz osłona. Po zewnętrznej stronie pokrywy znajduje się kołnierz do montażu wspornika zespołu napędowego. Pokrywa mocowana jest do obudowy gearboxa sześcioma długimi śrubami M8x80 i trzema krótkimi śrubami M8x35.

W dolnej części obudowy skrzyni biegów znajduje się otwór, w który wkręca się czujnik-wyłącznik świateł cofania. Korek spustowy posiada gwint M22, a jego gniazdo jest uszczelnione aluminiową podkładką uszczelniającą o średnicy zewnętrznej 27 mm i średnicy wewnętrznej 22 mm.

Wewnątrz skrzyni korbowej zamocowany jest magnes, którego zadaniem jest usuwanie cząstek metalu z oleju przekładniowego, które powstają podczas pracy wewnętrznych elementów ręcznej skrzyni biegów.

Wał wejściowy

Wał wejściowy osadzony jest w skrzyni korbowej manualnej skrzyni biegów na dwóch łożyskach stożkowych: typ 30205 AC6 i typ 32005 AC6.

Wał dostarczany jest w komplecie z kołami zębatymi walcowymi 1÷4 i kołem zębatym przedniego biegu wstecznego. W tym przypadku koła zębate 1. i 2. oraz biegu wstecznego są połączone z wałem, a 3. i 4. bieg są wciśnięte. Bieg piąty osadzony jest na łożysku igiełkowym typu PLC 43-18 na wale.

Przed 5-tym biegiem znajduje się jego synchronizator, następnie przykręcana jest nakrętka M22x1,5 (12) .

Wał wyjściowy

Wał wyjściowy jest zintegrowany z przekładnią główną i osadzony w przekładni manualnej na dwóch łożyskach: łożysku kulkowym jednorzędowym typu PLC 05-12 oraz łożysku specjalnym typu PLC 44-17. Pomiędzy pierwszym łożyskiem a przekładnią główną znajdują się 4. biegi, synchronizator 3/4, 3. bieg, następnie 2. bieg, potem 1/2 biegu, a na koniec 1. bieg. Przed łożyskiem kulkowym znajduje się zębatka piątego biegu, mocowana nakrętką M22x1,5. Tuleja synchronizatora 1/2 biegu wyposażona jest w koło koronowe przeznaczone do włączania biegu wstecznego.

Przekładnie walcowe 1÷4 wyposażone są w dodatkowe wieńce zębate do współpracy z synchronizatorami.

Koła zębate

Wszystkie wymienione koła zębate obu wałów są ze sobą stale zazębione. Gdy silnik pracuje, a bieg jest w położeniu neutralnym, koła zębate wału wyjściowego obracają się na nim swobodnie (wyjątkiem jest 5. bieg), podczas gdy sam wał pozostaje nieruchomy. W tym samym czasie, gdy sprzęgło jest włączone, koła zębate wału wejściowego obracają się wraz z nim, z wyjątkiem piątego biegu, który podczas obracania pozostaje nieruchomy.


Zastosowanie śrubowych kół zębatych w skrzyni biegów znacznie obniżyło poziom hałasu.

Synchronizatory zapewniają bezwstrząsowe wprowadzenie wałka w zazębienie z kołem odpowiadającym wybranemu biegowi dopiero po wyrównaniu częstotliwości ich obrotów, co gwarantuje płynną zmianę przełożeń.

Przekładnia pośrednia jest przeznaczona do łączenia biegów wstecznych wału głównego i wtórnego. Gdy bieg wsteczny jest wyłączony, koła zębate wałów są odłączone (w przeciwieństwie do innych biegów). Gdy włączony jest bieg wsteczny, bieg pośredni włącza się jednocześnie z biegami wstecznymi obu wałów. To podwójne sprzęgnięcie powoduje, że wał wyjściowy obraca się w tym samym kierunku, co wał główny, podczas gdy koła napędowe pojazdu również zaczynają obracać się w przeciwnym kierunku, zapewniając ruch pojazdu do przodu i do tyłu. Z uwagi na fakt, że wszystkie rozpatrywane w tym przypadku biegi są zębami prostymi, nie przewidziano tutaj synchronizatora, a bieg wsteczny należy włączyć dopiero po całkowitym zatrzymaniu samochodu.

System smarowania

Doprowadzenie smaru do wewnętrznych elementów manualnej skrzyni biegów odbywa się za pomocą napędzanego koła zębatego przekładni głównej, które jest częściowo zanurzone w oleju i podczas obracania przenosi go do góry. Z góry olej spływa z układu głównego do kanału wału wyjściowego i smaruje koła zębate i synchronizatory.

