Механическая трансмиссия автомобиля предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она отсоединяет двигатель от ведущих колес машины. Объясним из чего состоит механическая коробка передач - как работает.
Механическая «коробка» состоит из :- картера;
- первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
- дополнительного вала и шестерни заднего хода;
- синхронизаторов;
- механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
- рычага переключения.
Схема работы:
1 - первичный вал; 2 - рычаг переключения; 3 - механизм переключения; 4 - вторичный вал; 5 - сливная пробка; 6 - промежуточный вал; 7 - картер.
Картер
содержит основные детали трансмиссии. Он крепится к картеру сцепления, который закреплен на двигателе. Т.к. при работе шестерни испытывают большие нагрузки, они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом .
Валы вращаются в подшипниках, установленных в картере. Они имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.
Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.
Механизм переключения служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает их от самопроизвольного выключения.
Требования к коробке передач
- Обеспечение наилучших тяговых и топливно-экономических свойств
- высокий КПД
- легкость управления
- безударное переключение и бесшумность работы
- невозможность включения одновременно двух передач или заднего хода при движении вперед
- надежное удержание передач во включенном положении
- простоту конструкции и небольшую стоимость, малые размеры и массу
- удобство обслуживания и ремонта
Легкость управления зависит от способа переключения передач и типа привода. Передачи переключают с помощью подвижных шестерен, зубчатых муфт, синхронизаторов, фрикционных или электромагнитных устройств. Для безударного переключения устанавливают синхронизаторы, которые усложняют конструкцию, а также увеличивают размеры и массу трансмиссии. Поэтому наибольшее распространение получили те, в которых высшие передачи переключают синхронизаторами, а низшие - зубчатыми муфтами.
Как работают шестерни?
Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах.
а) Передаточное отношение одной пары шестерен
Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).
б) Передаточное отношение двух шестерен
На рисунке б)
у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») - 20, у четвертой («Г») - 40. Дальше простая арифметика. Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. она имеет 1000 об/мин, а т.к. шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее - 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит - 2000 об/мин, а выходит - 500 об/мин. На промежуточном валу в это время - 1000 об/мин.
В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже - двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. Обратите внимание, что если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса авто, что соответствует нейтральной передаче.
Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала в другую сторону
, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:
Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи:
1 - первичный вал; 2 - шестерня первичного вала; 3 - промежуточный вал; 4 - шестерня и вал передачи заднего хода; 5 - вторичный вал.
Передаточные числа
Поскольку в «коробке» имеется большой набор шестерен, то вводя в зацепление различные пары, мы имеем возможность менять общее передаточное отношение. Давайте посмотрим на передаточные числа:| Передачи | ВАЗ 2105 | ВАЗ 2109 |
| I | 3,67 | 3,636 |
| II | 2,10 | 1,95 |
| III | 1,36 | 1,357 |
| IV | 1,00 | 0,941 |
| V | 0,82 | 0,784 |
| R(Задний ход) | 3,53 | 3,53 |
Такие числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на делимое число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то это означает, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, как первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, обычно называют – прямой . Как правило, это - четвертая. Пятая (или высшая) имеет передаточное число меньше единицы. Она нужна для езды по трассе с минимальными оборотами двигателя.
Первая и передача заднего хода - самые «сильные». Двигателю не трудно крутить колеса, но машина в этом случае движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах мотору не хватает сил. Поэтому приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.
Первая передача необходима для начала движения , чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость и сделав некоторый запас инерции, можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью и так далее. Обычный режим движения – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) - они самые скоростные и экономичные.
Какие бывают неисправности?
Обычно они появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, т.е. переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением - это приведёт к ремонту. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы.Рычаг переключения переводится спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении с ним и периодической замене масла в «коробке», она не сломается до конца срока службы.
Шум при работе, зависящий в основном от типа установленных шестерен, значительно уменьшается при замене прямозубых шестерен косозубыми. Правильная работа также зависит от обслуживания в срок.
Новички при первом выезде автомобиля на дорогу сталкиваются, как правило, с 2 проблемами: плавным троганием с места и переключением передач. По сути, оба процесса происходят аналогичным образом – в обоих случаях задействуется рычаг КПП, педаль газа и сцепление. Однако у этих этапов есть свои нюансы. И чтобы разобраться, как правильно переключать скорость на машине, сегодня мы посвятим этому отдельную статью.
- Отпускаем газ и плавно давим на сцепление. Важно, чтобы выключение первой и нажатие второй педали происходило с минимальным ожиданием. На практике вы уловите этот момент.
