Как работает механическая коробка передач подробно и наглядно: Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно — – автомобильный журнал

admin 18.01.1974 no Comments

Содержание

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно — – автомобильный журнал

Наглядное пособие

Специально для этого материала компания «PacPac» предоставила нам конструктор «FischerTechnik», схематично показывающий принцип работы механической коробки передач, и мы даже смогли его собрать. Обратим особое внимание на то, что он передает лишь самые базовые свойства, совершенно не учитывая ряд явлений, происходящих в реальной автомобильной КПП: в нем нет ни муфт, ни вилок, ни синхронизаторов, а выбор передачи реализуется посредством перемещения собственно первичного вала. Если бы это была реальная металлическая «механика», она прожила бы совсем недолго, разлетевшись уже после нескольких десятков переключений. Тем не менее, взглянув на эту маленькую бесстрашную «коробочку передачек», лихо подтыкающую их без синхронизации в неподвижный вторичный вал, можно увидеть и понять основное предназначение агрегата: давать возможность менять передаточное отношение при помощи шестерней различного размера. А это уже что-то.

Конструктор FischerTehnik, демонстрирующий принцип работы МКПП

Изобретая велосипед

Начиная повествование о коробке передач, стоит вкратце разобраться – а зачем вообще она нужна? Ведь всем известно, что главное в машине – двигатель, так неужели нельзя напрямую передать выполняемую им работу на колеса, не выдумывая сложных схем с кучей шестерней, третьей педалью в салоне и рычагом, который надо постоянно ворочать? К сожалению, нет.

Для ответа на этот очевидный вопрос лучше всего посмотреть на велосипед, точнее, его эволюцию. Простейший вариант представляет собой две звездочки, связанные цепной передачей. Вращая одну – ведущую – звездочку при помощи педалей, наездник приводит в движение вторую – ведомую, связанную непосредственно с колесом, таким образом вращая его. Велосипед движется вперед, все счастливы и довольны. По крайней мере, были до определенного момента – до тех пор, пока велосипед служил для перемещения по относительно ровным и горизонтальным поверхностям. Внезапно выяснив, что порой на пути встречаются подъемы, рыхлые грунты и прочие неудобства, люди задумались об усовершенствовании конструкции. Результатом стало как раз то, что можно назвать прообразом механической коробки передач – наборы звездочек спереди и сзади, позволяющие изменять передаточное отношение.

Передаточное отношение – частное, получаемое при делении скорости ведущей звезды на скорость ведомой, то есть количества их оборотов. Оно обратно передаточному числу, которое рассчитывается как отношение числа зубьев на ведомой звездочке к их числу на ведущей. Проще говоря, чем меньше ведущая звезда и больше ведомая, тем легче будет ее вращать и тем медленнее она будет двигаться. Снова вспоминаем старые велосипеды: спереди педалями приходилось вращать большую звезду, в то время как звездочка на задней втулке была маленькой. В результате, пытаясь в детстве тронуться на каком-нибудь «Урале», приходилось всем весом налегать на педали, чтобы провернуть заднее колесо. Ну а сейчас магазины изобилуют россыпью двухколесников, даже самые бюджетные из которых имеют по несколько звезд сзади и спереди. Благодаря этому можно, например, изменить набор: ведущая звездочка будет маленькой, а ведомая – большой. Тогда педали будут вращаться очень легко, но особо разогнаться не получится. Зато в горку можно будет ехать, а не тащить.

От велосипеда к автомобилю

К чему относился весь этот подробный велоликбез? Как раз к тому, зачем нужна коробка передач вообще: ведь характеристики источника энергии, будь то велосипедист или двигатель внутреннего сгорания, постоянны. Первый развивает определенную мышечную силу, ограниченную физическими возможностями, а для второго возможности выражаются количеством развиваемых оборотов. Дело в том, что в их рабочем диапазоне просто нельзя подобрать такое передаточное отношение, которое позволит и уверенно тронуться с места, и разогнаться до 150 и более километров в час. Ситуация усугубляется тем, что если у велосипедиста максимальный «крутящий момент» доступен практически «с холостых оборотов», то с ДВС ситуация иная: для его достижения обороты должны быть довольно высокими. Да и максимальная мощность, тоже немаловажная для движения, появляется в верхнем их диапазоне.

Какой из этого следует вывод? Придется прибегать к тому же приему, что и на велосипеде: изменять передаточное отношение. Между чем и чем? Сейчас разберемся.

А теперь – к самой коробке передач

Принципиально от велосипедной трансмиссии автомобильная коробка передач отличается типом привода: если в первой используется цепь, то вторая имеет в своей основе шестеренный механизм. В целом же суть у них одна: и там, и там шестерни (звезды) имеют неодинаковые размеры, обеспечивая разное передаточное отношение. Кстати, изначально, в ранних КПП они были простыми прямозубыми, а позже стали косозубыми, так как в этом случае обеспечивается более тихая их работа.

В общем виде механическая коробка передач представляет собой набор параллельных валов, на которых «нанизаны» шестерни. Их задача – передать крутящий момент с маховика двигателя на колеса. В классическом случае для этого используется либо два, либо три вала. Рассмотрим трехвальный вариант, от которого будет проще перейти к двухвальному.

Итак, в трехвальном исполнении в КПП есть первичный, вторичный и промежуточный валы. Первые два при этом расположены на одной оси, являясь будто продолжением друг друга, но независимы и вращаются отдельно, а третий физически располагается под ними. Первичный вал короткий: одним концом он через сцепление соединен с маховиком двигателя, то есть принимает с него крутящий момент, а на втором конце расположена одна-единственная шестерня, передающая этот момент дальше, на промежуточный вал. Он, как мы помним, находится ниже ведущего и представляет собой уже длинный стержень с шестернями на нем. Их количество совпадает с количеством передач, плюс одна для соединения с первичным валом.

Закреплены шестерни на промежуточном валу жестко, зачастую они вытачиваются из единой металлической заготовки. Их можно назвать ведущими (хоть и приводятся в движение они через первичный вал). Постоянно вращаясь, они передают крутящий момент на ведомые шестерни вторичного вала (их здесь, кстати, уже ровно столько же, сколько передач). Этот третий вал схож с промежуточным, но главное отличие в том, что шестерни на нем являются подвижным элементом: они не связаны с валом жестко, а нанизаны на него и вращаются на подшипниках. Их продольное перемещение при этом исключено, они расположены строго напротив шестерней промежуточного вала и вращаются вместе с ними (хотя существует и другой вариант, когда шестерни могут двигаться вдоль вала). Одним концом вторичный вал, как мы помним, обращен к первичному, а второй служит уже непосредственно для передачи крутящего момента на колеса – например, через кардан и редуктор заднего моста.

Итак, мы получили конструкцию, где первичный вал при сомкнутом сцеплении вращает промежуточный, а тот – одновременно все шестерни на вторичном валу. Однако сам вторичный вал по-прежнему неподвижен. Что нужно сделать? Включить передачу.

Включаем передачу

Включение передачи означает соединение одной из шестерней вторичного вала с ним самим, чтобы они начали вращаться вместе. Осуществляется это так: между шестернями располагаются специальные муфты, которые могут перемещаться вдоль вала, но вращаются вместе с ним. Они выполняют роль «замков», при помощи зубчатых венцов на своих соприкасающихся торцах жестко соединяющих вал с шестерней, к которой примыкает муфта. Она приводится в движение вилкой – этакой «рогаткой», которая, в свою очередь, соединена с рычагом КПП – тем самым, которым орудует водитель. Привод КПП может быть разным: рычажным (с использованием металлического вала), тросовым и даже гидравлическим (такой используют на грузовиках).

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача

Теперь картинка более-менее сложилась: передвинув муфту к одной из шестерней вторичного вала и замкнув их, мы добиваемся вращения вала и, соответственно, передачи крутящего момента на колеса. Но тут есть еще несколько «фишек», о которых нужно упомянуть.

Синхронизаторы

Для начала представим себе переключение передачи при движении автомобиля. Муфта, отходя от шестерни, разблокирует ее и пойдет к соседней (либо же в дело вступит другая муфта, между другими шестернями). Казалось бы, никаких проблем тут нет… Однако все не так гладко: ведь муфта (и, соответственно, вторичный вал) теперь имеет одну скорость вращения, заданную предыдущей ведомой шестерней, а шестерня следующей передачи – другую. Если просто резко совместить их, произойдет удар, который, хоть и моментально уравняет скорости, ничего хорошего не принесет: во-первых, шестерни и их зубья могут банально повредиться, а во-вторых, переключать передачи таким образом – вообще не лучшая затея. Как же быть? Ответ прост: перед включением передачи скорости движения шестерни и муфты нужно синхронизировать.

Для этих целей используются детали, именуемые – внезапно – синхронизаторами. Принцип их работы прост настолько же, насколько и их название. Для синхронизации скоростей двух вращающихся узлов используется самое простое решение: сила трения. Перед тем, как войти в зацепление с шестерней, муфта подходит к ней вплотную. Контактная часть шестерни имеет коническую форму, а на муфте расположен ответный конус, на котором установлено бронзовое кольцо (или несколько колец, так как эти детали, как можно понять, подвергаются основному износу). Прижимаясь к зубчатому колесу через эту «прокладку», муфта разгоняет или тормозит его до своей скорости. Далее все идет уже как по маслу: поскольку теперь две детали неподвижны относительно друг друга, муфта легко, плавно, без рывков и толчков входит в зацепление с шестерней посредством зубчатых венцов, расположенных в зоне сопряжения, и они продолжают движение вместе.

Прямая и повышающая передачи

Переходим к следующему пункту. Представим себе, что, постепенно разгоняясь, мы достигли такой скорости движения автомобиля, при которой двигатель в состоянии обеспечить то, о чем мы говорили в самом начале, – непосредственное вращение колес без помощи дополнительных шестерней. Какое решение этой задачи будет наиболее простым? Вспоминая, что первичный и вторичный вал в трехвальной КПП располагаются на одной оси, мы приходим к простому выводу: нужно соединить их напрямую. Таким образом мы добиваемся желаемого результата: скорость вращения маховика двигателя совпадает со скоростью вращения вторичного вала, непосредственно передающего крутящий момент на колеса. Идеально! При этом передаточное отношение, очевидно, составляет 1:1, поэтому такая передача называется прямой.

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Вторая передача

Прямая передача является весьма удобной и выгодной: во-первых, минимизируются потери энергии на вращение промежуточных зубчатых колес, а во-вторых, сами колеса гораздо меньше изнашиваются, так как на них не передается никакого усилия. Однако мы помним, что шестерни промежуточного и вторичного валов всегда находятся в зацеплении, и оно никуда не пропадает, так что они продолжают вращаться, но уже «вхолостую», не передавая крутящий момент.

А что если пойти еще дальше и сделать передаточное число меньше единицы? Нет проблем: это практикуется уже давно. На деле это означает, что ведомая шестерня будет меньше ведущей, а, следовательно, двигатель при той же скорости, что и на прямой передаче, будет работать на меньших оборотах. Преимущества? Снижаются потребление топлива, шум и износ двигателя. Однако крутящий момент в таких условиях будет далеко не самым высоким, и для передвижения нужно поддерживать большую скорость. Повышающая передача (ее еще называют овердрайв) служит в основном для поддержания этой скорости при постоянном движении, а при обгоне вам, скорее всего, придется переключиться на пониженную.

Задний ход

Ну вот, с тем, как ехать вперед, мы разобрались, а как же реализовать задний ход? Ведь вращение маховика не изменишь, а значит, и первичный вал будет всегда вращаться строго в одном направлении. На самом деле, здесь все еще проще.

На видео: коробка передач FischerTechnik, задняя передача

Имея ведущую и ведомую шестерни и необходимость изменить направление вращения последней, достаточно просто расположить между ними третью – промежуточную. Вопрос решен! Задний ход в автомобилях, как правило, выполнен именно так. Соответственно, ведущая и ведомая шестерни по-прежнему располагаются на своих местах, а вторичный вал при этом вращается в обратную сторону – противоположную первичному.

Двухвальные коробки передач

Как мы и обещали, от трехвальной КПП перейдем к двухвальной. На самом деле различий в их устройстве и работе – минимум. Главное заключается в том, что промежуточный вал отсутствует, а его роль в полном объеме берет на себя первичный. На нем располагаются неподвижные шестерни, и он же напрямую передает крутящий момент на вторичный вал.

Также из несоосного расположения вторичного вала относительно первичного проистекает второе отличие двухвальной КПП: отсутствие прямой передачи в силу банальной физической невозможности жестко соединить напрямую эти два вала. Это, конечно, не мешает подобрать передаточное отношение повышенных передач таким образом, чтобы оно стремилось к значению 1:1, но привод в любом случае будет осуществляться через шестерни со всеми сопутствующими этому потерями.

Из явных плюсов двухвальной коробки можно отметить ее компактность по сравнению с трехвальной, но из-за отсутствия промежуточного ряда шестерней сокращается вариативность подбора передаточных отношений. Таким образом, ее можно использовать там, где меньший вес и размеры играют большую роль, чем высокий крутящий момент и широкий диапазон передаточных чисел.

Вместо заключения

Разумеется, в этом материале мы оставили за бортом некоторые технические тонкости и нюансы. Точное устройство синхронизаторов с сухарями, пружинами, шариками и стопорными кольцами, особенности эксплуатации несинхронизированных КПП, различия и преимущества существующих типов привода муфт включения передач – все это было сознательно оставлено в стороне, чтобы не перегружать детальной информацией тех, кто только пытается разобраться в принципах работы «механики». Как раз для такой аудитории этот текст и написан – вряд ли человек, знакомый с внутренним устройством коробки передач, почерпнет из него что-то новое. А вот для новичков, желающих узнать, что же там, на другом конце салонного рычага МКПП, статья может быть полезна. Ведь знания дают не только теоретическую подкованность – теперь многим станет ясно и то, как правильно эксплуатировать свой автомобиль: почему не стоит включать передачи, не предназначенные для движения на выбранной скорости, почему не стоит торопиться в переключениях или изображать раллийного гонщика с «секвенталкой» при эксплуатации гражданского автомобиля в обычных городских условиях, почему все же нужно менять масло не только в двигателе, но и в коробке передач. И если кто-то задумается или сделает для себя новые выводы – значит, все это было написано не зря. А это, как известно, самое важное.

Механическая коробка передач – один из важнейших узлов автомобиля, ее главная задача состоит в приеме, изменении и передаче крутящего момента от мотора на колеса. Если говорить простыми словами, она позволяет колесам авто вращаться с различной скоростью при одних и тех же оборотах двигателя.

У многих автомобилистов может возникнуть резонный вопрос, а для чего все-таки нужен этот механизм? Ведь скорость авто зависит от силы нажатия на акселератор, и, казалось бы, можно соединить мотор прямо с колесами. Но двигательные агрегаты работают в диапазоне 800-8000 оборотов в минуту. А при движении – в еще более узком диапазоне 1500-4000 об/мин. При слишком долгой работе на низких оборотах (менее 1500) двигатель быстро утратит работоспособность, поскольку давление масла будет недостаточным для смазки. А длительная работа на слишком высоких оборотах (свыше 4000) становится причиной быстрого износа комплектующих.

Рассмотрим, как коробка передач изменяет скорость авто:

двигатель в процессе работы вращает коленвал и приводной вал;
это движение передается на шестерни МКПП
шестерни начинают вращаться с разной скоростью;
водитель включает выбранную передачу;
на вал кардана и колеса передается заданная скорость вращения;
авто начинает ехать с требуемой скоростью.

Иными словами, коробка перемены передач призвана обеспечить выбор подходящего режима функциональности мотора в разных условиях на дороге — разгон, торможение, плавная езда и прочее. В «механике» процедура смены передач производится водителем в ручном режиме, без использования вспомогательных приспособлений.

Специфика работы МКПП

Возможности каждой машины с МКПП зависят от передаточного числа, т.е. от того, какое количество передач доступно для регулирования скоростных режимов транспортного средства. Современные авто обычно комплектуются пятиступенчатыми МКПП.

Механические коробки передач производятся уже свыше 100 лет, сегодня их конструкция доведена практически до идеала. Они надежны, экономичны в обслуживании, неприхотливы в эксплуатации и легко ремонтируются. Пожалуй, единственный их минус – необходимость самостоятельно переключать передачи.

Коробка переключения передач тесно взаимодействует со сцеплением. При смене передачи водитель должен выжимать педаль сцепления, чтобы синхронизировать работу двигателя и валов, регулирующих повышение/понижение скорости.

Когда водитель выжимает сцепление и начинает переключать передачу, начинают работать вилки переключения передач, которые перемещают муфты в нужном для переключения направлении. При этом сразу же срабатывает замок (блокировка), который исключает возможность одновременного включения сразу двух передач. Если бы устройство не было оборудовано замком, то периодически вилки переключения передач могли бы цеплять сразу две муфты.

После того, как вилка задела муфту, она передает ей необходимое направление. Зубцы муфты и размещенной рядом на валу шестерни передачи соприкасаются, из-за чего шестерня блокируется. После этого сразу же начинается совместное синхронизированное вращение на валу, МКПП передает это вращение в двигательный агрегат, от него — на карданный вал и далее — на сами колеса. Вся эта процедура занимает долю секунды.

В том же случае, если ни одна из шлицевых муфт не входит во взаимодействие с шестерней (т.е. не блокирует ее), то коробка находится в нейтральном состоянии. Соответственно, движение вперед невозможно, так как силовой агрегат и трансмиссия находятся в разобщенном состоянии.

Механическая коробка переключения передач обычно оборудована удобным для руки рычагом, который специалисты называют «селектором». Выжимая рычаг в определенном направлении, водитель выбирает повышение или понижение скорости. Традиционно селектор переключения передач устанавливается на самой коробке в салоне автомобилей, либо же сбоку.

Преимущества использования МКПП в России

Самым главным достоинством автомобилей с МКПП можно считать их стоимость, кроме того, «механика» не требует специального охлаждения, которым обычно оборудуются АКПП.

Каждый опытный водитель хорошо знает, что авто с МКПП более экономичны в потреблении топлива. Например, Peugeot 208 Active 1.6 бензин, механика (115 л.с), который имеется в наличии в ГК Favorit Motors, потребляет всего 5.2 литра горючего на 100 километров пути в городских условиях. Подобно этой марке, и другие модели транспортных средств с МКПП на сегодняшний день являются востребованными теми водителями, которые хотят экономить средства на покупку горючего без ущерба для режима эксплуатации автомобиля.

МКПП имеет простую конструкцию, благодаря чему диагностика неполадок может быть проведена без использования дорогостоящего оборудования. Да и сам ремонт потребует значительно меньших вложений от собственника автомобиля, чем в случае устранения неисправностей в коробке-автомат.

Еще одно достоинство «механики» — надежность и долговечность. Срок службы механической коробки передач обычно приравнивается к сроку службы самого автомобиля. Высокая надежность коробки становится одной из основных причин, почему автолюбители выбирают машины с МКПП. Однако специфика переключения передач потребует относительно частой замены механизмов сцепления, однако это не является слишком затратной процедурой.

В экстренных ситуациях на дороге у авто с МКПП имеется больше возможностей и техник (езда по грязи, льду, воде). Соответственно, даже неопытный водитель сможет справиться с управлением автомобилем в отсутствии ровного дорожного покрытия. При поломках транспортное средство с МКПП можно завести с разгона, также разрешается транспортировать машину на буксире без ограничений скорости перевозки.

У вас «сел» аккумулятор или вышел из строя стартер? Машину с «механикой» достаточно поставить на «нейтралку» и подтолкнуть, после чего включить третью передачу – и авто заведется! С «автоматом» такой фокус проделать не удастся.

Современные МКПП

Современные МКПП имеют разное число передач – от четырех до семи. Идеальной модификацией специалисты считают 5 и 6 передач, поскольку они обеспечивают оптимальное регулирование скорости автомобиля.

4-х ступенчатые коробки морально устарели, сегодня их можно встретить лишь на бу авто. Современные автомобили развивают высокие скорости движения, а «четырехступка» не предназначена для движения на скорости свыше 120 км/час. Поскольку здесь всего 4 передачи, то при движении с высокой скоростью приходится поддерживать высокие обороты, что ведет к преждевременному износу двигателя.

