Текст книги "Техобслуживание и мелкий ремонт автомобиля своими руками."

Автор книги: Алексей Гладкий

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 13 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]

Развал и схождение колес

Многие новички и не подозревают о том, что передние колеса автомобиля установлены не параллельно друг другу и не перпендикулярно поверхности проезжей части. Они немного повернуты одно к одному (это называется «схождение колес»), а относительно вертикальной оси – немного «развалены» в стороны (это называется «развал колес»). Эти два явления объединены под общим названием «углы расстановки колес».

Помни об этом.

Знайте, что управляемость транспортного средства и его устойчивость на дороге во многом определяются правильностью выставленных углов расстановки передних колес.

Изначально развал и схождение колес выставляются на предприятии – производителе автомобиля, но при необходимости их можно откорректировать в процессе его эксплуатации.

В общих чертах ключевые функции углов расстановки колес перечислены ниже:

□ компенсирование лишних нагрузок на важные детали подвески и подшипники;

□ уменьшение усилий, которые необходимо прилагать к рулевому колесу при выполнении поворотов;

□ обеспечение устойчивости прямолинейного движения машины;

□ равномерное качение на поворотах передних колес без проскальзывания;

□ самостоятельный возврат передних колес в прямолинейное положение по завершении поворота;

□ частичное поглощение ударов по подвеске от ям, выбоин, иных неровностей дороги.

Каждый водитель должен контролировать правильность выставления развала и схождения колес. Если они выставлены неправильно, автомобиль будет «тянуть» в ту или другую сторону. Это противоречит всем требованиям безопасности, особенно при движении по дороге со скользким покрытием и в прочих сложных условиях. Еще один негативный момент состоит в том, что шины колес автомобиля будут изнашиваться неравномерно и как бы «срезаться» вдоль одной кромки колеса.

Назначение и устройство колес

Колесо– это устройство, на которое поступает крутящий момент от двигателя автомобиля. Оно обеспечивает движение автомобиля за счет этого крутящего момента, а также за счет сцепления поверхности колеса с дорожным покрытием. Кроме этого, колеса автомобиля оказывают прямое влияние на плавность хода, устойчивость и управляемость машины, ее способность набирать скорость и останавливаться и, в конечном итоге – на безопасность его движения.

Колесо состоит из резиновой шины и металлического диска (рис. 3.4), на который надевается шина. Шины бывают камерные и бескамерные. На современных автомобилях используются бескамерные шины, в них воздух накачивается в пространство между покрышкой и колесным диском. Что касается камерных шин, то они применялись на старых советских машинах – «Жигули», «Москвич» и др., и сегодня почти не используются. В состав камерной шины входит покрышка и камера: воздух накачивается в камеру, а поверх нее надевается покрышка.

Покрышка колеса состоит из металлического каркаса (корда), протектора, боковин и бортов.

Конструктивной основой покрышки является корд.Он внешне представляет собой нечто вроде металлической ткани, сплетенной из тонкой проволоки. Корд воспринимает давление как изнутри покрышки, производимое сжатым воздухом, так и снаружи, от поверхности проезжей части. На современных колесах используются корды двух видов: с диагональным или с радиальным расположением нитей.

Знайте.

ПДД категорически запрещают эксплуатировать автомобиль, шины которого имеют порезы, разрывы и иные местные повреждения, обнажающие корд. Также запрещено движение на автомобиле, если у покрышки имеются расслоения корда, а также отслоения протектора и боковины. Нельзя ставить на одну ось радиальные шины совместно с диагональными, а также шины с разным рисунком протектора.

Протектор(рис. 3.5) – это верхняя часть покрышки, обеспечивающая сцепление колеса с дорожным покрытием.

С конструктивной точки зрения протектор – это толстый слой плотной резины с нанесенным рисунком. Рисунок протектора представляет собой набор борозд, канавок и выступов, который образует сложный рельеф. Это необходимо для обеспечения хорошего и надежного сцепления автомобиля с поверхностью дорожного полотна во избежание заносов. По мере эксплуатации автомобиля шина изнашивается и рисунок протектора стирается; в этом случае необходимо заменить изношенные покрышки новыми.

