Назначение
Необходимость в наличии коробки передач проистекает из одного из главных недостатков двигателя внутреннего сгорания . ДВС в большинстве случаев работает в достаточно ограниченном диапазоне оборотов (обычно, от 700 до, как максимум, 12000 об./мин), который много уже, чем диапазон оборотов, с которыми на практике могут обращаться колёса автомобиля (обычно, от 0 до 1800 об./мин).
Повреждения передачи иногда возникают из-за нашего неадекватного вождения. Наиболее распространенными ошибками являются плохое обращение с рычагом и замена механизма без сцепления. Это отдельная проблема для езды на автомобиле при слишком низких оборотах. Этот тип операции почти наверняка является гарантией износа маховика и подшипников в коробке. Это также не долгосрочное путешествие с колесом доступа.
Автомобиль, как и все другие, постепенно стареет. Невозможно скрыть, что тысячи марок пробега маркируются при техническом состоянии автомобиля. «Ремесло» подвергаются таким вещам, как коробка с подушкой, сцепление или запасное колесо с двойным колесом.
Кроме того, другая особенность ДВС в том, что максимальные значения крутящего момента достигаются в сравнительно небольшом интервале, расположенном приблизительно посередине между максимальными и минимальными оборотами. Максимальная же мощность развивается на максимальных оборотах.
Например, двигатель распространённого автомобиля ВАЗ-2106 имеет рабочие обороты от 800 до 5400 об./мин., при этом максимальное значение крутящего момента достигается при 3000 об./мин.
Как бороться с эксплуатацией коробки передач? Единственный рецепт - посетить сайт. Стоимость услуги зависит от многих факторов - сложности проблемы, пробега и версии двигателя. Некоторые ремонтные работы закрыты на сумму несколько сотен злотых, другие - даже несколько тысяч. К счастью, хорошие точки ремонта знают друг друга, восстанавливая механику до заводского состояния совершенства.
Конечно, такое явление можно предотвратить, например, путем производства автомобилей с более тяжелой массой и более высокими уровнями горения. Однако современные тенденции в автомобильной промышленности не указывают на значительные изменения в этом вопросе. Поэтому водители - это разумное вождение и регулярный осмотр технического состояния автомобиля.
Трансмиссия, таким образом, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения. В механической трансмиссии это осуществляется за счёт того, что водитель вручную переключается между несколькими ступенями (передачами) МКПП, имеющими различное передаточное число . Выделяют высшие и низшие ступени (передачи) .
Большой шаг в механической коробке передач для суперспортных автомобилей - история. То же самое касается Маранелло, Макларена и Ламборгини. Однако последние новости в мире сообщают, что эта модель скоро простится с ручной коробкой передач, которая заменит автоматическую двойную муфту. В последние годы все больше и больше производителей этого типа автомобилей оставили ящик для ручных коробок, заменяя их новыми технологиями. Неудивительно, что только одна калифорнийская модель была продана в Соединенном Королевстве, которая была оснащена механическими коробками передач.
- При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью - необходим высокий крутящий момент, который достигается при средне-высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать большую максимальную скорость. Поэтому для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач, имеющие наибольшее передаточное отношение, при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.
- С другой стороны, при равномерном движении на достаточно высокой скорости - необходимо обеспечить большую частоту обращения колёс, при этом удерживая обороты двигателя в приемлемых рамках. Для этого служат высшие передачи, имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими, при этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя. Однако, при включённых высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью (конкретный минимум скорости для каждой ступени коробки передач зависит от особенностей конструкции трансмиссии и моментной характеристики конкретного двигателя), и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, потребного для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и остановится (заглохнет) .
Скорость автомобиля при движении на передаче с заданным передаточным числом i определяется по формуле:
Остальные клиенты выбрали ту же модель с автоматической двухскоростной передачей. Этот бренд уже давно инвестирует в новые технологии. На пороге этих нескольких лет вы видите, как развиваются технологии и насколько велика автоматизация. Неудивительно, что производители высокоскоростных автомобилей начинают отходить от ручного ручного механизма, которое долгое время не будет забыто и использовать инновационные новые технологии, чтобы получить наилучшие результаты и результаты для достижения даже лучших результатов.
Потому что даже лучший водитель не может достичь такого хорошего результата на ручном сундуке, как в случае с машиной. Коробка передач - это механизм, который передает мощность, генерируемую двигателем, для управления колесом. Ручные редукторы имеют 5 или 6 передних передач и одну передачу заднего хода - реверс. Каждая передача представляет собой специфическое расположение передач. Кроме того, каждый ящик свободен, что препятствует движению автомобиля, несмотря на включение двигателя. В дополнение к зубчатым колесам коробка передач оснащена муфтой для отсоединения двигателя от коробки передач.
, где :
Кроме того, коробка передач обеспечивает движение автомобиля задним ходом, накатом и длительное разобщение двигателя и трансмиссии автомобиля.
Основы устройства
Принцип работы
Кратко, принцип работы механической КПП традиционного типа заключается в том, что зубчатые шестерни в её корпусе могут поочерёдно зацепляться в различных комбинациях, образуя несколько передач с разным передаточным числом .