- Переводим рычаг КПП по схеме, нарисованной вверху ручки, в нужное положение. Но перед тем как переключать скорость на машине, сначала необходимо перевести ручку в нейтральное положение и спустя 1 секунду включать нужную передачу. Это делается для того, чтобы снизить нагрузку на шестерни трансмиссии.
- Далее плавно отпускаем сцепление и немного давим на газ.
- После того как вы полностью отпустили сцепление, усильте давление на правую педаль.
- Продолжайте движение до следующего переключения КПП.
Как правильно переключать скорости на машине
Первая Самая мощная, подающая наиболее высокий крутящий момент. Она необходима для начала движения и преодоления трудно проходимых участков дороги. До 40 км/ч Вторая Нужна для разгона авто. 20-60 км/ч Третья Для нее характерен небольшой крутящий момент, что требует более высокой скорости. 30-90 км/ч Четвертая Позволяет разгонять авто до максимума. От 40 км/ч Пятая Используется на прямых дорожных участках, не требующих маневрирования Задняя Или задний ход, мощность соответствует первой скорости
«Р» Паркинг. Предназначение в блокировке ведущих колес, что однозначно с затянутым ручником. Применяется при парковке. В данном режиме заводится и глушится двигатель «R» Реверс. Для включения передачи заднего хода. Включается когда авто полностью остановится и не двигается вперед «N» Нейтрал. То есть ничего не включено, колеса движутся независимо от двигателя «D» Драйв. Нужен для движения вперед. Переключение скоростей в данном режиме регулируется нажатием педали газа
Как называется переключатель скоростей в машине
Секундная пауза необходима для выравнивания частоты вращения шестерен в коробке передач. Далее достаточно плавно, но в то же время и быстро нужно опустить педаль сцепления, и выжать педаль «газа», данное действие вызывает увеличение подачи бензина или иного топлива. После выполнения всех указанных действий, скорость автомобиля должна, с вашей помощью увеличится, и вы можете продолжить движение уже на второй передачи.
Как переключать скорости на автомобиле и трогаться с места
Практически все современные автомобили оборудованы тахометрами. В этом случае, для понимания момента возможности переключения передач необходимо ориентироваться именно на его показания, то есть на частоту вращения коленчатого вала. Наиболее приемлемым считается 2500-3500 об/мин., но для начала движения, потребуется лишь 1500-1700 об/мин. Так называемый холостой ход предусматривает не менее 600-800 об/мин.
После того как автомобиль достиг желаемой скорости в 20 км/ч, необходимо убрать ногу с педали газа и в одно время с этим вплоть до упора выжать педаль сцепления. Далее поставить рычаг переключения скоростей во второе положение, таким образом, переключив с первой скорости на вторую. При этом, между переходами скоростей нужно выждать буквально секунду.
Несколько советов для того чтобы научиться правильно переключать передачи на механике во время движения
- Резким движением ноги выжимаем до конца педаль сцепления. Газ при этом отпускаем.
- Быстро на плавно переводим рычаг нашей МКПП в необходимую позицию, обязательно через нейтральное положение.
- Плавно убираем ногу с педали сцепления, а газ наоборот прибавляем, чтобы компенсировать потерю скорости транспортным средством.
- Еще больше добавляем газ и увеличиваем скорость движения.
Начнем по порядку. Самым первым правилом, которое Вы должны запомнить: при переходе на другую передачу обязательно сначала идет выжим сцепления. Педаль отпускается уже после того, как включена нужная скорость. Новичкам трудно бывает сориентироваться, и во время переключения они теряют контроль за транспортным средством.
Как правильно переключать передачи скорости
Необходимо проехать на второй передаче определенное расстояние, чтобы почувствовать уверенность и комфорт при движении на этой скорости. Помните, что при движении следует смотреть на дорогу, а не на приборы или попутчика. Постарайтесь контролировать движение по бокам, позади автомобиля, отслеживая ситуацию с помощью боковых зеркал и зеркал заднего вида. Необходимо научиться своевременно замечать сигналы светофоров, дорожные знаки, разметку на дороге, средства организации дорожного движения (бортики, столбы вдоль дороги, шлагбаумы и т.п.). Обязательно попробуйте остановиться и обратите внимание на тормозной путь — это расстояние, которое проходит автомобиль с момента начала торможения до полной остановки.
Движение на второй передаче необходимо повторить несколько раз, отрабатывая навыки начала движения, переключения скорости и остановки автомобиля. Когда ваши действия будут доведены до автоматизма и придет чувство уверенности, пришло время осваивать третью передачу.
