Статья №1
Типы редукторов ВАЗ
Редуктор - устройство, передающее и преобразующее вращающий момент, с одной или несколькими механическими передачами. У редукторов есть много характеристик, такие как КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов, количество ведущих и ведомых валов, тип и количество передач и ступеней.
Автомобильный редуктор ВАЗ имеет одну механическую передачу, один ведущий и два ведомых вала. В первую очередь в выборе редуктора нужно обращать на передаточное отношение. Заводом на ВАЗ за все время устанавливались редукторы с отношением 3.9 4.1 4.3 4.44. Эти цифры означают, что для того, что бы колесо сделало один оборот карданному валу нужно сделать 3.9, 4.1, 4.3 и 4.44 оборота соответственно.
На графике представлена зависимость скорости автомобиля от оборотов двигателя с разными главными парами в редукторе(при неизменных отношениях коробки передач)
Как видно из графика чем выше отношение главной пары в редукторе, тем быстрее машина набирает скорость, но в то же время теряется максимальная скорость. Поэтому выбирая главную пару нужно учитывать степень подготовки двигателя и тип поведения машины. На каждое переключение передачи тратится время, как на сам процесс перемены передач, так и на и время пробуксовки сцепления. В случае с короткой главной парой имеем очень хороший уровень ускорения, но очень недолго, и приходится чаще делать перерывы в разгоне для переключения передач, что сводит на нет все преимущества короткой главной пары. С другой стороны в ралли короткие ГП пользуются заслуженным успехом, как и максимально сближенные ряды коробки передач, для того, чтобы в любой точке любого поворота иметь максимально возможную для него скорость, поэтому раллисты жертвуют и максимальной скоростью и разгоном на прямой ради того, чтобы всегда иметь верную передачу в повороте. Но в случае с дрэгом всё иначе, и короткой трансмиссией спасаются те, у кого относительно слабый мотор, и финишируют на отсечке на 5-6 передаче.
Кроме редукторов со стандартным передаточным отношением существуют "спортивные" с передаточным числом 4.78 5.13 5.38.
Статья №2
Казалось бы, на классике и улучшить здесь ничего не получится. Однако есть 3 варианта коробок и 4 редукторов заднего моста. Коробки бывают 2101, 2105, 2106. Передачи (1я,2я,3я) в 2101 короче, чем в 2105, в 2106 - длиннее. Редукторы бывают с передаточным числом 3.9, 4.1, 4.3, 4.44.
Как узнать передаточное число редуктора?
Поднимаете заднее колесо, ставим на нейтраль, делаем 10 оборотов колеса и считаем обороты кардана.
Число оборотов кардана 19,5| 20,5| 21,5| 22,5
Передаточное число 3,9 | 4,1 | 4,3 | 4,44
Что дает передаточное число? Чем оно больше, тем меньше скорость на всех передачах при одинаковых оборотах. На стандартных шестерках с двигателем 1500 ставят на заводе кпп 2105 и мост 4.1. Если двигатель 1600 то кпп родная (2106), мост - 3,9 или 4,1.
Допустим, что на всех машинах резина 175/65R13.
Посмотрим теперь на график (фото1) зависимости скорости авто от оборотов двигателя (все время на графиках зеленым цветом будет обозначена стандартная 1500 с коробкой 2105 и мостом 4,1. Почему - потому что таких больше чем всех остальных).
С кпп 2106 и стандартным мостом 4,1 (малиновый) при стандартном двигателе получаем выигрыш в динамике только за счет длинной 1 передачи, 2,3-стали длиннее, что не есть хорошо (со стандартным двигателем).
Если же двигатель форсирован - то длинные передачи это то что надо: максимальная мощность будет выдаваться в большем диапазоне скоростей без ущерба в динамике. Например, возьмем кпп 2106 и редуктор 3,9 (малиновый)
Здесь все передачи длиннее (особенно первая). Например, в нашем варианте на первой передаче диапазон оборотов 3500-6500 приходится на скорость 28-53 км/ч, а у стандарта на 25-45 км/ч. Почувствуйте разницу! Кстати, в этой конфигурации первая, вторая, третья передачи полностью совпадают с 11 рядом на зубилках (с мостом 3,7), четвертая - короче, а если пятая- то она ненамного длиннее зубиловой четвертой передачи… воистину, все новое- хорошо забытое старое:).
