Главная передача автомобиля – назначение, типы передач, устройство, работа
Современные модели автомобилей имеют в своем арсенале, как правило, несколько двигателей – как бензиновых, так и дизельных. Двигатели различаются по мощности, величине крутящего момента, частоте вращения коленчатого вала. С разными двигателями применяются и разные коробки передач: механика, робот, вариатор и конечно автомат.
Адаптация коробки передач к конкретному двигателю и автомобилю осуществляется с помощью главной передачи, имеющей определенное передаточное число. В этом основное предназначение главной передачи автомобиля.
Конструктивно главная передача представляет собой зубчатый редуктор, который обеспечивает увеличение крутящего момента двигателя и уменьшение частоты вращения ведущих колес автомобиля.
На преднеприводных автомобиля главная передача расположена вместе с дифференциалом в коробке передач. В автомобиле с задним приводом ведущих колес главная передача помещена в картер ведущего моста, где кроме нее находится и дифференциал.
Положение главной передачи в автомобилях с полным приводом зависит от типа привода, поэтому может быть как в коробке передач, так и в ведущем мосту.
В зависимости от числа ступеней редуктора главная передача может быть одинарной или двойной. Одинарная главная передача состоит из ведущей и ведомой шестерен. Двойная главная передача состоит из двух пара шестерен и применяется в основном на грузовых автомобилях, где требуется увеличение передаточного числа. Конструктивно двойная главная передача может выполняться центральной или разделенной. Центральная главная передача компонуется в общем картере ведущего моста. В разделенной передаче ступени редуктора разнесены: одна располагается в едущем мосту, другая – в ступице ведущих колес.
Вид зубчатого соединения определяет следующие типы главной передачи: цилиндрическая, коническая, гипоидная, червячная.
Цилиндрическая главная передача применяется на переднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены поперечно.
В передаче используются шестерни с косыми и шевронными зубьями. Передаточное число цилиндрической главной передачи находится в пределах 3,5-4,2. Дальнейшее увеличение передаточного числа приводит к увеличению габаритов и уровня шума.
В современных конструкциях механической коробки передач применяется несколько вторичных валов (два и даже три), на каждом из которых устанавливается своя ведущая шестерня главной передачи. Все ведущие шестерни имеют зацепление с одной ведомой шестерней. В таких коробках главная передача имеет несколько значений передаточных чисел. По такой же схеме устроена главная передача роботизированной коробки передач DSG.
На пререднеприводных автомобилях может производиться замена главной передачи, являющаяся составной частью тюнинга трансмиссии. Это приводит к улучшению разгонной динамики автомобиля и снижению нагрузки на сцепление и коробку передач.
Коническая, гипоидная и червячная главные передачи применяются на заднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены параллельно движению, а крутящий момент на ведущую ось необходимо передать под прямым углом.
Из всех типов главной передачи заднеприводных автомобилей самой востребованной является гипоидная главная передача, которую отличает меньшая нагрузка на зуб и низкий уровень шума. Вместе с тем, наличие смещения в зацеплении зубчатых колес приводит к повышению трения скольжения и, соответственно, снижению КПД. Передаточное число гипоидной главной передачи составляет: для легковых автомобилей 3,5-4,5, для грузовых автомобилей 5-7.
Коническая главная передача применяется там, где не важны габаритные размеры и не ограничен уровень шума. Червячная главная передача ввиду трудоемкости изготовления и дороговизне материалов в конструкции трансмиссии автомобиля практически не применяется.
Главная передача и дифференциал автомобиля
Расскажем про устройство главной передачи и для чего нужен дифференциал автомобиля. Как происходит обслуживание и основные неисправности в работе.
Для чего нужны
Крутящий момент от коленвала двигателя заднеприводной машины через сцепление, коробку передач и карданную передачу передается на пару косозубых шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении.
Оба колеса будут вращаться с одинаковой угловой скоростью. Но ведь поворот автомобиля невозможен, т.к. колеса должны пройти неодинаковое расстояние при этом маневре!
Внешнее от центра поворота колесо проходит путь значительно больший, чем внутреннее.
Если бы каждому колесу передавалось одинаковое количество оборотов, то поворот автомобиля, без черных следов, был бы невозможен. Следовательно, любой автомобиль имеет некий механизм, позволяющий ему делать повороты без «черчения» резиной колес по асфальту. Этот механизм называется – дифференциалом.
