ООО «Технический центр Инфорком» – предприятие, предоставляющее на российском рынке услуги по обслуживанию и ремонту любой сложности грузовой техники европейского производства, осуществляет продажу запчастей новых и бывших в употреблении, продажу агрегатов после профессионального осмотра, дефектовки, рекондиции с гарантией. При этом, проводит консультационную деятельность и начинает цикл статей, касающихся самых «наболевших» для перевозчиков тем в сфере ремонта и обслуживания подвижного состава. Открыть вышеуказанный цикл решено статьей «сезонной», на наш взгляд наиболее актуальной на момент её публикации.
Обычно редуктором (механика) называют устройство, преобразующее высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, повышая при этом вращающий момент (материал из Википедии). Простыми словами, в рассматриваемом нами случае это механическое устройство, преобразующее вращение карданного вала во вращение ведущих колёс. В данной статье мы рассмотрим два основных типа ведущих мостов:
- гипоидный (для MAN HY13110, HY 1350, для VOLVO RS1344SV, EV-91, для RENAULT P1370) и
- редукционный (для MAN H913120, для RENAULT P1345, для SCANIA RB835)
Гипоидный тип ведущего моста
Говоря простым языком, в гипоидном типе передача вращающего момента осуществляется путем одного преобразования – углового. Момент вращения передается от ведомого вала главной пары редуктора на ступицу колеса непосредственно через полуось, взаимодействующую с чашкой дифференциала редуктора (разделяет вращающие моменты правой и левой полуоси) посредством шлицевого соединения.
К ступице же полуось крепится жестко фиксировано, болтовым соединением через фланец. Исключение – Scania, в конструкции гипоидных мостов которой используются полуоси с двумя шлицевыми соединениями. Внешние шлицы взаимодействуют с фланцем-крышкой ступицы.
Редукционный тип ведущего моста
Для редукционного типа моста действует иная схема. Вращающий момент передается посредством двух преобразований – углового (от карданного вала на полуось) и прямого (от полуоси через бортовой редуктор на ступицу).
В отличие от гипоидного типа, полуось редукционного моста не имеет фланцевого соединения со ступицей. Внешнее шлицевое соединение полуоси взаимодействует со вторым (прямым бортовым) редуктором. Бортовой редуктор перераспределяет вращающий момент и передает уже на ступицу колеса, к которой он жестко крепится посредством кругового болтового соединения.
Среди перевозчиков принято считать, что редукционный мост более износостойкий, нежели гипоидный, не смотря на гораздо большее количество соприкасающихся элементов. Это суждение имеет под собой вескую основу – в редукционном типе моста эффект скручивания сводится к минимуму за счет второго преобразования вращающего момента, чем значительно уменьшает нагрузку на сопряженные и трущиеся детали узла.
Передаточые отношения редуктора – передаточное число
Так же нельзя оставить без внимания и информацию о передаточных отношениях редуктора, от которых зависят показатели выходного значения тяги и скорости. Здесь работает «принцип велосипеда» – чем больше «зубов» на ведущей шестерне, тем выше показатель выходного значения вращения и, соответственно, выше скорость вращения колеса. Рассмотрим пример. В редукторе MAN HY1350 (модели TGA, TGX) на ведомой шестерне главной пары 37 зубьев, на ведущей – 12.
Для определения передаточного отношения нужно значение ведомой шестерни разделить на значение ведущей, то есть 37/12=3,08. Следовательно, для гипоидного типа моста на один оборот ведомой шестерни (так же обороту ведущих колес) приходится 3,08 оборота ведущей шестерни редуктора (одному обороту выходного вала коробки передач). На данном примере мы наблюдаем понижение вращающего момента.
Для сравнения можно рассмотреть тот же редуктор HY1350, но уже с соотношением зубьев главной пары 37/10. То есть, на ведущей шестерне – 10 зубьев, на ведомой – 37. По приведенному выше принципу можно подсчитать, что передаточное отношение равно 3,7 (на один оборот ведущих колес приходится 3,7 оборота выходного вала КПП), что говорит о большем понижающем коэффициенте.
