Редуктор в машине что это такое
Что такое редуктор в автомобиле
Содержание статьи
Редуктор в автомобиле необходим для распределения передаваемого от двигателя крутящего момента между ведущими колесами. Конструктивно автомобильный редуктор представляет собой коническую зубчатую передачу, размещенную в отдельном корпусе.
В зависимости от типа автомобиля, редуктор располагается на переднем либо заднем мосту, а полный привод предполагает наличие двух редукторов, так как крутящий момент в этом случае распределяется между всеми колесами.
Передаточное отношение автомобильного редуктора
Основной характеристикой редуктора, как и любой другой механической передачи, является передаточное отношение, показывающее степень уменьшения угловой скорости и увеличения крутящего момента, передаваемого на колеса. Передаточное отношение напрямую зависит от количества зубьев ведущей и ведомой шестерни. В редукторах большее число зубьев всегда имеет ведомая шестерня. Благодаря хорошим эксплуатационным качествам, широкое распространение в автомобильных редукторах получили шестерни с круговым зубом.
Передаточное отношение, приближенное к единице, имеют редуктора скоростных автомобилей, у которых количество зубьев ведомой шестерни всего на несколько единиц больше, чем ведущей. Увеличение передаточного отношения повышает тяговые характеристики транспортного средства, что особенно важно для специальных автомобилей и тягачей.
Особенности установки редукторов на полноприводных автомобилях
На переднем и заднем мосту полноприводных автомобилей должны быть установлены редукторы с одинаковым передаточным отношением, так как в противном случае становится невозможной эксплуатация машины при включенной блокировке межосевого дифференциала.
Отказы и ремонт редуктора
Большое значение для обеспечения безотказности редуктора автомобиля имеет смазка вращающихся деталей в зоне зацепления. Утечка смазки может привести к масляному голоданию, в результате которого зубья шестерен будут перегреваться и интенсивно изнашиваться. Избежать поломки поможет периодический контроль состояния трансмиссии, осуществляемый профессиональными сотрудниками СТО.
Ремонт редуктора относится к работам особой сложности, так как предполагает большое количество регулировок и последующих тестов. Одна из шестерен редуктора не может быть заменена без подбора и приработки, так как в противном случае не будет обеспечена требуемая площадь пятна контакта. Регулировка редуктора осуществляется изменением зазора между торцом зубчатого колеса и корпусом агрегата.
Что такое Редуктор и как работает? Принцип работы и для чего нужен.
Редуктор — это важный узел трансмиссии, назначение которого состоит в уменьшении крутящего момента коленвала и передаче его на дифференциал, вращающий колеса. Устройства отличаются в зависимости от места установки и особенностей конструкции.
Виды и типы редукторов
По месту установки и назначения различают два типа редукторов:
Передний, интегрированный в КПП. Предназначен для передачи момента на передние колеса полноприводных авто и машин с передним приводом;
Задний, устанавливаемый в задней оси. Узел приводит в движение задние колеса полноприводных машин и автомобилей с задним приводом.
В главной передаче авто используются многоступенчатые приводы, в которых используется несколько последовательно соединенных шестеренок. В классической конструкции заднего редуктора таких ступеней две — ведущая и ведомая шестерни.
В зависимости от способа сопряжения шестеренок, различают коническую, цилиндрическую и гипоидную редукторную передачу. В рулевых механизмах авто также используются червячные редукторы.
Конический
В устройстве используется пара конических шестерен, установленных под углом 90 градусов. Такие узлы применяются на заднеприводных и полноприводных машинах.
Цилиндрический
Устройство состоит из пары прямых цилиндрических шестерен, сцепленных вместе и установленных параллельно друг другу. Такая главная передача используется в КПП переднеприводных автомобилей.
Гипоидный
Две соединенные шестерни, установленные под углом 45 градусов, используются для передачи момента на полноприводных и заднеприводных авто.
Планетарный
Устройство выполнено в виде нескольких шестерен, расположенных в одной плоскости и сцепленных между собой.
Червячный
Узел, применяющийся только лишь в рулевом управлении, представляет собой червячную и ведомую шестерни, установленные перпендикулярно.
В трансмиссии авто зачастую применяются комбинированные цилиндрическо-конические узлы, ведущий и ведомый валы которых могут пересекаться или располагаться параллельно.
Автомобильные редукторы характеризуются передаточным числом. Это соотношение угловых скоростей ведущего и ведомого вала. На машинах с большой снаряженной массой, устанавливаются редукторы с большим передаточным числом. Это обеспечивает им высокий крутящий момент в сочетании с небольшой максимальной скоростью. Для обеспечения высокой скорости на легких автомобилях устанавливаются механизмы с передаточным числом порядка 5.