В настоящее время существуют покрышки с разным рисунком протектора: дорожным, специальным, универсальным и др. В зависимости от рисунка протектора все покрышки можно разделить на две категории: зимние и летние. Зимняя резина отличается более глубоким и рельефным рисунком протектора, что обеспечивает хорошее сцепление даже на обледенелой дороге, и предотвращает пробуксовку колес при движении по сугробам.

Ранее мы уже говорили о том, что шина одевается на металлический колесный диск. В свою очередь, диск крепится болтами непосредственно либо к ступице колеса, либо к полуоси. Именно колесный диск получает крутящий момент от двигателя автомобиля.

Все автомобильные шины промаркированы. Маркировка показывает данные об основных характеристиках шины. Эта маркировка имеет четыре реквизита:

□ ширина профиля покрышки, выраженная в миллиметрах;

□ отношение высоты профиля покрышки к ее ширине в процентном выражении;

□ вид покрышки – с диагональным или с радиальным расположением нитей корда;

□ посадочный диаметр шины, выраженный в дюймах.

Вот пример маркировки шины: 185/75/ R14. Это означает, что данная шина обладает шириной профиля 185 миллиметров, соотношение высоты профиля и ширины составляет 75 %, расположение нитей корда – радиальное (R), а посадочный диаметр шины составляет 14 дюймов (один дюйм равняется 2,54 сантиметра).

Узнать, шины какой маркировки должны использоваться на вашем автомобиле, можно в его руководстве по эксплуатации.

Каждое колесо автомобиля в обязательном порядке должно быть «отбалансировано». С этой целью на колесный диск крепятся специальные металлическое грузики. Такое крепление делается на станции технического обслуживания или на любом пункте, выполняющем шиномонтажные работы. На неотбалансированных колесах вы сможете ехать только очень медленно: при движении по трассе с большой скоростью такие колеса будут вибрировать, что будет передаваться на руль и на кузов вашего автомобиля.

Учтите.

Нарушенная балансировка колес или ее отсутствие приводит к преждевременному износу не только шин, но и элементов подвески автомобиля, рулевого механизма, тормозной системы и трансмиссии, что в конечном итоге выльется в сложный и дорогостоящий ремонт.

Помни об этом.

Трясущийся автомобиль хуже поддается управлению, что особенно актуально при езде по скользкой дороге либо в условиях ограниченной видимости.

Во всех колесах автомобиля (включая «запаску») должно поддерживаться одинаковое давление воздуха. Для большинства современных легковых машин оптимальным является давление в две атмосферы. Учтите, что на глаз определить давление может только профессионал, проработавший за рулем как минимум лет 15–20. Поэтому для измерения давления в шинах следует использовать специальный прибор, который называется «манометр».

Устройство и назначение коробки переключения передач

Коробка переключения передач(сокращенно КПП) предназначена для изменения крутящего момента по величине и направлению и передачи его от сцепления (с механизмом сцепления мы познакомимся в следующем разделе) к ведущим колесам. Другими словами, с помощью КПП при постоянной мощности двигателя происходит изменение силы тяги на ведущих колесах автомобиля. Также КПП позволяет включить задний ход и на неограниченное время (в отличие от сцепления) осуществлять отсоединение двигателя от ведущих колес.

Автомобили могут оснащаться механическойлибо автоматическойКПП. Отметим, что механическая КПП является сегодня более распространенной, она устанавливалась на все автомобили до изобретения «автомата», который появился примерно в середине прошлого столетия.

Механическая КПП содержит следующие основные элементы: картер, первичный вал, вторичный вал, промежуточный вал, шестерни, дополнительный вал, шестерни заднего хода, синхронизаторы, механизм переключения передач, замковое устройство, блокировочное устройство, рычаг переключения передач. Отметим, что рычаг коробки переключения передач (сокращенно рычаг КПП) – единственный из перечисленных элементов, который доступен из салона (рис. 3.6).