Принцип работы шестерни - сравнение
Коробка передач соединяет колеса с колесами, которые управляют колесами. Принцип КПП можно в некоторой степени сравнить с современным велосипедом с системой переключения передач. С тяжелым подъемом вверх по холму велосипедист запускает большую стойку в заднем колесе, позволяя ему использовать меньше силы мышц. Часто, когда вы едете быстро, на велосипеде используется меньшая стойка, которая быстрее и «тяжелее».
До недавнего времени такой вопрос не имел бы смысла, потому что подавляющее большинство водителей выбрали механическую передачу. Однако развитие технологии сделало автоматическое шасси все более популярным среди польских водителей, потому что их параметры часто превосходят механические механизмы.
Сцепление
Педали автомобиля с МКПП: слева направо - сцепления, тормоза и акселератор. Левее педали сцепления - площадка для отдыха ноги.
МКПП обычно работает в паре со сцеплением . Оно служит для временного разобщения двигателя и трансмиссии. Это необходимо для переключения передачи в МКПП, так как, когда двигатель и валы КПП не разобщены, и двигатель работает, через коробку передач проходит большой крутящий момент, и переключать передачи невозможно.
«Торговые автоматы» дорогие для обслуживания
Среди польских водителей существует довольно общая убежденность в высокой стоимости обслуживания автомобиля, оснащенного автоматической коробкой передач. Поляки считают, что каждая услуга является дорогостоящей, и восстановление любой части означает получение займа. Ну, до недавнего времени подавляющее большинство автомобилей на польских дорогах были оснащены механическими коробками передач, а отечественная механика не совсем понимала, как правильно обращаться с автоматическим шасси. Правда в том, что любой отказ коробки передач, будь то ручной или автоматический, может быть дорогостоящим.
В прошлом существовали МКПП, работающие в паре с гидромуфтой или гидротрансформатором , например, на автомобиле ГАЗ-12 «ЗиМ», «Крайслерах» 1940-х - 1950-х годов или некоторых моделях Mercedes-Benz 1950-х - 1960-х годов с трансмиссией Hydrac. При этом, сцепление обычно так же присутствовало (располагалось после гидромуфты и используя внешнюю поверхность его турбинного ротора вместо маховика), так как гидравлический привод не позволяет полностью разобщить двигатель и трансмиссию. С гидравлическим элементом в обычной механической трансмиссии, водитель может плавно трогаться и разгоняться, реже переключать передачи, останавливать машину, не выключая передачи, и после этого возобновить движение просто отпустив тормоз и нажав на акселератор.
Например, необходимость изменения сцепления в ручном зацеплении означает расход, по крайней мере, несколько сотен золота, и в конце концов это элемент управления, который рано или поздно изнашивается. В свою очередь, автоматическая трансмиссия ограничивается заменой масла, что также не должно дорого стоить. Одним словом, с точки зрения стоимости жизни мы имеем практически ничью. С другой стороны, «автомат» дает большой комфорт во время вождения.
Автоматическая коробка передач хуже производительность
Многие люди убеждены, что автоматическая коробка передач негативно влияет на производительность. Так было около дюжины лет назад, но современные «торговые автоматы» практически не влияют на ускорение или максимальную скорость автомобиля. Если педаль газа нажата на старом автомобиле с «двигателем», нужно было терпеливо ждать, пока коробка передач не уменьшит передачу. Другими словами, эффективная «машина» не оказывает ни малейшего влияния на производительность автомобиля!
Эта система давно вышла из употребления и, несмотря на большие преимущества, в настоящее время не используется. Причина в том, что современные двигатели, в отличие от моторов 40-х и 50-х годов, весьма высоокоборотные, и потери мощности в гидравлическом элементе были бы неоправданно велики.
Сцепление может иметь как обычный (механический тягами, гидравлический или тросиком), так и
Ответ на этот вопрос не так прост, поскольку сжигание зависит не только от коробки передач или двигателя, но и от стиля вождения водителя. Вопреки распространенному мнению, гораздо легче сохранить топливо в автомобиле, оснащенном автоматической коробкой передач. Помните, что в новых автомобилях компьютер решает, когда переходить на более высокий, таким образом оптимизируя скорость двигателя до уровня, где он горит относительно мало топлива. В случае с механическими коробками передач часто бывает так, что водитель излишне прикручивает автомобиль при слишком высоких оборотах, что увеличивает потребность в топливе.
Валы и шестерни
Любая коробка передач традиционного типа представляет собой набор расположенных в едином корпусе (называемом картером ) и вращающихся вокруг параллельных осей валов с расположенными на них шестернями. В большинстве механических КПП заднеприводных автомобилей присутствуют три вала: первичный, вторичный, промежуточный (далее, рассматривается именно трёхвальная схема в варианте заднеприводного автомобиля классической компоновки).
Поэтому, если вы рассчитываете на каждый литр топлива, автоматическая коробка передач может стать для вас гораздо лучшим выбором! Коробка передач является незаменимым компонентом в автомобиле. Его основная задача - передать крутящий момент, создаваемый двигателем, на колесо транспортного средства и обеспечить правильное перемещение транспортного средства в пределах рабочего диапазона двигателя.
В настоящее время существует несколько типов редукторов, которые основаны на различных конструкционных решениях, но которые выполняют одну и ту же основную задачу, то есть изменение передачи. Это самый простой тип коробки передач. Он состоит из зубчатых зубов с прямыми зубцами, которые прикреплены друг к другу, в зависимости от выбора водителя сдвигов. В этом случае синхронизатора нет, так как изменение передаточных чисел, сделанное неопытным водителем, затруднено необходимостью надлежащей разборки при определенных оборотах двигателя.