Другое дело - если ставим мост 4,44 (малиновый)
Сравните: 1-длиннее:) 2,3-короче, 4-короче!
То есть со светофора на первой передаче раскручиваем движок, когда "стандарт" уже переходит на 2, затем вторая, третья, четвертая- и уходим вперед.
Этот вариант оптимален для стандартного двигателя. Однако есть минус: на 4 передаче уже при 140 км/ч обороты будут 6000… тут лучше ставить 5 ступечатую коробку, которая создаст законченную картину. Вот вам и трасса, и город - и волки сыты и никто не пострадал. А из-за того, что на режимах максимальной скорости обороты будут близки к максимальным, динамика на трассе будет потрясающей.
То есть при стандартном движке 1500 или 1600 тюнинг кпп и редуктора заключается в том, чтобы:
1 вариант
- поставить коробку 2106 с 5 передачей.
- Поставить редуктор 2102 (4,44).
А если движок форсирован, то можно 2 вариант:
- коробка 2106.
- Редуктор 3,9
Или 1й, если хочется рвать всех по городу
Редуктор заднего моста понижает крутящий момент двигателя и передает его ведущим колесам
Автомобиль движет вперед силовая установка – двигатель. Энергия, необходимая для движения, отбирается с вращающегося коленчатого вала двигателя, однако передавать энергию эту энергию напрямую на колеса нельзя – они будут крутиться слишком быстро и автомобилем невозможно будет управлять.
Для понижения скорости в трансмиссии предусмотрено целых два устройства – коробка передач и редуктор моста. Казалось бы, для понижения скорости вращения коленчатого вала достаточно одного устройства – коробки передач. В соответствии с этим принципом построена трансмиссия мотоцикла – редуктора у него нет. Однако автомобиль отличается от мотоцикла тем, что у него два ведущих колеса, поэтому и возникает необходимость во втором устройстве, раздающий вращение одного входного вала двум выходным валам.
Строго говоря, в корпусе узла, который принято называть редуктором, скрываются два устройства. Первое - сам редуктор. Второе – дифференциал, распределяющий крутящий момент в нужной пропорции. Задача редуктора – снижать скорость вращения выходных валов по отношению к входному. Редуктор, преобразующий высокую угловую скорость входного вала в более низкую, обычно называют демультипликатором.
Передаточное число редуктора заднего моста
Редукторы заднего моста классифицируют по так называемому передаточному числу. Передаточное число - это отношение угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомых валов.
Чем выше передаточное число редуктора, тем больше грузоподъемность автомобиля
На практике важно знать только одно: чем выше передаточное число редуктора, тем больше грузоподъемность автомобиля. Соответственно, чем ниже передаточное число, тем автомобиль будет ехать быстрее. Знать это важно, потому что на одну и ту же модель в разных модификациях нередко ставят редукторы с различным передаточным числом. Например, редуктор ВАЗ-2102 в кузове универсал, предназначенной для перевозки грузов, обладал числом 4,4, а на пассажирскую ВАЗ-2101 ставился редуктор с передаточным числом 4,3. Это значит: за один оборот ведомой шестерни на выходном вале редуктора каждый ее зуб войдет в зацепление с ведущей шестерней и выйдет из него 4 целых 3 десятых раза. Такую же закономерность можно проследить и в конструкции любых заднеприводных автомобилей, например, в BMW
Особенности конструкции редуктора заднего моста
Для передачи крутящего момента с ведущего вала на расположенные под прямым углом к нему ведомые валы применяются шестерни, или, иначе, зубчатые колеса. Поскольку валы находятся под разными углами, зубья шестерен имеют специфическую форму - такие шестерни называются коническими.