Редуктор и дифференциал имеют принципиально разное назначение: первый повышает или понижает крутящий момент, второй — распределяет его между осями и колесами.
Устройство, конструкция и принцип работы редуктора
Задний редуктор большинства полно- и заднеприводных машин конструктивно объединен с дифференциалом. Этот узел, закрепленный на заднем мосту авто, состоит из следующих деталей:
ведомая шестерня, которая через сателлитов передает вращение шестерням полуосей;
ведущая шестерня, присоединенная к карданному валу;
сателлиты, дифференциала, передающие момент на шестерни левой и правой полуоси.
Принцип работы главной передачи (редуктора) заднего моста основан на гипоидной передаче. Узел работает следующим образом:
кардан передает крутящий момент на ведущую шестерню;
за счет размера и положения ведомой шестерни увеличивается момент и направление вращения;
на шестерни полуосей мощность передается через дифференциал, выполненный с помощью шестерен-сателлитов.
Использование гипоидной передачи обеспечивает невысокий уровень шума и плавную работу главной передачи. Подобные устройства используются на большинстве заднеприводных легковушек и грузовиков. Внедорожники оснащены редуктором с гипоидной передачей и блокирующимся дифференциалом, повышающим проходимость.
На части внедорожников, в особенности на грузовиках повышенной проходимости, применяется передний мост с гипоидной передачей, аналогичной используемой на заднеприводных авто.
В переднеприводных ТС и части внедорожников не используется передний мост с редуктором. Функцию редуктора берет на себя коробка переключения передач, которая меняет угловую скорость и вращающий момент. В КПП используется сложная система осей и шестерен, образующих планетарные, цилиндрические и гипоидные передачи.
Зачем нужен редуктор
Как и коробка передач, редуктор используется для снижения скорости вращения колес и повышения крутящего момента. Его использование улучшает ходовые качества машины и снижает нагрузку на двигатель и КПП.
Двигатели внутреннего сгорания, используемые в ТС, отличаются высокими оборотами при низком крутящем моменте. Если подключать привод колес напрямую, нагрузка на них «задушит» мотор и автомобилю будет сложно тронуться с места.
КПП или вариатор увеличивает крутящий момент и снижает обороты, позволяя машине медленно ехать независимо от оборотов мотора. Редуктор дополнительно увеличивает крутящий момент, снижая нагрузку на остальные части трансмиссии (КПП, кардан). Это увеличивает моторесурс агрегатов, уменьшает шум и позволяет использовать более «нежные» и легкие детали трансмиссии. За счет применения редуктора повышается КПД, уменьшается расход топлива и снижается количество вредных выбросов.
Из того, что было: кто делает редукторы, которые гудят и разваливаются
Тема контрафакта лично мне очень интересна. Наверное, потому что я люблю в равной мере и технику, и фильмы ужасов. А исследование контрафакта – это почти всегда техно-хоррор. А в случае, когда контрафактные запчасти очень сильно мучают тех, кто их ставит – ещё и с элементами эротики. Редукторы, которые мы изучили в ходе написания статьи, относятся как раз к тем изделиям, которые и ужасы покажут, и физически замучают. Каким образом – расскажем ниже.
«Колёса крутятся, резина трётся. »
Коротко напомню, что такое редуктор и для чего он нужен. Классическое определение редуктора – это механическое преобразовывающее устройство, предназначенное для передачи крутящего момента с изменением его направления, скорости и тяговой силы в зависимости от необходимого значения. Когда речь идёт о заднеприводном автомобиле, чаще всего вспоминают о редукторе заднего моста. Конечно, суть его та же – преобразовывать крутящий момент с кардана во вращение ведущих колёс (то есть, менять его направление, скорость и тяговую силу – всё по классике). Однако в его составе есть одно важное устройство – дифференциал. С точки зрения «железа» это набор шестерёнок в виде частного случая планетарной передачи, но функция у него весьма важная. Если немного упростить, то задача дифференциала – разделить один поток мощности с кардана на два потока на каждое из колёс, обеспечив при этом возможность передачи от 0 до 100% крутящего момента в зависимости от дорожной ситуации. Сделано это с одной целью: сделать машину более управляемой в поворотах. Если бы дифференциала не было, то оба задних ведущих колеса всегда крутились бы с одной скоростью. А в повороте внешнее колесо проходит дугу большего радиуса, чем внутреннее. Дифференциал даёт колёсам возможность вращаться с разными скоростями, то есть, исключает пробуксовки менее нагруженного колеса в повороте.