Обычно, первичный и вторичный валы расположены один за другим, вторичный опирается при этом на подшипник , установленный в хвостовике первичного. Жёсткой связи они не имеют и вращаются независимо друг от друга. Промежуточный вал расположен обычно под первичным и вторичным. На валах находятся блоки шестерён . Чтобы уменьшить шумность работы, шестерни обычно делают косозубыми .
В настоящее время это наиболее распространенное решение, используемое в большинстве автомобильных транспортных средств. Выбор переопределения выполняется вручную драйвером. Основными компонентами этой коробки являются зубчатые колеса, закрепленные друг на друга, и синхронизаторы.
Водитель, перемещающий шестерню переключения передач в правильное положение, заставляет сложную рычажную систему выбирать подходящую синхронизированную муфту, которая зацепляется с соответствующим промежуточным колесом для изменения шестерни. Основным недостатком этой коробки является то, что при переключении необходимо отключить привод.
На первичном валу находится одна шестерня, жёстко на нём закреплённая и служащая для передачи вращения промежуточному валу. На вторичном валу расположен блок шестерён , шестерни которого свободно вращаются на валу, но конструктивно их продольное перемещение исключено . Для включения передачи, они могут блокироваться на валу , начиная вращаться вместе с ним (см. ниже, раздел «Переключение передач» ).
Основным преимуществом автоматических трансмиссий является то, что водитель замедляется необходимостью переключения передач, а также педали сцепления, поскольку это полностью устранено. Таким образом, в случае автоматической коробки передач вместо традиционной фрикционной муфты для работы этой коробки использовался гидротрансформатор. Основным компонентом коробки передач обычно является планетарный редуктор, который позволяет позиционировать через торможение отдельных компонентов. В зависимости от того, какая из редукторов иммобилизована с помощью тормоза, получают различные виды передачи.
Напротив каждой шестерни ведущего и ведомого валов расположены жёстко закреплённые на своём валу шестерни промежуточного вала , которые находятся с расположенными напротив шестернями ведущего и ведомого вала в постоянном зацеплении . Так как единственная шестерня первичного вала также жёстко закреплена на своём валу, вращение с первичного вала на промежуточный передаётся всегда . Включение же нужной передачи происходит за счёт задействования нужной шестерни, расположенной на вторичном валу.
В современных автоматических коробках передач можно выбрать режим движения, то есть спортивный, нормальный, зимний, экономичный, также можно автоматически регулировать работу коробки до режима вождения водителя. Автоматическая трансмиссия только доходит до проверки уровня масла и, при необходимости, уровня масла. Это очень важно для этих типов случаев, потому что неправильное количество масла в ящике может привести к неисправности ящика, а отказ от времени замены масла значительно сокращает срок службы ящика.
В последовательной коробке передач замена может осуществляться несколькими способами. Измените передаточное число с селектором передач только тогда, когда шестерня движется вперед или назад, шестерню можно сдвинуть только на одну шестерню с помощью лезвия, установленного на рулевом колесе. В этих случаях педаль сцепления также была устранена, а муфта-ответвитель управляет микропроцессором с помощью сервомотора или насоса. Благодаря возможности быстро менять коробки передач эти коробки используются в основном как в спортивных автомобилях, так и в Формуле-1.
Именно выбор нужной шестерни на вторичном валу и введение её в зацепление с этим валом и является, по сути, выбором нужной передачи.
Переключение передач
Между шестернями ведомого вала расположены муфты включения передач (или шлицевые муфты ). В отличие от шестерней передач, они закреплены на своём валу и вращаются вместе с ним , но могут двигаться в продольном направлении (вперёд-назад).
Однако в настоящее время эти ящики все чаще используются в автомобилях. Основным преимуществом бесступенчатых редукторов является сдвиг жидкости, который устраняет резкие сдвиги. Коробка состоит из двух стульев и цепочки длин, которые переплетаются с соответствующей длиной. Изменение коробки передач в бесступенчатой трансмиссии достигается путем изменения расстояния между колесами протектора, тем самым изменяя радиус спинки колеса. В этих передачах практически возможно варьировать поведение сдвига.
Изменение расстояния между колесами заклинателя осуществляется с помощью насоса и соответствующих регулирующих клапанов. На европейском рынке автомобили оснащены механическими коробками передач. Однако это медленно меняется, поскольку мы все чаще решаем купить автомобиль с автоматической коробкой передач. Принимая во внимание быстрое развитие технологий в будущем, вероятно, будут разработаны новые решения, которые будут еще более комфортными и качественными.
На сторонах шестерён вторичного вала, обращённых к муфтам включения передач, имеются зубчатые венцы . Также, зубчатый венец имеет и задний торец ведущего вала. Ответные зубчатые венцы находятся на муфтах включения.
При движении рычага переключения передач, при помощи специального привода через ползуны приводятся в движении вилки переключения передач , которые могут передвигать муфты включения в продольном направлении. Специальный блокирующий механизм (замок ) при этом не допускает одновременное включение двух передач, что могло бы произойти, если бы рычаг переключения передач зацепил бы сразу два ползуна. Замок фиксирует два ползуна в нейтральном положении при движении третьего, чем и исключается одновременное включение двух передач.