Семиступенчатая механика надежна и позволяет полностью контролировать динамику авто, но она требуется слишком часто переключать передачи, что может быть утомительным для водителя в условиях городской эксплуатации

Советы специалистов по эксплуатации МКПП

Как и любой другой сложный механизм транспортного средства, механическая коробка передач должна эксплуатироваться в строгом соблюдении правил завода-изготовителя машины. Выполнение этих простых правил, как показывает практика работы специалистов ГК Favorit Motors, способно замедлить износ деталей и сократить частоту поломок в агрегатах.

Переключение передач целесообразно выполнять в соответствии с рекомендациями производителей относительно разрешенной минимальной и максимальной скорости, предназначенной для каждой передачи. Помимо этого, производитель обычно приводит инструкции по экономичной эксплуатации транспортного средства. К примеру, для автомобиля Volkswagen Polo (двигатель 1.6, 110 л.с, 5МКПП) имеются рекомендации по экономичному расходу топлива: переключение на вторую передачу осуществлять на скорости 20 км/ч, на третью — при достижении 30 км/ч, на четвертую — при 40 км/ч и на пятую — при 50 км/ч.
Переключение на заднюю передачу (движение назад) должно производиться только при полной неподвижности автомобиля. Даже на малых скоростях переключение на заднюю передачу является недопустимым.
Выжимать педаль сцепления рекомендуется быстро, а отпускать — медленно и без рывков. Это позволяет уменьшить силу трения на выжимной подшипник и отсрочить необходимость ремонта.
При езде по скользкой дороге (гололед) нельзя бросать сцепление или ставить коробку передач на «нейтралку».
Не рекомендуется переключать передачи при крутых поворотах, это приводит к быстрому износу механизмов.
Любое транспортное средство нуждается в постоянном контроле количества масла в картере МКПП. Если по мере необходимости не доливать рабочую жидкость и не производить замену, то масло насыщается металлической пылью, что усиливает износ.

Как видите, продлить «жизнь» механической коробке вполне возможно. Для этого надо просто выполнять все рекомендации производителя, а при первых же сомнениях в качестве работы обращаться к специалистам ГК Favorit Motors.

Техцентры компании оснащены всем необходимым диагностическим оборудованием и узкопрофильными инструментами для диагностики неисправностей и ремонта МКПП. Для выполнения ремонтно-восстановительных работ специалисты ГК Favorit Motors используют технологии, рекомендованные производителем, и качественные сертифицированные запчасти.

Мастера автосервиса обладают многолетним опытом работы и специализированными знаниями, что позволяет им быстро диагностировать неисправности и провести любые разновидности ремонта механических коробок передач. Каждый специалист регулярно проходит переподготовку в учебных центрах заводов-изготовителей и получает сертификат на право ремонта и обслуживания определенной марки авто.

К услугам клиентов автосервиса Favorit Motors – удобный график работы, онлайн запись на обслуживание и ремонт, гибкая программа лояльности, гарантия на запчасти и все виды ремонта механической коробки передач. Все необходимые комплектующие и расходные материалы имеются на складе компании.

Цена ремонта МКПП зависит от типа поломки и объема требуемых ремонтно-восстановительных работ. Обратившись в ГК Favorit Motors, вы можете быть уверены, что работоспособность «механики» будет восстановлена в кратчайшие сроки, а стоимость услуг не скажется негативно на семейном или корпоративном бюджете.

Когда каждый человек еще в детстве начинает интересоваться автомобилями, он изучает не только марки и моделей машин, но и устройство автомобиля. Одним из главных агрегатов автомобиля является трансмиссия, которая состоит из множества более мелких узлов и агрегатов. В данной статье мы расскажем всем интересующимся молодым автомобилистам, что такое трансмиссия в автомобиле.

Определение понятия «трансмиссия»

Согласно научным изданиям машиностроения, трансмиссия – это совокупность механизмов и сборочных единиц, которые соединяют двигатель с ведущими колесами, в данном случае, автомобильного транспорта, а также совокупность системы, которая обеспечивает работу трансмиссии.

Трансмиссия является совокупностью агрегатов и узлов, которые передают крутящий момент от мотора к ведущим колесам, при этом могут изменяться тяговые усилия, скорость и направление движения. Автомобильная трансмиссия включает в себя механизмы, которые в науке относят к составу силового агрегата – это коробка передач и сцепление.

Назначение и схемы трансмиссий

Назначение. Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. При этом передаваемый крутящий момент изменяется по величине и распределяется в определенном соотношении между ведущими колесами.

Крутящий момент на ведущих колесах автомобиля зависит от передаточного числа трансмиссии, которое равно отношению угловой скорости коленчатого вала двигателя к угловой скорости ведущих колес. Передаточное число трансмиссии выбирается в зависимости от назначения автомобиля, параметров его двигателя и требуемых динамических качеств.

В трансмиссию входят:

сцепление,
коробка передач,
карданная передача,
главная передача, устанавливаямая в картере ведущего моста,
дифференциал
полуоси.

Сцепление позволяет на непродолжительное время отсоединить трансмиссию от двигателя и обеспечивает плавное включение трансмиссии при трогании автомобиля с места или при переключении передач.

Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время.

Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от выходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся (при движении автомобиля) угле между осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.

Главная передача служит для того, чтобы передать крутящий момент под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также для уменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотов карданного вала. Уменьшение частоты вращения механизмов трансмиссии после главной передачи приводит к увеличению крутящего момента и, соответственно, увеличивает силу тяги на колесах.

Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге. Две полуоси, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни, передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущим колесам. Дифференциалы, устанавливаемые между приводами колес ведущей оси, называют межколесными, между разными осями — межосевыми (в полноприводных трансмиссиях).

Трансмиссии по способу передачи крутящего момента разделяют на механические, гидравлические, электрические и комбинированные (гидромеханические, электромеханические). На отечественных автомобилях наиболее распространены механические трансмиссии, в которых передаточные механизмы состоят из жестких недеформируемых элементов (металлических валов и шестерен). На автобусах Ликинского и Львовского заводов, а также на большегрузных автомобилях БелАЗ применяют гидромеханические трансмиссии с автоматизированным переключением передач. Часть большегрузных автомобилей БелАЗ имеют электромеханическую трансмиссию с моторколесами.

Схема трансмиссии автомобиля. Она определяется его общей компоновкой: размещением двигателя, числом и расположением ведущих мостов, видом трансмиссии.

Схемы трансмиссий:
а — автомобиля 4X2, б — переднеприводного автомобиля 4X2, в — автомобиля 4X4, г — автомобиля 6X4

Автомобили с механической трансмиссией и колесной формулой 4X2 имеют чаще всего переднее расположение двигателя, задние ведущие колеса и центральное размещение агрегатов трансмиссии (автомобили ЗИЛ-130, МАЗ-5335, ГАЗ-24 и др. ). Здесь двигатель 1, сцепление 2 и коробка передач 3 (рис. а) объединены в один блок и образуют силовой агрегат. Крутящий момент от коробки передач 3 передается карданной передачей 4 на ведущий задний мост 5.

Существенные отличия имеет трансмиссия переднеприводного автомобиля ВАЗ-2108 с колесной формулой 4X2 (рис. 6). Особенностью этой схемы является выполнение ведущим переднего моста с управляемыми колесами. Это потребовало объединения в единый силовой агрегат двигателя 1, сцепления 2, коробки передач 3, механизмов ведущего моста 5 (главную передачу и дифференциал), карданных шарниров 6 равных угловых скоростей, соединенных с передними управляемыми колесами.

На (рис. в) представлена схема трансмиссии автомобиля с передним и задним ведущими мостами (автомобиль УАЗ-469). Отличительной особенностью этой схемы является применение в трансмиссии раздаточной коробки 7, которая через промежуточные 9 карданные валы передает крутящий момент переднему 8 и заднему 5 ведущим мостам. В раздаточной коробке имеется устройство для включения и выключения переднего моста и дополнительная понижающая передача, позволяющая значительно увеличить крутящий момент на колесах автомобиля в необходимых случаях.

Схема механической трансмиссии трехосных грузовых автомобилей КамАЗ представлена на (рис. г). На этих автомобилях средний 10 и задний 5 мосты являются ведущими. Крутящий момент к ним передается одним карданным валом 4, а в главной передаче среднего моста предусмотрен межосевой дифференциал и проходной вал, передающий крутящий момент на карданный вал 11 привода заднего моста. В других схемах трансмиссий трехосных автомобилей передача крутящего момента к ведущим мостам может производиться раздельно карданными валами от раздаточной коробки (автомобиль Урал-375).

Схемы гидромеханических трансмиссий предусматривают объединение в едином блоке двигателя и гидромеханической коробки передач, крутящий момент от которой передается ведущим колесам через карданный вал и механизмы заднего моста как в обычной механической трансмиссии.

На автомобилях (БелАЗ) с электромеханической трансмиссией дизельный двигатель приводит во вращение генератор постоянного тока, энергия от которого передается по проводам в электродвигатели колес. Колесный электродвигатель монтируют в ободе колеса совместно с понижающим механическим редуктором. Такая конструкция называется электромотор-колесом.

Классификация трансмиссий

Рассмотрим классификацию трансмиссий.

По методам передачи и преобразованию момента трансмиссии подразделяются на электромеханические, механические и гидромеханические.

Механическая трансмиссия

Трансмиссии механического типа (обычные и планетарные) в КПП содержат только фрикционные и шестеренчатые устройства. Преимущества их заключаются в коэффициенте полезного действия, небольшой массе и компактности, простоте в эксплуатации и надежности в работе. Недостаток трансмиссии такого типа – ступенчатость изменения передаточных чисел, понижающая использование мощности силового агрегата. Длительное время на переключение рычагом передач усложняет управление автомобилем. Именно поэтому спортивные автомобили, оснащенные механической трансмиссией, снабжают электронными переключателями передач (кнопками на рулевом колесе, подрулевыми лепестками) и КПП со сверхбыстрыми синхронизирующими сервомеханизмами.

Использование трансмиссий механического типа свойственно советскому тракторостроению.

Гидромеханическая трансмиссия

Трансмиссии гидромеханического типа оснащены гидромеханической КПП, которая состоит из механического редуктора и гидродинамического преобразователя момента. Преимущества таких трансмиссий заключаются в возможности автоматизации смены передачи и облегчении управления, автоматическом изменении крутящего момента на основе внешних сопротивлений, фильтрации крутильных колебаний и уменьшении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии, и увеличении за счет этого долговечности и надежности трансмиссии поршневого мотора.

Главный недостаток таких трансмиссий – достаточно низкий коэффициент полезного действия из-за недостаточно большого КПД гидротрансформатора. Если КПД гидропередачи не меньше 0.8, диапазон изменения крутящего момента не выше трех, что заставляет иметь механический редуктор на 3-5 передач, включая передачу заднего хода. Необходимо располагать специальной системой охлаждения, а также подпитки гидроагрегата, что увеличивает габаритные размеры моторно-трансмиссионного отдела. Без фрикционов или специальных автологов пуск двигателя с буксира и торможением двигателем не обеспечивается.

Трансмиссии гидромеханического типа активно применяются в западном тракторостроении – «Леопард-2» (ФРГ), М1 «Абрамс» (США). В трансмиссиях перечисленных танков в основном приводе, кроме гидромеханических передач, также применяются в дополнительном приводе гидростатические передачи для выполнения поворота. Гидромеханической передачей оснащен дизель-поезд под названием Д1 венгерского производства, работающий на постсоветском пространстве ЖД-техники.

Гидравлическая трансмиссия

Трансмиссией гидравлического типа в транспортной технике является такая трансмиссия, в которой переключения осуществляются не механическим методом, а гидравлическими аппаратами, т.к. чисто гидравлические трансмиссии встречаются довольно редко. Трансмиссия такого типа оборудована КПП с вторичным и первичным валами, а также, как и в обычной КПП, несколькими парами зубчатых колес, но включение необходимой пары в рабочий процесс выполняет не фрикционная или кулачковая муфта, а гидромуфта или же гидротрансформатор, который заполняется для включения передачи.

Главное достоинство трансмиссии такого типа – включение передач совершенно безударное и полное отсутствие механических муфт, стабильно работающих в процессе передачи больших крутящих моментов (к примеру, на тепловозах), главный минус – необходимость монтажа отдельной гидромуфты для каждой передачи. Из-за своих особенностей гидропередача применяется в основном на железнодорожной технике. Из отечественных разновидностей техники гидропередачей оснащены, к примеру, дизель-поезд ДР1, маневровые тепловозы ТГМ6 и ТГМ4.

Гидростатическая трансмиссия

В трансмиссии гидростатического типа для передачи мощности применяется аксиально-плунжерные гидромашины. Преимущества данной трансмиссии – небольшая масса и габариты машин, отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, благодаря чему удается разносить их на достаточно значительные расстояния и придавать гораздо большее число степеней свободы. Главный минус гидрообъемной передачи – высокие требования к чистоте жидкости, участвующей в рабочем процессе, а также повышенное давление в гидролинии.

Гидростатическая передача применяется на дорожно-строительных машинах (в основном в катках, так как там необходимо обеспечивать достаточно большое передаточное число, а также очень часто приводить вальцы с торца, затруднено построение механической передачи), как вспомогательная – в авиационной технике, металлорежущих станках, тепловозах.

Электромеханическая трансмиссия

Трансмиссии электромеханического типа состоят из тягового электромотора (или нескольких), электрического генератора, электрической системы контроля, а также соединительных кабелей. Главным достоинством трансмиссий электромеханического типа является обеспечение более широкого диапазона автоматического изменения силы тяги и крутящего момента, а также отсутствие кинематической жесткой связи между механизмами электротрансмиссии, что дает возможность создать разные компоновочные схемы.

Главными минусами, которые препятствуют распространению трансмиссий электрического типа, являются большая масса, габариты и цена (особенно если применяются электромашины постоянного тока), меньший КПД (по сравнению с механической). Но с развитием электротехнической промышленности, широким распространением индукторного, вентильного, синхронного, асинхронного и других разновидностей электропривода открывается все больше новых возможностей для электромеханических трансмиссий.

Данные трансмиссии широко используются в тепловозах, тракторах, карьерных самосвалах, морских судах, военной технике, самоходных механизмах, немецких военных машинах «Мышонок» и «Фердинанд», а также автобусах, которые с трансмиссией этой разновидности более правильно называются теплоэлектробусы, к примеру, ЗИС-154.

На современных автомобилях, по большей части, используется трансмиссия механического типа. Трансмиссия механического типа, в которой изменение крутящего момента происходит в автоматическом режиме, называется автоматической трансмиссией.

На этом классификацию трансмиссий можно считать рассмотренной.

Трансмиссия автомобиля Принцип работы трансмиссии

Урок 6 — трансмиссия, виды коробок передач, механическая, автоматическая, типтроник, вариатор

Источник http://www.kolesa.ru/article/kak-rabotaet-mehanicheskaja-korobka-peredach-podrobno-i-nagljadno-2015-10-07
Источник Источник Источник Источник http://online.favorit-motors.ru/article/mkpp
Источник http://seite1.ru/zapchasti/chto-takoe-transmissiya-i-kak-ona-rabotaet-foto-video/.html

Как работает механическая коробка передач подробно и наглядно

Как просто убить механическую коробку передач

Почти остался месяц до того момента, когда в автошколе у меня начнется экзамен. Не могу сказать о своих успехах в вождении, потому что с инструктором все дается гораздо легче, чем без него. Мне кажется,если я сяду за руль без него, то я сразу забуду где я нахожусь и что надо делать.

Скажем так, мой инструктор не совсем рад, что он работает именно им, потому что ученики убивают его коробку передач ( и сцепление заодно). В том числе и я… Иногда он так бесится, когда я сцепление не дожимаю, хотя сам не отдает себе отчет в том, что за двойное занятие у меня нога с непривычки начинает колбасится. Причем, до такого момента, что я не чувствую, нажала ли я педаль или нет. В общем, по городу езжу хорошо (как мне кажется), но вот переживаю за развороты. Если меня попросят развернуться, то сделаю я это обязательно в неправлиоьном месте))))

Вернемся к коробке. тут как по заказу мне на глаза попалась статься «ТОП 6 ошибок, убивающих механическую коробку передач».
В общем, этот пост будт посвящен тому, чего с машиной делать НЕ надо) Осталось только выучить!

Включение передач без сцепленияЗвучит весьма странно, учитывая вид коробки передач, но новички и драйверы, которые долгое время ездили на “автомате”, часто забывают выжимать сцепление при переключениях.В результате сильный хруст, и быстрое осознание допущенной ошибки.
Коробка же в эти моменты испытывает непредусмотренные нагрузи в веду того, что в момент переключения коробка не отсоединена от двигателя, а значит находится под нагрузкой. Порой такие шалости заканчиваются слизыванием или, что еще хуже, откалыванием фрагментов зубьев шестерней. В последствии чего механизм сам себя “размалывает” и выход из стоя МКПП просто неизбежен.Выжатое сцепленияМногие автолюбители систематически удерживают педаль сцепления выжатой продолжительное время. К примеру, когда стоят на светофорах или просто остановились. Это, на первый взгляд, безобидное действие приводит к повышенному износу диска сцепления, но больше всего “страдает” выжимной подшипник, который без устали вынужден вращаться под нагрузкой. В результате он быстро приходит в негодность (гудит), в следствии чего потребуется немедленная его замена, ведь возникает риск, что он “разлетится” прям на ходу. Кстати, для его замены придется снимать коробку, что весьма не дешевое удовольствие. Включение задней передачи без полной остановкиКлассика жанра, драйвер пытается быстро развернуться во дворе, в спешке включая то первую, то заднюю передачи. Мы же слышим неприятный скрежет, при явных попытках включить заднюю.Причина банальна, пилот пытается включить заднюю, не выполняя полною остановку. Это крайне негативно сказывается на зубьях шестерней задней передачи, которые медленно приходят в негодность, ввиду слизывания их с одной стороны. Если такая ошибка станет постоянной, задняя передача от раза к разу станет включатся все хуже, в плоть до полного выхода из строя. Понижение передачи на две и более Ввиду того, что в МКПП функция выбора передач возложена на водителя, возникает большая вероятность включения неподходящей ступени. В случаи с понижением передач, это особо опасно. Ведь если скорость вращения колес окажется выше, чем максимально возможная на выбранной водителем передаче (отсечка) – при отпускании сцепления произойдет дичайшее торможение двигателем. В результате чего, может не только “обделаться” коробка и сцепление, но и в двигателе перескочить через пару зубьев ремень ГРМ (цепь не исключение, но реже), или вовсе порваться (как правило дорогостоящий ремонт).Кроме того, при таком резком торможении мотором, ведущие колеса на мгновение замедлятся, несопоставимо скорости авто, что может послужить причиной срыва с траектории авто в повороте, особенно зимой.Если вы эксплуатируете механику, вы должны знать, на какой передаче какая “максималка”, и избегать “неправильных” понижений передач.Рука на рычаге Многие водители при передвижении держат руку на рычаге переключения передач, словно на подлокотнике. С одной стороны оно вроде бы и удобно, с другой разбалтывает механизм и “убивает” вилочки непосредственно передвигающие муфты в коробке передач. Те, кто хотят сберечь коробку, должны понимать, что в процессе езды машина хаотично колеблется и водитель не сознательно держится за все, на чем лежат руки. В итоге нагрузка на рычаг оказывается не такая уж и маленькая, и коробка теряет изначальную “тугость” Приотпущенное сцепление Как вы знаете, сцепление – неотъемлемая часть МКПП. Оно участвует в процессе переключение передач (разобрали выше) и “трогания” с места. Наиболее пагубным является пробуксовывание диска сцепления в момент старта. Поскольку весь узел сильно нагревается и элементарно изнашивается за счет трения. Некоторые водители об этом не знают, неправильно пользуются сцеплением, чем значительно сокращая срок его службы. К примеру, стоя на подъеме в тянучке, удерживают машину на месте за счет не полного схватывая сцепление (педаль сцепления не отпущена полностью) или заезжают на бровку/преграду не за счет инерции (малым ходом), как нужно. А за счет момента схватывания сцепления. Увы, но так сцепление не отслужит положенный срок. А работы по его замене выльются в копеечку, ведь оплатить придется не только новые запчасти, но и демонтаж коробки. Итоги Каждый сам принимает решение, обращать внимание на все вышесказанное или нет. От себя же добавлю, что ввиду конструктивных особенностей, механика сама по себе очень надежна, и единственное, что ее может быстро “угробить” – неправильные действия водителя. Следите за своим железным другом, и он вас никогда не подведет.