Применение конических шестерен обусловлено не только необходимостью передавать вращение, но и тем, что зубчатые колеса этого типа издают при работе меньше шума, а это важно для обеспечения комфорта в небольшом легковом автомобиле.
Чтобы редуктор действительно был механизмом, понижающим скорость вращения, необходимо, чтобы ведущее зубчатое колесо отличалось по размеру от ведомых. Если это правило соблюдено, на один полный оборот входящего вала приходится неполный оборот или несколько оборотов ведомого вала – таким образом скорость вращения редуцируется, то есть снижается. В некоторых автомобилях требуется очень существенное понижение скорости вращения - к примеру, в вездеходах, которые в некоторых ситуациях передвигаются очень медленно, чтобы не застрять.
Особенности эксплуатации редуктора заднего моста
При работе зубья шестерен контактируют друг с другом, то есть входят в зацепление и выходят из него. Как бы хорошо ни были подобраны и отрегулированы шестерни, при работе зубья все равно изнашиваются. Поэтому шестерни делают из высококачественной закаленной стали, а в корпус редуктора заливают жидкое трансмиссионное масло. Масло имеет тенденцию вытекать, и удерживают его в корпусе уплотнения в местах выхода валов. Эти уплотнения называются сальниками и имеют ограниченный срок службы. Когда сальники изнашиваются, на корпусе в месте выхода валов появляются пятна масла. Если вовремя не заменить их, масло вытечет, и его износ многократно ускорится. Кроме того, через изношенные уплотнения внутрь корпуса попадает грязь. Для предотвращения этого корпус редуктора необходимо периодически осматривать из ямы.
Корпус редуктора заднего моста
Корпус редуктора – деталь, целиком отлитая из металла. Метод отливки хорош тем, что полученная при его помощи деталь обладает высокой прочностью, что необходимо, учитывая тяжелые условия эксплуатации редуктора. Отливают корпуса чаще всего из чугуна. Минусом литого корпуса является большой вес. Поэтому, если нужно облегчить вес редуктора (например, для установки в спортивный автомобиль), корпус отливают из легкого сплава, усиливая вставками из литейной стали только места, испытывающие непосредственную нагрузку.
В каких еще конструкциях привода применяется редуктор заднего моста
Редуктор заднего моста есть во всех заднеприводных автомобилях, например, в "классических" моделях ВАЗ, таких как 2106. Помимо заднеприводных автомобилей редуктор заднего моста есть в любом полноприводном внедорожнике, кроссовере, седане повышенной проходимости или спорт-купе. Кстати, в полноприводных автомобилей редукторов, как минимум, два - заднего и переднего мостов.
Все автомобили ВАЗ-классика – заднеприводные, движение машины осуществляется за счет заднего моста, который является ведущим. Редуктор заднего моста ВАЗ – самая важная деталь в трансмисии, именно в нем находится главная передача.
От редуктора зависит очень многое – если он неисправен и гудит, автомобиль в любой момент может встать среди дороги, и его придется буксировать. От передаточного числа (ПЧ) главной пары в редукторе заднего моста (РЗМ) зависит скорость движения автомобиля – чем оно меньше, тем быстрее будет двигаться авто. Но слишком высокая скорость нагружает мотор и трансмиссию, поэтому при замене РЗМ хозяевам автомашин ВАЗ 2101-07 необходимо учитывать мощность и объем двигателя внутреннего сгорания (ДВС), и устанавливать редуктор, оптимально соответствующий техническим характеристикам транспортного средства.
Устройство
Для того чтобы автомобиль поехал, необходимо передать вращение двигателя колесам. Но у мотора слишком высокие обороты, и чтобы правильно распределить крутящий момент, необходим механизм, изменяющий передаточное число. За счет коробки переключения передач и разного числа оборотов ДВС меняется скорость движения, а главная пара заднего моста принимает на себя вращение и через шестерни передает его на колеса.