Переключатель скоростей
Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобрёл известный итальянский велосипедист Туллио Кампаньоло (en:Tullio Campagnolo) в 1950 г. Звезды (как сзади, так и спереди) смонтированы в блоки. Передний блок звёзд называется системой, задний блок звёзд - кассетой. Переключение осуществляется с помощью бокового смещения цепи направлением её на нужную звезду. Чтобы обеспечить равномерное натяжение цепи при разных передаточных отношениях, задний переключатель оборудован специальным устройством натяжения. Велосипед может иметь от 3 до 10 ведомых звёздочек и 1-3 передних, что позволяет таким образом обеспечить до 30 передач. Впрочем, передачи зачастую частично пересекаются (например, положения 32/16 и 22/11 эквивалентны); но такое пересечение необходимо для более удобного и плавного переключения. Кроме того, эффективность передач не одинакова: при большом перекосе цепи (например, с передней малой на заднюю малую звезды) трение и износ цепи и звёзд сильно возрастает, поэтому такими передачами активно пользоваться настоятельно не рекомендуется.
Переключатели управляются с помощью натяжения тросиков, которое регулируется специальными ручками переключения. У велосипедов до конца 1980-х - начала 90-х натяжение тросиков регулировалось плавно, из-за чего велосипедисту необходимо было самому определять положения, соответствующие переключению на очередную передачу. Позднее получили распространение системы индексного переключения, в которых механизм дискретно управляет перемещением тросика и, соответственно, переключателя. Само переключение осуществляется либо нажатием одного из двух рычагов (один для повышения, другой для понижения), либо вращением специального кольца. Рычаг переключателя скоростей системы находится на левой ручке, кассеты - на правой ручке.
Как переключать скорости, Третий видео урок
Как правило, новички достаточно быстро осваивают первую, и очень редко вторую скорость, но на них передвигаться очень не удобно и не всегда это правильно, ведь начальные передачи нужны для того чтобы тронуться, а не ехать на них. В городе рабочие это «третья» и «четвертая», но вот тут новоиспеченные водители просто теряются! Оно и понятно перейти с первой на вторую то сложно, я уже молчу о третьей и четвертой, а тем более пятой и шестой. НО ребята все так начинали, и в этом ничего страшного нет, главное понять принцип и все встанет на свои места.
Сначала вам нужно понять как происходит переключение передач автомобиля - практически на каждом авто, на рычаге есть схема вот она. Даже если ее нет то переключения скорее всего будут такие е же. Немного может отличаться включение задней передачи (особенно если у вас переднеприводный ВАЗ), но это не критично. Главное что все остальные будут включаться именно так как на этой схеме. Так что можете запомнить и потренироваться у себя, если такой схемы нет.
Как правильно переключать передачи на механике
Чем быстрее увеличивается скорость движения, тем более активно нужно переходить на более высокие передачи. Когда Вы достигнете совершенства в этой технике и добьетесь плавности хода при езде, момент переключения скоростей станет совершенно незаметным для Ваших пассажиров.
- выжать сцепление , отпустив при этом педаль газа
- при полностью выжатом сцеплении переключить рычаг коробки передач в нужное положение
- плавно отпустить сцепление , продолжая увеличивать скорость автомобиля с помощью педали газа.
Как правильно переключать передачи
Если вы новичок, то для вас может стать новостью, что во время переключения передач автомобиль теряет скорость, превращаясь в «тело», которое движется по инерции. Именно по этой причине переключать передачи нужно плавно, но при этом довольно быстро, чтобы не тормозить машину.
Типична ситуация, когда новичок при необходимости переключения со второй на третью передачу говорит, что он не собирается ехать больше 40 км/ч. А кто сказал, что повышенная передача предусматривает обязательно повышение скорости? На третьей можно смело ехать не быстрее 40 км/ч. Все дело в том, что повышенные передачи дают возможность ехать быстрее, но вас никто не заставляет пользоваться этой возможностью.
Управление автоматической коробкой передач (АКПП)
Еще один очевидный плюс режима «D» – это то, что при начале движения в горку, автомобиль не будет откатываться назад. Что может быть лучше! Но сильно не обольщайтесь — если уклон крутой, то автомобиль все же может медленно откатываться назад.
Обычно автоматика АКПП даже в ручном режиме подстраховывает водителя от ошибочных включений и не дает работать коробке в запредельных режимах. Т.е. в положении «М» передачи иногда могут либо не включатся, либо сами переключаться, например, при снижении автомобилем скорости.
Переключатель скоростей, дерайлер
Относительный ход переключателя это соответствие между ходом управляющего тросика и поперечным перемещением рамки с роликами. Например, задние переключатели Shimano и SRAM по этому показателю несовместимы, так как относительный ход тросика у переключателей SRAM больше.