Уверен, что ничего нового я тут не сказал, но повторить некоторые вещи никогда не лишнее. Хотя бы потому, что бы ещё раз заметить, что для обеспечения правильной работы редуктора требуется высокая точность его изготовления и применение соответствующих материалов для изготовления многочисленных шестерен и осей. В противном случае редуктор будет работать плохо (с рывками и с гулом) и недолго. Вроде бы вещи очевидные, но некоторые производители запчастей об этом думать, к сожалению, не хотят. Давайте с ними знакомиться.
«Торнадо», «Агрегат», «Мостат»
Мы взяли три разных редуктора разных производителей. Объединяет их только одно: все они считаются их производителями аналогами газовских редукторов. Небольшой спойлер: увы, аналогами назвать их язык не поворачивается.
Первый редуктор сделан компанией «Торнадо». Артикул – 3302-2402010, стоит такой на ГАЗели (8х41 зуб.). Стоимость в разных магазинах колеблется прилично, в среднем за него придётся отдать около 22 500 рублей, хотя можно найти и значительно дешевле (от 16 тысяч). Ещё один редуктор с тем же артикулом принадлежит компании «Агрегат», и его средняя стоимость приблизительно такая же. В целом нельзя сказать, что эти детали стоят дешевле, чем оригинальный газовский редуктор: за него придётся отдать от 16 800 рублей, так что выгода при покупке сомнительная. Ещё один испытуемый редуктор той же фирмы имеет артикул 3309-2402010.
И, наконец, последний (четвёртый) редуктор, отправившийся в лабораторию ООО «Объединённый инженерный центр», выпущен компанией «Мостат». Артикул – 2217-2402010. Вот тут есть интересная деталь: во многих интернет-магазинах сказано прямо, что это восстановленный оригинальный редуктор ГАЗа. Стоит чуть дешевле оригинала, а вот насколько он оригинальный, мы посмотрим чуть ниже.
Так же, как и с образцами для исследования головки ГБЦ, мы не стали экономить и искать заведомо дешёвые аналоги, от которых было бы слишком наивно ждать хороших результатов. Все эти редукторы сопоставимы по цене с оригинальными, что очень важно для объективности исследования.
«Хотели, как лучше… »
Итак, начнём. Первый разобранный редуктор – это 3309-2402010 от «Агрегата». Это, пожалуй, один из самых странных редукторов. Мало того, что он не совсем такой, как оригинальный, так он ещё и не новый.
Начнём с того, что крышки подшипников дифференциала и крепление фланца ведущей шестерни тут свои, не такие, как на редукторе ГАЗа. То есть, назвать этот редуктор точным аналогом нельзя. Но это не самое плохое. Гораздо хуже, что этот редуктор собран из «бэушных» деталей. Например, тут стоят бывшие в употреблении шестерни главной пары и некоторые детали дифференциала производства Горьковского автозавода. Но ещё более интересно то, что часть подшипников тоже оказались «бэушными».
| № главной пары | Боковой зазор, мм | Преднатяг подшипников дифференциала, мм | Биение затыл-ка ведомой шестерни, мм | Уровень звукового давле-ния,дБС | |
|---|---|---|---|---|---|
| 2546 | 0,15-0,25-0,42 | 0,40 | 0,27 | 98 (стук) | 93,5 |
| По КД | 0,20…0,35 | 0,25 | 0,16 | 87 | 87 |
С качеством сборки тоже не всё хорошо. В конструкторской документации ГАЗа подробно расписаны все регулировочные параметры, но в «Агрегате» КД никто, скорее всего, не читал. И поэтому в эти параметры не вписываются ни колебание бокового зазора, ни момент сопротивления вращению подшипников дифференциала, ни пятно контакта. Так что нет повода удивляться тому, что этот редуктор начнёт шуметь сразу после установки на машину.
