Устройство трансмиссии переднеприводного автомобиля

Практически все технологии, которые применяются в тюнинге трансмиссии переднеприводного автомобиля, проверены в автомобильном спорте. Трансмиссия любого автомобиля, и в особенности спортивного является  важнейшим механизмом реализации динамических характеристик мотора. Даже со слабым двигателем автомобиль может быть быстрым, если правильно подобраны передаточные числа.

В автомобилях используются синхронизированные (как на "дорожных" транспортных средствах) и несинхронизированные (также их называют кулачковыми) коробки передач. А вот если их разделять по принципу переключения, то бывают: простые (Н-схема) и секвентальные (здесь идет последовательный выбор передач, примерно как на мотоциклах).

На переднеприводных автомобилях довольно серьезного уровня подготовки используются кулачковые коробки передач. Несинхронизированные коробки имеют несколько важных преимуществ:

- они могут выдерживать более высокие нагрузки (это происходит благодаря форме зуба и зацепления шестерни - кулачковой муфты);

- позволяют опытным водителям тратить гораздо меньше времени на переключение коробки передач, за счет неполного выжимания сцепления или же вообще не используя выжима сцепления;

- на данных коробках не подвержены разрушению синхронизаторы.

Для обычного дорожного движения несинхронизированные коробки передач практически непригодны, поскольку являются слишком шумными (это происходит из-за работы прямозубых зубчатых пар), "очень жесткими" при переключении передач, а также имеют относительно небольшой ресурс. Также кулачковые коробки слишком дорогие, нежели синхронизированные, и требуют постоянного квалифицированного обслуживания.

Синхронизированные коробки отличаются от обычных только передаточными числами. В некоторых случаях (к примеру, на моделях ВАЗ-2108 и -2110) есть возможность установки шестой передачи. При правильном подборе передаточных чисел первичного вала, главной пары редуктора и ведомых шестерен вторичного вала у вас будет согласованно работать трансмиссия. Подбор передаточных чисел производится исходя из моментных и мощностных характеристик мотора, размера колес, а также от пожеланий владельца автотранспортного средства.

Многие наверное задаются вопросом: что такое передаточное число?

Передаточным числом называют отношение числа зубцов ведомой шестерни к количеству зубьев ведущей шестерни. Чем выше данный показатель, тем мощнее и «короче» становится передача, то есть двигатель очень быстро выкручивает необходимое количество оборотов, автомобиль набирает скорость так же стремительно, однако водителю будет необходимо достаточно часто переключать передачи. И в результате - небольшое снижение предельной скорости на этой передаче.

Главным средством повышения разгонной динамики автомобиля является изменение передаточного числа в главной паре редуктора. Производители переднеприводных автомобилей десятого семейства ВАЗ, в основном, ставят пары с передаточное числом от 3,7 до 3,9 (исключением является – автомобиль ВАЗ-21103 16V передаточное число которого равно 3,5). Сложно поверить, пока не убедишься сам на практике, что установка главной пары 4,1 или 4,3 превращает обычную "восьмерку" в машину с пушечной динамикой.

Например, при езде на машине ВАЗ-2108 с объемом двигателя всего 1,3 л и передаточным числом главной пары редуктора 4,5 возникает такое ощущение, что будто под вашим капотом живет что-то дикое и могучее, при этом явно не ВАЗ-овского происхождения. Водителю гораздо чаще приходится переключать скорость, зато на светофоре и совершая любой маневр автомобиль - всегда первый. Отметим, что на спортивных автомобилях применяются шестеренки еще более "экстремальнее" - 4,7, а у кроссовиков данная цифра вообще равна 5,1. В продолжение нашего разговора об устройстве трансмиссии переднеприводного автомобиля упомянем также и специальные тюнинговых ряды (специалисты их называют коммерческими рядами) передач.