Редуктор заднего моста ВАЗ состоит из следующих деталей:
- фланца, он фиксируется на ведущей шестерне (хвостовике) РЗМ, является промежуточным звеном между карданным валом и этой шестерней;
- хвостовик главной пары, на одном конце которого есть шлицы для запрессовки фланца, на другом конце – коническая шестеренка с малым количеством зубьев;
- ведомой шестерни (планетарки), она находится в зацеплении с ведущей шестеренкой, именно с ней в паре образует главную передачу;
- межосевого дифференциала, позволяющего задним колесам крутиться с разной угловой скоростью.
Устройство дифференциала очень простое – механизм состоит из двух шестеренок полуоси, двух сателлитов и пальца сателлитов. От редуктора ЗМ движение передается на полуоси, на которых закрепляются колеса.
Различия в редукторах заднего моста ВАЗ
РЗМ различаются по передаточному числу главной пары, всего на ВАЗ-классике существуют четыре вида редукторов:
- 2101;
- 2102;
- 2103;
Самое «тихоходным» является РЗМ 2102, его ведущая шестерня имеет 9 зубьев, на ведомой шестеренке их 40. Чтобы сосчитать передаточное число редуктора, необходимо число зубьев планетарки разделить на число зубьев ведущего вала, для ВАЗ 2102 ПЧ получается равным 4,44.
«Копеечный» редуктор (2101) соответственно имеет количество зубьев на шестернях 10/43, поэтому ПЧ у него равняется 4,3. Следующим, более скоростным, является РЗМ 2103 – у него соотношение 10\41, а значит, передаточное число равно 4,1. И наконец, самым «быстрым» будет редуктор 2106, с количеством зубьев 11/43 и ПЧ 3,9 соответственно.
Очень многие владельцы ВАЗ 2101-07 стремятся установить самый скоростной редуктор, но не всегда в этом есть необходимость. Если в автомобиле часто перевозится груз, то есть, машина является «рабочей лошадкой», высокая скорость ни к чему, а вот тяговитость очень будет кстати. Следует отметить, что РЗМ 2102 в запчастях не поставлялся, он устанавливался только на универсалах «двойках».
Редукторы на машине 2107
ВАЗ 2107 является последним автомобилем из серии заднеприводных ВАЗ – он позже всех начал выпускаться и дольше всех производился из всей «Классики», его производство закончилось в 2012 году. На машине устанавливались все типы редукторов, кроме 2102, выбор РЗМ зависел от типа и мощности двигателя.
Основная болезнь РЗМ – повышенный шум (гул), и загудеть редуктор может по разным причинам:
- в мосту недостаточно залито масло, или оно полностью отсутствует;
- не отрегулирован зазор между шестернями главной пары;
- шестерни изношены, на них имеются сколы и другие повреждения;
- главная пара имеет заводской брак, шестеренки не притерты с завода;
- открутилась или ослабла гайка хвостовика;
- износились подшипники.
Основная неисправность межосевого дифференциала – износ шестерен полуосей и сателлитов, когда поверхности деталей сильно изношены, между шестеренками дифференциала образуется люфт, но задний мост обычно из-за износа дифференциальных шестерен не шумит.
Редукторы ЗМ на ВАЗ-классике поддаются ремонту, но только в том случае, когда нет износа на шестернях. Если механизм уже ремонту не подлежит, он нуждается в замене. Замена редуктора заднего моста ВАЗ 2106 на «семерке» производим следующим образом:
Дефекты в редукторе ЗМ
Повышенный люфт в РЗМ может образоваться из-за износа пальца сателлитов дифференциала – если взяться за карданный вал и покрутить его по часовой и против часовой стрелки, этот люфт можно ощутить. Также повышенный зазор может образоваться из-за износа шлицов внутри корпуса самого дифференциала.
Если не отрегулированы зазоры в главной паре ЗМ, при движении авто возникает характерный шум:
- при повышении нагрузки (резком наборе скорости) слышен характерный вой в мосту;
- при сбросе газа шум пропадает.
Гудеть ЗМ может и по-другому, но вышеописанный характерный признак чаще всего можно слышать на автомобилях ВАЗ-классика. Изношенные зубья главной пары хорошо видны на «планетарке» – они становятся закругленными, и на них часто отмечаются следы ржавчины.