КартерКПП закреплен на картере сцепления, который, в свою очередь, установлен на картере двигателя. Половину объема картера КПП занимает трансмиссионное масло, используемое для смазки деталей КПП. Замена масла в КПП осуществляется редко, на многих современных автомобилях его и менять не нужно (оно заливается на заводе-изготовителе и рассчитано на весь срок эксплуатации автомобиля). Это обусловлено тем, что в КПП по сравнению с мотором детали вращаются намного медленнее. Следовательно, они не так интенсивно изнашиваются, и в масло попадает значительно меньше продуктов их работы (металлических опилок, стружки и др.). Поэтому находящееся в КПП масло дольше сохраняется в состоянии, пригодном для использования.

Картер КПП содержит подшипники, на которых вращаются валы. Эти валы имеют наборы шестерен с разным числом зубьев. Для того чтобы передачи переключались плавно и бесшумно, в КПП используются синхронизаторы. Сущность их работы состоит в том, что они уравнивают угловые скорости вращающихся шестерен.

Основным узлом КПП является механизм переключения передач,с помощью которого, собственно, и осуществляется смена передач. Управление этим механизмом производится с помощью рычага, расположенного в салоне. Обычно рычаг КПП находится между передними сиденьями и одновременно перед ними, но он может располагаться, например, и на рулевой колонке.

Замковое устройство предотвращает включение одновременно двух передач, а блокировочное устройство предотвращает самопроизвольное выключение передач.

Основной принцип работы КПП базируется на том, что разные шестерни имеют разное число зубьев. Предположим, что коленвал вращается со скоростью 3000 оборотов в минуту и передает этот крутящий момент на первичный вал с шестерней, которая входит в зацепление с другой шестерней, большей по размеру и имеющей в два раза больше зубьев. Вал, на котором установлена эта вторая шестерня, будет вращаться со скоростью в два раза меньшей, т. е. 1500 оборотов в минуту. При использовании разных сочетаний входящих в зацепление шестерен (установленных на разных валах) этот принцип позволяет получать и передавать на ведущие колеса разный крутящий момент. В результате при вращении коленчатого вала со скоростью 3000 оборотов в минуту ведущие колеса при включении соответствующих передач могут вращаться, например, со скоростью 1500 оборотов в минуту или 2000 оборотов в минуту и т. д.

Для движения задним ходом в КПП предусмотрена возможность включения задней передачи. В данном случае вторичный вал КПП вращается в обратную сторону благодаря использованию нечетного количества входящих в зацепление шестерен (в этом случае направление крутящего момента меняется на противоположное). Эта «нечетная» шестерня находится на дополнительном валу КПП.

Водитель автомобиля самостоятельно переключает передачи с помощью рычага, в зависимости от условий езды, режима работы двигателя, его возможностей, а также иных факторов. На современных легковых автомобилях чаще всего устанавливается пятиступенчатая коробка передач: это означает, что машина имеет пять передач для движения в переднем направлении и одну передачу – для движения в заднем направлении.

Помните, что чем ниже передача – тем она сильнее, но в то же время – медленнее. Следовательно, самыми сильными передачами, используемыми для начала движения и езды на небольшой скорости, являются первая и задняя передачи. Когда они включены, мотор легко вращает ведущие колеса, но разогнаться до высокой скорости вы не сможете: двигатель будет громко «реветь», но быстрее 10–20 км/ч автомобиль не поедет. Поэтому после начала движения и набора минимальной скорости необходимо перейти на вторую передачу – менее мощную, но более скоростную. Далее можно развить скорость 40–50 км/ч для перехода на третью передачу – еще более скоростную и менее мощную и т. д.

Важно.

При движении на низких передачах автомобиль расходует больше топлива, чем при движении на высоких. Другими словами, чем выше передача – тем экономичней езда.