Вишенка на торте – заметный износ под рабочей кромкой манжеты на фланце ведущей шестерни. В общем-то, можно сказать смело, что тот редуктор, детали которого использовали при изготовлении этого «Агрегата», кое-что в жизни повидал. И его качество не тянет не то что на новую деталь, но даже на качественно восстановленную старую.
| №п/п | Состояние деталей |
|---|---|
| Шестерни главной передачи | Шестерни производства ПАО ГАЗ, выпуск 2011 года, имеют износ на рабочей поверхности зубьев, более ярко выраженный – на переднем ходу, уровень звукового давления: п/х-84,5 дБС, з/х – 81 дБС (по КД п/х – 81дБС, з/х – 81 дБС) |
| Подшипники | Дифференциала и ведущей шестерни имеют износ рабочих поверхностей и следы коррозии |
| Детали дифференциала | Все детали имеют износ рабочих поверхностей и следы коррозии |
| Фланец ведущей шестерни | На рабочей поверхности(под манжету) канавка шириной около 2 мм глубиной около 0,5 мм (производство не ПАО ГАЗ) |
Что ждать от этого редуктора? Повышенная шумность работы из-за нарушения зубчатого зацепления – это полбеды. Хуже, что этот редуктор будет истекать маслом через манжету и довольно быстро лишится зубьев шестерён из-за нарушения пятен контакта при неправильной сборке и регулировке. Вот кому-то обидно будет…
Почти все те же самые огрехи есть и второго «Агрегатовского» редуктора с артикулом 3302-2402010. Отличаются некоторые детали. Например, в этом редукторе ГАЗ принадлежат не только шестерни, но и детали корпуса, и оси сателлитов дифференциала. Разумеется, все они «бэушные» и со следами износа. Совершенно так же наплевательски отнеслись к сборке и регулировке (неправильное пятно контакта и сопротивление вращению подшипников дифференциала), а кроме того нарушили момент затяжки крепёжных элементов.
Вывод будет почти тот же, что и в случае с предыдущим агрегатом: это довольно шумное изделие быстро отправится в металлолом из-за преждевременного износа. Правда, оно, скорее всего, не будет сразу страдать от течей масла: в отличие от предыдущего редуктора, здесь нет такого износа на фланце ведущей шестерни.
Теперь перейдём к продукции «Торнадо». Этот редуктор с артикулом 3302-2402010 смог удивить по-своему.
Разумеется, в лучших традициях контрафакта, в нём есть серьёзные отступления от конструкторской документации завода. Например, на оси сателлитов дифференциала нет антизадирного покрытия. В самой коробке сателлитов не стали делать масляных окон, отличается манжета ведущей шестерни. Ну, а откуда взяли часть подшипников, история вообще умалчивает: на них нет никакой маркировки. Видимо, ставили, что нашли подешевле.
Создатели этого редуктора сделали всё, чтобы он страдал от масляного голодания дифференциала и в конце концов умер в муках от заваривания сателлитов на осях. А если добавить сюда протекающую манжету и шумные шестерни, то жизнь с таким редуктором раем не покажется. Впрочем, она всё равно будет недолгой.
И, наконец, четвёртое изделие – редуктор 2217-2402010 от поставщика «Мостат». Как я уже говорил, эта компания не скрывает, что редуктор не новый, а восстановленный. Не все магазины об этом сообщают, но это уже вопросы к ним, а не к поставщику. К поставщику вопросы совсем другие.
Чтобы не писать одно и то же дважды и трижды, скажу коротко: тут есть всё, что было в редукторах «Агрегата»: «бэушные» газовские шестерни, детали корпуса, оси сателлитов. Всё это – со следами износа. Точно так же при сборке и регулировке не соблюдали требования конструкторской документации по моменту сопротивления вращению подшипников дифференциала и пятну контакта, по моменту затяжки крепежа редуктора. В целом – типичный набор для контрафакта. Но тут пошли чуть дальше и поставили старые детали дифференциала со следами коррозии. И напоследок зачем-то заменили в нём деформируемую втулку на жёсткую трубу.
Набор последствий такого подхода к изготовлению узла получается стандартным: очень шумная работа, а самое главное – потеря преднатяга подшипников и их разрушение. Причём вместе с зубьями шестерёнок из-за нарушения их зацепления.
Брать или не брать?
Буду краток: вопроса «брать или не брать» ставить не стоит вовсе. Все мы ждём от новых деталей ресурса тех, что стояли с завода. Наверняка многие помнят, как мы в 90-е искали хотя бы что-то приличное по качеству из деталей на свои ВАЗы и ГАЗы. Но все эти «кооперативные» поделки того времени раз за разом разочаровывали, заставляя изучать ассортимент всех местных магазинов запчастей и употребление неопределённых матерных артиклей. Девяностые прошли, а «палёнка» осталась. А в эпоху цифровизации, когда огромное количество запчастей мы покупаем, вообще не глядя, через Интернет, производители контрафакта процветают особенно пышно. Это печально, но это факт.
Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?