Tags: Как работает механическая коробка передач подробно и наглядно

Доступное описание устройства и принципа работы механической коробки передач. Перевод видео Manual Transmission,…

АВТО-КЛУБ | Автор топика: Stina

Механическая коробка передач.

Механическая коробка передач (МКПП) представляет собой набор шестерен, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. Чем больше число передач, тем лучше автомобиль «приспосабливается» к различным условиям движения.

Преимущества:

Наименьшая по сравнению с другими типами КПП стоимость и масса;
Высокие КПД, топливная экономичность и динамика разгона;
Простота и отработанность конструкции, а следовательно — высокая надежность;
Не требуют дорогостоящих расходных материалов, просты в обслуживании;
Благодаря жесткой связи двигателя с ведущими колесами, водитель может более эффективно использовать автомобиль при передвижении в гололедицу, по грязи и бездорожью;
МКПП допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии, поэтому такой автомобиль легко пускается «с толкача» и может буксироваться на любое расстояние с любой скоростью.

Недостатки:

Утомляющее водителя переключение передач, особенно в городском цикле и движении в пробках, необходимость навыка для правильного выбора передачи и плавного переключения передач без рывков;
Ступенчатое изменение передаточного отношения;
Малый ресурс сцепления.
Ступенчатые механические коробки передач выполняются по двум схемам: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных и заднемоторных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы этих коробок передач имеют различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

• Трехвальная коробка передач

Как следует из названия, такая коробка имеет три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.
Ведущий вал соединяется со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Далее крутящий момент передается через шестерню, находящуюся на валу в жестком зацеплении, на промежуточный вал.
Промежуточный вал расположен параллельно ведущему валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.
Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Такое расположение осуществляется за счет подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Жёсткой связи они не имеют и вращаются независимо друг от друга. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и свободно вращается на нем. Между шестернями ведомого вала располагаются муфты синхронизаторов. Муфты имеют жесткое зацепление с ведомым валом, но могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На торцах муфты имеют зубчатые венцы, которые могут входить в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах (кроме заднего хода).
Шестерня ведущего вала, блок шестерен промежуточного и ведомого вала находятся в постоянном зацеплении. При нейтральном положении рычага переключения крутящий момент от двигателя на ведомый вал не передается, а его шестерни свободно вращаются. При перемещении рычага КПП, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора, который обеспечивает выравнивание (синхронизацию) угловых скоростей шестерни ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. После этого, зубчатый венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Ведомый вал передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом. При соединении синхронизатором первичного и вторичного валов (минуя шестерни) образуется прямая передача. Передаточное число прямой передачи равно единице. На прямой передаче шестерни вращаются вхолостую и не изнашиваются, коробка работает с максимальным КПД. Движение задним ходом обеспечивается за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси. Шестерни трехвальной коробки передач обычно (кроме первой передачи и передачи заднего хода) делают косозубыми. Такие шестерни обладают повышенной прочностью, более долговечны и бесшумнее в работе, чем прямозубые.
Посмотреть анимированное изображение.

• Двухвальная коробка передач

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен, а не одна шестерня, как в трехвальной коробке. Промежуточный вал отсутствует. Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.
Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Однако прямой передачи в двухвальной коробке нет. Каждая передача, кроме заднего хода, создается одной парой шестерен, а не двумя, как в трехвальной коробке. Это повышает КПД двухвальной коробки, но не позволяет добиться большого передаточного числа. Поэтому и применяется она только в легковых автомобилях.

• Как работает синхронизатор

Синхронизатор служит для бесшумного переключения передач путем выравнивания угловых скоростей включаемых элементов. Он состоит из ступицы 1, муфты 2, двух блокировочных колец 3, трех сухарей 4, двух проволочных колец 5. Ступица устанавливается на шлицах вторичного вала и жестко фиксируется. На ступице нарезаны наружные зубья и пазы под сухари. Муфта расположена на зубьях ступицы и в среднем положении удерживается сухарями, выступы которых входят во внутреннюю кольцевую канавку муфты. Сухари прижимаются к муфте упругими кольцами (как вариант, вместо колец могут использоваться подпружиненные шарики). Бронзовые блокировочные кольца имеют наружные зубья со скосами и впадины под сухари; ширина впадин несколько больше ширины сухарей. Кольцо может провернуться относительно ступицы на величину разницы ширины паза кольца и ширины сухаря. Для увеличения сил трения на конической поверхности кольца нарезана резьба и выполнены продольные канавки.
Работает синхронизатор следующим образом. При включении передачи вилка переключения перемещает муфту в направлении шестерни включаемой передачи. При перемещении муфты усилие через сухари передается на одно из блокировочных колец, которое вместе с муфтой перемещается относительно ступицы в сторону включаемой шестерни до соприкосновения с ее конической поверхностью. Вследствие разности угловых скоростей включаемой шестерни и ведомого вала на конических поверхностях возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора его в сухари. При этом зубья блокировочного кольца станут напротив зубьев муфты и дальнейшее перемещение муфты становится невозможным. После выравнивания угловых скоростей шестерни и синхронизатора сила, сместившая блокировочное кольцо, исчезает; под действием усилия водителя оно вернется в первоначальное положение, чему способствуют скосы на зубьях муфты и кольца. После этого муфта свободно проходит между зубьями блокировочного кольца и соединяется с зубьями малого венца включаемой шестерни. При этом гребни сухарей выходят из кольцевой проточки муфты, а сухари утапливаются, преодолевая упругую силу кольцевых пружин. Шестерня жестко соединяется со вторичным валом, передача включается. Весь процесс занимает время порядка милисекунд. С помощью одного синхронизатора можно поочередно включать две передачи в коробке.

• Механизм переключения

Конструкция механизма переключения передач зависит от конструкции автомобиля. В заднеприводных рычаг располагается непосредственно на корпусе коробки передач. В этом случае весь механизм переключения расположен внутри корпуса коробки и рычаг напрямую воздействует на него. Плюсы такой схемы – простота, более чёткое переключение передач, меньший износ в процессе эксплуатации. Недостаток — такой привод непригоден для использования на большей части переднеприводных и всех заднемоторных автомобилях. В этом случае применяется иная схема механизма переключения: рычаг располагается дистанционно (напольно, на рулевой колонке или на панели приборов) и связан с коробкой передач при помощи расположенных вне ее корпуса тросов либо тяг (называемых обычно «кулисой»). Плюсы такого решения — удобное расположение рычага КПП, отсутствие его вибрации и практически полная свобода в компоновке автомобиля. Однако, дистанционный привод менее долговечен и со временем допускает разбалтывание, что требует его регулировки или замены. Кроме того, чёткость переключения передач с таким механизмом переключения хуже, чем при непосредственном расположении рычага на корпусе КПП.
Несмотря на различия в конструкции привода включения передач, механизм включения в большинстве коробок передач имеет одинаковое устройство. Он состоит из подвижных штоков 1, расположенных в крышке коробки передач, и закрепленных на каждом штоке вилок 2. Вилки своими концами входят в пазы муфт синхронизаторов, а вилка включения заднего хода — в кольцевую проточку шестерни заднего хода. Также в любой коробке передач предусмотрены устройства, предохраняющие от неполного включения, самовыключения передачи и одновременного включения двух передач.
КПП с непосредственным приводом включения передач
При расположении рычага переключения 3 непосредственно на корпусе коробки передач его нижний конец входит в пазы головок подвижных штоков. Поперечное перемещение рычага, находящегося в нейтральном положении, приводит к выбору необходимого штока (передачи), а продольное — вызывает смещение штока, закрепленной на нем вилки и включение требуемой передачи.
Для удержания штока в нейтральном или включенном положении в нем выполнены гнезда, к которым поджимается пружиной шарик фиксатора. Штоки имеют по три гнезда под шарик фиксатора: среднее служит для удержания штока в нейтральном положении, а крайние — для фиксации одной из включенной передач. Шток вилки включения заднего хода имеет два гнезда: одно для фиксации штока в нейтральном положении, другое — во включенном положении передачи заднего хода.
Чтобы исключить одновременное включение двух передач, в приводе имеется замковое устройство. Один из вариантов его конструкции — три блокировочных сухаря 4. Два крайних сухаря установлены в отверстия задней стенки картера, а средний — в отверстии среднего штока. У штоков имеются гнезда для сухарей. При перемещении одного из крайних штоков он выдавливает из своего гнезда сухарь, который, перемещаясь, входит в гнездо среднего штока и одновременно сдвигает два других сухаря, блокируя и второй крайний шток. При перемещении среднего штока, он прижимает два крайних сухаря в гнезда крайних штоков. Тем самым неподвижные штоки оказываются в запертом положении.
КПП с дистанционным приводом включения передач
Если рычаг коробки передач располагается дистанционно, то, как уже упоминалось, он соединяется с коробкой с помощью тросов или тяг 1, которые через шток выбора передач 2 воздействуют на механизм выбора передач 3. На конце штока выбора передач крепится двуплечий рычаг 4, который при перемещении штока поворачивает трехплечий рычаг 5 механизма выбора передач. Трехплечий рычаг перемещает шток выбранной передачи с закрепленной на нем вилкой. Одно плечо трехплечего рычага служит для включения передач переднего хода, другое для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. Блокировочные скобы 6 предназначены для предотвращения одновременного включения двух передач. Механизм включения передач состоит из штоков, вилок и шариковых фиксаторов.

• Уход и эксплуатация

При эксплуатации коробки передач необходимо следить за уровнем масла в картере и доливать его в случае необходимости. Полная замена масла производится в сроки, указанные в инструкции по эксплуатации автомобиля. При грамотном обращении с рычагом переключения передач и периодической замене масла в картере коробки, она не напоминает о себе практически до конца срока службы автомобиля. Обычно неисправности и поломки в коробке передач появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, то когда-нибудь обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы, да и сами валы с шестернями. Передачи надо переключать спокойным плавным движением, с небольшой паузой в нейтрали для того, чтобы сработали синхронизаторы.
Основные неисправности коробки передач:
Подтекание масла может быть следствием повреждения уплотнительных прокладок, сальников и ослабления крепления крышек картера;
Шум при работе коробки передач может возникнуть из-за неисправного синхронизатора, износа подшипников, шестерен и шлицевых соединений;
Затрудненное включение передач может происходить из-за поломок деталей механизма переключения, износа синхронизаторов или шестерен;
Самовыключение передач случается из-за неисправности блокировочного устройства, а также при сильном износе шестерен или синхронизаторов.

• Трансмиссионные масла

В механических КПП и ведущих мостах заднеприводных автомобилей применяются трансмиссионные масла (в переднеприводных, как правило, используется моторное масло). Трансмиссионные масла работают в гораздо более легких условиях, чем моторные. Основное требование к ним — способность создавать прочную масляную пленку, выдерживающую большие нагрузки в зоне контакта деталей. Аналогично моторным маслам, трансмиссионные классифицируются по уровню эксплуатационных свойств API и классу вязкости SAE.
Согласно классификации API трансмиссионные масла делятся на пять классов: GL-1, GL-2, GL-3, GL-4, GL-5. Первые три класса применяются в тракторах, сельскохозяйственных машинах и грузовых автомобилях. Масла класса GL-4 предназначены для для механических коробок передач, раздаточных коробок и главных передач с цилиндрическими шестернями, GL-5 – для гипоидных передач. Бытует заблуждение, что масла класса GL-5 выше качеством, чем GL-4. Это не так! У них разные области применения. Масла для гипоидных передач содержат специальные противоизносные и противозадирные присадки, которые разрушительно действуют на цветные металлы. Поэтому если залить такое масло в коробку передач, оно неизбежно выведет из строя ее синхронизаторы.
Вязкость по SAE определяет температурный диапазон использования масла. Маркировка трансмиссионных масел аналогична маркировке моторных масел. Классификация содержит четыре зимних класса и пять летних. На практике сезоные масла применяют очень редко: срок их службы довольно велик, и проводить два раза в год замену не выходившего свой ресурс продукта экономически невыгодно. Поэтому в подавляющем большинстве случаев используются всесезонные масла. Самые распространенные для умеренного климата масла с верхним индексом вязкости 90. При выборе масла по низкотемпературному индексу ориентируются на следующие рекомендации: 75W-90 для суровых зим, 80W-90 для умеренных температур и 85W-90 для теплых зим.
Трансмиссионные масла выпускают на минеральной или синтетической основе.

Юрий (Stina)

Наталья Налобина (Трушникова)

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно …

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно. Какой автомобильный агрегат приходит на ум сразу после двигателя? Что внушает …

Как работает механическая коробка передач

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно. — DRIVE2

Какой автомобильный агрегат приходит на ум сразу после двигателя? Что внушает ужас и трепет ученикам автошкол, но вызывает довольную улыбку на лицах водителей со стажем? С каким механизмом многие из нас работают по несколько часов в день, порой даже не подозревая о принципе его внутреннего устройства? Да, ответ лежит на поверхности: это механическая коробка передач. Рассказав об основных проблемах, возникающих с автоматическими коробками передач, разобравшись с мифами и слухами о бесступенчатых трансмиссиях, мы решили: хватит незаслуженно обделять вниманием самую главную, простую и, несмотря ни на что, популярную вариацию механизма, превращающего мотор из котла для сжигания топлива в сердце автомобиля.

Наглядное пособиеСпециально для этого материала компания «PacPac» предоставила конструктор «FischerTechnik», схематично показывающий принцип работы механической коробки передач, и мы даже смогли его собрать. Обратим особое внимание на то, что он передает лишь самые базовые свойства, совершенно не учитывая ряд явлений, происходящих в реальной автомобильной КПП: в нем нет ни муфт, ни вилок, ни синхронизаторов, а выбор передачи реализуется посредством перемещения собственно первичного вала. Если бы это была реальная металлическая «механика», она прожила бы совсем недолго, разлетевшись уже после нескольких десятков переключений. Тем не менее, взглянув на эту маленькую бесстрашную «коробочку передачек», лихо подтыкающую их без синхронизации в неподвижный вторичный вал, можно увидеть и понять основное предназначение агрегата: давать возможность менять передаточное отношение при помощи шестерней различного размера. А это уже что-то.

Конструктор FischerTehnik, демонстрирующий принцип работы МКПП

Изобретая велосипедНачиная повествование о коробке передач, стоит вкратце разобраться – а зачем вообще она нужна? Ведь всем известно, что главное в машине – двигатель, так неужели нельзя напрямую передать выполняемую им работу на колеса, не выдумывая сложных схем с кучей шестерней, третьей педалью в салоне и рычагом, который надо постоянно ворочать? К сожалению, нет.

От велосипеда к автомобилю

А теперь – к самой коробке передачПринципиально от велосипедной трансмиссии автомобильная коробка передач отличается типом привода: если в первой используется цепь, то вторая имеет в своей основе шестеренный механизм. В целом же суть у них одна: и там, и там шестерни (звезды) имеют неодинаковые размеры, обеспечивая разное передаточное отношение. Кстати, изначально, в ранних КПП они были простыми прямозубыми, а позже стали косозубыми, так как в этом случае обеспечивается более тихая их работа.

Включаем передачуВключение передачи означает соединение одной из шестерней вторичного вала с ним самим, чтобы они начали вращаться вместе. Осуществляется это так: между шестернями располагаются специальные муфты, которые могут перемещаться вдоль вала, но вращаются вместе с ним. Они выполняют роль «замков», при помощи зубчатых венцов на своих соприкасающихся торцах жестко соединяющих вал с шестерней, к которой примыкает муфта. Она приводится в движение вилкой – этакой «рогаткой», которая, в свою очередь, соединена с рычагом КПП – тем самым, которым орудует водитель. Привод КПП может быть разным: рычажным (с использованием металлического вала), тросовым и даже гидравлическим (такой используют на грузовиках).

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача

СинхронизаторыДля начала представим себе переключение передачи при движении автомобиля. Муфта, отходя от шестерни, разблокирует ее и пойдет к соседней (либо же в дело вступит другая муфта, между другими шестернями). Казалось бы, никаких проблем тут нет… Однако все не так гладко: ведь муфта (и, соответственно, вторичный вал) теперь имеет одну скорость вращения, заданную предыдущей ведомой шестерней, а шестерня следующей передачи – другую. Если просто резко совместить их, произойдет удар, который, хоть и моментально уравняет скорости, ничего хорошего не принесет: во-первых, шестерни и их зубья могут банально повредиться, а во-вторых, переключать передачи таким образом – вообще не лучшая затея. Как же быть? Ответ прост: перед включением передачи скорости движения шестерни и муфты нужно синхронизировать.

Прямая и повышающая передачиПереходим к следующему пункту. Представим себе, что, постепенно разгоняясь, мы достигли такой скорости движения автомобиля, при которой двигатель в состоянии обеспечить то, о чем мы говорили в самом начале, – непосредственное вращение колес без помощи дополнительных шестерней. Какое решение этой задачи будет наиболее простым? Вспоминая, что первичный и вторичный вал в трехвальной КПП располагаются на одной оси, мы приходим к простому выводу: нужно соединить их напрямую. Таким образом мы добиваемся желаемого результата: скорость вращения маховика двигателя совпадает со скоростью вращения вторичного вала, непосредственно передающего крутящий момент на колеса. Идеально! При этом передаточное отношение, очевидно, составляет 1:1, поэтому такая передача называется прямой.

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Вторая передача

Задний ходНу вот, с тем, как ехать вперед, мы разобрались, а как же реализовать задний ход? Ведь вращение маховика не изменишь, а значит, и первичный вал будет всегда вращаться строго в одном направлении. На самом деле, здесь все еще проще.

На видео: коробка передач FischerTechnik, задняя передача

Двухвальные коробки передачКак мы и обещали, от трехвальной КПП перейдем к двухвальной. На самом деле различий в их устройстве и работе – минимум. Главное заключается в том, что промежуточный вал отсутствует, а его роль в полном объеме берет на себя первичный. На нем располагаются неподвижные шестерни, и он же напрямую передает крутящий момент на вторичный вал.

Вместо заключенияРазумеется, в этом материале мы оставили за бортом некоторые технические тонкости и нюансы. Точное устройство синхронизаторов с сухарями, пружинами, шариками и стопорными кольцами, особенности эксплуатации несинхронизированных КПП, различия и преимущества существующих типов привода муфт включения передач – все это было сознательно оставлено в стороне, чтобы не перегружать детальной информацией тех, кто только пытается разобраться в принципах работы «механики». Как раз для такой аудитории этот текст и написан – вряд ли человек, знакомый с внутренним устройством коробки передач, почерпнет из него что-то новое. А вот для новичков, желающих узнать, что же там, на другом конце салонного рычага МКПП, статья может быть полезна. Ведь знания дают не только теоретическую подкованность – теперь многим станет ясно и то, как правильно эксплуатировать свой автомобиль: почему не стоит включать передачи, не предназначенные для движения на выбранной скорости, почему не стоит торопиться в переключениях или изображать раллийного гонщика с «секвенталкой» при эксплуатации гражданского автомобиля в обычных городских условиях, почему все же нужно менять масло не только в двигателе, но и в коробке передач. И если кто-то задумается или сделает для себя новые выводы – значит, все это было написано не зря. А это, как известно, самое важное.

Устройство механической коробки передач и как она работает

Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания имеет в своей конструкции коробку передач. Существует множество разновидностей этого агрегата, но наиболее распространенным типом является механическая коробка передач (МКПП). Ею оснащаются как отечественные, так и зарубежные автомобили.

Назначение МКПП

Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

Современная МКПП

Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

Принцип работы и устройство

Коробка передач является многоступенчатым закрытым редуктором. Косозубые шестерни имеют возможность поочередно быть в зацеплении и менять частоту оборотов между входным валом и выходным. В этом заключается принцип работы коробки передач.

Сцепление

Механическая коробка работает в паре со сцеплением. Этот узел позволяет временно разъединять мотор от трансмиссии. Такая операция дает возможность безболезненно переключить передачи (ступени) не выключая обороты двигателя.

Блок сцепления необходим, так как через МКПП проходит значительный крутящий момент.

Шестерни и валы

В любой КПП традиционной конструкции располагаются параллельно оси валов, на которых базируются шестерни. Общий корпус принято называть картером. Наиболее популярными являются трехвальные и двухвальные компанийки.

В трехвальных имеется три вала:

первый – ведущий;
второй – промежуточный;
третий – ведомый.

Первый вал соединен со сцеплением, на его поверхности нарезаны шлицы, по которым перемещается ведомый диск сцепления. С этой оси вращение передается на промежуточную ось, жестко соединенную с шестерней первичного вала.