Автоматическая КПП (сокращено АКПП) является более удобной для новичков, поскольку избавляет водителя от необходимости работать педалью сцепления и постоянно манипулировать рычагом КПП. Но и у нее имеется рычаг переключения – он называется «рычаг селектора» (рис. 3.7). Чаще всего он имеет четыре основных положения: P, R, N, D.

Положение Р (в этом положении находится рычаг на рис. 3.7) – это режим парковки. Он используется после полной остановки автомобиля и включения стояночного тормоза (хотя последнее не обязательно). Запускать двигатель при нахождении рычага селектора в данном положении разрешается.

Положение R используется для включения задней передачи. Переводить рычаг селектора в это положение можно только после полной остановки и при нажатой педали тормоза – в противном случае можно вывести АКПП из строя.

Положение N – это нейтральное положение, имеющееся и у механической КПП. При этом ведущие колеса отключены от двигателя, крутящий момент на них не передается, следовательно – при нахождении рычага селектора в этом положении запускать двигатель разрешается. Ни в коем случае не переводите рычаг селектора в положение N во время движения автомобиля – иначе АКПП может получить серьезные повреждения вплоть до полного выхода из строя.

Положение D – это режим движения. Он используется при движении в стандартных условиях, причем именно в данном режиме происходит автоматическое переключение передач без участия водителя (это зависит от скорости и иных факторов).

Некоторые АКПП имеют дополнительные режимы разгона (нормальный, экономичный и спортивный), выбор которых осуществляется соответствующим положением рычага селектора.

Для чего нужно сцепление, и из чего оно состоит?

Сцепление автомобиляпредназначено для кратковременного отключения двигателя от КПП, а также для плавного соединения этих агрегатов при работающем моторе. Помимо прочего, сцепление не допускает резкого изменения нагрузки, обеспечивает плавное начало движения, а также защищает узлы, механизмы и детали трансмиссии от перегрузок инерционным моментом.

Примечание.

Инерционный момент создается вращающимся деталями двигателя при резком замедлении вращения коленвала.

Сцепление может иметь гидравлическийили механическийпривод. Гидравлический привод используется чаще, он включает в себя следующие элементы: педаль сцепления (находится в салоне слева от педали тормоза), главный цилиндр сцепления, рабочий цилиндр сцепления, приводная вилка, выжимной подшипник, шланги (по которым течет жидкость сцепления).

В общем случае принцип работы гидравлического сцепления выглядит следующим образом. При нажатии на педаль сцепления это усилие через специальный шток и поршень передается жидкости, и через нее поступает дальше – от поршня главного цилиндра на поршень рабочего цилиндра сцепления. Затем шток рабочего цилиндра передает это усилие приводной вилке и выжимному подшипнику, от которых усилие поступает непосредственно на механизм сцепления.

Кстати.

В качестве жидкости механизма гидравлического сцепления обычно используется тормозная жидкость.

После того как педаль сцепления отпущена, его детали под воздействием возвратных пружин возвращаются в исходное состояние.

Что касается сцепления с механическим приводом, то оно обычно используется на автомобилях с передним приводом. При этом педаль сцепления связана с приводной вилкой посредством металлического троса.

Что касается самого механизма сцепления, то оно представляет собой устройство, осуществляющее с помощью силы трения передачу крутящего момента от двигателя на КПП. Механизм сцепления обеспечивает кратковременное отсоединение двигателя от КПП и последующее плавное их соединение. Детали механизма сцепления расположены в металлическом картере, который связан с картером двигателя.

Механизм сцепления включает в себя картер сцепления, кожух, ведущий диск (маховик коленвала двигателя, от которого передается крутящий момент), нажимной диск с пружинами, ведомый диск с фрикционными накладками (рис. 3.8).

Ведомый диск с первичным валом КПП все время прижат к маховику нажимным диском под воздействием мощных пружин. В результате между маховиком, нажимным и ведомым дисками образуется большая сила трения, которая обеспечивает одновременное вращение этих деталей при работающем моторе и при отпущенной педали сцепления.