Wewnątrz obudowy skrzyni biegów znajduje się mały odpływ oleju (33), przez który olej rozpylany przez koła zębate jest dostarczany do łożyska 5. biegu.

W górnej części skrzyni korbowej znajduje się otwór odpowietrzający, który jest uszczelniony plastikowym korkiem. Na cylindrycznej części grzyba znajdują się cewki, które utrudniają przepływ oleju, natomiast swobodnie przepływającego powietrza.

Główne koło zębate

Elementy przekładni głównej pokazano na ilustracji. Zespół przeznaczony jest do przenoszenia momentu obrotowego z wałka pomocniczego manualnej skrzyni biegów na wały napędowe przednich kół napędowych samochodu, a także do zwiększania tego momentu obrotowego.

Wzrost momentu obrotowego uzyskuje się dzięki stałemu przełożeniu (zobacz specyfikacje).

Głównymi elementami biegu wstecznego są: koło napędowe, którego zęby są nacięte bezpośrednio na korpusie wałka wyjściowego skrzyni biegów, koło zębate napędzane koroną, na końcu którego za pomocą ośmiu śrub mocowana jest skrzynia mechanizmu różnicowego. Główny bieg tej konstrukcji nazywa się cylindryczny i różni się od innych tym, że nie zmienia kierunku przenoszenia momentu obrotowego. Główne koło zębate ma 19 zębów, napędzane 74.

Połączenie napędzanego koła zębatego ze skrzynką mechanizmu różnicowego umożliwiło wykorzystanie obudowy tej ostatniej jako sworzni podtrzymujących mocowanie zespołu w łożyskach.

Mechanizm różnicowy zapewnia możliwość obracania kół napędowych samochodu przy różnych prędkościach. Podczas pokonywania zakrętów koło wewnętrzne porusza się po mniejszym promieniu niż zewnętrzne, a jeśli prędkości obrotowe kół są takie same, nieuchronnie wystąpi poślizg, prowadzący do szybkiego zużycia kół. Podobna sytuacja może wystąpić również podczas ruchu samochodu po linii prostej, gdy opony prawego i lewego koła napędowego są w różnym stopniu zużyte lub napompowane przy różnym ciśnieniu. Aby zapobiec poślizgowi i zmniejszyć obciążenie przekładni, każde z kół napędowych samochodu napędzane jest osobnym wałem połączonym z manualną skrzynią biegów poprzez mechanizm różnicowy.

Mechanizm różnicowy składa się z obudowy (pudła), nałożone na oś satelity i stożkowe koła zębate współpracujące z wałami napędowymi kół napędowych samochodu. Obudowa mechanizmu różnicowego jest jednoczęściowa. Posiada wycięcia do montażu elementów wewnętrznych. W płaszczyźnie poziomej obudowa mechanizmu różnicowego zakończona jest czopami, na które wciśnięte są łożyska typu PLC 64-7. Z kolei zewnętrzne bieżnie łożysk wciskane są w otwory w obudowie skrzyni biegów.

Łożyska są montowane bez luzu. Napięcie wstępne uzyskuje się poprzez umieszczenie podkładki o odpowiedniej grubości w lewym otworze łożyska. Podkładki dostępne są w grubościach od 2,0 do 2,7 mm w odstępach co 0,1 mm. Na czopie umieszczonym bliżej koła zamachowego zamontowano dodatkowe koło zębate, przeznaczone do napędzania prędkościomierza.

Otwory na wały napędowe w skrzyni korbowej ręcznej skrzyni biegów są uszczelnione uszczelkami olejowymi o wymiarach 40x55x7 mm.

Oś satelitów wykonana jest ze stalowego pręta i jest zabezpieczona przed wypadnięciem ze skrzynki mechanizmu różnicowego dzięki dwóm pierścieniom ustalającym wpuszczonym w specjalnie przygotowane rowki na obu końcach osi.

Satelity to stożkowe koła zębate, które obracają się swobodnie wokół własnej osi. Pomiędzy szerokimi końcami satelitów a ścianami skrzynki różnicowej zainstalowane są podkładki tarczowe, które działają jak tuleje.

Boczne stożkowe koła zębate mechanizmu różnicowego są stale sprzężone z satelitami. Wzdłużne wypusty są nacięte na ściankach ich otworów, które zazębiają się z wypustami wewnętrznych sworzni wałów napędowych.