Дифференциал автомобиля предназначен для распределения крутящего момента между полуосями ведущих колес при повороте автомобиля и при движении по неровностям дороги. Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной угловой скоростью и проходить неодинаковый путь без проскальзывания относительно покрытия дороги.
Иными словами 100% крутящего момента, который приходит на дифференциал, могут распределяться между ведущими колесами 50 х 50 или в другой пропорции (например, 60 х 40).
К сожалению, пропорция может быть — 100 х 0. Значит одно из колес стоит на месте, а другое буксует. Зато данная конструкция позволяет автомобилю поворачивать без заноса, а водителю не менять каждый день изношенные шины.
Из чего состоит
- двух шестерен полуосей
- двух шестерен сателлитов
Главная передача с дифференциалом: 1 — полуоси; 2 — ведомая шестерня; 3 — ведущая шестерня; 4 — шестерни полуосей; 5 — шестерни-сателлиты.
У переднеприводных автомобилей главная передача и дифференциал расположены в корпусе коробки передач. Двигатель у таких автомобилей расположен не вдоль, а поперек оси движения, значит, изначально крутящий момент от двигателя передается в плоскости вращения колес. Поэтому нет необходимости изменять направление крутящего момента на 90°C, как у заднеприводных машин. Но, функция увеличения крутящего момента и распределения его по осям колес, остается неизменной.
Основные неисправности
Шум («вой» главной передачи) при движении на большой скорости авто возникает из-за износа шестерен, неправильной их регулировке или при отсутствии масла в картере главной передачи.
Для устранения неисправности необходимо отрегулировать зацепление шестерен, заменить изношенные детали, восстановить уровень масла.
Подтекание масла может быть через сальники и неплотные соединения. Для устранения неисправности следует заменить сальники, подтянуть крепления.
Как происходит обслуживание
Шестерни главной передачи и дифференциала требуют смазки. Хотя детали выглядят массивными «железяками», но тоже имеют запас прочности. Поэтому рекомендации относительно резких стартов и торможений, грубых включений сцепления и прочей перегрузки машины остаются в силе.
Трущиеся детали и зубья шестерен должны постоянно смазываться. Поэтому в картер заднего моста (у заднеприводных авто) или в картер блока – коробка передач, главная передача, дифференциал (у переднеприводных авто), заливается масло, уровень которого необходимо периодически контролировать. Масло, в котором работают шестерни, имеет склонность к «утеканию» через неплотности в соединениях и через изношенные сальники.
При возникновении подозрений на какую-либо неприятность с трансмиссией, поднимите домкратом одно из ведущих колес автомобиля. Запустите двигатель и, включив передачу, заставьте вращаться это колесо. Просмотрите и прослушайте всё, что крутится, издает подозрительные звуки. Затем поднимите домкратом колесо с другой стороны. При повышенном шуме, вибрациях и подтеканиях масла – ищите сервис.
Как работает шасси самолета?
Никто не станет отрицать, что шасси является жизненно важным компонентом любого самолета. Но сколько внимания вы уделяете этому во время полета? Технологии и безопасность в этой области значительно улучшились, но инциденты все еще случаются. Подойдите поближе, и вы увидите, что эти огромные конструкции, выдерживающие огромный вес и силы приземления, представляют собой удивительные инженерные решения.
Шасси является основной опорой самолета при стоянке, рулении, взлете или посадке. Наиболее известная форма передачи включает в себя колеса.
Важная часть самолета
Шасси является одним из самых ответственных компонентов самолета. По мере развития авиации в ней происходили постоянные реинжиниринг и усовершенствования. Консультационная фирма Infosys, рассказывая о важности шасси в официальном документе, описывает эту важность и усовершенствование в технике:
.«Необходимость проектирования шасси с минимальным весом, минимальным объемом, снижением стоимости жизненного цикла и коротким циклом разработки ставит множество задач перед разработчиками шасси и специалистами-практиками. Эти проблемы были решены за счет использования передовых технологий, материалов и методов анализа. , процессы и методы производства».
Большинство шасси изготавливаются сторонними поставщиками, а не самими производителями самолетов. Safran Landing Systems — одна из крупнейших таких компаний, производящая шасси для большинства самолетов Airbus, а также для Boeing 787.
Амортизация удара
Основной функцией шасси является поглощение силы приземления и, конечно же, предотвращение удара фюзеляжа о землю. Это поглощение силы происходит несколькими способами. Во-первых, стойка основного шасси имеет систему амортизации с использованием сжимаемой жидкости. Во-вторых, десант распределяется по ряду колес.