Скоростности и тяговитость машины и редуктора
Для редукционного моста используется главная пара шестерен, количество зубьев которых приближено друг к другу. Например, для редуктора Mercedes HL-7 самое распространенное соотношение – 29/27. Понижение момента происходит при втором преобразовании в бортовом редукторе, в котором происходит деление численного значения оборотов полуоси на коэффициент в среднем от 1,6 до 2,0. Передаточное значение – есть показатель «скоростности» и «тяговитости» автомобиля в целом.
Чем больше численное значение передаточного отношения, тем меньше скорость и больше тяговитость под нагрузкой и на подъемах. И наоборот. Для магистральных тягачей и автопоездов, чаще всего, используются редукторы с минимальным передаточным отношением. При этом, достигается высокая крейсерская скорость на высшей передаче при небольших оборотах двигателя, что в свою очередь обеспечивает экономичность, увеличение ресурса двигателя и коробки передач
Для тяжеловозов и специальной техники используются редукторы с максимальным передаточным отношением, либо редукционные мосты. Этим достигается ровная и уверенная тяга на средних и высоких оборотах двигателя, но не обеспечивается высокая крейсерская скорость.
Для завершения вводной части нашей статьи, стоит обратить ваше внимание на то, что главная пара шестерен редуктора уникальна по своему пятну контакта и работает ТОЛЬКО ПАРОЙ. То есть, шестерни нельзя разбивать и устанавливать в редуктор при замене по одной. Это неизменно приведет к полному разрушению всей главной пары и остановке узла в целом.
Редуктор заднего моста – «болезни»
Теперь, после рассмотрения принципа работы агрегата, мы можем перейти к рассмотрению распространенных «болячек», «недомоганий», «болезней» и «несовместимых с жизнью травм» редукторов. Начнем с самой распространенной неисправности, приводящей к остановке – выход из строя дифференциала. Дифференцирующий блок состоит из двух «чашек» (по одной на каждую полуось) и представляет сложный механизм вращения. Чаще всего он состоит из двух конических шестерен и крестовины с сателлитами (промежуточными шестернями).
Дифференциал – необходим при поворотах
Подробное описание работы дифференциала мы приводить в этой статье не будем. Это достойно отдельной статьи со ссылками на прикладную механику и математику. Поговорим об основном – для чего он, этот дифференциал, нужен в принципе. Работа дифференцирующего блока обеспечивает возможность полуосям вращаться с разной скоростью, а в некоторых случаях даже в разном направлении. Это обеспечивает устойчивость автомобиля при прохождении поворота, когда колесо с внешней стороны от оси поворота вращается быстрее, чем колесо с внутренней стороны. Так же, сводится к нулю «скручивание» оси вращения, предотвращая разрушение всего редуктора как агрегата.
Блокировка дифференциала
Этот плюс становится минусом когда автомобиль находится на нестабильном покрытии (грунт, грязь, лёд, снег). Тогда движение автомобиля прекращается именно из-за работы дифференциального блока, так как вращается только то колесо, на которое приходится меньшее сопротивление. Автомобиль буксует.
Обращаем ваше внимание на то, что продолжительное критическое дифференцирование (пробуксовка одного из колес) приводит к быстрому износу и выходу из строя активной чашки дифференциала, что является одной из самых распространенных проблем, связанных с редуктором ведущего моста. Решением этой проблемы является устройство блокировки дифференциала редуктора, которое включается с рабочего места водителя и принуждает обе полуоси вращаться с одной скоростью. Таким образом автомашина преодолевает нестабильный участок, используя то колесо моста, которое имеет наилучшее сцепление с покрытием. Однако, это устройство является так же и самой распространенной причиной гибели агрегата в целом, так как предназначено СТРОГО для непродолжительного использования на прямом проблемном участке и подлежит обязательному выключению на момент выхода на стабильное дорожное покрытие.
В противном случае дифференциал буквально «разрывает» изнутри при прохождении поворота, тем более под грузом. Осколки элементов блока дифференциала попадают в картер редуктора, а оттуда на шестерни главной пары, выводя из строя весь агрегат. Некорректное использование блокировки дифференциала – вторая распространенная ошибка, приводящая к остановке агрегата.
