Принцип действия газового редуктора на автомобиле

Устройство и принцип работы

Классический редуктор представлен сочетанием различных элементов, которые при взаимодействии обеспечивают передачу усилия. Принцип работы червячного редуктора связан с особенностями основного элемента, в качестве которого выступает червеобразный ведущий винт. Именно он определяет название устройства. Кроме этого, классический вариант исполнения представлен сочетанием следующих элементов:

1. Шестерня имеет цилиндрическую форму, на поверхности которой есть зубья. Она получила весьма широкое распространение, находится в непосредственном соединении с червяком.
2. Для крепления шестерни применяется вал. Он расположен под прямым углом относительно червяка.
3. Все элементы расположены в корпусе, который часто изготавливается из чугуна. Для того чтобы можно было провести обслуживание корпус делается составным, нижняя часть выступает в качестве фиксирующего элемента.
4. Соединение двух элементов корпуса и фиксация других деталей проводится при применении различных уплотнительных элементов. Их применение можно связать с тем, что в корпусе находится масло, которое разбрасывается на момент работы для обеспечения требуемого охлаждения и снижения степени износа.
5. Вращение вала обеспечивается за счет установки подшипников самых различных типов. Этой детали уделяется довольно много внимания, так как на момент службы устройства именно они часто выходят из строя.

При этом на выходе происходит понижение количества оборотов и повышение усилия. Кроме этого, редуктора червячные технические характеристики могут иметь следующие:

1. Выделяют тихоходные и быстроходные варианты исполнения. При этом в случае небольшой скорости вращения червяк устанавливается снизу, при большой – сверху. Тихоходный вал должен смазываться соответствующим образом, так как в противном случае он не прослужит долго.
2. Если вращение основных деталей происходит при большой скорости, то масло должно подаваться под большим давлением. Низководная червячная пара может смазываться без давления при естественной циркуляции масла.

Сегодня корпус редуктора в большинстве случаев изготавливается при применении чугуна, так как этот материал выдерживает существенное воздействие окружающей среды. Передаточное число червячного редуктора зависит от размеров механизма. Чертеж устройства можно встретить в интернете, кроме этого его созданием занимается инженер с соответствующей подготовкой.

При выборе рассматриваемого механизма учитываются самые различные параметры, но передаточное отношение червячного редуктора можно считать наиболее важным параметром.

Устройство и схема редуктора заднего моста

Редуктор — это сложное техническое устройство, состоящее из взаимодействующих между собой подвижных деталей.

Редуктор располагается в заднем мосте. Поэтому сначала рассмотрим схема заднего моста в разрезе.

• 1-подшипник дифференциала;
• 2-сапун;
• 3-корпус дифференциала;
• 4-ведомая шестерня главной передачи;
• 5-сателлит;
• 6-полуосевая шестерня;
• 7-болты крепления редуктора к картеру заднего моста;
• 8-подшипники ведущей шестерни;
• 9-манжета фланца ведущей шестерни;
• 10-фланец;
• 11-гайка ведущей шестерни;
• 12-кольцо грязеотражательное;
• 13-распорная втулка;
• 14-регулировочная прокладка (кольцо);
• 15-ведущая шестерня;
• 16-ось сателлитов;
• 17-картер редуктора;
• 18-балка заднего моста.

В конструкцию редуктора заднего моста входят следующие основные детали:

• ведущая шестеренка;
• ведомая шестеренка;
• штифт направления;
• сальники;
• барабан;
• подшипники и их крепления;
• стопорная пластина;
• сапун;
• хвостовик.

В состав главной передачи входят 2 шестеренки: ведущая и ведомая. Зацепление у них выполнено гипоидное, из-за чего зубья шестерни имеют хорошее скольжение.

Чтобы было понятно, что такое гипоидная, оно же — гиперболоидное, оно же — спироидное зацепление, приведу виды зацеплений зубчатых передач.

Гипоидное зацепление требует высокой точности при изготовлении, но при эксплуатации оно обеспечивает бесшумность в работе по сравнению с цилиндрическим зацеплением.

От двигателя мощность сначала получает ведущая шестерня, затем — ведомая. Размеры шестеренок влияют на передаточное число и частоту вращения.