Ведомый вал МКПП имеет специфическое расположение. Он соосен с ведущим и соединен с ним через подшипник, находящийся внутри первого вала. За счет этого обеспечивается их независимое вращение. Блоки шестеренок с ведомой оси не имеют жесткой фиксации с ним, а также шестерни разграничены специальными муфтами-синхронизаторами. Последние как раз жестко сидят на ведомом валу, но способны перемещаться вдоль оси по шлицам.

Торцы муфт оснащены зубчатыми венцами, способными соединяться с такими же венцами, расположенными на торцах шестерен ведомого вала. Современное устройство коробки передач предполагает наличие таких синхронизаторов на всех передних передачах.

Во время включения нейтрального режима происходит свободное вращение шестерен, а все муфты-синхронизаторы находятся в разомкнутом положении. Когда водитель выжмет сцепление и переключит рычаг на одну из ступеней, то в это время вилка в КПП перемещает муфту в зацепление со своей парой на торце шестерни. Так шестеренка жестко фиксируется с валом и не прокручивается на нем, а обеспечивает передачу вращения и усилия.

Читайте также: Плюсы и минусы роботизированной коробки передач

От ведомого вала осуществляется передача крутящего момента и оборотов на ведущие колеса через карданный вал (на заднем приводе) или через редуктор и ШРУСы (на переднем приводе). Когда синхронизатор зацепляет напрямую ведущий и ведомый валы без участия шестеренок, то при этом коробка обеспечивает максимальный КПД. Для задней скорости установлена промежуточная «паразитная» шестерня, меняющая вращение на обратное.

В большинстве МКПП применяются шестерни с косым зубом, способные выдерживать большие усилия, чем прямозубые, также они менее шумные. Изготавливаются они из высоколегированной стали, после чего проводится закалка на ТВЧ и нормализация для снятия напряжений. За счет этого обеспечивается максимальный срок службы.

Для двухвальной коробки также предусмотрено соединение ведущего вала с блоком сцепления. В отличие от трехосной конструкции на ведущей оси располагается блок из шестеренок, а не одна. Промежуточного вала нет, а параллельно ведущему идет ведомый вал. Шестерни на обеих осях свободно вращаются и находятся все время в зацеплении.

Ведомый вал оснащен жестко закрепленной ведущей шестеренкой главной передачи. Между остальными шестеренками располагаются синхронизационные муфты. Такая схема механической коробки передач в плане работы синхронизаторов схожа с трехвальной схемой. Разница заключается в отсутствии прямой передачи, и в том, что каждая ступень имеет лишь одну пару соединенных шестеренок, а не две пары.

Двухвальное устройство механической коробки передач имеет больший КПД, чем трехвальное, однако, имеет ограничение по повышению передаточного числа. За счет такой особенности конструкция применяется лишь в легковых автомобилях.

Синхронизаторы

Все современные механические коробки переключения передач оснащены синхронизаторами. Без них на машинах приходилось делать двойной выжим, чтобы окружные скорости шестерен сравнялись, и обеспечилась возможность переключения ступеней. Также синхронизаторы не ставятся на КПП с большим числом передач, иногда до 18 ступеней, характерным для спецтехники, так как это технически невозможно. Для быстроты переключения скоростей спортивные авто могут в МКПП не иметь синхронизаторов.

Синхронизатор МКПП

Легковые автомобили, используемые большинством водителей, оснащены синхронизаторами, так как работает коробка передач автомобиля без них менее дружелюбно. Эти элементы обеспечивают бесшумность эксплуатации и выравнивание скоростей шестеренок.

Внутренний диаметр ступицы имеет шлицевые пазы, благодаря которым осуществляется перемещение вдоль оси вторичного вала. При этом такая жесткость обеспечивает передачу больших усилий.

Работает синхронизатор таким способом. Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Работа синхронизаторов

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Процесс переключения передач

За процедуру переключения отвечает соответствующий механизм. Для автомобилей, имеющих задний привод, рычаг устанавливается непосредственно на корпусе МКПП. Весь механизм прячется внутри корпуса агрегата, а ручка переключения непосредственно управляет им. Такое расположение имеет свои достоинства и недостатки.

Читайте также: Как заменить подвесной подшипник карданного вала

Плюсы:

простое в конструкционном плане решение;
обеспечение четкости переключения;
более долговечная конструкция для эксплуатации.

Минусы:

нет возможности для применения конструкции с задним расположением мотора;
не используется на переднеприводных автомобилях.

Машины с передним ведущим мостом оборудуются рычагом переключения передач в таких местах:

напольно между водительским и передним пассажирским креслом;
на рулевой колонке;
в районе панели приборов.

Дистанционное управление коробкой для переднеприводных авто осуществляется при помощи тяг или кулис. У такой конструкции также есть свои особенности.

Плюсы:

комфортное более независимое расположение рычага для переключения передач;
вибрация от коробки не передается на рычаг МКПП;
обеспечивается большая свобода для дизайна и инженерной компоновки.

Минусы:

меньшая долговечность;
со временем могут появляться люфты;
требуется периодическая квалифицированная регулировка тяг;
четкость менее точная, в отличие от расположения непосредственно на корпусе.

Хотя существуют различные приводы для механизма включения/выключения передач, но сам механизм в большинстве КПП имеет схожую конструкцию. В его основе подвижные штоки, которые находятся в крышке корпуса, а также вилки, жестко зафиксированные на штоках.

Механизм переключения передач Лада Гранта

Вилки полукругом входят в проточку муфты синхронизатора. Дополнительно в МКПП располагаются приспособления, которые уберегут механизм от недовключения либо от самовольного выхода из зацепления шестерен, а также от одновременной активации двух ступеней.

Преимущества и недостатки механических коробок передач

Все типы механизмов обладают своими достоинствами и недостатками. Рассмотрим их у МКПП.

Достоинства:

конструкция обладает наименьшей стоимостью при сравнении с аналогами;
в отличие от гидромеханической имеет меньшую массу и более высокий КПД;
не нуждается в особых условиях охлаждения по сравнению с автоматическими КПП;
среднестатистическое авто с МКПП обладает более экономичными параметрами и динамикой разгона в отличие от среднего автомобиля с АКПП;
простота и инженерная отработанность конструкции;
высокая степень надежности и большой эксплуатационный ресурс;
не нуждается в специфическом обслуживании и дефицитных расходных либо ремонтных материалах;
водитель имеет более широкий диапазон использования техник вождения в экстремальных условиях гололедицы, бездорожья и т.д.;
авто легко заводится толканием и может буксироваться с любой скоростью и на любое расстояние;
есть техническая возможность полного разобщения мотора и трансмиссии в отличие от гидромеханической АКПП.

Недостатки:

для переключения передачи используется полное разобщение силовой установки и трансмиссии, что сказывается на времени операции;
необходимы специфические навыки вождения для обеспечения плавности переключения передач;
неспособность плавного переключения передаточного отношения, так как количество ступеней ограничено обычно числом от 4 до 7;
невысокий ресурс узла сцепления;
у водителя при длительном управлении автомобилем с МКПП появляется большая утомляемость, чем при езде на «автоматической» трансмиссии.

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%.

Механическая коробка передач устройство как правильно переключать передачи

Все автомобили с двигателями внутреннего сгорания непременно оснащены коробками передач. Любой автолюбитель знает, сколько всего существует и каких разновидностей этого устройства, а также принимает факт, что самой распространенной на сегодняшний день является механическая коробка передач. Ее краткое обозначение – МКПП. Основное отличие, помимо конструкционных и показательных, заключается в том, что переключение передач полностью контролируется водителем. Разберемся подробнее, что собой представляет названная разновидность КП.

МКПП

Подробнее о том, что представляет собой «механика»

Как работает механическая КП? Что она из себя представляет? Давайте разберемся. Механическая коробка передач выполняет простую и понятную функцию: смена передаточного отношения скорости вращения колесам от мотора. Важная составляющая часть её – передаточный механизм зубчатого (чаще всего) вида. Мы уже выяснили, что функционирует механическая КП путем манипуляций водителя, который самостоятельно решает, какое в настоящий момент значение передаточных чисел требуется для корректной работы всего авто.Отсюда и название – механическая, что предполагает полностью ручное управление.

Принцип работы МКПП

В общем и целом, КП – это ступенчатые редукторы закрытого типа. В себе они содержат зубчатые шестеренки, которые в зависимости от востребованности в данный момент могут быть сцеплены и могут изменять обороты и меж входным и выходным валами, а так же их частоту.

Как работает механическая КП

Важно! «Проще говоря, принцип действия механической коробки передач состоит в том, что на различных ступенях входного и выходного валов происходит переключение (вручную) и соединение различных комбинаций шестеренок». Следует рассмотреть ещё один важный вопрос: устройство МКПП.

Устройство механической коробки передач

Стоит понимать, что сама по себе любая коробка передач не сможет функционировать отдельно от других, не менее важных узлов автомобиля. Одним из них является сцепление. Данный узел осуществляет разъединение мотора и трансмиссии в требуемый момент времени. Это позволяет осуществлять переключение передач без последствий для автомобиля при сохранении оборотов двигателя.Наличие сцепление и необходимость его применения обусловлена тем, что МКПП пропускает через свои шестерни большой по значению крутящий момент.Так же важно знать, что любая коробка передач при условии классической конструкции имеет оси валов, на которые нанизаны зубчатые шестеренки. О них мы упоминали ранее. Корпус при этом обычно называют «картером». А самыми распространенными компоновками являются трех- и двухвальные.

устройство МКПП

В первых расположены:

ведущий вал;
промежуточный вал;
ведомый вал.

Ведущий вал обычно соединяется со сцеплением, а уже по нему осуществляются перемещения особого диска (его называют диском сцепления). Далее вращение уходит к промежуточному валу, который крепко соединен с шестеренкой первичного вала.При рассмотрении конструктивных особенностей МКПП следует брать во внимание особое расположение ведомого вала. Часто он соосен с ведущей осью, и соединены они посредством подшипника, что находится внутри ведущего вала. Такое устройство обеспечивает независимость их вращений. Блоки шестерней с ведомого вала не зафиксированы, а сами шестерни ограничены специальными муфтами. Они так же могут смещаться по оси.При включенной нейтральной передаче обеспечивается свободное вращение шестеренок. Тогда муфты приобретают разомкнутое положение. После того, как водителем выжато сцепление, а передача переключена, скажем, на первую, специальная вилка в КП переместит муфту таким образом, что она зацепится за требуемую пару шестеренок. Так осуществляется передача вращения и усилия, направленного от двигателя.

Устройство механической коробки передач

От ведомой оси происходит передача крутящих моментов и оборотов двигателя посредством карданного вала (в случае с задним приводом) на ведущие колеса. В момент зацепления синхронизатором ведущего и ведомого вала при условии, что шестерни не участвуют в процессе, достигается наивысший коэффициент полезного действия.Для осуществления движения назад механика оснащена «паразитной» шестеренкой, приводя в действие которую водитель может сменить путь вращения на обратный.Многие из коробок передач механического типа снабжены косозубыми шестернями. Это обусловлено их способностью справляться с большими усилиями и при этом создавать меньше механического шума.Что касается 2-вальной КП, там точно так же предусматривается соединение ведущего вала со сцеплением. Разницей между двуосной и трехосной является наличие блока шестерней на ведущем валу. Ну и, конечно же, отсутствие промежуточного вала.На ведомой оси находится жестко закрепленная шестерня главной передачи. Другие из шестерней оснащены синхронизационными муфтами.

Такое устройство и принцип работы очень похожи с трехосной версией МКПП.Стоит отметить, что двухвальные механические коробки передач обладают большим коэффициентом полезного действия, но из-за особенностей своей конструкции и связанного с этим ограничения на допустимо возможное повышение передаточного числа используются только в легковых автомобилях.Также важным элементом в конструкции механических коробок переключения передач являются синхронизаторы.

Подробнее о МКПП

Ранее, когда первые образцы таких КП ими не оснащались, водителям приходилось осуществлять двойной выжим для равнения окружных скоростей шестерней. С появлением синхронизаторов эта необходимость исчезла.Следует отметить, что синхронизаторы не применяются для коробок передач с большим их числом (когда речь идет, скажем, о 18 ступенях), ведь с технической точки зрения комплектации такого формата просто невозможна. Так же для увеличения скорости переключения передач синхронизаторы не применяются при конструировании спорткаров.Синхронизаторы функционируют таким образом: когда управляющий переключает передачи, муфта смещается к нужной шестерне. Усилия поступают на блокировочное кольцо муфты, и при имеющейся силе трения поверхности зубьев начинают своё взаимодействие.Механическая коробка передач принцип работы имеет, как мы выяснили, доступный и ясный. Рассмотрим теперь вопросы, касающиеся переключение передач.

Переключение передач

Теперь, когда мы знаем, как работает коробка передач механического принципа управления, важно разобраться с самим процессом переключения. За этот процесс ответственным выступает специальный механизм.Автомобили с задним приводом оснащаются рычагом переключения именно на самой МКПП. Механизм же скрыт в корпусе, а рычаг позволяет производить управление. Этот вариант расположения характеризуется некоторыми преимуществами и недостатками. Среди достоинств:

доступность и простота с точки зрения конструкционных решений;
четкое переключение;
высокий срок службы.

К недостаткам относятся:

невозможность расположить мотор в задней части машины;
невозможность применения на автомобилях с передним приводом.

Если автомобили оснащены передним приводом, то рычаги предусмотрены на полу между сидением водителя и сидением пассажира, на панели руля или же на приборной панели.Конструктивные особенности в переключении передач автомобилей с передним приводом тоже обладают своими преимуществами и недостатками. Среди первых выделяются особенный комфорт в расположении и удобство переключения, отсутствие вибраций на рычаге, относительно высокая свобода с точки зрения дизайнерской и инженерной компоновки.

Переключение передач МКПП

Недостатки, главным образом, представлены относительно небольшой долговечностью, вероятностью возникновения люфтов, а так же потребности регулировки тяги. К тому же, такой вариант в конструкции и расположении рычага обладает меньше четкостью, чем при расположении на корпусе МКПП.Любому, кто интересуется темой разнообразия коробок передач, следует ознакомиться с плюсами и минусами конкретно механической КП, ведь она – это своего рода «мать» всех последующих вариантов исполнения и функционала коробок переключения.

Плюсы и минусы механических коробок передач

Разумеется, идеальной коробки передач просто не существует. Но несравненными преимуществами именно механической являются:

Относительная дешевизна конструкции по сравнению с аналогами.
Небольшая масса и завидный КПД (коэффициент полезного действия).
Отсутствие особых требований к охлаждению.
Преимущество с точки зрения экономии и лучшая среди аналогов динамика разгона.
Легкость и простота с точки зрения инженерии.
Высокая надежность и высокий ресурс эксплуатации.
Наличие возможности применять различные техники (что важно для асов и водителей со стажем) и стили вождения при некоторых условиях (например, во время гололедицы и при езде по бездорожью).

Устройство механической коробки передач

Машину с МКПП можно завести посредством толчка и осуществить её буксировку максимально легко и удобно на большие расстояния при любой скорости.
Наличие возможности рассоединения двигателя и трансмиссии.

Впечатляющий список. Поговорим о недостатках. Среди них:

Потребность при переключении полного разобщения между силовым механизмом и трансмиссией, а это оказывает влияние на время осуществления переключения.
Для достижения плавности переключения, придется долго набивать руку и копить опыт.
Идеальной плавности добиться не получится вообще, так как число ступеней в современных авто с механической коробкой передач колеблется от 4 до 7.
Относительно малый ресурс на узле сцепления
Статистические данные, говорящие о том, что водители, предпочитающие механику, более подвержены утомлениям в пути.

В завершение статьи рассмотрим краткий курс езды на МКПП для не имеющих опыта водителей.

Механическая коробка для «чайников». 9 важных деталей

Плюсы и минусы МКПП

Новичку, приобретшему авто с механической коробкой, требуется ознакомиться с важными нюансами в обращении с коробкой и уяснить некоторые моменты.Начнем по порядку. Для чего нужны передачи? Для того, чтобы выбирать, какая именно и при каких условиях будет наилучшей для применения в требуемой вам ситуации (погодные условия, качество дорожного покрытия и т.п.)

Важно! Освоение расположения передач. Важным моментом является синхронное нажатие педали сцепления с одновременным переключением скоростей.

1. Запуск мотора. Схема: «нейтралка» — сцепление – запуск двигателя. И никак иначе.

2. Правильное применение сцепления. Выжимать – строго до конца и не больше 2 секунд. Бережем машину.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

3. Похвальная координация и гладкие действия. Сцепление. Скорость (например, первая). Бросаем сцепление (медленно, конечно же), при этом так же медленно принимаемся за газ.

4. «Дауншифтинг». Проще говоря, при понижении скорости важно понижать и передачи, точно так же, как осуществлялось их повышение при разгоне.

5. Задний ход. Никогда и ни при каких обстоятельствах не рекомендуется включать заднюю передачу до момента, пока авто не остановится.

Важные детали МКПП

6. Паркуемся. Мотор заглушен, выжато сцепление, включена первая передача, ручной тормоз в рабочем положении. Все просто.

Непонятно, трудно и нудно? Больше практики! Только при условии постоянного и непрерывного вождения описанные принципы и тонкости будут не просто сводом правил или законов, а чем-то естественным и понятным.

Заключение

Механической коробки передач устройство и принцип работы, как мы выяснили, довольно интересны, хоть вместе с тем и сложны для восприятия. Работает МКПП исключительно вкупе с двигателями внутреннего сгорания. Такой тип конструкции и принципов в управлении наделяет рассмотренный тип коробки передач определенными превосходствами перед своими аналогами, которые всё чаще начинают занимать лидирующие по продажам места на рынке. Однако не стоит забывать, что наиболее практичной, хоть и не совсем на первый неопытный взгляд простой в использовании, является именно МКПП. Познакомьтесь с «механикой» поближе, и вы будете приятно удивлены!

Выводы про МКПП

Оцените статью: (2 оценок, среднее: 3,00 из 5) Загрузка…

Как работает механическая коробка передач?

Автоликбез19 апреля 2017

Чтобы сдвинуть автомобиль с места и разогнать его, нужно мощность двигателя (крутящий момент) преобразовать и передать на ведущие колеса. Но как это реализовать, когда мотор уже работает на холостом ходу и его коленчатый вал вращается, а машина стоит на месте? Задачу способен решить простейший трансмиссионный агрегат из ныне существующих – механическая коробка передач (МКПП).

Помимо нее, в современных авто используются автоматические и вариативные виды трансмиссии, но это более сложные и дорогие устройства.

Зачем нужна МКПП?

Первая причина ясна – надо как-то подключить вращающийся вал двигателя к приводам колес, чтобы тронуться с места. Есть и вторая: силовой агрегат развивает рабочую мощность (иначе – максимальный крутящий момент) при достижении определенного числа оборотов коленчатого вала. Для большинства бензиновых двигателей этот порог составляет 3000 об/мин, для дизельных – 2000 об/мин.

Пока число оборотов коленчатого вала не достигнет нижнего порога, мотор не сможет развить нужную мощность и создать усилие, достаточное для движения.

Для чайников, то бишь, новичков, желающих разобраться в работе автомобильных узлов, предлагается такое пояснение:

Во время работы на месте (холостой ход) количество оборотов коленвала составляет 800-900 об/мин. Чтобы начать движение, развиваемой мощности недостаточно и нужно поднять ее за счет нажатия на газ и повышения оборотов до 2-3 тыс. в минуту. В этот момент и нужно подключить привод колес, что выполняется с помощью коробки передач.
Без МКПП разгон автомобиля выйдет плавным и невероятно долгим, а если попадется подъем, то машина не разгонится никогда. Причина та же – нехватка мощности. Для повышения динамики нужен преобразователь усилия, способный замедлить вращение, но увеличить крутящий момент.
Для разворота и парковки машине нужен задний ход, его также обеспечивает механическая коробка передач.

Если между колесным приводом и коленчатым валом поставить зубчатую передачу с шестеренками разного размера, то колеса станут вращаться медленнее. Но при этом на каждом колесе возрастет усилие (на жаргоне – тяга) и разгон автомобиля ускорится. А плавное подключение вращающихся элементов обеспечит другой узел МКПП – сцепление.

Работа сцепления

Понять принцип работы узла сцепления поможет такой пример: представьте вращающийся металлический стержень с диском на конце, символизирующий коленвал с маховиком. Если к плоскости диска подвести другой диск, то после соприкосновения он тоже станет крутиться. Так в общих чертах и действует автомобильное сцепление, только второй диск насажен на вал, идущий дальше, к шестеренчатой передаче.