Автор статьи: AutoKontact.ru
Автомобильный редуктор
Что представляет собой редуктор в автомобиле? Ответ на этот вопрос дать могут не все, даже заядлые автомобилисты. В большинстве случаев покупая автомобиль, пользователи не уделяют внимание каким-то ключевым аспектам. Они лишь придерживают принципа: заправить, обслужить, ездить, отдавать в сервис на ремонт. Итак, давайте разберемся, в чем назначение и что такое редуктор в автомобиле!
Редуктором называется один из узлов трансмиссии, который используется для снижения крутящего момента, получаемого с коленвала. Далее редуктор передает крутящий момент другим узлам трансмиссии, то есть межосевой дифференциал.
Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?
Такой вопрос часто задается автомобилистами, поэтому следует провести четкую грань между этими двумя узлами. Дифференциал используется для распределения приходящего крутящего момента между осями, а редуктор – для повышения/понижения крутящего момента.
Существуют следующие виды редукторов:
Передний редуктор используется в переднеприводных автомобилях, задний – заднеприводных. При этом передний редуктор в автомобиле интегрируется в КПП, а второй – заднюю ось. Исключением являются полноприводные транспортные средства, располагающие одновременно двумя редукторами. В последнем случае узлы трансмиссии сообщаются между собой карданом.
Устройство автомобильного редуктора
Задний редуктор
Следует отметить, что ведомая шестерня обладает большими габаритами и большим числом зубцов, поскольку она призвана для приема чрезмерно высокого крутящего момента от ведущей.
Межосевой дифференциал
Редукторные передачи
Данная группа составляющих различается по принципу соединения зубцов ведущей и ведомой шестерен. Благодаря использованию различных вариаций, выделяют четыре группы редукторных передач в автомобилях:
Чем выделяется редуктор в машине?
Каждый редуктор автомобиля обладает присущими характеристиками, основной из которых является – передаточное число, которое отражает отношение между угловой скоростью ведущего/ведомого валов. Высокий показатель передаточного числа характерен для грузовых автомобилей, низкий показатель – для легковых.
Следует отметить, что в легковых автомобилях вес редуктора заметно ниже, благодаря чему они развивают большие скорости. Индекс передаточных чисел определяется числом зацепок ведомой шестерни с ведущей за один оборот. Например, если индекс составляет 4.8, значит за единственный полный оборот ведущей шестерни, ведомая производит сцепку 4 целых и 0,8 раза.
С какими трудностями можно столкнуться?
Чаще всего, слабым местом автомобильного редуктора являются рабочие комплектующие, то есть те, которые подвержены значительному износу. Основной причиной являются повышенные нагрузки и длительное масляное голодание. Последний фактор связан с дефицитом или полным отсутствием трансмиссионной жидкости.
О поломке редуктора в автомобиле свидетельствует неприятный звук, гул, вибрация и щелчки в узлах, в которых сообщаются шестерни и подшипники. Если из строя вышли сальники, наблюдается течь трансмиссионной жидкости, регулярно просачивающиеся через образовавшиеся трещины.
Повреждение корпуса с обрывом креплений – нечастое, но весьма опасное явление. Оно происходит вследствие наезда транспортного средства на какое-то высокое или острое препятствие. В 70% случаев после подобного происшествия в месте крепления корпуса образуется трещина или группа трещин. Сразу они не вызовут никаких проблем, но в дальнейшем в них попадает грязь, пыль, вредящая структуре трансмиссионной жидкости.
Впоследствии сырье не может выполнять ранее возложенные на себя функции охлаждения и смазки шестерен. Это приводит к их перегреву, износу и даже поломке зубьев. Если корпус автомобильного редуктора подвергался повреждениям, об этом может свидетельствовать громкий гул от работающих элементов. Это заметно влияет на акустику и комфорт при езде. В местах повреждения корпуса или его креплений образуется течь масла.
Как решить проблему поломки автомобильного редуктора
Поскольку мы разобрались, для чего необходим редуктор в автомобиле и изучили основные поломки, следует изучить способы решения возникших проблем. Чтобы редуктор не вышел неожиданно из строя, необходимо соблюдать технологический регламент обслуживания транспортного средства и не забывать о замене трансмиссионной жидкости через каждые 100 000 км пробега.
Вторым вариантом, когда потребуется провести срочную замену трансмиссионной жидкости, является вынужденная замена сальников. Такой вариант также приветствуется автомобильными пользователями.
Если вы обнаружили в работе трансмиссии автомобиля какие-то неполадки, указывающие на сбой в работе редуктора в автомобиле, незамедлительно обратитесь в автомобильный сервис для полноценной диагностики. Это позволит избежать непредвиденных трат и заметно сократить стоимость ремонта и обслуживания.