Кандидат технических наук Б. М. ФИТТЕРМАН (НАМИ)Статья 2-я МИКРОЛИТРАЖНЫЕ АВТОМОБИЛИСИЛОВЫЕD предыдущей статье (см. журнал «За " рулем» № 3 за 1958 год) были рассмотрены особенности двигателей современных микролитражных автомобилей. Данная статья освещает типичные конструкции их силовых передач. Почти у всех моделей микролитражных автомобилей сцепление, коробка передач и главная передача объединены в один агрегат — силовой блок. Назначение его — передавать усилие от двигателя к ведущим колесам. Как известно, двигатель микролитражного автомобиля имеет малую мощность. Поэтому при движении такого автомобиля с небольшой скоростью в городе или преодолении им препятствий водителю приходится часто переключать передачи. Многократное переключение утомляет шофера, особенно любителя. В связи с этим на ряде моделей микролитражных автомобилей процессы переключения передач частично автоматизированы. Чем объяснить, что на микролитражных автомобилях не применяются автоматические гидромеханические коробки передач? Прежде всего тем, что они сложны в производстве и ремонте, тяжелее и дороже механических коробок. Кроме того, использование автоматических коробок передач несколько ухудшает динамические качества автомобилей. На автомобилях среднего и особенно высокого класса это компенсируется увеличенной мощностью двигателей. У микролитражных же автомобилей запаса мощности нет. Частичная автоматизация процессов выключения и включения сцепления удобна по двум причинам. Во-первых, облегчается переключение передач. Во-вторых, предотвращается остановка двигателя при запаздывании переклюРис. 1. Детали сцепления автомобиля •«Ситроен-2СУ».ПЕРЕДАЧПлавность включения обеспечивается автоматическим сцеплением независимо от того, резко или не резко будет включено стандартное, дисковое сцепление. В 1957 году эта конструкция была изменена в сторону еще большей автоматизации. Дополнительно применили автоматическое устройство (см. рис. 2), благодаря которому автомобиль стал иметь так называемое двухпедальное управление, т. е. только педали газа и тормоза.чения с высшей передачи на низшую (что часто случается у малоквалифицированных водителей). В 1953 году автоматическое сцепление (рис. 1) было применено на автомобиле «Ситроен-2СУ» с двигателем, имею3 щим рабочий объем 425 см . Оно состоит из автоматического центробежного и обычного однодискового сцепления. Оба они работают последовательно и дополняют друг друга. На коленчатом валу установлен маховик, на котором закреплены раздвижные колодки центробежного сцепления. Ведомый барабан — фрикционный. Дисковое обычное сцепление состоит из ведомого и нажимного дисков и опорной поверхности на ведомом барабане. Первичный вал коробки передач сцепляется с ведомым диском. Колодки центробежного сцепления представляют собой изогнутые пружинящие пластины, на которых размещены грузики и фрикционные накладки. Пружинные пластины приклепаны к ведущему барабану, грузики и накладки приклеены. Когда ведущий барабан начинает вращаться с числом оборотов выше чем 800 в минуту, грузики под действием центробежной силы отходят от него и прижимают накладки к беговой поверхности ведомого барабана. При 1200 об/мин крутящий момент, передаваемый сцеплением, равен 2,5 кгм. По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя момент сцепления также возрастает. Дисковое сцепление выключается принудительно педалью и должно 'применяться для того, чтобы облегчить расцепление зубьев или кулачков шестерен коробки передач в тот момент, когда автоматическое сцепление еще «ведет».Рис. 2. Схема дополнительного автоматического устройства к сцеплению. Схема действия нового устройства следующая. Когда рычаг переключения 2 выходит из нейтрального или из любого другого положения, он с помощью специального фиксатора, управляющего клапаном 3, соединяет впускной трубопровод двигателя 1с вакуум-цилиндром, приводящим в действие педаль сцепления. При включенной передаче или нейтральном положении рычага вакуум-цилиндр сообщается с атмосферой и сцепление автоматически включается. Аналогичная схема, но применительно к автоматическому электросцеплению «Ферлек», используется на автомобиле «PeHO-4CV» (вес автомобиля — 620 кг, рабочий объем двигателя — 750 см3). Известны и другие автоматические устройства, устанавливаемые на микролитражных автомобилях, например «Саксомат» (см. «За рулем» № 3 за 1958 год). Стремясь сократить длину и уменьшить вес двигателя и силового блока, конструкторы микролитражных автомобилей создали так называемые двухвальные коробки передач. При этом главная передача расположена между двигателем и коробкой. Такая схема применима для автомобилей как с передними ведущими колесами, так и (при заднем расположении двигателя) с задними ведущими колесами. Рис. 3. Коробка передач «Фиат-600».