Система действует за счет силы трения, поэтому соприкасающиеся поверхности имеют специальное антифрикционное покрытие. Диск сцепления в механической трансмиссии двигается рычагом в виде вилки. Механически рычаг не связан с педалью сцепления, он перемещается гидроцилиндром. Нажатие на педаль сжимает жидкость в этом цилиндре, поршень выдвигается и перемещает рычаг.

Алгоритм работы сцепления при движении с места следующий:

На холостом ходу коленвал и первичный вал МКПП крутятся, поскольку диски находятся в зацеплении.
Нажатием на педаль водитель отодвигает диск и вал трансмиссии останавливается. Теперь его можно подключить к шестеренчатой передаче путем выбора первой скорости.
Нажав на газ, водитель добивается повышения оборотов и медленно отпускает педаль сцепления. Диски снова входят в зацепление и машина трогается с места.

Разрывать механическую связь с помощью сцепления нужно и дальше, при переходе на другую скорость. Чтобы разобраться в данном процессе, нужно понять, как работает сама коробка скоростей.

Работа механической коробки

Агрегат состоит из таких основных элементов:

корпус с масляным картером;
три вала с шестеренками – первичный, вторичный и промежуточный;
устройства синхронизации;
рукоять переключения с вилочными приводами перемещения шестерен.

С помощью рукоятки водитель меняет пары шестерен, входящие в зацепление с приводами от двигателя и колес. Шестерни подобраны таким образом, чтобы обеспечить нужный крутящий момент на колесном приводе при разных режимах движения. На первых ступенях выходного вала задействованы шестеренки большего диаметра, чтобы главная передача вращалась медленнее, но с большим усилием. На III, IV и V скорости размер шестерен уменьшается и в итоге при движении на высокой скорости число оборотов привода и коленвала совпадает.

Зубья шестерней выполнены под углом с целью снижения шума трансмиссии. Чтобы при вхождении в зацепление на ходу зубья не переломались и не возникло удара, синхронизатор уравнивает скорости вращения соседних шестеренок. Это происходит в момент, когда водитель выжимает сцепление и переводит рукоять на другую позицию.

Механическая КПП является наиболее простой и надежной трансмиссией, устанавливаемой на автомобили с различной грузоподъемностью. Чем она отличается от автоматической и вариативной, – так это низкой стоимостью при высокой ремонтопригодности, а это влияет и на общую цену авто. Неудобство одно: водителю нужно постоянно манипулировать педалями акселератора и сцепления, чтобы своевременно переключаться на другую скорость при изменении режима движения.

Механическая коробка передач. Принцип работы, уход и эксплуатация. — DRIVE2

Механическая коробка передач

Преимущества:

Наименьшая по сравнению с другими типами КПП стоимость и масса;Высокие КПД, топливная экономичность и динамика разгона;Простота и отработанность конструкции, а следовательно — высокая надежность;Не требуют дорогостоящих расходных материалов, просты в обслуживании;Благодаря жесткой связи двигателя с ведущими колесами, водитель может более эффективно использовать автомобиль при передвижении в гололедицу, по грязи и бездорожью;

МКПП допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии, поэтому такой автомобиль легко пускается «с толкача» и может буксироваться на любое расстояние с любой скоростью.

Недостатки:

Ступенчатые механические коробки передач выполняются по двум схемам: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных и заднемоторных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы этих коробок передач имеют различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

• Трехвальная коробка передач

Как следует из названия, такая коробка имеет три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.Ведущий вал соединяется со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Далее крутящий момент передается через шестерню, находящуюся на валу в жестком зацеплении, на промежуточный вал.Промежуточный вал расположен параллельно ведущему валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Такое расположение осуществляется за счет подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Жёсткой связи они не имеют и вращаются независимо друг от друга. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и свободно вращается на нем. Между шестернями ведомого вала располагаются муфты синхронизаторов. Муфты имеют жесткое зацепление с ведомым валом, но могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На торцах муфты имеют зубчатые венцы, которые могут входить в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах (кроме заднего хода).Шестерня ведущего вала, блок шестерен промежуточного и ведомого вала находятся в постоянном зацеплении. При нейтральном положении рычага переключения крутящий момент от двигателя на ведомый вал не передается, а его шестерни свободно вращаются. При перемещении рычага КПП, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора, который обеспечивает выравнивание (синхронизацию) угловых скоростей шестерни ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. После этого, зубчатый венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Ведомый вал передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом. При соединении синхронизатором первичного и вторичного валов (минуя шестерни) образуется прямая передача. Передаточное число прямой передачи равно единице. На прямой передаче шестерни вращаются вхолостую и не изнашиваются, коробка работает с максимальным КПД. Движение задним ходом обеспечивается за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси. Шестерни трехвальной коробки передач обычно (кроме первой передачи и передачи заднего хода) делают косозубыми. Такие шестерни обладают повышенной прочностью, более долговечны и бесшумнее в работе, чем прямозубые.

Посмотреть анимированное изображение.

• Двухвальная коробка передач

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен, а не одна шестерня, как в трехвальной коробке. Промежуточный вал отсутствует. Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Однако прямой передачи в двухвальной коробке нет. Каждая передача, кроме заднего хода, создается одной парой шестерен, а не двумя, как в трехвальной коробке. Это повышает КПД двухвальной коробки, но не позволяет добиться большого передаточного числа. Поэтому и применяется она только в легковых автомобилях.

• Как работает синхронизатор

Синхронизатор служит для бесшумного переключения передач путем выравнивания угловых скоростей включаемых элементов. Он состоит из ступицы 1, муфты 2, двух блокировочных колец 3, трех сухарей 4, двух проволочных колец 5. Ступица устанавливается на шлицах вторичного вала и жестко фиксируется. На ступице нарезаны наружные зубья и пазы под сухари. Муфта расположена на зубьях ступицы и в среднем положении удерживается сухарями, выступы которых входят во внутреннюю кольцевую канавку муфты. Сухари прижимаются к муфте упругими кольцами (как вариант, вместо колец могут использоваться подпружиненные шарики). Бронзовые блокировочные кольца имеют наружные зубья со скосами и впадины под сухари; ширина впадин несколько больше ширины сухарей. Кольцо может провернуться относительно ступицы на величину разницы ширины паза кольца и ширины сухаря. Для увеличения сил трения на конической поверхности кольца нарезана резьба и выполнены продольные канавки.Работает синхронизатор следующим образом. При включении передачи вилка переключения перемещает муфту в направлении шестерни включаемой передачи. При перемещении муфты усилие через сухари передается на одно из блокировочных колец, которое вместе с муфтой перемещается относительно ступицы в сторону включаемой шестерни до соприкосновения с ее конической поверхностью. Вследствие разности угловых скоростей включаемой шестерни и ведомого вала на конических поверхностях возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора его в сухари. При этом зубья блокировочного кольца станут напротив зубьев муфты и дальнейшее перемещение муфты становится невозможным. После выравнивания угловых скоростей шестерни и синхронизатора сила, сместившая блокировочное кольцо, исчезает; под действием усилия водителя оно вернется в первоначальное положение, чему способствуют скосы на зубьях муфты и кольца. После этого муфта свободно проходит между зубьями блокировочного кольца и соединяется с зубьями малого венца включаемой шестерни. При этом гребни сухарей выходят из кольцевой проточки муфты, а сухари утапливаются, преодолевая упругую силу кольцевых пружин. Шестерня жестко соединяется со вторичным валом, передача включается. Весь процесс занимает время порядка милисекунд. С помощью одного синхронизатора можно поочередно включать две передачи в коробке.

• Механизм переключения

Конструкция механизма переключения передач зависит от конструкции автомобиля. В заднеприводных рычаг располагается непосредственно на корпусе коробки передач. В этом случае весь механизм переключения расположен внутри корпуса коробки и рычаг напрямую воздействует на него. Плюсы такой схемы – простота, более чёткое переключение передач, меньший износ в процессе эксплуатации. Недостаток — такой привод непригоден для использования на большей части переднеприводных и всех заднемоторных автомобилях. В этом случае применяется иная схема механизма переключения: рычаг располагается дистанционно (напольно, на рулевой колонке или на панели приборов) и связан с коробкой передач при помощи расположенных вне ее корпуса тросов либо тяг (называемых обычно «кулисой»). Плюсы такого решения — удобное расположение рычага КПП, отсутствие его вибрации и практически полная свобода в компоновке автомобиля. Однако, дистанционный привод менее долговечен и со временем допускает разбалтывание, что требует его регулировки или замены. Кроме того, чёткость переключения передач с таким механизмом переключения хуже, чем при непосредственном расположении рычага на корпусе КПП.Несмотря на различия в конструкции привода включения передач, механизм включения в большинстве коробок передач имеет одинаковое устройство. Он состоит из подвижных штоков 1, расположенных в крышке коробки передач, и закрепленных на каждом штоке вилок 2. Вилки своими концами входят в пазы муфт синхронизаторов, а вилка включения заднего хода — в кольцевую проточку шестерни заднего хода. Также в любой коробке передач предусмотрены устройства, предохраняющие от неполного включения, самовыключения передачи и одновременного включения двух передач.КПП с непосредственным приводом включения передачПри расположении рычага переключения 3 непосредственно на корпусе коробки передач его нижний конец входит в пазы головок подвижных штоков. Поперечное перемещение рычага, находящегося в нейтральном положении, приводит к выбору необходимого штока (передачи), а продольное — вызывает смещение штока, закрепленной на нем вилки и включение требуемой передачи.Для удержания штока в нейтральном или включенном положении в нем выполнены гнезда, к которым поджимается пружиной шарик фиксатора. Штоки имеют по три гнезда под шарик фиксатора: среднее служит для удержания штока в нейтральном положении, а крайние — для фиксации одной из включенной передач. Шток вилки включения заднего хода имеет два гнезда: одно для фиксации штока в нейтральном положении, другое — во включенном положении передачи заднего хода.Чтобы исключить одновременное включение двух передач, в приводе имеется замковое устройство. Один из вариантов его конструкции — три блокировочных сухаря 4. Два крайних сухаря установлены в отверстия задней стенки картера, а средний — в отверстии среднего штока. У штоков имеются гнезда для сухарей. При перемещении одного из крайних штоков он выдавливает из своего гнезда сухарь, который, перемещаясь, входит в гнездо среднего штока и одновременно сдвигает два других сухаря, блокируя и второй крайний шток. При перемещении среднего штока, он прижимает два крайних сухаря в гнезда крайних штоков. Тем самым неподвижные штоки оказываются в запертом положении.КПП с дистанционным приводом включения передач

Если рычаг коробки передач располагается дистанционно, то, как уже упоминалось, он соединяется с коробкой с помощью тросов или тяг 1, которые через шток выбора передач 2 воздействуют на механизм выбора передач 3. На конце штока выбора передач крепится двуплечий рычаг 4, который при перемещении штока поворачивает трехплечий рычаг 5 механизма выбора передач. Трехплечий рычаг перемещает шток выбранной передачи с закрепленной на нем вилкой. Одно плечо трехплечего рычага служит для включения передач переднего хода, другое для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. Блокировочные скобы 6 предназначены для предотвращения одновременного включения двух передач. Механизм включения передач состоит из штоков, вилок и шариковых фиксаторов.

• Уход и эксплуатация

При эксплуатации коробки передач необходимо следить за уровнем масла в картере и доливать его в случае необходимости. Полная замена масла производится в сроки, указанные в инструкции по эксплуатации автомобиля. При грамотном обращении с рычагом переключения передач и периодической замене масла в картере коробки, она не напоминает о себе практически до конца срока службы автомобиля. Обычно неисправности и поломки в коробке передач появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, то когда-нибудь обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы, да и сами валы с шестернями. Передачи надо переключать спокойным плавным движением, с небольшой паузой в нейтрали для того, чтобы сработали синхронизаторы.Основные неисправности коробки передач:Подтекание масла может быть следствием повреждения уплотнительных прокладок, сальников и ослабления крепления крышек картера;Шум при работе коробки передач может возникнуть из-за неисправного синхронизатора, износа подшипников, шестерен и шлицевых соединений;Затрудненное включение передач может происходить из-за поломок деталей механизма переключения, износа синхронизаторов или шестерен;

Самовыключение передач случается из-за неисправности блокировочного устройства, а также при сильном износе шестерен или синхронизаторов.

• Трансмиссионные масла

В механических КПП и ведущих мостах заднеприводных автомобилей применяются трансмиссионные масла (в переднеприводных, как правило, используется моторное масло). Трансмиссионные масла работают в гораздо более легких условиях, чем моторные. Основное требование к ним — способность создавать прочную масляную пленку, выдерживающую большие нагрузки в зоне контакта деталей. Аналогично моторным маслам, трансмиссионные классифицируются по уровню эксплуатационных свойств API и классу вязкости SAE.Согласно классификации API трансмиссионные масла делятся на пять классов: GL-1, GL-2, GL-3, GL-4, GL-5. Первые три класса применяются в тракторах, сельскохозяйственных машинах и грузовых автомобилях. Масла класса GL-4 предназначены для для механических коробок передач, раздаточных коробок и главных передач с цилиндрическими шестернями, GL-5 – для гипоидных передач. Бытует заблуждение, что масла класса GL-5 выше качеством, чем GL-4. Это не так! У них разные области применения. Масла для гипоидных передач содержат специальные противоизносные и противозадирные присадки, которые разрушительно действуют на цветные металлы. Поэтому если залить такое масло в коробку передач, оно неизбежно выведет из строя ее синхронизаторы.Вязкость по SAE определяет температурный диапазон использования масла. Маркировка трансмиссионных масел аналогична маркировке моторных масел. Классификация содержит четыре зимних класса и пять летних. На практике сезоные масла применяют очень редко: срок их службы довольно велик, и проводить два раза в год замену не выходившего свой ресурс продукта экономически невыгодно. Поэтому в подавляющем большинстве случаев используются всесезонные масла. Самые распространенные для умеренного климата масла с верхним индексом вязкости 90. При выборе масла по низкотемпературному индексу ориентируются на следующие рекомендации: 75W-90 для суровых зим, 80W-90 для умеренных температур и 85W-90 для теплых зим.

Трансмиссионные масла выпускают на минеральной или синтетической основе.

Устройство механической коробки передач — как устроена МКПП

Большинство современных транспортных средств комплектуются следующими типами коробок переключения передач:

Каждый тип КПП имеет свою, отличную от других конструкцию, свои достоинства и недостатки, исходя из которых, автолюбитель во время покупки автомобиля может отдавать предпочтение тому или иному устройству. Устройство механической коробки передач (МКПП), которое будет детально рассмотрено в данной статье, отличается своей простотой, поэтому понять принцип ее действия достаточно легко.

Механизм

Механическая коробка

Перед тем как приступить к изучению устройства механической коробки передач (МКПП) и принципов ее работы, следует подробно описать данный механизм. Механическая коробка передач – это неотъемлемая часть любого транспортного средства, оборудованного двигателем внутреннего сгорания. Ее обязательное наличие обусловлено спецификой работы современных моторов, имеющих достаточно небольшой диапазон оборотов, в пределах которого достигаются максимальные значения мощности и крутящего момента. Помимо этого любой двигатель имеет критическую величину частоты оборотов, превышение которой неизменно приводит к преждевременному износу агрегата, вплоть до выхода его из строя. Перед передачей крутящего момента на вторичный вал и на колесный привод транспортного средства МКПП меняет направление данной векторной физической величины и преобразовывает ее. Переход на каждую новую ступень в МКПП осуществляется посредством механического передвижения рычага в ту или иную позицию.

Непосредственно механизм КПП находится в металлическом корпусе, внутрь которого заливаются смазочные материалы, обеспечивающие стабильную работу механизма. Рычаг переключения скоростей может располагаться как в самой коробке переключения передач, так и за ее пределами (в кузове автомобиля). В случае дистанционного процесса переключения передач применяется тяга привода управления (кулиса).

Особенности конструкции

Составные части МКПП:

первичный вал;

промежуточный вал;

вторичный вал;

дополнительный вал;

картер;

синхронизаторы;

устройство переключения передач, в комплектацию которого входят замки и блокировочные механизмы;

рукоятка переключения передач.

Принцип действия

Принцип работы

Подшипники, находящиеся в картере, способствуют вращению валов устройства. Каждый вал имеет в своем оснащении наборы шестерен, на которых в различном количестве расположены специальные зубья.

Функция синхронизаторов заключается в уравновешивании угловых скоростей шестерен, возникающих в процессе их вращения. Благодаря их работе передачи переключаются плавно без постороннего шума.

Блокировочные механизмы предотвращают возможность самопроизвольного выключения передач, в то время как замки препятствуют одновременному включению нескольких передач.

Количество ступеней и валов

Трехвальная МКПП

Сегодня наибольшей популярностью пользуется пятиступенчатая КПП, однако, нередко можно встретить четырехступенчатые и шестиступенчатые механизмы.

В комплектацию МКПП могут входить два или три вала. Трехвальными механизмами оснащаются переднеприводные и заднеприводные транспортные средства (в т.ч. грузовые автомобили).

Двухвальными коробками чаще всего комплектуют переднеприводные легковые машины.

Основные различия КПП с разным количеством валов:

Местонахождение валов. В двухвальной КПП валы располагаются параллельно друг другу;

Процесс осуществления передачи. В КПП с тремя валами передача создается за счет работы одной пары шестерен, в трехвальной – за счет взаимодействия двух пар;

Прямая передача. Двухвальная КПП не имеет прямой передачи.

В остальном устройство МКПП существенных отличий в конструкции и в принципе работы не имеет.

Видео

Принцип работы МКПП наглядно показан в следующем видеоматериале:

Коробка передач в автомобиле

Коробка передачВиды, принцип работы и правила использования вариаторных коробок передач

2.3k.

Существует большое количество типов вариаторов, но лишь несколько получили широкое распространение в автомобилестроении. В статье подробно рассмотрено устройство бесступенчатой трансмиссии.

Коробка передачShift Lock Release, manu, hold, o/d off, power и другие кнопки

1.2k.

Shift Lock Release и другие кнопки, расположенные на автоматических коробках передач, предназначены для активации различных режимов работы коробки.

Коробка передачПроверка масла в АКПП, признаки высокого и низкого уровня жидкости в коробке автомат

1.4k.

Вопреки распространенному мнению о том, что автоматические коробки не нужно обслуживать, масло в них надо не только менять, но и постоянно следить за его уровнем и состоянием. Если масла в АКПП будет много или слишком мало, это скажется на сроке службы коробки. Как правильно проверить уровень ATF жидкости в автоматической коробке передач.

Коробка передачУстановка короткоходной кулисы на ваз 2114 и на классику

796

Не многие из владельцев автомобилей, задумываются о каких-либо радикальных переделках своего железного коня. К подобным изменениям можно отнести установку короткоходной кулисы для переключения скоростей в коробке передач. Задача эта не из легких, и требует определенных навыков и огромного желания. Что приобретает водитель в итоге, можно узнать из данной публикации.

Коробка передачКак работает роботизированная коробка передач dsg

148

Чем по сути дела является коробка dsg? Это нечто среднее между механикой и автоматом, но вобрала она от них только лучшее. Давайте попробуем разобраться, на самом ли деле так хороша роботизированная коробка передач dsg, по какому принципу она осуществляет переключение, и существуют ли минусы в коробке данного типа.

Коробка передачПравила управления автомобилями с АКПП

989

Есть ли правила и хитрости, когда речь заходит об управлении автоматической коробкой передач? Ведь на первый взгляд все просто — сел, переключил рычаг в нужное положение и поехал. Но как у любого другого сложного механизма, у АКПП тоже есть свои тонкости и нюансы, зная о которых и соблюдая их, водитель может значительно продлить срок эксплуатации автоматической КПП.

Коробка передачПринцип работы синхронизатора кпп

859

Какую роль в коробке передач играет синхронизатор и насколько важна его правильная работа. В данной статье рассмотрено устройство синхронизатора а так же расписан принцип его работы на примере коробки ваз 2109, хотя его устройство мало чем отличается от других. Чем отличается принцип переключения скоростей на коробках, которые не имеют в своем составе

Коробка передач5 ступенчатая коробка передач easytronic

549

Что из себя представляет коробка передач, называемая Easytronic. Это по сути дела обыкновенная механика, но вот передачи здесь переключает не водитель, а автоматика. Какие плюсы и минусы имеются у данного вида коробок, на что жалуются водители автомобилей с коробкой easytronic, а так же несколько рекомендаций по правильному пользованию роботом от Opel читайте в этой публикации.