Фото: Гетти ИзображенийНесколько небольших и средних самолетов имеют двухколесные шасси (по четыре колеса с каждой стороны в конфигурации 2-2). Более крупный Boeing 777 примечателен добавлением к этому третьему колесу. А самые тяжелые самолеты, в том числе Airbus A340 и A380, а также Boeing 747 добавляют дополнительную стойку шасси в центре фюзеляжа.
На крайний случай взгляните на огромный самолет Антонов Ан-225. У него было по семь колес шасси с каждой стороны.
Семиколесное шасси Ан-225 было самым большим в мире. Фото: Антоновские авиалинии
Подъем шасси
Если вы посмотрите, как взлетает самолет, вы увидите, что шасси поднимаются вскоре после того, как он покидает взлетно-посадочную полосу.
Конструкция шасси является значительным источником лобового сопротивления, поэтому важно быстро поднять его, когда самолету необходимо набрать скорость. Пилоты сделают это, как только будет достигнута «положительная скорость набора высоты». Перед этим шасси должно оставаться выключенным на случай, если самолет снова спустится на землю.
Шасси поднимается в отсек фюзеляжа. У некоторых самолетов есть двери, которые закрываются над шасси, что защищает конструкцию шасси, а также обеспечивает аэродинамику самолета. Другие, как 737 выше, убираются в полость в днище самолета.
Хотя в разных самолетах все по-разному, Virgin Atlantic рассказала, как все устроено на ее A330. В этом случае уборка шасси (и выпуск для посадки) управляется компьютером с помощью блоков управления шасси и интерфейса. Все самолеты также имеют резервные системы передач. A330 имеет две независимые системы управления, которые поочередно используются при каждом включении передачи. Например, Boeing 747 имеет четыре отдельные гидравлические системы.
При поднятии шасси оно часто укорачивается, чтобы занимать меньше места в отсеке фюзеляжа. На A330 это достигается за счет убирания амортизаторов в стойках шасси.
Будьте в курсе: Подпишитесь на наши ежедневные и еженедельные дайджесты авиационных новостей.
И опускание для посадки
Обеспечение того, чтобы шасси были правильно опущены и зафиксированы перед приземлением, всегда было жизненно важным.
В наши дни на это указывает компьютерный блок с помощью лампочек в кабине. Обычно существует вторичная, независимая система, указывающая на это.
Не так давно это можно было проверить и визуально. Многие старые самолеты Boeing 737, как описано на Техническом сайте Boeing 737, имеют смотровой перископ в фюзеляже над основными стойками шасси. Это было прекращено из серии 737 NG, когда была введена независимая система резервного копирования индикатора.
Проблемы с шасси
Несмотря на совершенствование технологий и многочисленные резервные системы, аварийные ситуации с шасси случаются. С таким количеством движущихся частей и гидравлических систем риск остается. К счастью, есть случаи успешной посадки самолетов, несмотря на проблемы. Эти так называемые «посадки на живот», конечно, очень опасны, и даже в случае успеха они нанесут большой ущерб самолету.
Simple Flying регулярно сообщает об авиационных происшествиях, связанных с шасси. Например, в марте 2020 года самолет Airbus A330 компании Virgin Atlantic был вынужден вернуться в лондонский аэропорт Хитроу из-за того, что его шасси не убиралось.
Самолет JetBlue A320 приземляется с неисправным передним шасси. Фото: Эндрюмарино через Викимедиа Коммонс
Некоторые известные серьезные аварийные ситуации включают самолет JetBlue Airbus A320 в 2005 году, который приземлился в международном аэропорту Лос-Анджелеса с носовым шасси, застрявшим под неправильным углом. А в 2011 году Боинг 767 Польских авиалиний LOT приземлился в варшавском аэропорту имени Шопена с полным отказом шасси из-за отказа гидравлической системы.
В последние месяцы было несколько заметных примеров проблем с шасси. Например, у самолета SAS ATR-72 возникла проблема с носовым шасси при посадке в Гамбурге в прошлом месяце. Шестерня повернулась 90 градусов к удивлению экипажа. В мае Azul Embraer вернулся в Ресифи из-за проблем с шасси. Более того, последний Embraer EMB 110 компании Cubana потерял шасси при перемещении в Гаване.
Что вы думаете о роли шасси? Что вы думаете о том, как они работают в авиационном спектре? Дайте нам знать, что вы думаете об общих системах, задействованных в отрасли, в разделе комментариев.