Когда муфта включения движется в направлении шестерни нужной передачи, их зубчатые венцы встречаются, и муфта включения, которая вращается вместе с валом, соединяется с шестернёй передачи, блокируя её. После этого они вращаются вместе и коробка передач начинает передавать вращение от двигателя на карданный вал и далее - на колёса.
Соответственно, когда ни одна муфта включения не блокирует ни одной шестерни, коробка передач находится в нейтрали , или на нейтральной передаче, и двигатель с трансмиссией разобщены.
Синхронизаторы
Основная статья : Синхронизатор (автомобиль)
Однако, при описанном выше простейшем устройстве коробки, передачи будут включаться с сильным шумом и чувствительным ударом, кроме того, водителю необходимо будет угадывать момент, когда обороты муфты включения и шестерни на валу будут примерно одинаковыми, иначе зубчатые венцы муфты и шестерни нужной передачи не войдут в зацепление и очень быстро износятся.
Пример
Ниже схематично рассмотрена работа трёхвальной четырёхступенчатой МКПП заднеприводного легкового автомобиля с синхронизированными передачами переднего хода. 1, 2, 3, 4, R - шестерни соответствующих передач.
Цвета:
Ведущий вал - оранжевый; Ведомый вал - жёлтый; Промежуточный вал - серый; Вал заднего хода и соответствующий ползун - зелёный; Ползун включения III-IV передач - фиолетовый; Ползун включения I-II передач - голубой;
N - нейтральная передача: ни один синхронизатор не зацеплен ни с одной шестернёй, первичный и промежуточные валы вращаются, вторичный в покое.
I передача: синхронизатор первой-второй передач (ярко-голубой на илл.) блокирует шестерню первой передачи на вторичном валу; вращение передаётся сначала единственной шестернёй первичного вала на промежуточный, а с него - через шестерню первой передачи на вторичный вал, и далее на трансмиссию.
II передача: тот же синхронизатор перемещается и блокирует шестерню второй передачи;
III передача: синхронизатор первой-второй передач в нейтральном положении; синхронизатор третьей-четвёртой (фиолетовый на илл.) блокирует шестерню третьей передачи на ведомом валу, вращение передаётся с первичного вала на промежуточный, а с него через шестерню третьей передачи - на вторичный.
IV передача: синхронизатор первой-второй передач в нейтральном положении; синхронизатор четвёртой передачи блокирует венец первичного вала, благодаря чему первичный и вторичный валы вращаются как единое целое. Промежуточный вал не задействован (но продолжает обращаться, так как простоянно зацеплен с первичным).
Такая передача, при которой вращение передаётся непосредственно с первичного вала на вторичный в обход шестерён промежуточного вала, всегда имеет одно передаточное отношение - 1:1, и называется прямой передачей , так как крутящий момент передается напрямую от первичного вала на вторичный. Этот режим работы КПП является выгодным, так как уменьшаются потери и износ.
R - задний ход: синхронизаторы в нейтральном положении; шестерня заднего хода, вращающаяся на своём собственном валу, входит в зацепление с соответствующими шестернями промежуточного и вторичного валов, благодаря чему вторичный вал крутится в направлении, противоположном направлению вращения первичного вала.
Двухвальные коробки передач
Двухвальная четырёхступенчатая несинхронизированная коробка передач. 1911 год, Германия.
В настоящее время нередко используются двухвальные МКПП, в них отсутствует промежуточный вал, ведущий и ведомый валы вращаются вокруг параллельных осей (а не находятся на одной друг за другом), синхронизаторы непосредственно входят в зацепление с шестернями вторичного вала и прямая передача технически невозможна. В остальном, их принцип действия аналогичен работе трёхвальной МКПП.
Преимущества таких КПП - компактность и несколько бо́льший КПД . Главный недостаток - отсутствие прямой передачи, кроме того, такая КПП пригодна только для легкового автомобиля: в ней конструктивно сложно получить большие значения передаточного числа.
Таковы коробки передач переднеприводных автомобилей, таких, как ВАЗ-2108 и Москвич-2141 . Часто такие КПП имеют больше четырёх передач переднего хода.
Синхронизированные и несинхронизированные МКПП
Основная статья : Синхронизатор (автомобиль)
Существуют синхронизированные и несинхронизированные механические коробки передач.
- В несинхронизированной МКПП, включение передач осуществляется полностью водителем вручную. Так как при переключении передачи скорость шестерён различна, муфта переключения не может просто перейти с одной из них на другую.
- В синхронизированной МКПП, включение всех передач (или некоторых) частично автоматизировано. Специальные устройства - синхронизаторы - не дают включающей муфте перейти с одной шестерни на другую, пока их скорость не выравняется (что так же выполняется синхронизатором).
Количество ступеней
Число ступеней считают по номеру передачи переднего хода с наименьшим передаточным отношением .