Тросик к переключателю может подводиться сверху или снизу. Это зависит от расположения креплений тросика на раме велосипеда. Первый вариант предпочтительнее. Большинство переключателей рассчитаны на один из вариантов, но есть и универсальные. Крепиться переключатели могут хомутом на подседельной трубе или пластиной, зажимаемой правой чашкой каретки или картриджа. В случае переключателя на хомуте, последний может быть расположен выше или ниже рамки переключателя. Многие модели существуют во всех трёх вариантах. Это связано с невозможностью установки некоторых типов переключателей передач на велосипеды с различными видами задней амортизационной подвески или использованием рам нетрадиционной формы. Хомуты могут быть рассчитаны на подседельные трубы разного диаметра, что также необходимо учитыватьхарактерные значения 28−34 мм). Необходимо учитывать и угол установки переключателя для предотвращения зацепления рамки за рамухарактерные значения 63−66° или 66−69°).
Посещая уроки водительского мастерства, вы наверняка помните, сколько времени уделялось изучению строения машины. Базовые знания, безусловно необходимы, но в попытках уместить курс в сжатые временные рамки, инструкторы часто забывают о, на первый взгляд, не столь важных вопросах. Понять тип, функционал и разобраться в конструкции такой составляющей как кулиса в коробке передач могут далеко не все, по причине незнания самого его существования. Попробуем разобраться с этим устройством более подробно.
Что такое кулиса в коробке передач
Для начала, следует разобраться, что такое кулиса, какая её функциональная важность и для чего нужна кулиса в коробке передач. Отвечая на первый вопрос, следует уточнить, что точное техническое название звучит как «тяга привода управления коробки передач» . По ошибочному предположению многих, её часто называют как рычаг переключения передач. Однако, кулиса КПП – это многосоставная конструкция, функциональным предназначением которой является связывание рычага-переключателя со штоком, подводящим к коробке передач.
Из этого утверждения следует, что конструкция запчасти сама по себе является достаточно сложным механизмом, а сама кулиса в коробке передач выполняют соединяющую функцию рычага с КПП. В современных автомобилях эту деталь размещают под днищем (достаточно близко к карданному валу), а в автомобилях постарше её можно увидеть непосредственно под самой коробкой передач.
Как и любое другое устройство, кулиса в МКПП имеет свойство изнашиваться. Запас прочности всего механизма часто определяют этими самыми небольшими деталями, а значит, что неисправность хотя бы одной из составляющих ведет к потере первоначальной работоспособности. Поломки чаще всего связаны с длительным эксплуатационным сроком, попадания дополнительных элементов в систему (пыль, влага), или же недостаточно бережное отношение к самой КПП.
Наглядная схема составляющих механизма кулисы: 1 – гайка крепления опорной пластины; 2 – тяга привода управления коробкой передач; 3 – прокладка крышки люка; 4 – крышка люка рычага переключения передач; 5 – рукоятка рычага переключения передач; 6 – рычаг переключения передач; 7 – чехол рычага переключения передач; 8 – уплотнительный чехол; 9 – винт крепления крышки люка; 10 – задняя опора; 11 – корпус рычага переключения передач; 12 – нижний корпус рычага переключения передач; 13 – гайки крепления задней опоры; 14 – шайба задней опоры; 15 – гайка; 16 – кольцо распорное; 17 – стопорное кольцо; 18 – корпус шаровой опоры; 19 – пружина рычага переключения передач; 20 – ползун шаровой опоры; 21 – гайки крепления корпуса шаровой опоры; 22 – защитный чехол; 23 – наконечник тяги; 24 – пластина опорная; 25 – коробка передач.
Устройство механизма
С током времени, автомобильные производители в корне меняют особенности КПП собственных машин. Постоянно появляются новые типы роботизированных коробок передач, особой активность пользуются . Прогресс МКПП также не стоит на месте, и такое стремление к модернизации часто создает настоящую проблему для автотехников и любителей покопаться в собственном автомобиле.
Благодаря такому широкому выбору доступных МКПП, конструкция самой кулисы в коробке передач свойственна к постоянному видоизменению. Для того чтобы упростить задачу, мы используем обобщенно-ориентировочный тип рассматриваемого устройства.
Основные составляющие, которые входят в состав кулисы КПП:
- Рычаг коробки передач
- Тяга передач
- Вилка + палец вилки
- Фиксатор сальника
Кроме того, условно в состав кулисы входят такие составляющие как: трос, пружина и сам корпус (либо основа). Сложенная, настроенная работа этих деталей позволяет переключать режимы скоростей в заранее отведенных на КПП положениях.
Признаки неисправностей кулисы
Несмотря на отменную надежность этой конструкции, как и любая другая деталь сложно работающего механизма (кулиса при работе подвергается постоянным физическим воздействиям, как от водителя, так и от самого автомобиля), она требует постоянной профилактики и бережного ухода. В противном случае, часто могут возникать нежелательные последствия, приводящие к поломкам и проблемам. Разберем наиболее вероятные из них:
- расшатанность ручки переключения передач (повысился люфт рычага);
- трудность переключение передач (туго идет рычаг, «хрустит» при смене положения);
- невозможность включения (например, включить 6-ю передачу);
- ошибочное переключение (вместо 3-й включается 5-я, и т.д.).