Простыми словами, любой редуктор — это устройство, которое уменьшает частоту вращения получаемую от двигателя.

Двойная ГП, в свою очередь, бывает:

1. двойной;
2. разнесенной.

Двойная ГП имеет простую конструкцию. Основные детали ГП двойного типа принимают основную нагрузку и имеют большее передаточное отношение.

Что касается ГП разнесенного типа, то она имеет сложную конструкцию, по габаритным размерам меньше и эффективнее в работе. Установка разнесенного ГП позволяет повысить дорожный просвет (клиренс). Существуют также специальные проставки для клиренса, подложив которые под пружины и амортизаторы, автомобиль стает выше.

Виды одинарных передач:

1. Цилиндрическая. Это самая простая схема передачи крутящего момента. Шестерни находятся в одной плоскости. Такое зацепление обеспечивает максимальный КПД.
2. Гипоидная. Изготовление сложнее, конструкция имеет меньший вес и размеры, КПД — средний.
3. Коническая. Шестерни в конической передачи располагаются перпендикулярно друг другу, из-за чего габариты такой такой
4. Червячная. Такая передача бесшумная, работает мягко, но вырабатывает самое маленькое значение КПД.

В сложных конструкциях самый распространенный вид передачи — это гипоидная. Шестерни в нем располагаются друг к другу под некоторым углом. Из-за такого расположения контактирующих зубьев шестеренок, такой узел работает плавно, имеет меньший износ.

Регулировочные работы

Выполнение работ начинается после сборки элементов редуктора. Регулировка включает следующее:

1. Необходимо установить ведущее колесо и регулировочную шайбу.
2. На свои места монтируются распорная втулка, подшипники и фланец.
3. На регулировочную шайбу устанавливается особый ключ с внутренним динамометром и затягивается до усилия в 1 Ньютон.
4. В корпус дифференциала необходимо установить ведомую шестерню и затянуть болт.
5. Проводится регулировка люфта ведомой и ведущей шестерен. Люфт необходим, так как при работе детали нагреваются и расширяются в размерах.
6. Еще раз проверяется расстояние между регулировочными болтами и степень их затяжки на одинаковую величину.

Если все параметры соответствуют нормативам, регулировка считается выполненной.

Преимущества червячных редукторов и построенных на них приводов:

1. Поскольку входной и выходной валы червячного редуктора скрещиваются, привод на его основе обычно лучше компонуется в машине, занимая меньше места по сравнению с цилиндрическим редуктором (речь идет о редукторах с эквивалентными передаточным числом и передаваемой мощностью).

2.Передаточное число червячной пары может достигать 1:110 (в специальных случаях — ещё больше). Таким образом, червячная передача обладает гораздо большим потенциалом снижения частоты вращения и повышения крутящего момента по сравнению с другими видами передач. Достижение передаточных чисел такого порядка с использованием цилиндрических передач возможно только в трёхступенчатом редукторе (или в планетарном). В червячном для этого может быть использована только одна ступень. Это обстоятельство обуславливает относительную простоту и дешевизну червячных редукторов по сравнению с цилиндрическими (опять же речь идёт о сравнимых передаточных числах и передаваемых мощностях). Оборотной стороной этого преимущества, однако, является снижение КПД червячной передачи при увеличении её передаточного числа, об этом подробнее — см. раздел «недостатки».

3. Низкий уровень шума передачи, определяющийся особенностями зацепления, позволяет использовать червячные редукторы в машинах с высокими требованиями к бесшумности привода. Здесь, однако, нельзя забывать о шумах, производимых двигателями и приводимыми в движение механизмами.

4. Плавность хода червячной передачи. Благодаря особенностям работы червячного зацепления червячные редукторы обладают большей плавностью хода по сравнению с цилиндрическими.