- Двухступенчатые : на первых автомобилях коробки передач имели две ступени переднего хода и одну - заднего;
- Трёхступенчатые : в 1920-х распространились коробки передач с тремя ступенями переднего хода, которые были широко распространены в Европе - до конца 1960-х годов, а в Северной Америке - до второй половины 1970-х;
- Четырёхступенчатые : в конце 1950-х годов на массовых моделях стали появляться коробки передач «со сближенными передаточными числами» и четырьмя ступенями, что обеспечивало более интенсивный и плавный разгон. В США они долго рассматривались как спортивная опция, а в Европе в конце 1950-х - начале 1960-х стали устанавливаться на большинство автомобилей;
- Пятиступенчатые : в 1970-е годы появились, а в 1980-е получили массовое распространение МКПП с четырьмя основными передачами переднего хода, в которых имелась пятая передача, она представляла собой встроенную в саму коробку повышающую передачу (см. ниже) ;
- Шестиступенчатые : в 1990-е годы появились шестиступенчатые коробки передач. Они могли представлять собой как МКПП с четырьмя базовыми ступенями и двумя - повышающими (для ещё большей экономии топлива), так и МКПП с пятью базовыми и одной повышающей ступенью (для ещё более динамичного разгона);
- Семиступенчатые и далее : в 2000-е годы появляются механические коробки передач с пятью базовыми ступенями и двумя повышающими (например, Bugatti Veyron или BMW M5.).
Повышающие передачи
Повышающая передача , или овердрайв (англ. Overdrive ) - имеет передаточное число менее единицы . Повышающей она называется, так как при таком передаточном числе ведомый вал обращается быстрее ведущего.
До 1970-х годов, овердрайв на легковых автомобилях обычно оформляли в виде отдельного от КПП агрегата. Например, на Volvo 240 с четырёхступенчатой трансмиссией можно было заказать дополнительный овердрайв с различными вариантами передаточных чисел. Такой овердрайв мог включаться как водителем (на илл. слева) , так и автоматически, по достижению определённой скорости при движении на прямой передаче.
Например, на автомобилях Ford 1950-х - 1960-х годов, овердрайв автоматически включался при превышении при движении на прямой передаче скорости в 27 миль в час (около 45 км/ч), а отключался при её снижении ниже 21 мили в час (около 35 км/ч) или при резком нажатии на педаль акселератора (так называемый кик-даун, режим включения пониженной передачи для обгона) .
С конца 1970-х годов, овердрайв стали встраивать в четырёхступенчатые МКПП как пятую передачу, что стало обычной практикой в 1980-е. В наши дни в КПП может быть более одной повышающей передачи.
Вопреки распространённому мнению, в большинстве случаев, повышающая передача существенно не увеличивает максимальной скорости автомобиля. Максимальная скорость достигается уже на прямой передаче (с передаточным отношением 1:1), но на повышающей передаче при прочих равных уменьшаются обороты коленчатого вала, следовательно - расход топлива и износ двигателя.
Планетарные коробки передач
Некоторые автомобили использовали планетарные механические коробки передач, например, Ford T . Шестерни в планетарном механизме совершают помимо вращательного еще и поступательное движение.
Особенность этих коробок в том, что все шестерни в них находятся в постоянном зацеплении, а изменение передаточного числа происходит за счет торможения и блокирования отдельных вращающихся элементов.
Так как при переключении передач в планетарной коробке не происходит зацепления между двумя зубчатыми венцами, нет необходимости и в разобщении двигателя и трансмиссии для переключения передач. Кроме того, такая трансмиссия получается гораздо компактнее обычной.
Однако, управление автомобилем с такой коробкой передач очень специфично, а сама она весьма дорога в производстве. Поэтому механические планетарные КПП получили малое распространение на автомобилях (зато нередко применяются на велосипедах, а так же танках и иных гусеничных машинах).
Кроме того, практически все гидромеханические автоматические трансмиссии используют планетарную механическую часть, которая достаточно легко поддается автоматизации и может работать в паре с гидротрансформатором без сцепления .
Механизмы переключения
В классической МКПП для выбора нужной передачи служит специальный рычаг, называемый рычагом переключения передач, или селектором. С его помощью в любой момент можно задействовать любую из имеющихся в коробке передач ступень (кроме ступени заднего хода, включать которую допустимо лишь после полной остановки автомобиля во избежание серьёзных поломок).
Расположение рычага и система привода могут в значительной степени варьироваться в зависимости от модели автомобиля.
- Рычаг может располагаться непосредственно на корпусе коробки передач (обычно сверху или сбоку), либо на специальном удлинителе. В этом случае все механизмы переключения расположены внутри корпуса коробки и рычаг непосредственно воздействует на ползуны с вилками переключения передач. Плюсы такой схемы - более чёткое переключение передач, меньший износ в процессе эксплуатации. Недостаток - из-за особенностей компоновки рычаг, расположенный на корпусе коробки, обычно оказывается сильно вынесен вперёд, что снижает удобство пользования им. Кроме того, такой привод непригоден для использования на большей части переднеприводных и всех заднемоторных автомобилях.
На спортивных автомобилях и автомобилях со спортивным имиджем почти всегда устанавливаются МКПП.
Грузовые автомобили и «жёсткие» внедорожники также, как правило, имеют механические коробки передач.
Полуавтоматические КПП
На протяжении истории автостроения создавалось немалое число конструкций трансмиссий, которые можно описать под общим термином «полуавтоматические». Общим у них является то, что водитель избавлен от части операций, которые он должен был бы выполнять при управлении автомобилем с чисто-механической трансмиссией.