В отличии от последних троих, первая проблема (люфт) не влияет на скорость переключения, и вообще никак не влияет на работу КПП. Однако, то что сейчас доставляет лишь дискомфорт, может «перерости» в серьезные проблемы. Затягивание с ремонтом в таких ситуациях ни к чему хорошему не приводит, а неожиданная поломка может случится в самый неподходящий момент.
Самостоятельная регулировка кулисы
Частой ошибкой всех начинающих автолюбителей является понимание собственной проблемы. Малейшие неисправности коробки передач, они связывают с глобальными проблемами и готовятся к полной замене системы. Однако, часто случается, что небольшие вмешательства, а именно правильная и профессиональная регулировка кулисы является необходимым решением по устранению возникшей неисправности.
Для начала следует начинать с регулировки (настройки) используемого привода. Проводить его нужно предварительно убедившись в работоспособности. На первой скорости заезжаем на эстакаду, либо схожее по типу возвышение. При возникновении проблем с переключением (описанных ранее), попробуйте осуществить необходимые действия при выключенном двигателе.
Находясь на ручном тормозе, предварительно подставив противооткаты, начинаем предварительную регулировку. При выключенном моторе, но не выключенных передачах смещаем рычаг влево до максимально возможного положения. Затягиваем хомут под авто. Часто бывает, что хватает всего лишь несколько миллиметров по отношению к карданному валу для необходимого смещения.
Другим вариантом профилактики и предотвращения проблем является удаление инородных элементов с механизма (влаги, пыли, попавшей грязи) и смазывание деталей. Кулиса в коробке передач, как и любая другая деталь требует смазку. Но чем смазать кулису? Особых предпочтений не имеется. Подойдет обычная смазка для автомобильных запчастей. Главное не переборщить.
Двигатели внутреннего сгорания, как бензиновые, так и дизельные, имеют достаточно узкий рабочий диапазон. Механическая коробка передач необходима для обеспечения оптимального режима работы силового агрегата.
Изменения передаточного соотношения осуществляется вручную, обычно переводом рычага из одного положения в другое. Для обеспечения переключений производится разрыв потока мощности при помощи механического сцепления.
Экскурс в историю
На первых автомобилях не было привычного для нас редуктора с зубчатыми передачами, усилие на ведущие колеса передавалось ремнем. Такое устройство использовал Карл Бенц — для увеличения скорости водителю необходимо было перекинуть кольцо с одной пары шкивов на другую. Зубчатые колеса в трансмиссии впервые применил Вильгельм Майбах, в автомобилях его конструкции были механические коробки.
Передача крутящего момента от нее на ведущие колеса осуществлялась при помощи стальной цепи. Соосная коробка в начале 20 века появилась на автомобилях Луи Рено, который также является изобретателем карданного вала.
На первых порах в автомобилестроении преобладала разнесенная компоновка агрегатов, при которой редуктор располагался отдельно от силового агрегата. Передача крутящего момента в них происходила через специальный вал, как было на модели BMW 501.
Механические коробки первых выпусков были очень сложными, управление ими требовало значительных усилий и хороших навыков. В 1928 году американский инженер Шарль Кетеринг из General Motors предложил устройство для синхронизации. Первая удачная коробка, снабженная таким механизмом, была установлена на автомобиле «Корвет». На европейском континенте лидером в разработке трансмиссий стала компания ZF.
Прочно закрепившееся название МКПП имеет следующую расшифровку аббревиатуры -механическая коробка переключения передач. Ранее в названии под первой буквой П понималось слово перемены, однако со временем оно было заменено на более подходящее по смыслу. Сокращенное наименование механической коробки в технических описаниях часто фигурирует с числом, обозначающим количество ступеней.
Современная МКПП имеет достаточно совершенное устройство, обеспечивающее, помимо переключения передач в движении, выполнение ряда функций:
- обеспечение перемещения автомобиля задним ходом;
- разобщение трансмиссии и работающего двигателя автомобиля во время кратковременных остановок;
- наличие нейтрального положения коробки позволяет выполнять пуск двигателя.
Автомобили, оснащенные такого рода трансмиссиями, при прочих равных показателях экономичнее машин с автоматической трансмиссией.
Принцип работы МКПП
Начало движения машины, медленная езда по плохой дороге вызывает большое сопротивление. Автомобилю с механической коробкой передач в таком режиме требуется максимально большой крутящий момент.