Масляное голодание
Третьей причиной, которой нельзя не придать значения – масляное голодание. Данная проблема возникает при отсутствии внимания со стороны водителя или механика к состоянию картера моста. Утечки масла всегда заметны, особенно перед выездом автомобиля на линию после отстоя.
Причинами утечки масла может быть, как трещина картера, так и ослабленная заглушка сливного отверстия, ослабленное крепление крышки бортового редуктора или фланца полуоси, износ сальника хвостовика редуктора, ослабленное крепление самого редуктора в картере моста. Потеря масла приводит к усилению трения, перегреву и как следствие к разрушению главной пары и блока дифференциала редуктора.
Помимо перечисленных выше, существуют еще масса причин, вызывающих потерю работоспособности редуктора ведущего моста. В их том числе – выход из строя клапана блокировки (самопроизвольное включение), выход из строя вилки блокировки, износ сферических шайб скольжения в чашке дифференциала, износ шлицевого гнезда полуоси в чашке дифференциала и прочее. В любом из случаев дальнейшая эксплуатация транспорта не рекомендуется во избежание приведения редуктора в полную непригодность.
Иногда нужна эвакуация
Рекомендуется произвести транспортировку автомобиля к месту ремонта методом частичной погрузки, за заднюю ось, либо на жесткой сцепке. При этом, демонтируются обе полуоси и герметично закрываются торцы картера заднего моста. Эксплуатация автомобиля с неисправным редуктором (посторонние звуки, скрежет, критический нагрев, произвольная блокировка дифференциала) приводит к необратимым последствиям, приводящим к замене редуктора. Своевременное прекращение эксплуатации и постановка на ремонт автомашины экономят и время, и деньги.
Обслуживание
Никогда не следует пренебрегать таким понятием, как целесообразность проведения ремонтных работ. Замена деталей из ремкомплекта дифференциала редуктора зачастую приближается к стоимости уже отремонтированного, бывшего в употреблении редуктора, на который вы дается гарантия. За владельцем коммерческого транспорта всегда остается выбор – заплатить немного больше и получить готовый узел сразу, либо сэкономить на стоимости и потерять несколько дней. Но, это приведет к простою единицы техники, потере возможной прибыли, затратам на командировочные расходы и заработную плату ответственных за автомобиль.
Если же вы принимаете решение приобрести бывший в употреблении узел, то рекомендуем поинтересоваться у продавца; какие работы с ним проводились и какие запчасти использовались. Следует заметить, что любой редуктор, снятый с автомобиля с пробегом, нуждается как минимум в замене подшипников дифференциала и пилот-подшипника хвостовика. Не стоит обделять вниманием так же полусферические шайбы скольжения в чашах дифференциала.
Вскрывался ли агрегат для проведения ремонтных работ, можно определить визуально по состоянию гайки и сальника хвостовика. Сальник должен быть новым, а гайка иметь следы максимальной затяжки и «законтрена» механическим образом. Так же, в месте сочленения корпуса хвостовика с основным корпусом редуктора должны быть видны свежие следы маслостойкого герметика. В случае, если работы проводились, продавец дает гарантию и несет ответственность за работу агрегата при правильной эксплуатации.
При замене редуктора заднего моста настоятельно рекомендуется тщательно промыть картер («чулок») моста, так как при поломке редуктора, в чулок, как правило, выпадают фрагменты трущихся элементов, металлическая стружка и нередко – выкрошившиеся зубья шестерен. Это неизменно приведет к повторной поломке. При этом, подать рекламацию и получить гарантийный ремонт будет проблематично, так как при дефектовке гарантийного узла будут обнаружены посторонние металлические частицы, нанесшие механические повреждения. В данном случае продавец снимает с себя ответственность и перекладывает ее на ремонтную мастерскую, производившую ремонт.
Лучший выход при поломке – комплексный подход
Наилучшим выходом является поиск СТО, осуществляющей комплекс услуг от подбора узла, его дефектовки до последующей замены. Это одна из редких ситуаций, когда следует «держать все яйца в одной корзине» – транспортировка агрегата от продавца до ремонтной зоны, потом (случается) в обратном направлении занимает немало времени и требует лишних финансовых затрат.