Здесь не будут упоминаться трансмиссии начального периода автомобилестроения (до двадцатых годов XX века), так как в те годы ещё не было устоявшегося, общепринятого устройства МКПП, которое можно взять за «отправную точку» (например, на Ford T не было сцепления, коробка передач была планетарной и управлялась двумя педалями и рычагом).
Гидроэлектромеханические трансмиссии с ручным переключением
Первый массово использовавшийся тип полуавтоматической трансмиссии был создан фирмой Chrysler в 1930-х годах и широко использовалась на её автомобилях вплоть до 1950-х годов.
Он нёс обозначение М4 (на довоенных моделях, коммерческие обозначения - Vacamatic или Simplimatic) и M6 (с 1946 года, коммерческие обозначения - Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toe Shift, Gyro-Matic и Gyro-Torque) и изначально представлял собой комбинацию трёх агрегатов - гидромуфты, традиционной механической коробки передач с двумя ступенями переднего хода, и автоматически (на М4 вакуумным, на М6 электрическим приводом) включаещегося овердрайва. Каждый блок этой трансмиссии имел своё назначение:
- Гидромуфта делала трогание автомобиля с места плавнее, позволяла «бросать сцепление» и останавливаться, не выключая передачи или сцепления. Позднее она была заменена гидротрансформатором, который увеличивал крутящий момент и значительно улучшал динамику автомобиля по сравнению с гидромуфтой (которая несколько ухудшала динамику разгона).
- Механическая коробка передач служила для выбора рабочего диапазона трансмиссии в целом. Существовало три рабочих диапазона - нижний (Low), верхний (High) и заднего хода (Reverse). В каждом диапазоне было две передачи.
- Овердрайв автоматически включался в работу при превышении автомобилем определённой скорости, таким образом, переключая передачи внутри текущего диапазона.
Переключение передач производилось обычным рычагом, расположенным на рулевой колонке. Поздние варианты переключаетля имитировали автоматические трансмиссии и имели указатель-квадрант диапазона над рычагом, как у АКПП - хотя сам процесс выбора передач не претерпел изменений. Педаль сцепления имелась, но использовалась только для выбора диапазона и была окрашена в красный цвет.
Трогаться в обычных дорожных условиях рекомендовалось в диапазоне «High», то есть, на второй передачи двухступенчатой МКПП и третьей передачи трансмиссии в целом - высокий крутящий момент шести- и восьмицилиндровых двигателей «Крайслеров» это вполне позволял.
На подъёме и при движении по грязи необходимо было начинать движение с диапазона «Low», то есть, с первой передачи. После превышения определённой скорости (варьировалась в зависимости от конкрентной модели трансмиссии) происходило переключение на вторую передачу за счёт происходящего автоматически включения овердрайва (сама МКПП оставалась при этом на первой передачи).
При необходимости водитель переключался на верхний диапазон, при этом включалась в большинстве случаев сразу четвёртая передача (так как овердрайв уже был включён для получения второй передачи) - она имела общее передаточное отношение 1:1.
Перебрать все имеющиеся четыре передачи при практическом вождении было почти невозможно, хотя трансмиссия формально считалась четырёхступенчатой.
Диапазон задних передач так же включал две передачи и включался, как обычно, после полной остановки автомобиля.
Таким образом, для водителя езда на автомобиле с такой трансмиссией очень напоминала езду на машине с двухступенчатой АКПП, с той разницей, что переключение между диапазонами происходило с нажатием сцепления.
Эта трансмиссия ставилась с завода или была доступна как опция на автомобилях всех подразделений корпорации «Крайслер» 1940-х - начала 1950-х годов. После появления настоящей автоматической двухступенчатой трансмиссии PowerFlite, позднее трёхступеначтой TorqueFlite, полуавтоматические трансмиссии семейства Fluid-Drive были сняты с производства, так как мешали продажам полностью автомтаических трансмиссий. Последним годом их установки стал 1954, в этом году они был доступны на самой дешёвой марке корпорации - «Плимуте».
Фактически, такая трансмиссия стала переходным звеном от МКПП к гидродинамическим АКПП и служила для «обкатки» технических решений, позднее использовавшихся на них.
Также в начале 1940-х годов существовала трёхступенчатая трансмиссия, обозначавшаяся Slushomatic, у которой первая передача была обычной, а вторая - объединена в единый диапазон с автоматически включающейся третьей.
Механические трансмиссии с автоматическим сцеплением
Источники
Литература
Шестопалов, К.С. Легковой автомобиль: Учеб. пособие для подготовки водителей ТС категории "В". - 2-е, испр. и доп.. - М.: Издательство ДОСААФ, 1980. - 240 с.