КПП при этом выполняет функции понижающего редуктора и даже при больших оборотах транспортное средство двигается с относительно небольшой скоростью. После прекращения разгона водитель переключает режим, и частота вращения коленвала вновь возвращается в оптимальный диапазон.
Равномерное перемещение по плоскости требует меньших усилий, которые и обеспечиваются повышенными передачами.
Принцип работы механической коробки передач состоит в создании соединений между ведущим (входным) валом и ведомым (выходным) через сочетания шестеренок с разным количеством зубьев. Это позволяет подстраивать трансмиссию под изменяющиеся условия движения транспортного средства.
Для чайников, как принято называть неспециалистов, принцип работы механической коробки передач можно объяснить буквально в нескольких словах. Устройство обеспечивает нормальную работу двигателя за счет изменения числа оборотов, увеличивая или уменьшая усилие на ведущих колесах. Это позволяет удерживать наилучший режим работы силового агрегата при трогании с места, разгоне и снижении скорости.
Такой принцип работы МКПП сохраняется у всех машин: и с полным, и с задним, и с передним приводом. Устройство трансмиссии в каждом из случаев имеет свои особенности, но при этом основные элементы конструкции и их назначение сохраняются. Перемена передаточного числа происходит за счет введения в действие определенной комбинации из шестеренок с разным количеством зубьев.
Данные соотношения для каждого двигателя подбираются индивидуально в ходе расчетно-конструкторских работ и натурных испытаний. При этом учитывается множество факторов и, в первую очередь, параметры двигателя. Физический принцип работы МКПП при этом остается неизменным, водитель управляет изменением режима вручную путем переведения рычага из одного положения в другое.
Видео — механическая коробка передач, принцип работы:
Наглядное представление о принципе работы МКПП можно получить после просмотра видео ролика. Схематическое анимированное изображение как нельзя лучше демонстрирует взаимодействие деталей между собой. Такие материалы обеспечивают понимание происходящих процессов, особенно при переключении режимов работы.
Устройство
Конструкция МКПП мало изменилась с тех пор, как были сделаны и запатентованы основные ее элементы. Механическая коробка переключения передач состоит из следующих деталей и узлов:
- картер;
- входной, выходной и промежуточный валы;
- синхронизаторы;
- ведущих и ведомых шестерней;
- механизма переключения передач.
Собранные в едином корпусе детали взаимодействуют между собой, обеспечивая передачу крутящего момента. Устройство механической коробки передач зависит от особенностей конструкции и количества валов — по данному признаку они делятся на двух- и трех вальные. Последняя компоновка называется соосной и в технической литературе ее принято называть классической.
Валы и блоки шестерней
В такой конструкции ведущий и ведомый валы размещены картере коробки один за другим. В хвостовике первичного вала установлен подшипник, на который опирается конец вторичного. Отсутствие жесткой связи позволяет им вращаться независимо друг от друга с разной частотой и в разном направлении. Ниже под ними располагается промежуточный вал, передача усилия происходит через блоки шестерней установленных на указанные детали.
С целью снижения шумности редуктора, шестерни в нем делаются косозубые. При изготовлении данных деталей используется жесткая система допусков, и большое внимание уделяется качеству обработки сопрягаемых поверхностей.
На ведущем валу классической механической коробки жестко закреплено несколько шестерней разного диаметра и соответственно с разным количеством зубьев. В отдельных случаях узел делается цельным, что обеспечивает ему максимальную прочность.
Шестерни на вторичном валу могут устанавливаться двумя способами:
- подвижно на шлицах;
- фиксировано на ступицах.
Соединение с ведущим валом в первом варианте происходит за счет продольного перемещения ведомой шестерни по шлицам до вхождения в зацепление в ведущей. Такая схема отличается простотой и надежностью и получила достаточно широкое распространение.
В другой конструкции продольное перемещение деталей исключается и соединение происходит при помощи скользящей муфты.
Видео — как происходит передача крутящего момента в МКПП:
Угловые скорости ведущего вала и ведомого уравниваются при помощи специального устройства, который называется синхронизатором. В коробках передач спортивных автомобилей или машин специального назначения вместо данных узлов могут использоваться кулачковые муфты.
Механизмы управления
За всю историю развития автотранспорта было разработано множество оригинальных конструкций. Наибольшее распространение получила компоновка, используемая в современных агрегатах.
Управление механической коробкой передач осуществляется специальной конструкцией, состоящей из следующих элементов:
- рычага;
- приводов;
- ползунов;
- вилки;
- замка;
- муфты переключения передач.
Изменения режимов работы агрегата производится водителем путем перемещения рычага из одного положения в другое. Через приводы задействуются ползуны. Защитой от одновременного включения является специальный блокирующий механизм – замок. В трехходовых коробках он делает невозможным перемещение двух ползунов при движении третьего.