автомобиляДвухвальные коробки должны иметь жесткие и прочные валы. Иначе не удастся избежать шума и быстрого износа шестерен при работе. В то же время желательная в таких коробках относительно большая длина вала влечет за собой увеличенный прогиб. Затруднен также подбор передаточных чисел (особенно на Iи II передачах) и соотношений между отдельными передачами. Практика показывает, что на микролитражных автомобилях целесообразно устанавливать четырехступенчатые коробки передач. Применение их позволяет сократить соотношение между высшей и следующей за ней передачей по сравнению с трехступенчатыми коробками на 25% и довести его до 1 : 1,4 — 1 :1,3. Такое соотношение облегчает разгон, улучшает динамику и топливную экономичность, поскольку время движения на высших передачах резко возрастает. Проведенные в НАМИ испытания отечественных и зарубежных автомобилей с трех- и четырехступенчатыми коробками передач показали, что при четырехступенчатых коробках средняя скорость движения по городу возрастает на 5 — 6%, а расход топлива снижается на 6 — 7%. На рис. 3 показана коробка передач автомобиля «Фиат-600». Для уменьшения прогиба вала шестерни II передачи вынесены уже за пределы картера, что значительно сократило расстояние между подшипниками. IV передача коробки —ускоряющая. Она так же, как и II и III передачи, снабжена синхронизаторами. Шестерни I, III и IV передач «промежуточного» вала (названного так по аналогии с обычными коробками передач) составляют общий блок. Ведущая шестерня главной передачи изготовлена за одно целое с ведомым валом коробки. Спиральные шестерни IV, III и II передач находятся в постоянном зацеплении и вращаются на стальных втулках. МежРис. 4. Синхронизатор коробки передач автомобиля «Ситроен-2СУ».ду шестернями IV и III передач расположен блок синхронизаторов, на котором размещена скользящая шестерня I передачи. «Вторичный», или главный, вал лежит на двух подшипниках, один из которых находится в промежуточной крышке. Другой подшипник, расположенный у конической шестерни, — двухрядный, шариковый, одновременно являющийся радиально-упорным. Интересна конструкция коробки пере-только два движения рычагом переключения — на себя и от себя без перемещения его направо или налево. Этот механизм упрощает процесс переключения, что особенно важно в связи с незначительным рабочим объемом двига3 теля (425 см ). Коробка передач автомобиля «Рено-4 CV» представлена на рис. 5. Она также двухвальной конструкции, но трехступенчатая. Два обычных кардана надеты на короткие валики, выходящие из главной передачи. При этом полуоси вставлены в шлифованные отверстия карданных вилок, заключенные в качающиеся кожухи, оси качания которых совпадают с центром карданного шарнира, На автомобиле «Ллойд» до последнего времени применялась трехступенчатая коробка передач без синхронизаторов. В одном блоке с ней расположена цилиндрическая пара косозубых шестерен главной передачи. Подобная конструкция возможна лишь потому, что ось коленчатого вала двигателя не совпадает с осью автомобиля; они расположены перпендикулярно по отношению друг к другу. С 1958 года фирма «Ллойд» стала устанавливать на новой модели автомобиля «Александер» четырехступенчатую коробку, снабдив ее синхронизаторами для трех передач. На автомобилях «Гоггомобиль-300 Т» И «Гоггомобиль-400 Т» применяется четырехступенчатая коробка передач сРис. 5. Коробка передач автомобиля «Peno-4CV». дач автомобиля «Ситроен-2СУ», также включением шестерен шариковыми фиквыполненная совместно с главной пересаторами (описание ее дано в № 3 журдачей. Несмотря на двухвальную констнала «За рулем» за 1958 г.). Механизм рукцию, она сохранила принцип обычпереключения ее электросоленоидный. ной стандартной коробки. Для получеУ большей части микролитражных -ния необходимого передаточного числа автомобилей крутящий момент к ведуиспользовано несколько пар шестерен. щим колесам передается при помощи Как это удалось сделать, видно из полуосей, снабженных карданными сорис. 4, где показаны отдельно ведущий членениями либо жесткого типа, либо вал и элемент ведомого вала. с резиновыми муфтами. Полуоси можно разделить на две группы. В первой Принцип работы коробки таков. От вегруппе полуоси разгружают от передадущего вала усилие передается блоку чи изгибающих и осевых усилий за счет шестерен промежуточного вала, надетодвух карданных сочленений, соединяюго на вал ведущей шестерни. На ведомый щихся между собой скользящей шливал оно передается посредством скольцевой муфтой или резиновыми шарнизящей каретки с синхронизаторами или рами, допускающими осевые перемепары шестерен IV передачи. Передача щения. усилия на вал ведущей шестерни главной передачи происходит либо через паВ конструкциях другой группы полуру шестерен I передачи, либо через заоси воспринимают как изгибающий момыкающую муфту. мент, так и боковые усилия (при заносе). Таким образом, каждая из полуосей Для этой коробки характерно высокое является составной частью силового трепередаточное число I передачи равное угольника подвески. В этом случае они 6,71 : 1. Она имеет оригинальный мехаимеют только один карданный шарнир, низм переключения, благодаря которосовпадающий с точкой качания подвески. му водитель при трех передачах делает15