Коробка передачЗамена трансмиссионного масла в коробке автомат и механике

299

Каждый владелец автомобиля с автоматической коробкой передач, хоть раз в жизни задавался вопросом — а надо ли менять масло? Миф о том, что масло в автоматические коробки заливается раз и навсегда, довольно популярен. В статье мы попытаемся развеять этот миф, и расскажем о доступных способах замены трансмиссионного масла как в автоматических, так и

Коробка передачЧто из себя представляют адаптивные коробки передач

3.3k.

Возможно вам доводилось слышать выражение «адаптивная коробка передач». Первое что приходит в голову — это как-то должно быть связано с адаптацией, и по сути так оно и есть. Адаптивная коробка передач запоминает манеру езды владельца и подстраивается под него. Как работает адаптивная коробка и что это такое читайте в статье.

Коробка передачГидромеханическая трансмиссия – все ради комфорта

1.6k.

Гидромеханическая автоматическая коробка передач очередной шаг в эволюции трансмиссий автомобиля. Из статьи вы узнаете, как устроена, по какому принципу работает, какие плюсы и минусы имеет данная кпп, а так же что такое планетарный механизм. Видеоролик наглядно показывает как работает гидротрансформатор.

Коробка передачУстройство и неисправности механической КПП. Как она работает

4.8k.

Мы уже затрагивали тему механической коробки передач, рассматривали ее устройство в общих чертах. В данной статье более подробно изложено ее устройство и принцип работы, а так же некоторые неисправности и причины их возникновения.

Коробка передачКакие бывают коробки, о четырех, пяти и шестиступенчатых

463

Мы уже много говорили о различных видах коробок передач. Сегодня речь пойдет о четырех, пяти и шестиступенчатых коробках, о том как они работают и чем отличаются. Какая из коробок отлично показывает себя в условиях городской эксплуатации, а какая для этого совершенно не подходит.

Коробка передачЧто такое типтроник, техническое устройство и правила пользования

545

Типтроник — это автоматическая коробки передач, в которой производитель реализовал возможность ручного режима управления. Водитель может самостоятельно менять передачи когда это необходимо. Как устроена коробка tiptronic, кто ее создал, какими плюсами и минусами обладает, чем отличается от автомата, какие еще названия может носить АКПП с режимами ручного управления.

Коробка передачКак работает роботизированная коробка передач

Как у любой другой, у роботизированной коробки передач есть свои плюсы и минусы. Немного о гидравлических и электрических приводах роботов. Возможно прочитав статью вы решите для себя что вам подходит больше (если конечно стоите перед выбором).

Коробка передачКоробка полуавтомат, плюсы и минусы

2.7k.

Коробка полуавтомат плавно разгоняет автомобиль, использует весь ресурс двигателя, да ещё и экономично расходует топливо. Казалось бы и мечтать больше не о чем. Но в каждой бочке меда есть ложка дегтя, и полуавтоматическая коробка не лишена недостатков, как любая другая.

Коробка передачГде применяется коробка секвентального типа

794

В основе секвентальной коробки передач лежит обыкновенная ручная коробка. Она адаптирована под быстрое переключение, без снижения скорости. Актуальная на спортивных автомобилях и мотоциклах. Основные особенности и достоинства данного типа коробок.

Коробка передачСтарая добрая механика

183

Механическая коробка передач является прародительницей всех остальных. Ручное переключение передач было и остается сложным для тех, кто только начинает обучаться езде на автомобиле. Устройство ручного типа переключения передач, правила эксплуатации и полезные советы можно узнать из данного материала.

Механическая коробка передач для любителей спортивной езды

Большинство водителей не по наслышке знает, что такое механическая коробка передач. Очень часто можно услышать сокращенное название МКПП или простонародное – механика. Эта коробка представляет собой сложный механизм, преобразующий механическую энергию в движение. Благодаря ей автомобиль может изменять скорость и направление своего движения, а также крутящие моменты и силу.

Виды и типы механической коробки

Существует своя классификация МКПП. Рассмотрим все подробнее. По способу зацепления коробки можно разделить на:

зубчатые цилиндрические передачи. Обладают такими плюсами, как надежная работа, долгий срок службы. В свою очередь, они могут быть шевронными, косо- и прямозубчатыми. Прямозубые просты в изготовлении, но доставляют немалый шум при работе. Все это приводит к быстрому износу. Косозубчатые отличаются особой плавностью при переключении, незначительным шумом и высокими рабочими характеристиками. Шевронные передачи особенно плавны в работе;
конические передачи. У них пересекаются оси входного и выходного вала, что позволяет изменять направление кинетической энергии;
червячные. Обладают низким КПД, но высоким передаточным числом;
волновые. Являются износостойкими с высоким числом передачи;
цепные;
винтовые.

По трению механическая коробка переключения передач бывает: ременная и фрикционная.

Назначение МКПП

Механическая КПП предназначена для изменения крутящего момента. Своим названием она обязана механическому способу переключения скоростей (передач). Эта коробка по классификации относится к ступенчатым, так как изменения происходят по ступеням. А ступенью, в свою очередь, обозначается пара шестерней. Каждая такая пара имеет свое передаточное число.

Для механической коробки передач характерно следующее количество ступеней:

4-ступенчатая МКПП
5-ступенчатая МКПП
6-ступенчатая МКПП
выше.

Широкое распространение получила 5-ступенчатая КПП, которая установлена почти на все ВАЗы, даже на тюнингованных ВАЗ 2109 также стоит механика. Каждая механическая КПП имеет свою конструкцию. Наиболее широко распространены двух- и трехвальная КПП. Последняя чаще всего используется в заднеприводных машинах, а первая – на переднеприводных коробках. Каждая из них имеет существенные отличия.

Устройство и принцип действия трехвальной МКПП

В своем составе такая МКПП имеет следующие составляющие. Это ведущий вал и его шестерня, промежуточный вал и его шестерни, ведомы вал и его шестерни, синхронизатор коробки передач, механизм для реализации переключения и корпус.

Эта коробка передач работает следующим образом. При нейтральном положении рычага передача крутящего момента не происходит. Как только рычаг начинают перемещать, то начинает двигаться и муфта синхронизатора. Синхронизатор КПП позволяет синхронизировать скорости ведомого вала и его шестерни. Как только достигается нужное значение, то зубцы муфты и шестерни сцепляются и замирают.

Начинается передача крутящего момента на двигатель, а затем от него на ведущие колеса авто. При этом передаточное число равно заданному числу. Такая коробка может также реализовывать задний ход. Это достигается путем использования промежуточного вала и его шестерни, движение которых происходит в обратную сторону. Эта шестерня имеет отдельную ось.

Устройство и принцип действия двухвальной МКПП

Данная коробка передач имеет следующую конструкцию. Она состоит из таких элементов, как ведущий вал и шестерня, ведомый вал и шестерня, муфта синхронизатора, дифференциал и главная передача, а также корпуса и механизма для реализации переключения.

Принцип работы механической коробки передач несложен и во многих чертах похож на работу трехвальной коробки передач. Отличительной же чертой является работа механизма по реализации переключения передач. Рычаг при такой коробке может двигаться вдоль и поперек. Когда рычаг начинает двигаться поперек, то усилие переходит на трос. А он передает действие на трос по выбору нужной передачи. Происходит поворот вокруг оси и выбор заданной передачи.

Если затем происходит движение рычага вдоль, то усилие переходит на трос передач и далее на рычаг передач. Этот рычаг перемещает шток по горизонтали, и соответствующая вилка перемещает нужную муфту синхронизатора. Муфта, в свою очередь, блокирует движение шестерней. Таким образом, происходит передача крутящего момента через двигатель на ведущие колеса автомобиля.

Плюсы авто с МКПП

Автомобиль, оснащенный МКПП, имеет свои плюсы:

происходит экономный расход топлива;
машина быстрее набирает скорость в начале движения;
такая КПП понравится любителям спортивной езды;
позволяет осуществлять торможение на передаче.

Однако стоит учитывать, что механика сложнее в управлении и требует определенных навыков. При плавной работе со сцеплением, автомобиль будет также ехать. Требует наибольших умений трогание с места. Здесь нужно умело использовать сцепление и газ. Но владельцы серьезных тюнингованных шестерок не парятся по этому поводу.

А вот наглядное видео, как работает механическая коробка передач:

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S 27 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

untitled

%PDF-1.6 %
18744 0 obj > endobj 18741 0 obj >stream
Acrobat Distiller 11.0 (Windows)False2019-01-12T15:17:36+01:002019-01-14T10:49:51+01:002019-01-14T10:49:51+01:00application/pdf

Руководство по эксплуатации и техобслуживанию

untitled

uuid:2e6b1d54-40b5-3eb4-abca-5824229da4891defaultuuid:72003ea1-9389-439f-a88d-c31c32f07bffPDF/X-4PDF/X-4

endstream endobj 18700 0 obj > endobj 18702 0 obj > endobj 18703 0 obj > endobj 18781 0 obj > endobj 18714 0 obj > endobj 18725 0 obj > endobj 18736 0 obj > endobj 18737 0 obj > endobj 18738 0 obj > endobj 18739 0 obj > endobj 18740 0 obj > endobj 15867 0 obj > endobj 15870 0 obj > endobj 15873 0 obj > endobj 15876 0 obj > endobj 15879 0 obj > endobj 15882 0 obj > endobj 18783 0 obj > endobj 18784 0 obj > endobj 18787 0 obj >stream
hlS]o0N$rYۥTZ]xMڼS D’!=ӬEBQsϹw}en _Ӧij`ۇU5~׻;}e3h>eh39r=|q\Bt;CD0Fx`6vLhKpPhtb$:#4qRccRX_E#%8eJо?/7wwWP( H#Yf(&f!81D=iW/=r%
I

MŊIPƙ4^’Def6=8gD_%l^RFfXe0s{ZsFb2фc@/a
/9%A:2ήXܼ=iL©vIOpAY,z-$X׈ƻ-|,hFFKkC4;.톛>P6K
VU7ߵJѵJuh}bd%Pǽ>1:Y`

Как работает механическая коробка передач

Механическая коробка передач помогает автомобилю достичь желаемой скорости за счет использования шестерен, сцепления и переключателя. Это работает так: когда водитель хочет переключить передачу, он нажимает на педаль сцепления, одновременно отпуская газ. Это выключает сцепление в трансмиссии, позволяя водителю переключаться на более высокую или более низкую передачу.

Передача заднего хода представляет собой еще один вариант, используемый, когда автомобиль не движется. Подключенная к двигателю через сцепление, трансмиссия вращается с той же скоростью, что и двигатель, в основном за счет маховика.Прижимной диск прижимает диск сцепления к маховику, блокируя двигатель с трансмиссией, обеспечивая их одинаковую скорость.

Так что насчет преимуществ? Некоторые из преимуществ механической коробки передач по сравнению с автоматической версией включают улучшенную экономию топлива, долговечность и стоимость. Некоторые из недостатков включают более сложную кривую обучения, более низкую скорость переключения передач и большую концентрацию, необходимую для вождения, особенно при управлении автомобилем на холмистой местности.

Пятиступенчатая коробка передач

Также называемая бесступенчатой трансмиссией (CVT), концепция механической трансмиссии заключается в поддержании оборотов двигателя на достаточно низком уровне, чтобы он не сгорел, при этом поддерживая желаемую скорость.Так как же это достигается с помощью трансмиссии? Он контролирует скорость автомобиля за счет использования шестерен по отношению друг к другу. Так называемые передаточные числа, каждая передача на рычаге переключения передач имеет соответствующее передаточное число, а также диапазон оборотов.

Подумайте об этом так: в примере с пятиступенчатой коробкой передач двигатель увеличивает обороты по мере того, как автомобиль набирает скорость. Как только обороты достигают определенного уровня, водители нажимают педаль сцепления, одновременно выпуская газ, переключая передачу при выключении сцепления.Это, в свою очередь, переводит трансмиссию на следующую более высокую передачу, уменьшая количество оборотов в минуту и снова запускает процесс, когда двигатель переходит на следующую передачу.

Чаще всего для переключения на пониженную передачу нажимают педаль сцепления и переключают на желаемую передачу, причем не обязательно в обратном порядке. Например, при желании драйвер может переключиться с третьего на первый с небольшим количеством нежелательных эффектов, хотя им следует этого избегать.

Шестерни и обороты

Передачи в большинстве автомобилей с механической коробкой передач включают первую, вторую, третью, четвертую и заднюю передачу, а в некоторых высокопроизводительных автомобилях до пятой или шестой передачи.В нейтральном положении сцепление не задействовано, и водителю требуется включить стояночный тормоз, чтобы автомобиль не катился во время стоянки. Когда водитель переключает передачи, двигатель развивает увеличивающееся количество оборотов в минуту, также известное как число оборотов в минуту.

Но насколько важны обороты для оптимальной производительности автомобиля? Число оборотов двигателя транспортного средства представляет собой количество оборотов коленчатого вала за одну минуту. Чем выше частота вращения, тем быстрее едет автомобиль и тем тяжелее работает двигатель.Если бы двигатель работал на максимальных оборотах в течение длительного периода времени, он вскоре изнашивался бы из-за возникающего тепла и напряжения. Шестерни в трансмиссии вместе с муфтой снижают обороты при каждом переключении на повышенную передачу, чтобы двигатель не работал постоянно на высоких оборотах.

Водители должны переключать каждую передачу, когда она достигает верхних оборотов своего диапазона. После некоторого времени за рулем водители обычно могут сказать, когда им нужно переключиться. Чем выше передача, тем выше его максимальные обороты: первая передача колеблется от 1200 до 1300 оборотов в минуту, а пятая передача достигает максимальной скорости более 3000 оборотов в минуту.

Рычаг переключения передач управляет тремя стержнями, которые толкают три вилки, которые включают различные передачи. Когда водитель перемещает рычаг переключения передач влево и вправо, вилка перемещает хомуты, которые включают каждую передачу. В перерывах между передачами рычаг переключения передач остается в нейтральном положении, а сцепление в трансмиссии остается выключенным.

Холостой ход и синхронизаторы

Некоторые базовые маневры при вождении, такие как включение заднего хода, требуют, чтобы в автомобилях с механической коробкой передач использовалась небольшая передача, называемая холостым ходом.При переключении на задний ход вилка толкает хомут, перемещая большую шестерню в контакт с шестерней верхней передачи и промежуточной шестерней, позволяя автомобилю двигаться назад. Чтобы предотвратить движение автомобиля задним ходом во время движения вперед, передача заднего хода вращается в направлении, противоположном направлению других передач. Это гарантирует, что при этом собачьи зубья не входят в зацепление, что исключает возможность повреждения трансмиссии.

В прошлом водители транспортных средств следовали практике, называемой двойным сцеплением.Этот маневр включал перевод коробки передач в нейтральное положение и использование моторного тормоза для согласования скорости двигателя. Затем водитель снова включил сцепление, чтобы переключиться на желаемую передачу. Современные автомобили используют синхронизаторы, чтобы исключить необходимость в этой практике. Синхронизатор обеспечивает фрикционный контакт муфты с зубьями кулачка шестерни. Таким образом, воротник и шестерня синхронизируются. Это обеспечивает более плавное переключение без необходимости заранее переводить коробку передач в нейтральное положение.

Коленчатый вал и сцепление

Эффективная работа механической коробки передач включает такие детали, как коленчатый вал и сцепление. Коленчатый вал находится внутри двигателя транспортного средства и вращается в соответствии с работой камер. Чем больше камер или цилиндров содержит двигатель транспортного средства, тем большую мощность в виде крутящего момента он производит. Коленчатый вал передает этот крутящий момент или вращательное усилие на трансмиссию, которая соединяется с двигателем через колпак. Трансмиссия, в свою очередь, передает этот крутящий момент на ведущий вал и дифференциал.Дифференциал содержит простую планетарную зубчатую передачу, которая помогает постепенно передавать мощность, вырабатываемую двигателем, на колеса, давая автомобилю движение вперед.

Сцепление играет важную роль во всем этом процессе. Когда водитель включает передачу и снимает ногу с педали сцепления, автомобиль начинает двигаться вперед. Когда водителю нужно остановиться, он нажимает педаль сцепления вместе с тормозом, одновременно сбрасывая газ. Это выключает сцепление и останавливает вращение трансмиссии, позволяя автомобилю остановиться.

Как работают передаточные числа

Шестерни в механической коробке передач являются жизненно важной частью работы транспортного средства. Шестерни вращаются синхронно с двигателем. Накладка сцепления работает синхронно с маховиком, убедитесь, что двигатель и трансмиссия остаются заблокированными вместе, чтобы предотвратить проскальзывание шестерен. Используемые передачи зависят в первую очередь от конкретной передачи, на которой в настоящее время находится транспортное средство. Передачи варьируются от первой до четвертой и пятой, а иногда и шестой передачи на высокопроизводительных автомобилях.

Шестерни в трансмиссии согласовываются, чтобы обеспечить количество оборотов в минуту, необходимое для данной конкретной передачи и скорости. Передаточное число — это разница в размерах различных шестерен по отношению друг к другу и количестве зубьев, которые каждая шестерня содержит.

Синхронизация и несинхронизация передач

Чтобы получить еще более подробное представление о том, как работают механические коробки передач, давайте взглянем на синхронизированные и несинхронизированные трансмиссии. В то время как многие автомобили меньшего размера оснащены синхронизирующей трансмиссией, грузовики большой грузоподъемности и другая техника не оснащены.Вместо этого они содержат несинхронизированную передачу.

Синхронизирующая трансмиссия использует синхронизаторы для согласования скорости передачи со скоростью двигателя путем трения втулки о небольшую латунную муфту на передаче. Несинхронизированная трансмиссия не имеет этой способности, требуя от водителей двойного сцепления, чтобы снизить скорость двигателя до уровня, на который переключаются водители более высокой передачи. Коробки передач без синхронизатора не страдают от такого сильного износа, как версии с синхронизатором, а переключение передач в версиях без синхронизатора работает намного быстрее.

Уход за механической коробкой передач, включая замену жидкости в соответствии с графиком технического обслуживания, гарантирует ее исправное состояние в течение многих лет. Со временем сцепление обычно изнашивается и, в конечном итоге, требует замены. Когда это произойдет, попросите механика выполнить необходимый ремонт и техническое обслуживание и как можно скорее вернуться в дорогу.

Общие проблемы и симптомы проблем с ручной коробкой передач

При определении проблем с механической коробкой передач помните о следующих общих проблемах и симптомах:

Тяговое сцепление означает диск сцепления, который не отсоединяется от маховика.Когда это происходит, трансмиссия и сцепление продолжают вращаться с одинаковой скоростью, что затрудняет или делает невозможным переключение передач. Механик осмотрит и порекомендует исправить трансмиссию в этом случае.
Проскальзывающая шестерня означает, что трансмиссия переключается на передачу и выключается. Вы можете объяснить это изношенным или сломанным рычажным механизмом, удерживающим механизм на месте.
Автомобиль, который скрипит и трясется, может иметь неисправную трансмиссию. Причина варьируется от плохого сцепления до изношенных или поврежденных шестерен и синхронизаторов.
Горящая лампа Check Engine также может указывать на проблему с механической коробкой передач. Попросите механика провести диагностику, чтобы сначала определить проблему; затем попросите их исправить это, если необходимо.

Как работают механические коробки передач | Как работает автомобиль

Двигатели внутреннего сгорания
работают на высоких скоростях, поэтому необходимо уменьшить передачу, чтобы передать мощность на ведущие колеса, которые вращаются намного медленнее.

Коробка передач обеспечивает выбор
шестерни
для различных условий движения: старт с места, подъем на холм или круиз по ровной поверхности.Чем ниже передача, тем медленнее вращаются опорные колеса по отношению к
двигатель
скорость.

Коробка передач постоянного зацепления

Коробка передач вторая ступень в
коробка передач
система, после
сцепление
. Обычно он прикручивается к задней части
двигатель
, с
схватить
между ними.

Современные автомобили с МКПП
передачи
иметь четыре или пять скоростей переднего хода и одну заднюю, а также нейтральное положение.

Синхронизатор отключен

Шестерня свободно вращается на втулке, вращаемой за счет зацепления на промежуточном валу.Блок синхронизатора, соединенный шлицами с главным валом, лежит рядом.