Этот узел приводит в действие вилку переключения передач, которая вызывает смещение муфты. Данная деталь представляет собой толстостенное кольцо со шлицами на внутренней поверхности. Они находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом ведомого вала, по которому муфта перемещается вдоль него. Аналогичные шлицы имеются и на боковой поверхности ведомой шестерни.
При переключении передач рычаг вначале переводится в нейтраль, из которой производится выбор нужного режима. За это время синхронизатор выравнивает угловые скорости, и шестерня блокируется муфтой. Крутящий момент с первичного вала передается на вторичный и далее через главный редуктор на ведущие колеса.
Синхронизатор обеспечивает безударное переключение, при этом время его срабатывания не превышает нескольких сотых долей секунды.
Видео — устройство сцепления и МКПП, наглядный рассказ от компании Тойота:
Мягкость работы механической коробки передачво многом зависит от общего состояния деталей и, в особенности, данного узла.
Синхронизатор представляет собой бронзовое кольцо с зубчатым венцом на внутренней стороне. При движении муфты она сначала прижимает деталь к конусной поверхности на боковине ведомой шестерни, возникшей при этом силы трения достаточно для выравнивания частоты вращения валов. После синхронизации происходит блокировка зубчатого колеса муфтой переключения.
Как переключать скорости на механической коробке передач
Эксплуатация автомобилей с МКП и управление ими имеет целый ряд особенностей, которые необходимо знать водителю. Возникает закономерный вопрос: как пользоваться механической коробкой передач? Обучение этому начинается во , начиная от показа инструктором до наработки автоматического навыка в переключении передач.
Как переключать скорости на механической коробке передач обычно указано на схеме, нанесенной на наружную поверхность рукоятки рычага. В целом процесс выглядит следующим образом:
- водитель выжимает сцепление левой ногой;
- рукой переводит рычаг из одного положения в другое;
- плавно отпускает педаль сцепления и плавно нажимает на акселератор.
Переключения передач у механической коробки осуществляется в соответствии со схемой, которая указывается в технической документации к автомобилю. Опытные водители рекомендуют придерживаться приведенных ниже правил, которые позволят увеличить ресурс агрегата:
- использование прямой передачи (обычно четвертой) позволит значительно уменьшить потребление топлива;
- переключение скоростей на механической коробке передач следует выполнять строго в соответствии с разработанной производителем инструкцией;
- включение задней передачи производить только после полной остановки автомобиля;
- педаль сцепления выжимается быстро и до упора ее в пол, отпускать же следует плавно без рывка;
- на обледенелой или мокрой дороге движение накатом недопустимо;
- при прохождении поворотов не рекомендуется производить переключений передач;
- эффективным на свободной дороге является приемом торможения двигателем путем последовательного понижения передачи до минимальной;
- периодический контроль уровня масла в коробке и своевременная замена в процессе технического обслуживания обеспечит увеличение ее ресурса.
Видео — советы как переключать скорости на механической коробке передач:
Освоение приемов управления автомобилем требует постоянной практики. Действия инструктора показаны в мельчайших подробностях, наблюдение за ними позволит сформировать правильные мышечные реакции у начинающего водителя.
Масло для механической коробки передач
Техническое обслуживание агрегатов трансмиссии производится в соответствии с сервисной книжкой. В большинстве коробок МКПП замена эксплуатационной жидкости осуществляется через каждые 50-60 тысяч км пробега. За этот период в ней накапливаются продукты износа и теряются смазывающие свойства.
При ТО следует лить для механической коробки передач, указанное в руководстве по эксплуатации. Особенно это касается машин иностранного производства, применение несоответствующего масла может привести к износу и даже поломке агрегата.
Для ответа на вопрос какое масло в МКПП следует ознакомиться с записями в сервисной книжке, где делаются отметке о марке технической жидкости.
Posted in Полезные статьи
Собственно говоря, «кулиса» - это не совсем правильное название, в профессиональной литературе ее называют тягой для привода управления КПП. Некоторые начинающие водители, не слишком внимательно изучавшие в автошколе строение автомобиля, называют кулисой сам рычаг, которым переключают скорости и который расположен в промежутке между сиденьями водителя и пассажира. Об этом можно даже прочесть в интернете на не слишком профессиональных сайтах.
На самом деле кулиса – это даже не деталь, а целый конструкционный узел, состоящий из нескольких компонентов, который предназначается для соединения рычага, переключающего скорости, со штоком, заведенным непосредственно на коробку передач. Он располагается под полом салона автомашины, иногда – даже под днищем, неподалеку от карданного вала.