Источник: Infosys
Шасси | SKYbrary Авиационная безопасность
Определение
Компоненты самолета или космического корабля, поддерживающие вес корабля и его груз и придающие ему подвижность на земле или воде.
Источник: EUROCONTROL ATM Lexicon
Описание
Шасси является основной опорой самолета при стоянке, рулении, взлете или посадке. Наиболее распространенный тип шасси состоит из колес, но самолеты также могут быть оснащены поплавками для действий на воде или лыжами для посадки на снег.
Колесное шасси на малых самолетах состоит из трех колес: двух основных колес (по одному с каждой стороны фюзеляжа) и третьего колеса, расположенного либо спереди, либо сзади самолета.
Шасси с задним расположением колеса называется обычное шасси .
Самолеты с обычным шасси иногда называют самолетами с хвостовым колесом. Два основных колеса прикреплены к планеру перед его центром тяжести (ЦТ) и несут большую часть веса самолета. Хвостовое колесо расположено в самой задней части фюзеляжа и обеспечивает третью точку опоры. Такая компоновка обеспечивает достаточный дорожный просвет для носового гребного винта большего размера и более желательна для работы на неудобренных полях. Поэтому он популярен среди небольших самолетов авиации общего назначения, таких как PIPER L-18C и C170. С ЦТ, расположенным за основными стойками шасси (MLG), управление направлением на земле затруднено. Например, если пилот позволяет самолету отклоняться, катясь по земле на низкой скорости, он может не иметь достаточного управления рулем направления, и ЦТ попытается опередить основное шасси, что может привести к тому, что самолет замкнется на землю. Приземление хвостовым колесом может, в зависимости от скорости, создать достаточную подъемную силу (из-за увеличенного угла атаки (AOA)) и привести к тому, что самолет снова поднимется в воздух.
Уменьшенная видимость вперед, когда хвостовое колесо находится на земле или около нее, является еще одним недостатком самолетов с шасси с хвостовым колесом. Для управления самолетами с хвостовым колесом требуется специальная подготовка.
Когда третье колесо расположено на носу, оно называется носовым колесом, а конструкция называется трехколесным шасси. Он имеет следующие преимущества по сравнению с обычным типом:
- Позволяет более сильно нажимать на тормоза при посадке на высоких скоростях, не вызывая опрокидывания самолета.
- Предотвращает петлеобразование (отклонение) от земли, обеспечивая большую курсовую устойчивость во время наземных операций, поскольку ЦТ самолета находится впереди основных колес. Это заставляет самолет двигаться вперед по прямой линии, а не по петле вокруг земли.
- Обеспечивает пилоту лучший обзор вперед при взлете, посадке и рулении.
Управляемое переднее или хвостовое колесо позволяет управлять самолетом во время всех операций на земле.
Управление большинством самолетов осуществляется с помощью педалей руля направления, будь то носовое или хвостовое колесо. Тормоза самолета расположены на основных колесах и включаются либо ручным управлением, либо ножными педалями (носок или пятка). Ножные педали работают независимо и допускают дифференциальное торможение, т. е. приложение разной силы к левому и правому основным узлам шасси. Во время наземных операций дифференциальное торможение может дополнять управление передним/задним колесами.
Шасси также может быть фиксированным или убирающимся. Неподвижное шасси всегда остается выпущенным и имеет преимущество простоты в сочетании с низкими затратами на техническое обслуживание. Убирающееся шасси предназначено для обтекания самолета (уменьшения лобового сопротивления), позволяя убирать шасси внутри конструкции во время крейсерского полета. Неподвижное шасси распространено на медленных самолетах (например, в авиации общего назначения), а в большинстве коммерческих самолетов используется убирающееся шасси.
Более тяжелые самолеты требуют более сложных шасси. Они состоят из нескольких колес, а иногда MLG состоит из более чем двух узлов. Например, семейство Airbus A340 оснащено MLG, состоящим из трех частей (по одной под каждым крылом и третья под фюзеляжем), а AIRBUS A-380-800 и серии Boeing B747 – четыре (по одной под каждым крылом и две под фюзеляжем). фюзеляж). Некоторые большие грузовые самолеты, т.е. Ан-124 «Руслан» и Ан-225 «Мрия» также имеют носовые стойки шасси, состоящие из двух узлов (в дополнение к сложной конструкции МЛГ).