Синхронизатор включен

Вилка перемещает синхронизатор в сторону выбранной передачи. Поверхности трения синхронизируют скорости вала, а синхронизатор и шестерня блокируются вместе.

Шестерня
рычаг
, управляемый водителем, соединен с рядом штоков переключения передач в верхней или боковой части коробки передач. Штоки переключения расположены параллельно валам, несущим шестерни.

Самая популярная конструкция — редуктор постоянного зацепления. Имеет три вала:
Входной вал
промежуточный вал и главный вал, которые обкатываются
подшипники
в кожухе коробки передач.

Также имеется вал, на котором вращается промежуточная шестерня задней передачи.

Двигатель приводит в движение первичный вал, который приводит в движение промежуточный вал. Промежуточный вал вращает шестерни на главном валу, но они вращаются свободно до тех пор, пока не будут заблокированы с помощью синхронизирующего устройства, которое насажено на вал.

Это синхронизатор, который фактически приводится в действие водителем через тягу переключения с вилкой на нем, которая перемещает синхронизатор для включения передачи.

Упорное кольцо, устройство задержки синхронизатора, является последним усовершенствованием современной коробки передач. Он предотвращает включение шестерни до тех пор, пока скорости вала не будут синхронизированы.

На некоторых автомобилях дополнительная передача, называемая
перегрузка
, подогнан. Он выше, чем высшая передача, и поэтому обеспечивает экономичное вождение на крейсерских скоростях.

Четырехступенчатая коробка передач с постоянным зацеплением

Передачи выбираются системой тяг и рычагов, управляемых рычагом переключения передач. Привод передается через первичный вал на промежуточный вал, а затем на главный вал, за исключением прямого привода — высшей передачи — когда первичный вал и главный вал заблокированы вместе.

Как работают передаточные числа

Нейтраль

Все шестерни, кроме необходимых для заднего хода, постоянно находятся в зацеплении.Шестерни выходного вала свободно вращаются вокруг него, а шестерни промежуточного вала зафиксированы. Привод не передается.

Первая передача

На первой передаче самая маленькая шестерня промежуточного вала (с наименьшим количеством зубцов) блокируется с ней, передавая привод через самую большую шестерню на главном валу, обеспечивая высокий крутящий момент и низкую скорость для запуска с места.

Вторая передача

На второй передаче разница в диаметрах шестерен на двух валах уменьшается, что приводит к увеличению скорости движения и меньшему увеличению крутящего момента.Соотношение идеально подходит для лазания по очень крутым холмам.

Четвертая передача

На четвертой передаче входной вал и главный вал заблокированы вместе, обеспечивая «прямой привод»: один оборот карданного вала на каждый оборот коленчатого вала. Нет увеличения крутящего момента.

Реверс

Для реверсирования промежуточная шестерня вставляется между шестернями на двух валах, заставляя главный вал реверсировать направление.Передача заднего хода обычно не синхронизирована.

Синхронизация шестерен

Устройство синхронизатора представляет собой кольцо с зубьями на внутренней стороне, установленное на зубчатом
центр
который насажен на вал.

Когда водитель выбирает передачу, соответствующая конусообразная
трение
поверхности на ступице и шестеренчатом передающем приводе, от поворотного механизма через ступицу к валу, синхронизируя скорости двух валов.

При дальнейшем перемещении рычага переключения передач кольцо перемещается вдоль ступицы на короткое расстояние до тех пор, пока его зубцы не зацепятся со скошенными зубцами упора на стороне шестерни, так что шлицевая ступица и шестерня заблокируются вместе.

Современные конструкции также включают в себя уплотнительное кольцо, расположенное между поверхностями трения. Кольцо сруба также имеет собачьи зубы; он сделан из более мягкого металла и более рыхлый
соответствовать
на валу, чем на ступице.

Запорное кольцо должно быть расположено точно сбоку от ступицы с помощью выступов или «пальцев», прежде чем его зубцы совпадут с зубцами на кольце.

За время, необходимое для определения своего местоположения, скорости валов были синхронизированы, так что водитель не мог вызвать столкновения зубьев, а синхронизатор считается «непревзойденным».

Как управлять рычагом переключения передач

Всего 4 процента новых автомобилей, продаваемых сегодня в США, оснащены механической коробкой передач. Но 90 процентов стоящих машин идут с ручкой переключения передач (хорошо, это неофициальная статистика).

Упадок истинного ручного управления — благодаря простоте автоматики и будущим технологиям подрулевых переключателей в модных автомобилях — означает, что все меньше американцев сталкивается с машинами с ручным переключением передач. Это означает, что все меньше и меньше людей за пределами франшизы Fast and the Furious знают, как управлять флешкой.Это позор. Возможно, у вас никогда не будет учебника, но вы должны добавить этот навык в свой репертуар.

Некоторые вещи, которые вы должны знать

Это будет неприятно. Переключение передач — это навык, к которому нужно привыкнуть, и вы неминуемо несколько раз заглушите двигатель. (Вот что происходит, когда вы отпускаете сцепление, не дав машине достаточно газа. Машина кренится, затем умирает, затем вы на секунду смущаетесь и включаете ее.)

Если возможно, вам понадобится опытный водитель рычага переключения передач на пассажирском сиденье, чтобы помочь вам, но мы расскажем вам об основах здесь.Одна вещь, которую нужно знать: автомобиль с ручным переключением передач не просто едет, когда вы отпускаете тормоз, как это делает автомат. Так что, если вы едете на холме и отпускаете тормоз, машина начинает катиться с холма. Мы говорим вам об этом сейчас, чтобы вы не растерялись, когда это произойдет в первый раз.

Getty Images

Если считать слева, у вас есть педаль сцепления, педаль тормоза и акселератор. Вы задействуете сцепление левой ногой, а две другие — правой.(Если вы когда-нибудь будете водить в Великобритании механическую коробку передач, педали в автомобиле с правым рулем будут располагаться в том же порядке слева направо, хотя вы, очевидно, будете переключать движения левой рукой, а не правой.)

Обратите внимание на свой тахометр. Этот датчик оборотов двигателя был здесь все эти годы, глядя вам в глаза. Но смотреть его в автоматическом режиме особо не нужно, так что вы, вероятно, забыли об этом, пока возились с радио. В руководстве показания тахометра помогут вам узнать, когда следует переключать передачи.

Если вы хотите научиться управлять тремя педалями, ваш первый шаг — найти подходящий автомобиль для обучения, поскольку трансмиссии различаются от машины к машине. Mazda Miata или Honda Civic будет иметь легкое и щадящее сцепление, в то время как Chevy Camaro с большим блоком будет иметь агрессивное и тяжелое сцепление, которое работает сбоку как жим ногами. Так что возьмите семейную машину обыкновенной Джейн, найдите пустую парковку и сделайте следующее. В первый день вы будете возиться.

Пуск с нейтрали

Перед тем, как дотронуться до замка зажигания, проверьте, на какой передаче работает трансмиссия.Если это что-то другое, кроме нейтрального, удерживайте педаль сцепления до упора, переведите автомобиль в нейтральное положение и отпустите педаль сцепления. Запуск автомобиля на передаче будет двигать его вперед или назад, если он движется задним ходом. Отпустите стояночный тормоз и заведите автомобиль, удерживая педаль тормоза ногой.

Примечание : Если вы водили только автоматику, вас может смутить тот факт, что на ручке переключения передач нет буквы «N». В основном, если вы не на какой-либо из пронумерованных передач или заднего хода, машина не на передаче, а вы на нейтрали.

Нащупывание точки трения

Ладно, машина едет, и вы готовы ехать. Как только вы отпустите стояночный тормоз (подробнее об этом позже), нажмите на сцепление до упора и удерживайте его в этом положении. Держите правую ногу на тормозе и переведите переключатель на первую передачу. Медленно поднимите педаль сцепления — . Это называется отпусканием сцепления.

Обороты двигателя упадут, и через педаль сцепления вы почувствуете трение диска сцепления трансмиссии, которое начинает цепляться за маховик двигателя.Поэкспериментируйте с этим некоторое время. По мере того, как вы отпускаете больше сцепления, обороты будут неуклонно падать. Если вы зайдете слишком далеко, двигатель заглохнет, но конец света не будет.

Вверх левой ногой, вниз правой

Точка трения — это когда вы хотите начать применять акселератор. Для вас как для водителя это означает, что ваши ноги будут одновременно двигаться в противоположных направлениях, нажимая на педаль газа, когда вы отпускаете сцепление. Представьте, что они вместе катаются на качелях.Если вы слишком быстро отпустите сцепление или не дадите ему достаточно газа, машина будет раскачиваться, как задетая лошадь.

Представьте, что они вместе едут на качелях

Вдохните эту мантру в свой мозг:

— Педаль сцепления до упора.

— Перевести переключатель на следующую передачу.

— Начните отпускать сцепление, чтобы нащупать точку трения.

— В точке трения нажмите акселератор (осторожно), когда вы снимаете сцепление (осторожно).Почувствуйте, как он схватился и осел.

— Полностью снимите ногу с педали.

— Теперь вы готовы к работе. Езжайте, но не нажимайте на педаль. Даже легкое нажатие на педаль приводит к изнашиванию сцепления.

Повторить при необходимости

Для перехода с 1-го на 2-е и так далее требуется тот же набор шагов. Понижение передачи работает точно так же. Вы можете переключиться с 5-й на 4-ю, если движение по шоссе замедляет вас и двигатель работает на низких оборотах — скажем, 1200 об / мин.Когда вы переключаетесь на пониженную передачу, обороты будут намного выше, поэтому вам нужно будет использовать больше педали акселератора, чем при повышении передачи. Вы узнаете, что он варьируется от машины к машине, но вы хотите дать ему достаточно газа в точке трения, чтобы он мог вращаться на 3000-4000 оборотов в минуту, когда вы отпускаете сцепление. Не дайте ему достаточно газа, и машина резко замедлится.

Прибытие к остановке

Когда вы приближаетесь к остановке, нажмите на сцепление, переведите переключатель в нейтральное положение и отпустите сцепление. При переходе на нейтраль вам не нужно нащупывать точки трения или подавать газ.Просто отпустите педаль.

Как припарковаться

Это важно. Автомобиль с механической коробкой передач не имеет механизма, называемого «парк», в отличие от автоматической коробки передач. Это означает, что вы должны , но стояночный тормоз должен быть включен, когда вы паркуете машину.

Чтобы припарковать механическую коробку передач, выключите двигатель и продолжайте удерживать педаль тормоза нажатой. Если вы едете на холме, включите сцепление и переведите рычаг переключения передач на заднюю передачу. Включив стояночный тормоз, можно отпустить педаль тормоза.

Наконец, чтобы сбежать с холмистой парковки, вам понадобится еще один трюк в вашем репертуаре.У большинства из нас нет трех футов, что создает проблему: в тот момент, когда ваша правая нога отпускает педаль тормоза, чтобы нажать на педаль газа, вы начинаете катиться (если только вам не повезло, что у вас есть машина с холмом … муфта держателя, которая не откатывается назад при выжатом сцеплении). Так что вам нужно обладать молниеносной скоростью или полагаться на другой инструмент в вашем распоряжении: стояночный тормоз. Установите рулевое колесо в такое положение, чтобы покинуть место, и, включив стояночный тормоз, начните отпускать сцепление и увеличивать газ.Когда вы почувствуете, что автомобиль начинает бороться со стояночным тормозом, отпустите тормоз и полностью включите сцепление. Этот трюк позволяет вам включить сцепление на досуге, не скатываясь назад в ряд вертолетов Hell’s Angels, припаркованных сразу за вами.

Продолжайте практиковать

Не расстраивайтесь и не смущайтесь. Помните, что каждый, кто умеет водить клюшку, когда-то учился в той же лодке, что и вы, и каждый, кто не умеет водить клюшку, не имеет права судить. Кроме того, вы находитесь в машине, и вы можете просто пригнуться и уехать от них.

Мэтью Джансер
Мэтт Джансер — южанин, писатель, пишущий об автомобилях и природе. Если его не окружают какие-то вещи или он не просит животных оставаться на месте для фотографий, вы найдете его на обочине дороги под капотом старой машины, который разбирает оборудование для выхлопа и ругается.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Умирает МКПП; Вот почему этого совершенно не должно быть

Прошлой осенью, на извивающейся горной двухполосной полосе в идеальный полдень в SoCal, я сильно затормозил для жесткой левши, дважды нажал на педаль газа правой ногой, когда я нажал на сцепление своим левой и рычаг переключения передач правой рукой и дважды щелкнул переключением на низшую передачу, прежде чем снова нажать на педаль газа, пока кабриолет Mazda MX-5 RF 2019 года с воем выл к следующему повороту на четверть мили впереди.И тут меня осенило: эта педаль сцепления, педаль сцепления, шестиступенчатая ручка… Боже, я не использовал механическую коробку передач почти год.

Учитывая количество автомобилей, на которых мы ездим ежегодно, почти 12 месяцев без ручного перемешивания рычага переключения передач многое говорят о том, что механическая коробка передач находится в состоянии, близком к плохому. На нашем соревновании All-Stars 2019 года Chevrolet Corvette ZR1, Hyundai Veloster N и еще одна Miata RF были единственными участниками, которые показали свои собственные манетки. За несколько месяцев до этого я ездил на новом кабриолете Ford Mustang GT, и у него тоже была механическая коробка передач.Кроме этого, в моих бортовых журналах не было ничего с педалью сцепления до 2017 года, когда я нашел Porsche 718 Cayman и Nissan 370Z. Заглянуть в кабину автомобиля и найти три педали так же редко, как и в переполненной библиотеке — если, конечно, вы не перевозите свой Fender Stratocaster и не взяли с собой вау-вау.

Просмотреть все 44 фотографии

Трехпедальная трансмиссия может быть самой популярной в автомобильном мире пленочными камерами, но споры о механической и автоматической трансмиссии остаются такими же жаркими, как никогда, среди поклонников вождения.Для пуристов нет коробки передач, кроме механической коробки передач. Переключение с чем-либо еще — коробкой передач, автоматической коробкой передач с двойным сцеплением, вариатором — это «жульничество». Неважно, что один из самых чистых производителей, Ferrari, полностью отказался от руководств почти десять лет назад (в основном потому, что коробки передач с компьютерным управлением исключают гарантийный ремонт, вызванный, скажем, случайным переключением на вторую передачу вместо четвертой). Неважно, что среди покупателей чистокровного спорткара Porsche 911 едва ли каждый пятый выбирает механическую коробку передач.Не говоря уже о машинах с механической коробкой передач, о которых я упоминал во втором абзаце, каждая из них, кроме Miata, имеет функцию «совпадения оборотов», которая «жульничает», выполняя важнейшее нажатие на педаль газа («пятка» в «пятке и носке», даже если на самом деле вы используете большую часть правой ноги) во время переключения на пониженную передачу. Неважно, что даже наш собственный профессиональный горячий башмак, Энди Пилигрим, сказал мне: «Когда я проезжаю трассу с отличной коробкой передач с двойным сцеплением, такой как Porsche PDK, я даже не беспокоюсь о подрулевых переключателях позади колесо.Компьютер выполняет переключение на повышенную и пониженную передачи идеально, сам по себе ». Не обращайте внимания на все это, потому что я все еще слышу пуристов отсюда:« Читер! »

Но вот в чем дело: я понял. Мой первый Автомобиль, хорошо подержанный Volkswagen Bug 63 года выпуска, был с механической коробкой передач, и вот уже более 40 лет я работаю по руководству по вождению, усердно тренируя свои пятки и пальцы ног, быстро успевая первую передачу на крутых склонах, прежде чем моя машина катится. назад, переключая безсинхронные аварийные коробки вверх и вниз в одноместных гоночных автомобилях, и восхищаясь взаимодействием человека и машины, которое может обеспечить только рычаг переключения передач.Изучение ручного переключения передач действительно похоже на езду на велосипеде. Даже спустя почти год, когда моя левая нога просто сидела там, прижавшись к неработающей педали во время вождения, я поскользнулся на Miata RF и взлетел с нулевой ржавчиной. И я наслаждался каждой минутой того великолепного дня, проносящегося по горам «по старинке».

Просмотреть все 44 фотографии

Давайте признаем, что мануалы так привлекательны не благодаря характеристикам. Подумайте об этом: в режиме Corsa (гонка) семиступенчатая коробка передач F1 с двойным сцеплением в Ferrari 488 Pista может переключать передачи за 30 миллисекунд.В среднем человеческий глаз моргает около 100 миллисекунд. Давай, моргни. Думаешь, ты будешь рисовать вручную в три раза быстрее, Уятт Эрп? И хотя вы могли бы быстро переключиться на повышенную передачу (и при этом рисковать здоровьем вашей трансмиссии), переключение на пониженную передачу намного сложнее быстро осуществить, особенно когда вы пытаетесь максимизировать эффективность торможения, одновременно нажимая на педаль газа. той же ногой. Нет, коробки с двойным сцеплением каждый раз обгоняют вас.Или просто посмотрите на Формулу 1, которая, стремясь выставить на рынок самые быстрые и технологически продвинутые гоночные автомобили на земле, требует использования высокоавтоматизированных коробок передач с последовательным переключением, которые могут переключаться даже быстрее, чем конструкции с двойным сцеплением. (Последней машиной Формулы 1, которая участвовала в гонках с коробкой передач с ручным управлением, была Forti FG01 1995 года. Команда в этом сезоне набрала ноль очков и в 1996 году отказалась от игры). смесь теплой и нечеткой ностальгии, удовлетворения, которое приходит от освоения проверенного временем навыка, и упорного сопротивления «этим чертовым компьютерам Space Odyssey , которые делают все за меня, черт возьми!»

Есть масса параллелей.Давным-давно, когда я впервые научился летать (и нет, Орвилл не был моим инструктором), я имел обыкновение руководить своими маленькими Cessnas и Pipers в основном по радиосигналам от ненаправленных маяков и передатчиков VOR (эти забавные маленькие белые » маяки », которые вы видите на кукурузных полях, когда едете по пересеченной местности) — и иногда ненадолго заблудился. Сегодня? Достаточно взглянуть на цветной дисплей GPS с высоким разрешением, и прямо там, в 10 милях впереди, вы увидите ту маленькую грунтовую взлетно-посадочную полосу, которая вам нужна. Да, это гораздо более простой и лучший способ ориентироваться, но приносит ли GPS такое же удовольствие, как прокладывание курса и, используя только иглы на старомодном «датчике пара», наносить удары по той же самой полосе травы?

Посмотреть все 44 фото

То же самое и с подводным плаванием с аквалангом.Несколько лет назад я планировал свои погружения, используя пластиковую карту, чтобы уравновесить глубину и допустимое время на дне, а затем, однажды под водой, контролировал глубиномер, а на моих аналоговых наручных часах — минуты погружения. Сегодня? Просто наденьте подводный компьютер, и он проанализирует продолжительность и глубину и скажет вам: «Не спускайся глубже» или «Пора подниматься». Итак, я все еще читаю таблицы для погружений и ношу ли я аналоговые часы вместе с компьютером для погружений? Готов поспорить, я знаю. Когда я всегда рассчитываю, я лучше понимаю: «Я знаю, что к чему».

Ручные переключатели такие.Вы не просто тянете за весло и позволяете трансмиссии делать всю тяжелую работу. Коробка передач никогда ничего не делает, пока вы не прикажете ей это сделать; вы на 100 процентов отвечаете. Вы лучше настроены на тахометр, вы думаете о будущем и задолго до каждого поворота вы готовите обе ноги к одновременному исполнению этого замечательного танца торможения, рывков и сцепления. Ответьте мне на этот вопрос: есть ли более питательный для души поступок вождения, чем нажатие на педаль газа на нужную величину, когда вы опускаете рычаг переключения передач и чувствуете, как пониженная передача включается на идеальных оборотах, без малейшего дрожания от трансмиссии, выхлопной системы. красивый зинг?

Возможно, это объясняет, почему, несмотря на отход от руководств, пуристы все еще могут найти около 40 моделей, доступных с палкой.В конце концов, компьютеры могли бы быть быстрее, но «Извини, HAL. Это идеальное переключение на пониженную передачу вручную? Это все я».

Посмотреть все 44 фото

Отличия МКПП от АКПП

В чем разница между ручной и автоматической коробками передач?