- МКП МКПП механическая коробка переключения передач авто МКПП Московская конфедерация промышленников и предпринимателей Москва, организация МКПП морской контрольно пропускной пункт морск … Словарь сокращений и аббревиатурМКПП - машинно конно прокатный пункт … Словарь сокращений русского языка
- (Московская Конфедерация промышленников и предпринимателей (работодателей)) Региональное объединение работодателей «Московская Конфедерация промышленников и предпринимателей (работодателей)» является общественным объединением физических и… … Википедия
Четырёхступенчатая МКПП TopLoader автомобиля фирмы Ford … Википедия
Mini Clubman … Википедия
Второе поколение Audi A6 Модельный ряд Audi A6 с 1997 по 2004 гг. Audi A6 … Википедия
Ford Torino … Википедия
Porsche 991 … Википедия
Chevrolet Chevelle … Википедия
Nissan Gloria японский автомобиль, выпускаемый с 1959 года Prince Motor Company, затем Nissan Motors. Изначально автомобиль строился на уникальной платформе, однако, начиная с третьего поколения, под названием Gloria выпускался несколько… … Википедия
Появление автоматических коробок передач не вызвало восторга у автомобилистов, поскольку на сегодняшний день они считаются неэкономичными. А приобрести автомобиль с действительно хорошей и надежной коробкой-автомат по карману далеко не всем. Поэтому большинству водителей приходится пользоваться механической коробкой передач, освоить которую не так уж и просто. Чтобы помочь в этом вопросе новичкам, которые только осваивают все азы вождения автомобиля с механической КПП, мы и подготовили данную статью.
1. Начало движения и коробка передач.
Старт автомобиля возможен только при включении передачи и открытии подачи бензина. В целом эта задача выглядит достаточно просто, но когда садишься за руль автомобиля и тебе необходимо выехать на оживленную дорогу, можно и растеряться. Тем более, что в момент старта автомобиль может просто глохнуть, что приводит неопытных водителей в недоумение. Чтобы подобного не произошло, необходимо правильно балансировать нажатие педалей газа и сцепления. Для того чтобы мотор завелся и не заглох, в определенный момент они обе должны находится в нажатом состоянии.
Однако еще более важно правильно использовать механическую КПП. Если старт автомобиля начинается с ровной и сухой поверхности, рычаг коробки передач рекомендуется перевести на первую позицию. Поскольку она будет передавать на колеса достаточно интенсивный крутящий момент, автомобильный двигатель вряд ли заглохнет.
Еще один важный момент: включать передачу необходимо только после того, как педаль сцепления будет буквально вжата в пол автомобиля.
При этом сам рычаг автоматической КПП передвигать нужно медленно. Во время его переключения вы будете ощущать естественное сопротивление, которое нельзя преодолевать резкими усилиями. Но если при этом вы услышали неприятный звук от работы рычага и резкое смещение точки сопротивления, переведите рычаг в нейтральное положение, после чего полностью отпустите педаль сцепления и попробуйте выполнить задачу еще раз.
Сигналом о том, что вы переключились на нужную передачу, будет пропавшее усилие и остановка движения самого рычага. В этот момент он натолкнется на ограничитель, расположенный в конце паза, который зафиксирует рычаг.
Но все эти рекомендации полезны для езды в сухое и теплое время года. Когда наступает зима и приходят холода, стартовать лучше со второй передачи, с чем также необходимо ознакомиться начинающим водителям. Начав движение со второй передачи, вы сможете избежать пробуксовки колес по скользкой и мокрой дороге. При таком старте также можно избежать заноса и зарывания автомобильных колес в рыхлый снег.
Выполняется такой старт аналогично вышеописанному, однако в нем есть небольшая особенность. Если балансировка между нажатием педали газа и сцепления будет резковатой, вы рискуете очень сильно нагрузить автомобильный двигатель. Поэтому балансировка между нажатиями двух педалей должна быть максимально тонкой. Выполняя старт на своем автомобиле, необходимо учитывать несколько простых рекомендаций, которые помогут избежать поломки и преждевременного износа механической КПП:
1. Нельзя резко передвигать рычаг КПП и пытаться переключиться с передачи на передачу, прикладывая к нему слишком много усилий.
2. Педаль сцепления необходимо отпускать максимально плавно.
3. Контролируйте интенсивность подачи топлива.
2. Использование механической коробки передач на ходу.
Правильное переключение передач во время движения автомобиля позволяет обеспечить хорошую динамику работы всех автомобильных узлов, снизить расход топлива и предотвратить возможность поломок самой КПП.
Если вы ранее интересовались вопросом о правильном использовании коробки передач, то наверняка сталкивались со следующей рекомендацией: каждое из положений рычага КПП соответствует определенной скорости, с которой движется автомобиль. Но эта рекомендация не имеет никакого отношения к реальности. Не стоит забывать, что каждый автомобиль имеет свою индивидуальную мощность, которая зависит и от силового агрегата, и от состояния основных рабочих узлов всего автомобильного организма. Более того, каждое авто имеет свои передаточные числа, которые подбираются индивидуально.
Лучшая рекомендация для неопытных водителей – это следить за показателями автомобильного тахометра. Если на его циферблате вы видите показатель в промежутке от 2500 до 3500 оборотов в минуту, значит, двигатель работает наиболее экономично, и необходимости переключаться на другую передачу нет. Если же работа двигателя стала очень интенсивной, то необходимо переключиться на следующую, более высокую передачу. При этом не стоит забывать о сцеплении, педаль которого необходимо полностью вжимать. Если же обороты двигателя падают, снова необходимо переключить передачу, но в этом случае необходимо будет перейти на низшую.
Если же вы осуществляете разгон, то переключать передачи необходимо последовательно, переходя от первой ко второй, от второй к третьей и так далее. В целом можно перепрыгивать через одну или две ступени коробки передач, однако в такой ситуации необходимо быть предельно осторожным со сцеплением. Если педаль не будет выжата до конца, существует вероятность повреждения валов механической КПП.