Хозяева автомобилей ВАЗ 2108 наверняка знают, что, даже если до упора выжать двигатель на первой скорости, при переключении на вторую передачу обороты резко понижаются, снижается и динамика. Это происходит из-за слишком большого разрыва между передаточными числами первой и второй передач. Эти тюнинговые ряды устроены так, чтобы обеспечивать достаточно уверенный равномерный разгон транспортного средства на всех передачах. 1-ая передача, по сравнению с «обычной», слегка "понижена". При данном варианте динамика автомобиля ухудшается, но зато передача становится длиннее,  а если это сочетать с главной парой редуктора 4,3, то это вообще предел мечтаний. Вторая передача приближена к первой, что помогает избавиться от заметного "провала", что хорошо знакомо хозяевам переднеприводных автомобилей ВАЗ. Третья и пятая - аналогичны "стандарту". Четвертая передача приближена к третьей, а шестая - к пятой. Несложно рассчитать, что получится после выполнения всех мероприятий. Берем формулу Va=Nc*60*2R/(1000*i п*i гп), где Va, - скорость транспортного средства, км/ч; Nc - количество оборотов коленчатого вала; R - радиус колеса (динамический), м; i п - передаточное число передачи; i гп - передаточное число главной пары редуктора. Данная формула дает возможность посчитать скорость на данной передаче при данном числе оборотов «движка», но не разгонную динамику транспортного средства.

Вернемся к устройству трансмиссии нашего автомобиля и отметим еще парочку важных моментов. Пилотам «Формулы 1» необходимо предельно быстрое и четкое включение той или иной передачи. А добиться данного эффекта можно разными способами. Например, в системах с тяговым запуском передач (переднеприводные автомобиля ВАЗ, некоторые модели Volkswagen) стандартные агрегаты не могут обеспечить четкого "попадания в передачу", и их механизм существенно совершенствуется использованием более жестких пластиков и полной замены соединений типа шпилька-шплинт на ШС.

На спортивных версиях ВАЗовских «восьмерок» уже с давних пор устанавливается жесткая страховочная тяга, которая соединяет корпус коробки передач с креплением рычага переключения. "Страховка" позволит обеспечить их взаимную неподвижность и предотвратит самопроизвольное "скидывание" передачи при резкой смене тяги двигателя, а также при прыжковых и ударных нагрузках на кузов и подвеску.

Данная процедура происходит следующим образом. В обычном исполнении корпус шаровой опорой рычага переключения коробки передач на переднеприводных автомобилях ВАЗ жестко прикреплен к кузову машины, поэтому в кузове делается отверстие, в него устанавливается корпус шаровой опоры и производится соединение с кузовом через прорезиненные подушки. В нижней части корпуса шаровой опоры ставится тяга, второй конец которой соединяют с корпусом КП. Четкое переключение передач может пригодиться не только на соревнованиях, но и в повседневной езде по городу (в особенности водителям, которые предпочитают жесткий и быстрый стиль езды).

Наверняка кто-нибудь из наших читателей задался вопросом - а долго ли выдержит штатное сцепление данную трансмиссию? Ответ - недолго. О данном факте сразу же предупреждают и сотрудники тюнинг-центров.

Если ваш автомобиль предназначен в основном для езды по городу, то лучше используйте сцепления от иностранных производителей, таких как - АР Lockheed, LUK. По сравнению с продукцией отечественных производителей, импортные узлы обладают лучшими характеристиками и надежностью, что было подтверждено в прошлом году во время  рекордного восхождения автомобилей марки "Нива" на Тибет. Участники экспедиции рассказали, что сцепления марки LUK ни разу не подвели даже несмотря на то, что условия были достаточно экстремальными - сплошной крутой подъем по бездорожью, постоянные остановки и старты.

Также профессионалы предлагают произвести установку дифференциала повышенного уровня трения.

Очевидное преимущество у автомобилей с таким дифференциалом возникает тогда, когда одно из ведущих колес автомобиля начинает пробуксовывать, запускается блокировка, и полуоси начинают приобретать жесткую связь. Колесо, которое имеет хорошее сцепление с дорожным покрытием, начинает вращаться. После того как крутящий момент между полуосями сравнивается, блокировка отключается, и дифференциал функционирует в штатном режиме.

Помимо повышения уровня проходимости стандартных автомобилей, системы блокировки дифференциала очень широко применяется в спортивных автомобилях, поэтому установку данной системы можно посоветовать любителям активной езды. Наличие в автомобиле системы блокировки дает возможность проходить повороты на гораздо высокой скорости, а также намного лучше чувствовать машину и дорожное покрытие.

Последний элемент в устройстве трансмиссии - это приводные валы. На "заряженных" машинах, как и на спортивных, используются приводные валы, которые рассчитаны на передачу гораздо большего крутящего момента, чем может развить обычный для данного автомобиля «движок». Также нужно учитывать и возможность работы приводных валов на максимальных углах "раскрытия" подвески.

При проведении модернизации трансмиссии применяют особые приводные валы и шарниры российского производства, а также обычную и заказную продукцию ведущей немецкой компании GKN-Lobro.