Если главная пара в редукторе изношена, она подлежит замене. Но просто поставить на место шестерни нельзя, зазоры в них обязательно нужно отрегулировать. Всего выполняются два вида основных регулировок:
- подбирается толщина регулировочной втулки (шайбы) под хвостовик (ведущую шестерню). Шайба может иметь толщину от 2,6 мм до 3,5 мм;
- регулируется зазор между шестернями главной пары двумя регулировочными гайками корпуса дифференциала.
Шайба для хвостовика подбирается с таким расчетом, чтобы вал с ведущей конической шестерней крутился в корпусе редуктора без люфтов с усилием от руки (0,3-0,4 кг). При этом гайку хвостовика следует затягивать с усилием от 12 до 26 кг, обычно производят затяжку 18-19 кг.
После установки хвостовика на место ставится корпус дифференциала с закрепленной на нем планетарной шестеренкой. Крепится корпус двумя крышками (4 болта, вороток с головкой на 17). С боков подшипников закручиваются регулировочные гайки, дифференциал устанавливают так, чтобы между шестернями главной пары был люфт, «планетарка» не должна быть зажата. Перемещением регулировочных гаек вправо и влево шестерня хвостовика подводится к шестеренке планетарки. Регулировкой подбирается момент, когда зазор между шестеренками практически исчезает.
Последний этап – регулировка преднатяга дифференциальных подшипников, с боков подтягиваются регулировочные гайки. Такую работу необходимо производить с индикатором, прибор должен показывать от 0,14 до 0,18 мм, зазор между шестернями должен быть в пределах 0,08-0,13 мм. После произведенной операции регулировочные гайки, чтобы они не поворачивались, фиксируются пластинами.
Следует отметить, что регулировка редуктора заднего моста ВАЗ – дело очень непростое, и лучше его доверять профессионалам.
Ремонт или замена, что лучше
Автовладельцы вазовской классики часто не могут решить, что лучше сделать – купить целиком готовый РЗМ в сборе или приобрести отдельные детали, произвести ремонт редуктора. Здесь действительно определиться сложно – цена нового редуктора, разумеется, выше, но хозяин машины освобождается от головной боли с регулировкой. Все дело в том, что хорошего мастера по вазовским редукторам найти не так просто, и нет никакой гарантии, что новая главная пара не загудит.
Если автовладелец покупает новый редуктор, а он гудит, деталь можно обменять по гарантии, но хозяин машины теряет деньги на снятии и установке РЗМ. В случае приобретения бракованной главной пары дороже обходится сам ремонт – придется платить мастеру за вторичную переборку редуктора ЗМ.
На автомобилях ВАЗ 2101-07 заводская блокировка межосевого дифференциала не предусмотрена, но промышленностью уже выпускаются как дифференциалы с блокировкой, так и полностью собранные редукторы ЗМ. Наиболее распространенными на сегодняшний день являются РЗМ с винтовой блокировкой, в них блокирование шестерен дифференциала происходит в зависимости от нагрузки. В таких редукторах заднего моста устанавливается муфта преднатяга, она связывает полуоси колес при определенном усилии, и выступает в качестве блокиратора.
Блокировка редуктора заднего моста ВАЗ дает преимущества:
- повышает проходимость, позволяет не буксовать машине на сложных дорожных участках;
- позволяет авто быстрее разгоняться на старте;
- автомобиль увереннее проходит повороты.
Но у редукторов ЗМ с винтовой блокировкой есть и свои недостатки:
- несколько увеличивается расход топлива;
- при разгоне машина хуже управляется;
- дифференциал и собранный редуктор с блокировкой стоит значительно дороже стандартных деталей (цена выше приблизительно в 2-2,5 раза).
Автовладельцам ВАЗ 2101-07 следует знать, что после установки РЗМ с блокировкой автомобиль не станет внедорожником, и по тяжелому бездорожью он передвигаться не сможет.