W prostej lini (i identyczne parametry kół) satelity i boczne koła zębate, które są z nimi w stałym sprzężeniu, pozostają nieruchome względem ich osi i obudowy. W tym przypadku mechanizm różnicowy stanowi niejako monolityczny zespół, obracający oba wały napędowe z tą samą prędkością. Gdy samochód porusza się po zakręcie lub różnych charakterystykach zespołów kół, jedno z kół (wewnętrzna wzdłuż promienia skrętu lub większa średnica) napotyka większy opór, który jest sztywno przenoszony na odpowiednie boczne koło mechanizmu różnicowego, zmuszając go do zwolnienia z powodu względnego ruchu zespołu planetarnego, gdy satelity zaczynają się obracać. Pomimo różnicy w częstotliwości obracania się kół napędowych samochodu, wielkość przenoszonego na nie momentu obrotowego pozostaje taka sama. Jednocześnie, jeśli jedno koło uderzy w powierzchnię o zmniejszonej przyczepności (lód, śnieg, piasek itp.), a drugie pozostanie na twardej powierzchni, wówczas pierwsze koło będzie się obracać ze wzrostem (do podwójnego) prędkość, drugi może całkowicie przestać się obracać.

Podczas eksploatacji samochodu należy monitorować te same właściwości prawego i lewego koła napędowego samochodu (ciśnienie w oponach, zużycie bieżnika, geometria itp.), ponieważ w przeciwnym razie mechanizm różnicowy będzie nadal działał nawet w linii prostej, tworząc dodatkowy opór związany ze wzrostem zużycia paliwa.

Mechanizm zmiany biegów

Mechanizm zmiany biegów składa się z drążka zmiany biegów, dwóch drążków widełek zmiany biegów oraz urządzenia uniemożliwiającego jednoczesne włączenie dwóch biegów.

Drążek zmiany biegów połączony jest z jednej strony z drążkiem zmiany biegów, a na drugim końcu zamocowana jest trójramienna dźwignia sterująca drążkami widełek zmiany biegów. Wyjście drążka zmiany biegów z obudowy skrzyni biegów jest zabezpieczone przed kurzem gumową osłoną.

Na jednym z drążków zmiany biegów osadzone są widełki biegów 1/2 i 3/4. Z drugiej strony znajduje się widelec piątego biegu i dźwignia biegu wstecznego.

Końce widełek są umieszczone w rowkach zewnętrznych pierścieni odpowiednich synchronizatorów. Ruch widelca prowadzi do przesunięcia synchronizatora i włączenia przekładni napędowej i napędzanej odpowiedniego biegu.

Napęd zmiany biegów

Drążek reakcyjny, znajdujący się pod dolną częścią korpusu, jest przymocowany do skrzyni biegów i dna. Do gearboxa wkręcana jest śruba M6x20 przechodząca przez gumową tuleję osadzoną w końcówce specjalnie ukształtowanego pręta strumieniowego. Tylny koniec drążka osadzony jest w gumowym ograniczniku, dociskanym od dołu obejmą montażową, przykręcaną dwiema śrubami M8x40. W otworach gumowego ogranicznika osadzone są tuleje, chroniące zespół przed nadmiernym ściśnięciem. Dźwignia sterowania manualną skrzynią biegów jest lekko zakrzywiona i jest wyposażona w przegub kulisty u dołu. Dolny koniec dźwigni zakończony jest poprzeczną osiową tuleją, a górny koniec zaopatrzony jest w rączkę.

Zawias dźwigni umieszczony jest we wnęce utworzonej przez dwie tuleje o specjalnym kształcie osadzone w wsporniku. Na zewnętrznych powierzchniach obu tulei wykonany jest rowek, w którym osadzone są pierścienie gumowe. Cały zespół montażowy mocowany jest od góry w podporze za pomocą pierścienia ustalającego, pod którym umieszczona jest podkładka dystansowa. Zespół jest chroniony przed zanieczyszczeniem przez gumową osłonę.

Tuleja poprzeczna, umieszczona na dolnym końcu dźwigni sterowania manualną skrzynią biegów, służy do połączenia dźwigni z widełkami mechanizmu zmiany biegów za pomocą śruby i nakrętki M8. Drugi koniec drążka kończy się poprzeczną tuleją, za pomocą której jest połączony z przegubem kardana, łączącym drążek z listwą zmiany biegów. Na końcu listwy zmiany biegów znajduje się sprzęgło 8x20 mm, mocowane za pomocą cylindrycznego trzpienia.