Чтобы машина тронулась с места, необходимо ведомый диск (он непосредственно связан с ведущими колесами автомобиля) прижать к вращающемуся маховику. Этот процесс называется «включение сцепления» и является довольно сложным, поскольку маховик вращается с угловой скоростью около 20–25 оборотов в секунду, а колеса стоят на месте. В связи с этим этот процесс осуществляется в три этапа (исходное положение – педаль сцепления нажата, первая передача включена).

Прежде всего следует слегка отпустить педаль сцепления: благодаря этому пружины нажимного диска подведут к маховику ведомый диск таким образом, что они слегка соприкоснутся. В результате между диском и маховиком появится небольшая сила трения и диск начнет вращение, а машина – тронется с места.

После этого нужно еще ослабить давление на педаль сцепления, отжав ее приблизительно до середины хода, и задержать ее в этом положении на пару секунд. Это необходимо для того, чтобы скорости вращения диска и маховика выровнялись. При этом машина поедет быстрее.

На заключительном этапе педаль сцепления нужно отпустить полностью. После этого нажимной и ведомый диски будут вращаться с одинаковой скоростью и станут единым целым. Маховик двигателя тоже будет вращаться с этой же скоростью. Крутящий момент будет целиком передаваться на ведущие колеса автомобиля через КПП, и машина поедет со скоростью, соответствующей включенной передаче.

Это должен знать каждый.

Каждый из трех рассмотренных этапов должен выполняться без рывков и прочих резких движений, постепенно и плавно. Многие новички отпускают педаль сцепления слишком быстро и резко, после чего машина резко дергается, а мотор глохнет. Учтите, что это может стать причиной серьезной поломки как сцепления, так и других механизмов и агрегатов.

При необходимости выключения сцепления (например, при смене передач) нужно нажать педаль сцепления до упора. При этом нажимной диск отодвинется от маховика и освободит ведомый диск. Следовательно, передача крутящего момента от двигателя к ведущим колесам прекращается и мотор работает «вхолостую».

Одним из распространенных способов движения является езда «накатом». Для этого нужно выжать педаль сцепления и перевести рычаг КПП в положение, соответствующее нейтральной передаче.

Помни об этом.

Категорически запрещается двигаться «накатом» при включенной передаче и нажатой педали сцепления: это быстро приведет к поломке сцепления.

Карданная передача и главная передача

Карданная передача на автомобилях с задним приводом используется для передачи крутящего момента от вторичного вала КПП к главной передаче (о ней мы поговорим чуть позже) под изменяющимся углом. Другими словами, карданная передача необходима для передачи крутящего момента между агрегатами, оси валов которых не совпадают и могут изменять свое положение относительно друг друга при движении автомобиля. Карданная передача включает в себя передний и задний валы, промежуточную опору с подшипником, шарниры с вилками, крестовины, шлицевое соединение и эластичную муфту.

Передача крутящего момента под изменяющимся углом достигается за счет использования механизма шарниров с вилками и крестовинами.

У автомобиля с ведущими задними колесами задний мост связан не жестко с колесами и кузовом. А вот мотор, КПП и передний вал карданной передачи крепятся к кузову прочно и неподвижно. Во время движения автомобиль подпрыгивает на неровностях проезжей части, в результате чего кузов относительно заднего моста перемещается по вертикали – то вверх, то вниз. Соответственно, постоянно изменяется угол между передним валом карданной передачи и главной передачей, находящейся в заднем мосту.

Но крутящий момент поступает как раз в это «трясущееся» место, и данный процесс должен быть постоянным и равномерным. А задний вал карданной передачи не может и не должен быть жестким. Поэтому он оснащен двумя шарнирами, с помощью которых крутящий момент передается от КПП к главной передаче ровно и стабильно даже тогда, когда машина трясется на неровной дороге.