5. Уникальное свойство червячной передачи – «самоторможение» (другой термин, обозначающий это явление – «отсутствие обратимости»). Суть его в том, что при отсутствии вращения ведущего вала (червяка) ведомый вал затормаживается, и его невозможно провернуть. Это свойство начинает проявляться при передаточных числах от 35 и выше. Более корректно было бы здесь говорить не о передаточном числе, а об угле подъёма червяка, при уменьшении которого в определённый момент возникает самоторможение. Полное самоторможение достигается в передаче, в которой угол подъёма винтовой линии червяка равен или меньше 3.5°. Однако производители редукторов далеко не всегда предоставляют информацию об этом параметре в своих каталогах, и разработчикам приходится оперировать именно передаточными числами. Описанное свойство, в зависимости от области применения редуктора, может быть как достоинством, так и недостатком. Например, было бы конструкторской ошибкой применять червячный редуктор в приводе, скажем, закаточного устройства, при заправке которого требуется вручную поворачивать бобину с закатываемым листовым материалом, так как червячный редуктор даже с передаточным отношением меньше 25 довольно тяжело провернуть за ведомый вал. Наоборот, применение червячного редуктора (с большим передаточным числом червячной пары) в приводе подъёмника позволяет во многих случаях отказаться от установки дополнительного тормозного устройства.

6. Существуют исполнения червячных редукторов с полым выходным валом. Эти варианты редукторов (называемые также “насадными”) позволяют устанавливать редукторы непосредственно на валы исполнительных механизмов без применения соединительных муфт или дополнительных механических передач. Такая установка в сочетании с применением так называемых “реактивных штанг” или фланцевых исполнений редуктора упрощает конструкцию и уменьшает габарит привода:

Описанным преимуществом могут обладать не только червячные редукторы, но и другие типы редукторов, за исключением, пожалуй, соосных цилиндрических, где такая установка невозможна из-за их конструктивных особенностей. Здесь следует отметить, что иногда отсутствие предохранительной муфты между выходным валом редуктора и валом приводимого в движение механизма может привести к поломке редуктора из-за приложения нештатной нагрузки к выходному валу, превышающей номинальный выходной момент редуктора. В таких случаях задача конструктора – либо обеспечить отсутствие вероятности приложения таких нагрузок, либо защитить от них привод, например, с помощью муфты.

Сказанное в большей степени относится именно к червячным редукторам из-за их самоторможения.

Что такое редуктор в автомобиле?

Автомобильный редуктор необходим чтобы распределять передаваемый от мотора крутящий момент между колесами, которые являются ведущими. Редуктор машины конструктивно является конической зубчатой передачей, размещенной внутри отдельного корпуса.

Учитывая тип транспортного средства, редуктор может находиться на переднем или заднем мосту, на полном приводе предполагается установка 2-х редукторов, и крутящий момент в данном случае будете распределяться между всеми колесами.

Основная характеристика редуктора, как любых других механических передач, это передаточное отношение, которым показывается насколько уменьшилась угловая скорость, и увеличился крутящий момент, передаваемый на колеса. Величина передаточного отношения прямо определяется числом зубьев на ведомой и ведущей шестерне. Обычно в редукторах большим количеством зубьев обладает ведомая шестерня. Благодаря наличию хороших эксплуатационных качеств, широко распространенными в редукторах для автомобилей стали шестерни, имеющие круговые зубья.

Передаточным отношением, приближенным к 1, обладают редуктора установленные на скоростных автомобилях, которые имеют число зубьев на ведомой шестерне всего на 2-3 единицы больше, по сравнению с ведущей. При посте передаточного отношения растут тяговые характеристики машины, что имеет особенное значение для тягачей и спецавтомобилей.

Нюансы установки редукторов в полноприводных машинах

На заднем и переднем мосту полноприводных машин должны устанавливаться редукторы, имеющие одинаковое передаточное отношение, потому что иначе будет невозможно эксплуатировать автомобиль с включенной блокировкой межосевого дифференциала.

Ремонт и отказы редуктора

Огромную роль для того чтобы обеспечить безотказность редуктора машины играет смазывание вращающихся в месте зацепления деталей. При утечке смазки может произойти масляное голодание, при котором начнется перегрев зубьев шестерен и начнется их интенсивный износ. Чтобы не было поломки необходимо проведение периодического контроля за состоянием трансмиссии, которое осуществляется специалистами СТО.