Убирающееся шасси обычно приводится в действие гидравлической системой. В случае отказа доступна система аварийного продления. Это может быть ручная кривошипная рукоятка или насос, либо механический механизм свободного падения. Воздушный поток иногда используется для перевода механизма в заблокированное положение.
Посадка с шасси в положении «вверх» или с разблокированным шасси может привести к потере управления по курсу на земле, выезду за пределы взлетно-посадочной полосы, серьезному повреждению конструкции или огню, дыму и дыму.
Авиационные происшествия и инциденты
В этом разделе приведены примеры аварийно-измерительных приборов, в которых шасси является сопутствующим фактором.
- A30B, Братислава, Словакия, 2012 г. (16 ноября 2012 г. самолет Air Contractors Airbus A300 вылетел с левой стороны взлетно-посадочной полосы в Братиславе после нештатной реакции на команды управления направлением движения. Расследование показало, что неправильная и необнаруженная повторная сборка крутящие тяги носового шасси привели к отклонению, и этому способствовало отсутствие четких инструкций в руководствах по техническому обслуживанию, которые были исправлены. Было также сочтено, что отсутствие каких-либо правил, требующих, чтобы оборудование вблизи взлетно-посадочной потенциальное повреждение самолета, вылетающего с поверхности с твердым покрытием, способствовало ущербу, причиненному авиационным происшествием.)
- A310, Вена, Австрия, 2000 г. (12 июля 2000 г. самолет Hapag Lloyd Airbus A310 не смог нормально убрать шасси после взлета из Ханьи в Ганновер.
из-за более высокого расхода топлива был ошибочно оценен, а пригодное для использования топливо было полностью израсходовано непосредственно перед предполагаемой посадкой в Вене.Самолет получил значительные повреждения, когда он приземлился без двигателя внутри периметра аэродрома, но пассажиры не пострадали, а лишь легкие травмы небольшое их количество при последующей экстренной эвакуации.) - A320, Хартум, Судан, 2005 г. (11 марта 2005 г. самолет Airbus A321-200, эксплуатируемый British Mediterranean Airways, в пыльной буре выполнил два нестабильных захода на посадку ниже применимых минимумов и приземлился в аэропорту Хартум, Судан. Экипаж пытался выполнить третий заход на посадку. когда они получили информацию от УВД о том, что видимость была ниже минимальной, необходимой для захода на посадку, и они решили свернуть в Порт-Судан, где A320 приземлился без дальнейших происшествий.)
- A320, Лос-Анджелес, США, 2005 г. (21 сентября 2005 г. самолет Airbus A320 авиакомпании Jet Blue Airways совершил успешную аварийную посадку в аэропорту Лос-Анджелеса, штат Калифорния, с взведенными носовыми колесами 9 0 градусов в продольном направлении после более ранней ошибки при уборке шасси. )
- A320, Перт, Австралия, 2018 г. (14 августа 2018 г. самолет Airbus A320 вылетел из Перта, не сняв полностью наземные замки основного шасси, и незакрепленные компоненты незаметно упали с самолета во время руления и взлета, но были восстановлены только после сообщений о FOD на взлетно-посадочной полосе. Расследование выявило несколько сопутствующих факторов, в том числе неадекватно контролируемую недавнюю передачу ответственности за отправку, отсутствие надлежащих процедур использования наземного замка, отсутствие необходимых металлических строп, соединяющих фиксирующие компоненты, не прикрепленные непосредственно к флажку каждой стойки шасси (как это также обнаружено на других флажках). самолет компании) и неспособность пилота подтвердить, что все компоненты находятся в багажном отделении кабины экипажа.)
- A320, Сингапур, 2015 г. (16 октября 2015 г. незапертая створка кожуха вентилятора левого двигателя A320 упала с самолета во время и вскоре после взлета. Ту, что оставалась на взлетно-посадочной полосе, не восстанавливали в течение почти часа, несмотря на Осведомленность УВД о потере панели двигателя во время взлета и о том, что взлетно-посадочная полоса продолжала использоваться, к тому времени, когда она была восстановлена, она была разрушена до мелких частей.
из-за более высокого расхода топлива был ошибочно оценен, а пригодное для использования топливо было полностью израсходовано непосредственно перед предполагаемой посадкой в Вене.Самолет получил значительные повреждения, когда он приземлился без двигателя внутри периметра аэродрома, но пассажиры не пострадали, а лишь легкие травмы небольшое их количество при последующей экстренной эвакуации.)
)