По эксперту по продукту | Опубликовано в Технологии, Советы и хитрости в четверг, 30 ноября 2017 г., в 20:56

Отличия МКПП от АКПП

Когда вы ищете новую машину, вы смотрите на множество разных вещей.От размера автомобиля до уровня мощности, дизайна, обслуживания (если он используется) и даже трансмиссии. Вы могли заметить, что более спортивные модели, как правило, оснащаются механической коробкой передач, в то время как типичные семейные седаны и внедорожники обычно имеют автоматическую коробку передач. Но в чем разница между этими передачами? Каковы преимущества каждого из них? Давайте посмотрим поближе!

Подробнее: Лучшие автомобили и кроссоверы для повседневных поездок по району Остина

Что делает коробка передач?

Исходя из основ, трансмиссия в вашем автомобиле — это то, что применяет мощность, создаваемую вашим двигателем, для движения автомобиля вперед.Ваша трансмиссия контролирует мощность, передаваемую на колеса, определяя, с какой скоростью вы едете. Коробка передач состоит из двух основных компонентов; вал и шестерни. Вал — это часть, которая забирает энергию от двигателя, чтобы помочь вашему автомобилю двигаться, а шестерни помогают определить диапазон скорости, который вы можете достичь.

В чем разница между механической и автоматической коробкой передач?

Ключевое различие между этими двумя моделями трансмиссии заключается в том, что механическая трансмиссия требует, чтобы вы выполняли больше работы, когда автомобиль находится в движении.Механическая коробка передач позволяет физически переключать автомобиль на разные передачи (отсюда и слово «ручная»), используя педаль сцепления и ручку переключения передач. Чтобы двигаться вперед и достигать более высоких скоростей, вам нужно вручную переключать передачи, чтобы достичь желаемой скорости. С другой стороны, автоматическая коробка передач делает всю работу за вас, плавно переключая передачи, когда вы нажимаете на педаль газа.

Хотя это звучит так, будто механическая коробка передач доставляет больше боли, чем что-либо еще, заставляя вас делать больше работы во время вождения, есть некоторые преимущества в выборе механической коробки передач по сравнению с автоматической.Механические трансмиссии дают вам больше контроля над транспортным средством, они, как правило, дешевле, позволяют получить более точные оценки экономии топлива, и это может быть весело!

Посмотреть наш инвентарь

Водители, у которых есть вопросы о механической или автоматической трансмиссии, или те, кто хочет сесть за руль нового автомобиля, могут прийти в Third Coast Autos!

Facebook
Твиттер
Pinterest

Эта запись была опубликована
в четверг, 30 ноября 2017 г., в 20:56 и находится в разделе «Технологии, советы и хитрости».Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0.

И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.

Honda DCT, объяснение | Моторное отделение Honda

Интервью с главным инженером трансмиссии с двойным сцеплением г-ном Даем Араи

Дай Араи пришел в компанию Honda в 1999 году и в течение десяти лет был движущей силой уникальной трансмиссии Honda с двойным сцеплением.

Эти вопросы и ответы дают представление о его биографии, его жизни в мотоспорте и в Honda, а также о проблемах, с которыми пришлось столкнуться в течение десятилетия разработки DCT для мотоциклов.

На десять лет с DCT…

Каково происхождение DCT?

До моего прихода в Honda были и другие автоматические трансмиссии, такие как коробка передач Hondamatic 1970-х годов, в которой использовался преобразователь крутящего момента, и коробка передач, удобная для человека на DN01.

Итак, до того, как на VFR1200F появился первый DCT, идея создания автоматической коробки передач жила много лет.

Большая разница с DCT заключается в том, что она влечет за собой гораздо меньше потерь, чем предыдущие системы, поэтому дает гораздо более прямое и спортивное ощущение.

Какую проблему решить было труднее всего?

Все, что касалось разработки самого первого DCT для VFR1200F, было настоящей борьбой.

Никто раньше этого не делал, поэтому это было сложно как с аппаратной, так и с программной точки зрения.Это был действительно первый раз, когда инженеры по трансмиссии участвовали в создании электронного управления.

С помощью оборудования нам пришлось разработать картер коленчатого вала, который можно было бы использовать как для двигателей с DCT, так и для двигателей с механической трансмиссией, чтобы мы могли подготовить варианты MT и DCT в одной раме. Поэтому мы использовали два главных вала, один внутри другого, чтобы корпус оставался компактным. Придать этому небольшому корпусу необходимую прочность и долговечность было большой проблемой.

Была также проблема снижения шума переключения передач.Поскольку сам механизм переключения передач такой же, как у ручного велосипеда, DCT издает точно такой же шум «предварительного включения» от зубчатых упоров, что и при ручном переключении передач. Для некоторых гонщиков слышать этот звук переключения в автоматических режимах без обычных «ручных» входов при переключении передач может показаться странным, поэтому уменьшение этого звука было большой дополнительной проблемой.

Что касается программного обеспечения, то программирование графиков переключения передач для этой новой технологии было настоящей проблемой. Никто не пытался создать такую систему, и на то, чтобы придумать правильные программы для графиков смен, уходят тысячи часов.

Что, по вашему мнению, было самым большим улучшением за десятилетие DCT?

Невозможно выделить одно конкретное изменение как наиболее важное. Это связано с тем, что система постоянно развивалась на протяжении десятилетия, с внесением различных изменений, которые не только улучшили саму DCT, но и позволили выявить все больше и больше различных ходовых характеристик, необходимых для каждой модели.

Одним из первых больших шагов стал автоматический возврат в автоматический режим, если вы использовали ручные триггеры в качестве коррекции для выбора передачи. Чтобы сделать возврат к автоматическому режиму как можно более интуитивным, требуется много программирования, потому что вы должны рассчитать ситуацию при езде и, следовательно, намерение гонщика — было ли переключение на пониженную передачу в крутом повороте, переход на пониженную передачу для обгона на прямой дороге и т. Д. Вопрос не только в том, чтобы вернуть систему в автоматический режим через определенное количество секунд.

Позже мы усовершенствовали способ, которым дроссельная заслонка «мигает» при переключении на пониженную передачу, чтобы точно соответствовать оборотам и сделать эти переключения действительно плавными. Эти изменения включали большую синхронизацию с элементами управления впрыском топлива PGM-FI.

Мы также представили «Adaptive Clutch Capability Control», который использует электронное управление системой DCT для небольшого «проскальзывания» сцепления, когда положение дроссельной заслонки изначально изменяется с полностью закрытого или полностью открытого положения.Это действительно помогло сгладить поведение мотоцикла.

С другой стороны, переключатель «G», представленный на CRF1000L Africa Twin, а затем и на X-ADV, снижает величину пробуксовки сцепления, чтобы дать более четкое ощущение сцепления с задними колесами. Это может позволить гонщикам совершать контролируемые скольжения, особенно на бездорожье.

Мы также связали систему с режимами езды благодаря функции Throttle by Wire на Gold Wing, которая также помогает сократить время переключения передач.

А на последней модели CRF1100L Africa Twin соединение с IMU действительно помогает улучшить синхронизацию переключения передач при поворотах, поскольку IMU дает точную информацию об угле наклона.

Таким образом, система постоянно развивалась и будет продолжать развиваться. Это одно из его больших преимуществ — его можно постоянно улучшать.

Как бы вы лично описали преимущества DCT?

Самым важным для меня является то, сколько «пропускной способности» мозга он высвобождает, чтобы использовать то, что приносит больше всего удовольствия от езды — прохождение поворотов, поиск правильных линий, выбор времени для торможения и ускорения.

Другое дело, что это одновременно и просто, и прямо. «Легко» означает, что не нужно использовать сцепление в медленном потоке, нет шансов сваливаться, нет ударов по каскам задним сиденьем. «Прямой» — это скорость переключения передач, возможность использовать триггеры и, как я уже упоминал, полностью сконцентрироваться на вашей поездке.

Что бы вы хотели видеть в следующей заявке на DCT?

Лично мне хотелось бы увидеть DCT на нашем байке для ралли Дакар.Такая езда — при которой возможна усталость и так важна концентрация — означает, что система имеет большое преимущество.

На бездорожье люди часто удивляются тому, насколько DCT может им помочь — работать рычагом сцепления стоя не так-то просто и требует много энергии и концентрации. Кроме того, конечно же, с DCT гонщик не может заглохнуть в сложных ситуациях.

Что бы вы хотели сказать гонщикам, которые не думают, что DCT им подходит?

Пожалуйста, попробуйте.Чтобы привыкнуть к этому, может потребоваться некоторое время, но это действительно открывает новые возможности в вашей поездке.

Над какими проектами вы работали в Honda?

Большинство мотоциклов DCT, начиная с первого VFR1200F. Работайте над квикшифтером для Fireblade. И несколько моделей ATV и Side-by-Side.

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Обзор типов трансмиссий

Мы можем определить 2 основных типа трансмиссий, механическую коробку передач (MT) и автоматическую коробку передач (AT).Затем тип автоматической коробки передач делится на 4 подгруппы:

Classic AT, с эпициклическими зубчатыми передачами (без потери тяги при переключении передач)
Бесступенчатая трансмиссия (CVT), с коническими шкивами и толкаемым ремнем (бесконечное число передаточных чисел между самым низким и самым высоким передаточным числом)
Автоматическая ручная коробка передач (АМТ). Это механическая коробка передач с автоматическими приводами выключения сцепления и переключения передач (потеря тяги при переключении передач)
Трансмиссия с двойным сцеплением (DCT или DSG), с 2-мя сцеплениями, которые позволяют предварительно выбирать передачу (почти без потери тяги при переключении передач)

Компоновки коробки передач бывают двух видов:

FF (передний двигатель, передний привод)
FR / FR (передний двигатель, задний привод)

Можно заметить, что все эти типы и компоновки допускают адаптацию к полноприводному автомобилю.

Доли рынка коробок передач

Рассматривая все типы трансмиссий, можно сказать, что тенденция объемов трансмиссии такая же, как и для объемов транспортных средств. На следующем графике показаны мировые тенденции объемов за несколько лет, включая ожидания до 2015 г. Сильное падение объемов наблюдается примерно в 2008 г. из-за первого кризиса автомобильной промышленности. Однако с 2010 года тенденция намного выше благодаря высокому производству автомобилей в Бразилии, России, Индии и Китае (БРИК).

В 2009 году мировой рынок трансмиссий для легковых автомобилей оценивается примерно в 60 миллионов единиц с равным распределением между AT и MT.Рынок БРИК является крупнейшим с 19 миллионами единиц, за ним следуют Европа (16 миллионов), Северная Америка (12 миллионов) и Япония с 5 миллионами единиц.

Распределение между AT и MT также сильно различается между этими регионами в основном по историческим и культурным причинам:

Европа: 77% MT / 23% AT
Северная Америка: 9% MT / 91% AT
Япония: 18% MT / 82% AT
стран БРИК: 83% MT / 17% AT

Однако в некоторых регионах раскол меняется, в основном из-за экологического контекста.Например, разделение в 2009 году и ожидаемое разделение в 2015 году сравнивается в Западной Европе на следующем графике:

Можно сказать, что часть МП будет уменьшаться в пользу DCT. Это объясняется тем, что технология DCT на сегодняшний день является зрелой и может принести некоторую экономию топлива по сравнению с MT.

Основных производителей машинного оборудования можно разделить на две категории: исторические, основанные на исторических рынках, и новые компании, появляющиеся на развивающихся рынках.

В Европе производители автомобилей производили свои собственные механические трансмиссии, хотя некоторые поставщики, такие как ZF или Getrag, все больше и больше присутствуют на рынке. Такая же ситуация в Японии, где Toyota, Honda или Nissan производят МТ, а также Aisin или Jatco в качестве поставщиков. В странах БРИК новичками являются Tata, BYD, FAW, Tsingshan или WIA.

Определение и функция передающего устройства

Коробка передач — это устройство передачи мощности, независимо от того, является ли это МКПП или АКПП.Он обеспечивает взлет транспортного средства, передачу мощности двигателя на ведущие колеса в прямом и обратном направлении в соответствии с требованиями водителя и обеспечивает адекватное распределение крутящего момента и скорости вращения между правым и левым колесами. ведущие колеса.

Для выполнения этих функций устройство состоит из:

Устройство сцепления / разъединения (например, муфта или гидротрансформатор)
Диапазон передаточных чисел (например, шестерни или шкивы)
Устройство, позволяющее изменять передаточные числа (например,грамм. синхронизаторы, гидроприводы,…)
Устройство распределения питания (дифференциал)
Соединение с колесами с учетом их степеней свободы (шарниры и приводные валы)
Устройство для соединения с драйвером (ручка, колодки,…)

Пример устройства трансмиссии представлен ниже (здесь механическая коробка передач Renault PK4):

А теперь остановимся на функциональных требованиях МКПП.

Функциональные запросы МКПП

Функциональные запросы разделены на 5 областей:

Расход топлива и ходовые качества
Сборка и компоновка автомобиля
Акустика
Качество переключения
Надежность

В этой статье рассматривается только расход топлива и ходовые качества.Однако другие темы будут затронуты в следующей специальной статье.

Расход топлива и ходовые качества

Транспортные средства обычно оснащены двигателем внутреннего сгорания, который развивает максимальный крутящий момент или мощность в ограниченном диапазоне частоты вращения. Следовательно, имея только одно передаточное число между двигателем и колесами, водитель достигнет пределов двигателя в ограниченном диапазоне скоростей транспортного средства. Кроме того, необходимо достичь максимальной мощности двигателя в широком диапазоне скоростей движения автомобиля:

Низкие скорости: взлет, подъем в гору
Высокие скорости: шоссе
Средние скорости: обгон, подъем в гору

Затем необходимо вставить между двигателем и ведущими колесами коробку передач, которая предлагает различные передаточные числа скорости и крутящего момента.Такое изменение скоростей позволяет рационально использовать двигатель благодаря соответствующим образом расположенным шестерням внутри трансмиссии.

Методология расчета передаточных чисел в соответствии со спецификациями транспортных средств и двигателей скоро будет доступна в статье Методология расчета передаточных чисел механической коробки передач .

Критериями оценки конструкции передаточных чисел являются:

Расход топлива при стабилизированной скорости (90 км / ч, 120 км / ч и 150 км / ч)
Расход топлива по ездовым циклам (NEDC, клиентский цикл,…)
Индекс производительности (критерии Renault с учетом массы автомобиля, максимальной мощности и крутящего момента двигателя, S.Cx и скорость автомобиля при 1000 об / мин при 2 самых высоких передаточных числах)
Представления:
- Взлетная способность и управляемость
- Взлетное ускорение (от 0 до 100 км / ч, от 0 до 400 м или от 0 до 1000 м)
- Максимальная скорость при конечном передаточном числе
- Среднее ускорение (от 30 до 60 км / ч на 3-м, от 80 до 120 км / ч на 4-м, 5-м или 6-м)

При выборе первого передаточного числа необходимо учитывать взлетную способность, в том числе условия буксировки.Классические значения передаточного числа 1-й передачи составляют от 18 до 12, что означает, что скорость автомобиля составляет примерно от 6,5 до 10 км / ч при 1000 об / мин.

При расчете конечного передаточного числа учитываются максимальная скорость, расход топлива и выбросы на циклах. Классические значения конечного передаточного числа от 3 до 2,2, то есть от 40 до 55 км / ч при 1000 об / мин.

При выборе промежуточных передаточных чисел инженеры принимают во внимание ходовые качества и ускорения в среднем диапазоне, а также расход топлива на цикле.

Когда все передаточные числа выбраны, индикатор диапазона передаточных чисел вычисляется как передаточное число 1-й передачи, деленное на конечное передаточное число. Этот индикатор отражает тип конструкции механической коробки передач. Классические значения обычно находятся в диапазоне от 4 (расчетная характеристика) до 7 (расчетная экономия топлива). Пример значений передаточных чисел для коробки передач Renault PK4 показан в таблице ниже: Помимо конструкции передаточных чисел, два других фактора влияют на расход топлива автомобиля, массу коробки передач и ее эффективность.Что касается массы, то она более или менее пропорциональна крутящему моменту, который может передать коробка передач. Говорят, что соотношение составляет около 1 кг / 10 Нм. Эффективность коробки передач зависит от потерь из-за трения шестерен и подшипников, потерь от взбивания… Оценка этих потерь позволяет вычислить расход топлива транспортного средства из-за механической трансмиссии.

На приведенном ниже графике показан крутящий момент сопротивления в зависимости от крутящего момента коробки передач (на 5-й передаче при 2000 об / мин с крутящим моментом 30 Нм при 50 ° C): Можно сказать, что крутящий момент сопротивления увеличивается пропорционально допустимому крутящему моменту.При нынешнем МП часть расхода топлива из-за потерь МП составляет от 3 до 5%, а его КПД составляет от 85 до 90%. Для сравнения: классический AT может составлять до 20% от общего расхода топлива.

Заключение

Технология механической трансмиссии известна с 18 века и сейчас осваивается автопроизводителями. Это дешевый и эффективный способ обеспечить передаточные функции. Для правильной конструкции принимаются во внимание несколько параметров, таких как экономия топлива, характеристики, акустика или упаковка.Конструкция передаточного числа — это способ достичь желаемого расхода топлива и производительности. Действительно, первая и последняя передачи имеют большое значение для максимальной скорости, взлета и экономии топлива. И, наконец, эффективность коробки передач оценивается и снижается, поскольку она также способствует полной топливной эффективности трансмиссии.

Источник: Renault

Romain Nicolas отзыв:

Механическая коробка передач на сегодняшний день является лучшим решением для передачи крутящего момента / мощности двигателя.Я имею в виду, что это, возможно, не самый удобный, возможно, не самый экономичный и не самый компактный, но это лучший компромисс между этими параметрами, стоимостью и технологичностью. Действительно, DCT обеспечивает лучшую экономию топлива, AT обеспечивает больший комфорт, но они и дороже, и тяжелее, чем MT.

You Are Here

Как работает механическая коробка передач подробно и наглядно: Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно — – автомобильный журнал

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно — – автомобильный журнал

Изобретая велосипед

От велосипеда к автомобилю

А теперь – к самой коробке передач

Включаем передачу

Синхронизаторы

Прямая и повышающая передачи

Задний ход

Двухвальные коробки передач

Вместо заключения

Специфика работы МКПП

Преимущества использования МКПП в России

Современные МКПП

Советы специалистов по эксплуатации МКПП

Определение понятия «трансмиссия»

Назначение и схемы трансмиссий

Классификация трансмиссий

Как работает механическая коробка передач подробно и наглядно

Как просто убить механическую коробку передач

Доступное описание устройства и принципа работы механической коробки передач. Перевод видео Manual Transmission,…

АВТО-КЛУБ | Автор топика: Stina

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно …

Как работает механическая коробка передач

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно. — DRIVE2

Устройство механической коробки передач и как она работает

Назначение МКПП

Принцип работы и устройство

Сцепление

Шестерни и валы

Синхронизаторы

Процесс переключения передач

Преимущества и недостатки механических коробок передач

Механическая коробка передач устройство как правильно переключать передачи

Подробнее о том, что представляет собой «механика»

Принцип работы МКПП

Устройство механической коробки передач

Переключение передач

Плюсы и минусы механических коробок передач

Механическая коробка для «чайников». 9 важных деталей

Заключение

Как работает механическая коробка передач?

Зачем нужна МКПП?

Работа сцепления

Работа механической коробки

Механическая коробка передач. Принцип работы, уход и эксплуатация. — DRIVE2

Устройство механической коробки передач — как устроена МКПП

Механизм

Принцип действия

Количество ступеней и валов

Видео

Коробка передач в автомобиле

Механическая коробка передач для любителей спортивной езды

Виды и типы механической коробки

Назначение МКПП

Устройство и принцип действия трехвальной МКПП

Устройство и принцип действия двухвальной МКПП

Плюсы авто с МКПП

Также на эту тему вы можете почитать:

untitled

Как работает механическая коробка передач

Пятиступенчатая коробка передач

Шестерни и обороты

Холостой ход и синхронизаторы

Коленчатый вал и сцепление

Как работают передаточные числа

Синхронизация и несинхронизация передач

Общие проблемы и симптомы проблем с ручной коробкой передач

Как работают механические коробки передач | Как работает автомобиль

Коробка передач постоянного зацепления

Как работают передаточные числа

Синхронизация шестерен

Как управлять рычагом переключения передач

Некоторые вещи, которые вы должны знать

Пуск с нейтрали

Нащупывание точки трения

Вверх левой ногой, вниз правой

Повторить при необходимости

Прибытие к остановке