Шлицевое соединение обеспечивает компенсацию линейного перемещения карданной передачи относительно кузова при любом изменении угла передачи крутящего момента. А эластичная муфта компенсирует резкое и излишне жесткое обращение с педалью сцепления за счет поглощения проходящей по трансмиссии ударной волны. Важность этой детали существенно возрастает, когда за рулем находится новичок.

На автомобилях с передними ведущими колесами карданная передача имеет иную конструкцию. Поскольку крутящий момент передается на передние колеса, для каждого из них предусмотрен свой карданный вал и по два шаровых шарнира (другими словами, каждое ведущее колесо имеет индивидуальную карданную передачу). Этот механизм известен под названием ШРУС, что расшифровывается как «шарнир равных угловых скоростей».

Стоит отметить, что слабым местом ШРУСов являются шарниры: при попадании частичек песка, пыли или грязи шарнир быстро выходит из строя. Для защиты от воздействия внешней среды шарниры оснащены специальными резиновыми колпаками – пыльниками. Состояние пыльников необходимо держать на контроле: если на пыльнике появились отверстия, трещины или иные механические повреждения – его нужно срочно заменить, или через короткое время придется менять весь ШРУС.

На срок службы ШРУСов, а также шарниров карданного вала заднеприводных автомобилей отрицательное влияние оказывают следующие факторы: неправильный выбор скоростного режима на ухабистых и разбитых дорогах, буксование в грязи, резкий разгон, резкий старт, езда по грунтовой дороге с глубокими колеями.

Что касается главной передачи, то у заднеприводных и переднеприводных автомобилей ее конструкция и назначение отличаются. На машинах с задним приводом она используется для увеличения крутящего момента, для его передачи на полуоси колес под прямым углом, а также для уменьшения частоты вращения ведущих колес. Главная передача состоит из пары шестерен – ведущей и ведомой, расположенных под прямым углом по отношению друг к другу, причем ведущая шестерня по размеру меньше ведомой. Эти шестерни находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Крутящий момент, возникающий в двигателе автомобиля, через коленчатый вал, сцепление, коробку переключения передач и карданный вал, передается на ведущую шестерню, а от нее под прямым углом – на ведомую шестерню, откуда, в свою очередь, передается на полуоси колес.

При повороте автомобиля ведущие колеса должны пройти разное расстояние: колесо внутри поворота – меньшее, а колесо снаружи поворота – большее. Поскольку главная передача не обеспечивает такого эффекта, на первый взгляд поворот автомобиля должен быть невозможен. Эта проблема решается с помощью устройства под названием «дифференциал». Он автоматически распределяет крутящий момент между полуосями (соответственно – между колесами) при выполнении поворотов, а также при движении по дороге с неровным дорожным покрытием. Другими словами, с помощью дифференциала колеса получают возможность вращаться с разной угловой скоростью, что позволяет им проходить разное расстояние, не проскальзывая при этом по поверхности дороги. Дифференциал включает в себя две шестерни полуосей и две шестерни сателлитов, и в комплексе с главной передачей образует с ней единый механизм.

На автомобилях с передними ведущими колесами устройство главной передачи и дифференциала несколько отличается. Это обусловлено тем, что у таких машин мотор установлен поперек направления движения, поэтому необходимость передачи крутящего момента под прямым углом отпадает: ведь он и так передается в плоскости, соответствующей движению колес. У переднеприводных машин главная передача и дифференциал расположены непосредственно в коробке переключения передач. В остальном же функции главной передачи и дифференциала такие же, как и у машин с задним приводом.

Чтобы механизмы главной передачи и дифференциала преждевременно не изнашивались, у заднеприводных автомобилей заливается трансмиссионное масло в картер заднего моста. Визуально он выглядит как характерное утолщение в центральной части заднего моста. У переднеприводных автомобилей масло заливается в коробку передач. Уровень масла необходимо контролировать, при необходимости доливать его, а также своевременно менять износившиеся сальники, которые должны предотвращать утечку масла.