Ремонт редуктора это работа повышенной сложности, так как при этом производится много регулировок и тестов. Нельзя произвести замену одной из шестерен редуктора без подбора и приработки, ведь иначе нельзя обеспечить требуемую площадь пятна контакта. Редуктор регулируется изменением зазора имеющегося между корпусом редуктора и торцом зубчатого колеса.

Этапы проведения работ по созданию этого устройства

1. Монтаж ведущих звездочек на первичном валу. При этом установка может производиться точечной сваркой, фланцевым или шпоночным соединением;
2. Сборка полуосей ведомого вала;
3. Монтаж ведомой звездочки;
4. Корпус можно подобрать с разборки и подогнать или сделать своими руками. При этом в нем необходимо проделать технологические отверстия под сальники и подшипниковые соединения;
5. Установка шарикоподшипников закрытого типа. Отличным вариантом будут цилиндрические. Их монтаж производится внатяг;
6. Ведущий вал устанавливается на подшипниковых опорах эксцентрикового типа с возможностью регулировки натяжения цепи минимум на 15 градусов;
7. На завершающем этапе устанавливается крышка с герметизирующей прокладкой.

Задумав это сделать, лучше предварительно оценить свои силы, знания и навыки обращения с инструментом, чтобы не попасть впросак, потратив приличную сумму денег, немало времени и сил, и при этом, не создав необходимое устройство, но если вы действующий или механик в прошлом, можете смело браться за дело.

Говорить о пользе редуктора, думаю нет особой необходимости. Все и так всё прекрасно понимают.

Принцип работы редуктора заднего моста

Двигатель является источником энергии для перемещения автомобиля.

Для понижения высокой частоты вращения коленчатого вала двигателя в машине установлено два понижающих агрегата. Это — коробка передач и редуктор.

Установка редуктора необходима, чтобы снизить до необходимого уровня крутящий момент от коробки передач и распределить его на полуоси для передачи вращения на колеса. По сути, это понижающий редуктор с двумя валами.

Редукторный агрегат делиться на главную передачу и дифференциал. Главная передача предназначена для преобразования входящего крутящего момента, понижения его скорости и передачи его на выходные валы (полуоси). Дифференциал служит для раздачи мощности на полуоси, в результате чего они могут вращаться с различной скоростью, если меняется направлениея движения.

Он пропорционально распределяет мощность между колесами, уравновешивая их вращение.

Что такое редуктор: устройство и принцип действия

Всем привет! В последнее время мы разбирали множество материалов, которые касались трансмиссии — это и сравнение автоматических трансмиссий и общее устройство фрикционного сцепления. Что такое редуктор применительно к автомобилю — вот эту тему я хотел бы обсудить на страницах своего блога!

   Предназначение и устройство

Если кто-то из читателей помнит, то мы касались работы дифференциала, тоже принимающего участие в работе с крутящим моментом. В отличие от него, редуктор не перераспределяет этот момент, а предназначен для его понижения или повышения. На каждой ведущей оси расположен свой редуктор — поэтому они называются передний и задний.

Изготавливается данное устройство из стальных сплавов, которые отличаются высокой прочностью и могут гарантировать длительную эксплуатацию в неблагоприятных условиях.

В заднем редукторе предусматривается ведущая соединенная с карданным валом и ведомая шестерни. У каждого редуктора одним из основным параметров является передаточное число. При этом, в легковых машинах оно традиционно ниже, чем в коммерческом транспорте. Для того, чтобы понять суть передаточного числа, достаточно представить себе количество зубьев у ведомой и ведущей шестеренок. Само число означает, сколько раз ведомая может провернуться за 1 оборот ведущей.

   Работа главной пары — на что влияет

Отсюда происходит понятие «главная пара» редуктора. Чем большим будет её передаточное число, тем быстрее движок сможет набрать свои максимальные обороты. От этого зависит и динамика в процессе вождения. Уменьшение этого числа приводит к ухудшению динамики, зато может повысить топливную экономичность, так как обороты двигателя при той же скорости будут ниже

Обратите внимание: чтобы менять число редуктора, нужно иметь ввиду следующее:

• характеристики силового агрегата;
• размеры шин и дисков и т.д.