Следует отметить, что непосредственно во время движения механическая коробка передач дает водителю целый ряд преимуществ. В частности, благодаря ей можно заблаговременно подготовиться к сложным дорожным ситуациям. К примеру, согласно правилам дорожного движения, переключаться на пониженную ступень коробки передач необходимо в следующих случаях:
1. Когда вы подъезжаете к очень крутому подъему.
2. Когда необходимо двигаться по достаточно опасному спуску.
3. Во время выполнения обгона.
4. На очень крутых поворотах.
Коробка передач может спасти вас даже в том случае, когда невозможно использование тормозов. К примеру, если вам приходится ехать по скользкому участку дороги или же ехать под уклоном. В таких ситуациях рекомендуется начать торможение при помощи двигателя. Для этого просто отпустите педаль газа и переключайтесь с высшей передачи на низшую до тех пор, пока скорость не спадет до необходимого предела. При этом не стоит очень сильно повышать обороты двигателя и если это возможно, то все же использовать тормозную систему.
Для водителей с большим опытом переключения передач не представляет никакого труда, поскольку они ориентируются на звук работы двигателя. Однако, пересаживаясь за руль другого автомобиля, все равно приходится учиться всему заново и адаптироваться к особенностями его мотора. Для настоящего профессионала подсказкой для переключения передач является наблюдение за реакцией автомобиля при нажатии .
Когда двигатель достигает определенного уровня работы, он просто переключается на следующую передачу, тем самым улучшая работу автомобиля в целом.
Существует определенное отличие в переключении передач на спортивных карах, на которых установлены высокооборотные двигатели. Для того чтобы освоить вождение такого автомобиля, необходимо посещать специальные курсы, обучающие вождению скоростных авто.
3. Секреты экономичности механической коробки передач.
Даже зная, как переключать передачи на КПП, необходимо также освоить определенные правила, благодаря которым можно будет снизить расход топлива и уменьшить нагрузку на силовой агрегат. Заключаются эти секретные рекомендации в следующем:
1. Для снижения расхода топлива, набирая разгон, переключаться на ступенях коробки передач необходимо достаточно быстро. Как мы уже говорили, оптимальные точки переключения являются индивидуальными для каждой модели авто. Но в целом переход с первой ступени на вторую рекомендуется осуществлять в тот момент, когда автомобиль разгонится до 25 км/ч. На более высокие передачи можно переходить уже при разгоне до 50-60 км/ч.
2.
Используйте основное правило использования механической КПП, которое гласит: если работа двигателя чрезмерно интенсивна, и автомобиль не нуждается в такой мощности для поддержания необходимой скорости, необходимо переходить на более высокую ступень.
3. Переход на более низкую передачу необходимо осуществлять в том случае, если без нажатия педали газа автомобиль начинает сбрасывать скорость. Нельзя выполнять медленную езду на высоких передачах, поскольку это способствует очень высокому расходу топлива.
Первое правило, которое поможет обеспечить исправную работу механической КПП, – это своевременное прохождение технического обслуживания автомобиля и всех его узлов. Но помимо этого, важно еще и правильно использовать коробку передач, что позволит увеличить срок ее службы в разы:
1. Для увеличения коэффициента полезного действия трансмиссии и предотвращения износа деталей, двигаться необходимо на прямой передаче, если она есть на вашем автомобиле. Благодаря этому вы сократите путь крутящего момента и снимете нагрузку с шестерен, которые будут меньше участвовать в передаче крутящего момента.
2.
Нельзя оставлять выжатым сцепление, если при этом автомобиль уже разогнался до скорости в 20 км/ч. Особенно важно учитывать данную рекомендацию для автомобилей с задним приводом. Не менее важно знать о том, что нажатие педали сцепления необходимо осуществлять максимально быстро. Но вот отпускать эту педаль нужно плавно. Это позволит избежать пробуксовки и не будет вызывать преждевременного износа деталей.
3. Осуществлять остановку автомобиля исключительно через переключение ступеней коробки передач не рекомендуется. Для этого также необходимо использовать тормозную систему, параллельно с которой можно переходить с высших передач на более низкие.
4. Не оставляйте зимой свой автомобиль с включенной передачей.
5. Чтобы при езде по гололеду колеса не потеряли сцепление с дорогой, нельзя резко переключать передачи.
6. Уменьшить нагрузку на силовой агрегат во время переключения передач можно следующим образом: перед тем как переходить на более низкую передачу, немного сбрасывайте скорость при помощи тормозной системы.
7. Не забывайте чистить КПП и поддерживать необходимый уровень масла. Используйте только те смазочные материалы, которые рекомендует производитель вашего автомобиля.
Вместе с этим существует ряд действий, которые являются недопустимыми во время эксплуатации механической КПП. Речь идет о быстром и резком переключении с одной передачи на другую. Категорически запрещается осуществлять движение на автомобиле по скользкой дороге с выключенным сцеплением или же на нейтральной ступени коробки передач. Нельзя переключаться на заднюю передачу, если при этом авто движется вперед. Соблюдая все эти правила и обеспечивая механическую коробку передач необходимым и своевременным обслуживанием, вы избавитесь не только от возможных проблем в ее эксплуатации, но и максимально продлите срок ее службы.
Подписывайтесь на наши ленты в