Ресурс прочности кулисы, определяемый производителями, весьма высок и достигает для некоторых моделей сотни тысяч километров пробега. Тем не менее, в перечне поломок трансмиссионного узла износ кулисы занимает отнюдь не последнее место. Если не обращать внимания на ухудшение эксплуатационных качеств кулисы, вскоре могут начаться проблемы с управляемостью машины.
Причинами ускоренного износа, как правило, выступают внешние факторы – попавшая в механизм дорожная грязь или пыль, вода и вызванная высокой влажностью коррозия, а также несвоевременная смазка движущихся элементов кулисы. Как видим, недостаток ухода и технического обслуживания пагубно сказывается даже на столь несложных элементах конструкции, как обычная кулиса.
Устройство кулисы
Прежде всего, следует знать, что кулиса в разных моделях и марках автомашин может быть устроена по-разному, так как каждое предприятие разрабатывает собственную компоновку и собственную конструкцию многих элементов, в том числе и МКПП. Все же общий принцип действия у всех кулис примерно одинаков, и ознакомившись с устройством одной кулисы, несложно понять, как работает другая, на другой модели авто.
Кулиса в любой автомашине обычно состоит из:
- рычага переключения скоростей;
- прикрепленной к рычагу тяги;
- вилки и соответствующего пальца;
- упреждающего протечку трансмиссионной жидкости сальника;
- фиксатора.
Условно можно причислить к деталям кулисы тросик, пружинку и корпус. Все эти детали, соединенные в единый механизм, позволяют переключать передачи в КПП, управляя этим процессом из салона посредством рычага. Передачи переключаются строго в регламентированных положениях, предусматриваемых конструкцией коробки передач.
Как определить неисправность механизма кулисы
Несмотря на то, что, по всеобщему мнению, кулиса является вполне надежной конструкцией и не требует частых ремонтов, все же время от времени поломки возникают и в ней. Особенно это касается автомобильных марок, известных своим невысоким качеством изготовления и сборки деталей. Впрочем, даже немецкий автопром, считающийся образцовым по качественному уровню производства автотехники, порой допускает наличие не слишком надежных кулис, особенно в старых моделях с высоким уровнем износа.
Как понять, что кулиса неисправна, и ее эксплуатация может привести к аварии? Признаки износа или поломки кулисы достаточно явственны. Тревожиться и спешить в автосервис нужно, если:
- ощутимо вырос люфт рычага, переключающего скорости;
- передачи переключаются либо с затруднением и помехами, либо с пробуксовкой;
- при переключении одной или нескольких передач слышен хруст, скрежет и другие странные звуки;
- переключение передач работает не так, как нужно: при попытке включить одну передачу – включается другая, некоторые из передач вообще невозможно включить и т.д.
Возникновение люфта рычага поначалу не волнует многих водителей, поскольку этот дефект не влияет на функционирование автомашины. Довольно высокие цены на обслуживание в автосервисах служат «аргументом» в пользу продолжения езды с неисправной кулисой: раз машина ездит и остается управляемой, зачем тратить деньги на ее диагностику или ремонт?
Но с течением времени ситуация ухудшается, и в один далеко не прекрасный момент авто в сложной ситуации теряет управление и попадает в ДТП. Последствия могут быть разными, вплоть до самых тяжелых, когда ни машину, ни здоровье вернуть уже нельзя. Об этом всегда следует помнить и реагировать на малейшие неполадки в кулисе автомашины немедленным обращением в специализированный сервис сайт в Москве либо выполнять регулировку кулисы своими силами.
Как отрегулировать кулису?
Автомобильную кулису можно попытаться отрегулировать собственными силами. Нередко именно в кулисе заключается причина неполадок в работе коробки передач или сцепления, и после устранения дефекта состояние машины возвращается к норме.
- При выключенном двигателе устанавливаем рычаг на первую скорость. Заводим двигатель и заезжаем на эстакаду для ремонтных работ.
- Закрепляем машину, предотвращая случайный съезд: ставим на ручник, под колеса подкладываем противооткатные клинья.
- Выключаем двигатель, коробку оставляем на первой передаче. Затем отводим рычаг передач как можно дальше влево. Покидаем салон, перемещаемся под днище машины и затягиваем хомут кулисы. Иногда для полноценной настройки бывает достаточно смещения всего на несколько миллиметров относительно карданного вала, чтобы восстановить работоспособность коробки передач и рычажной кулисы.
Если же проблема не желает покидать ваш автомобиль, обратитесь в специализированный сервис – работающие там мастера обладают огромным опытом в устранении неисправностей автомобильной кулисы и МКПП в целом.
3 Появился шум в ? Специалисты автосервиса "МКПП ремонт" проведут диагностику и устранят поломку на вашем автомобиле с гарантией и в сжатые сроки.