Некоторые владельцы подержанных авто, как отечественной, так и заграничной сборки, меняют редукторы на аналоги с другим передаточным числом. Не всегда эти опыты приводят к улучшению разгонных качеств. Погоня за лучшей разгонной динамикой при старте с места динамикой грозит привести к перерасходу топлива и ускоренному износу деталей трансмиссии. Читайте форумы и отзывы специалистов, прежде, чем решиться на такой радикальный шаг.

https://youtube.com/watch?v=j1Vua1zOZ78

   Обслуживание и неисправности

Тем не менее, детали редуктора и его смазка остаются одним из наиболее уязвимых мест и источников поломок. Длительное отсутствие достаточного количества масла приводит к перегрузам узла

Как определить самому поломки, не вызывая мастера с СТО? Обращайте внимание на новый появившийся гул, посторонние звуки и вибрацию. Может наблюдаться течь рабочей жидкости вследствие прохудившихся сальников

Покупка и замена редуктора — удовольствие не из дешевых, поэтому рекомендую прислушиваться к подобным звукам.

Момент обслуживания является одним из самых важных, чтобы продлить работоспособность этого трансмиссионного узла. Рабочую жидкость требуется менять каждые 100 тысяч пройденных километров. Своевременно стоит менять и сальники — все это позволит снизить стоимость потенциального ремонта.

Будем прощаться, дорогие читатели! Если у Вас появятся новые вопросы, касательно работы и проблем трансмиссии, пишите эти пожелания. Постараюсь учесть их по максимуму на страницах моего блога. Спасибо, что остаетесь на связи и пока!

Место для контестной рекламы

Устройство и принцип работы

Конструкция мотор-редуктора представляет собой соединенные в единый блок механический редуктор и электрический двигатель. Благодаря этому, в технологической установке требуется закладывать одно место установки, вместо двух. Также не придется обеспечивать сносность валов двигателя и редуктора, подбирать и монтировать муфту, передающую вращение. Общая конструкция мотор-редуктора имеет некоторые отличия от раздельных вариантов. Корпус передачи изготавливается с необходимым запасом прочности, обеспечивающим надежное функционирование устройства с закрепленным тяжелым мотором. Для монтажа двигателя на корпусе выполняются специальные посадочные места. В конструкции ведущей шестерни редуктора предусматриваются цилиндрические отверстия, используемые для установки вала приводного мотора. На корпусе дополнительно предусматривают элементы крепления для монтажа мотор-редуктора в технологическую установку. В качестве электропривода мотор-редуктора допускается применять любые типы электродвигателей. Наиболее часто встречаются модели, использующие стандартные асинхронные электродвигатели. Для реализации моноблочного исполнения выбирают модели фланцевого типа.

Принцип действия мотор редуктора не отличается от работы классического редукторного электропривода. Момент вращения двигателя передается на ведущую шестерню, фактически установленную на валу мотора. Благодаря зубчатому зацеплению, вращающий момент преобразуется одним или несколькими ведомыми элементами, которые в свою очередь оказывают воздействие на вал технологического механизма.

Выходная скорость вращения зависит от параметров двигателя и передаточного отношения редуктора. Для получения повышенного коэффициента преобразования используются многоступенчатые модели. При необходимости коррекции скорости, мотор-редукторы легко интегрируются в системы с регулировкой оборотов посредством управляемых преобразователей.

Устройство и принцип работы

Конструкционно газовый редуктор представляет собой механизм, состоящий из нескольких последовательно соединенных камер. Друг от друга они разделены клапанами.

Основным является разгрузочный клапан на выпуске, одновременно играющий роль дозатора впрыска — он может быть механическим (вакуумным) и электромагнитным (автоматически управляемым через специальный контроллер) с дополнительной защитой против хлопка (необходимо для полноценной совместимости с инжекторными моторами). Еще в обязательные элементы на редукторе любого поколения входят канал холостого хода и испарительный элемент. Обычный ремкомплект включает в себя быстроизнашиваемые резиновые кольца, уплотнители и прокладки. Сжиженный пропан или метан, проходя по магистрали, попадают в первую камеру (ступень) редуктора и испаряются с расширением, причем, снижается давление. В зависимости от конкретного редуктора, производителя и поколения могут присутствовать одна и больше ступеней (например, очень распространены газовые редукторы итальянских торговых марок Ловато и Tomasetto 2 поколения для карбюраторных авто с двухступенчатой системой испарения. Дешевые и надежные, простые в регулировке, с доступным ремкомплектом). Дальше выпускной клапан пропускает уже готовый к работе газ по магистрали в коллектор, где он смешивается с воздухом до необходимой пропорции и попадает в двигатель.

Во время испарения газ расширяется. Сильно сжатый до 16 атмосфер (а метан — до 200) пропан после испарения спускает давление до 1,8 атмосферы. Этот процесс, согласно классической термодинамике, происходит с поглощением энергии и тепла из окружающей среды. Поэтому причина, по которой газовый редуктор во время работы замерзает, абсолютна логична и естественна — он функционально не так уж отличается от обычного рефрижератора. Проблема в том, что механизм замерзает настолько, что начинает покрываться инеем и обледеневать, теряя способность к нормальной эксплуатации — клапан раздувает, и установка пропускает сжиженный неподготовленный газ дальше (потребуются новый клапан и ремкомплект, чтобы компенсировать всего одно несвоевременное включение). Именно для профилактики подобных явлений правильная установка включает в себя размещение прибора поближе к обогревательным элементам авто и обязательное подключение к системе охлаждения. Из-за того что редуктор замерзает, нельзя при холодной погоде запускать двигатель сразу на газу, необходимо прогреть двигатель и охлаждение на бензине и только потом переключиться на пропан или метан.

Нужно учитывать, что каждый редуктор имеет собственную производительность, и если она неправильно выбрана, и мощность подачи газа недостаточна, он будет работать интенсивнее — соответственно, сильнее остывать. Это также может стать причиной остановки ГБО, исправить которую может только ремонт.

Как правильно выбрать смазку

Теперь о том, чем нужно смазывать на снегоуборщиках редуктор шнека и какие требования предъявляются к смазочному материалу.

Редуктор имеет подвижные элементы. И для их слаженной и эффективной работы требуется качественная смазочная жидкость.

Если заглянуть в руководство по эксплуатации, а также почитать комментарии производителей снегоуборочной техники, то многие из них сходятся во мнении, что оптимальным решением для смазки редуктора выступает трансмиссионное масло. А вот от Литола и других похожих составов, которые привлекают покупателей в основном доступной ценой, лучше отказаться. Да, в других механизмах они могут справляться с возложенными обязанностями. Но в случае с редуктором снегоуборщика дешёвая смазка не даёт нужный уровень защиты. А при низких температурах и вовсе замерзает. Для редукторов предусмотрены специальные смазочные материалы. Именно на них и следует опираться.

Касательно масел для редукторов снегоуборщиков есть несколько требований, которыми должны соответствовать используемые составы.

• Морозостойкость. Одно из главных требований. И это легко объяснить. Снегоуборщики созданы для работы со снегом. А потому эксплуатируют их в зимний период, часто при отрицательных низких температурах. Чтобы смазка справлялась со своими задачами, она должна быть стойкой в отношении даже сильного мороза. Структура состава не должна нарушаться.
• Текучесть. Достаточная текучесть обеспечивает возможность рабочей жидкости проникать во все щели и зазоры, пазы и отверстия. Так трущиеся элементы будут постоянно смазанными. А это означает снижение трения и увеличение срока службы.
• Вязкость. Нужен баланс между текучестью и вязкостью. Если за счёт текучести смазка проникает ко всем элементам, то за счёт вязкость на поверхностях образуется прочная защитная плёнка.

Если вы не знаете, чем лучше смазывать редуктор шнека на своём снегоуборщике, первым делом загляните в руководство по эксплуатации снегоуборочной техники. Производитель должен указывать, какое масло заливать в двигатель, что использовать для обслуживания редуктора, его периодичность и прочее.

Выбор смазки во многом зависит от того, какой тип редуктора используется на конкретном снегоуборщике.

Чтобы узел прослужил максимально долго и эффективно, отдавайте предпочтение специальным смазкам. В приоритете редукторные или графитовые. А вот солидол и подобные ему составы лучше не применять. Да, цена будет внушительная, но она себя оправдает в полной мере.