Принцип работы коробки передач видео. Ручное управление передачей. Принцип работы КПП

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.

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.

Механическая коробка передач предоставляет своим владельцам возможность прямого решения о постепенном ранжировании или подзадаче. Мы меняем механизмы в зависимости от скорости и частоты вращения двигателя. Автомобиль оснащен классическим рычагом переключения передач и педалью сцепления, а общее принятие решений между градиентами зависит только от водителя.

С автоматической коробкой передач мы не сталкиваемся с традиционной классической муфтой, даже педаль сцепления отсутствует. Передача энергии от двигателя к коробке передач обеспечивается гидродинамическим гидротрансформатором. Именно в середине мы находим решение, использующее коробку передач с двумя муфтами и последовательными шестернями. Эта последовательная коробка передач непригодна и дорогая для обычного водителя, поэтому мы встречаем ее только со специальными спортивными автомобилями. В перечислении отдельных типов редукторов мы не должны забывать о редком типе, называемом редуктором без редуктора, который не имеет фиксированных передач.

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.

Преимущества и недостатки ручной коробки передач

Вернемся к истории первых автомобилей, где классическая коробка передач была заменена коленчатым валом, который был напрямую подключен к приводу. Однако он не встретил слишком много энтузиазма только через год, на рынке появился трехскоростной вариант, который стал первым признанным механическим редуктором. Основными преимуществами ручной коробки передач являются управление автомобилем во время движения. Вы решаете, когда считаете, что уместно ранжировать или ранжировать выше. Автомат не может заранее предсказать ваше намерение, поэтому он реагирует на результирующее снижение или увеличение скорости, что также обозначается в стиле езды.

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.


Преимущества и недостатки автоматической коробки передач

Вместе с этим происходит более высокий расход топлива. Главным заявленным преимуществом и сильным аргументом является гораздо более высокий комфорт вождения, когда водитель не должен беспокоиться о правильной передаче и вместо этого может обратить внимание на безопасную поездку. Однако этот аргумент часто отвергается из-за того, что повышенный комфорт скорее дает возможность полностью посвятить себя другим действиям, таким как радионастройка, более заметная работа панели управления или телефония.

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.

Конвертировать механическую коробку передач в автоматическую?

Это зависит исключительно от характера каждого драйвера отдельно. С более старыми типами машин мы боремся с бессмысленным удержанием в оборотах, отказываясь менять механизм. Благодаря новой технологии этот недостаток устраняется. Автоматическая коробка передач практически стандартная для новых автомобилей, к которой привыкли многие водители. Что вы не принадлежите этим счастливчикам, но хотите ли вы иметь автоматическую коробку передач в своем автомобиле вместо ручной коробки передач? Затем подготовьте свои нервы и, прежде всего, много креветок.

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.

Теоретически, механическая коробка передач механической коробки передач является автоматической, но это не простой вопрос, и остается вопрос, тратите ли вы время и деньги, которые вы вкладываете. Если вы подсчитаете затраты на конверсию в размере нескольких десятков тысяч, вы подсчитаете, что в финале продается лучший автомобиль или нефункциональная или неисправная коробка передач для восстановления. Кроме того, такую ​​перестройку очень сложно узаконить, так что вам действительно не платят вообще.

И что такое переход от автоматической коробки передач к руководству?

Если вы пришли к выводу, что вы делаете «шаг назад в развитии» и настраиваете свою автоматическую коробку передач на ручную, то, конечно, это возможно. Этот шаг обычно приближается в это время, когда автоматическая коробка передач неоднократно «сердится». Тем не менее, как и на верхнем посту, остается вопрос о том, будете ли вы выкуплены в финансовом отношении и вовремя. Обычно вы приходите к одному и тому же выводу - нет.


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.

Ключевую роль играет ряд ключевых факторов, таких как марка автомобиля, тип двигателя и т.д. в большинстве случаев вам, конечно, нужна новая коробка передач, полуоси, суставы, педаль сцепления с цилиндром, направляющий ролик. Подчеркнуто и добавлено. Вообще автоматические коробки передач - приятный комфорт, который не требуется переделывать. Если ваш автомобиль уже испытывает проблему с автоматическим переключением передач, то речь идет скорее о том, не будет ли отремонтирована коробка передач или не купить новый автомобиль.

Это хороший автомобиль, который на первый взгляд может выглядеть как англичанин, непригодный для нормальной езды. Но не впечатляйте первое впечатление, вы будете приятно удивлены, узнав, как обращаться с этим автомобилем, который рассчитан на двух пассажиров.

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.

Если вам нравится, вам не нужно читать дальше. Для вас механическая коробка передач - это четкий выбор для спортивного автомобиля, который можно использовать каждый день. Классический корпус с прямой спинкой по-прежнему обеспечивает больше эмоций, двигатель можно «коснуться».

Если вы хотите получить более глубокий вид, вам наверняка будет интересно, какая версия будет быстрее и экономичнее. В первой дисциплине он имеет «двойную связь», которая может быть установлена ​​намного быстрее, чем любой драйвер. Во время измерения обе октавы включили динамический режим.


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 данных, измеренных в испытательной комнате, мы не получили механическую коробку передач на холодной бетонной поверхности аэропорта Хошковице. В приведенной выше таблице. Тем не менее, мы напоминаем вам, что в случае ручной коробки передач нам нужно брать данные с меньшим расстоянием - в прошлом году мы измерили ускорение на сто секунд на 0, 2 секунды лучше - просто возьмите момент позже или лучше, чем это оптимально, и подготовьтесь к десятой части секунды. Другая - это передача, которая отличается во всех шестиступенчатых ступенях, а другая - постоянная передача.

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.

На аэродроме разница была еще больше с динамическими испытаниями - 12, 8 против 14, 2 для автоматической коробки передач. По правде говоря, мы также предоставляем официальные данные о омологации, из которых ясно, что версия с классическим «крюком» на 0, 2 литра на сто километров экономичнее, наша разница была еще больше - 0, 6 литра, а в аэропорту даже 1, 4 литра.

Резюме: обе версии хороши, руководство лучше

Если бы мы только забили «жесткие данные», дуэль закончилась бы ничьей. Для автоматической трансмиссии лучше измерять значения как упругого ускорения, так и ускорения с фиксированным пуском. Во второй дисциплине, то есть в расходе топлива, выиграла классическая коробка передач.

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.

Не используйте на автомобилях с механической коробкой передач, но используйте масло коробки передач для автоматических коробок передач. Специальная защитная подвеска для механических редукторов, редукторов и обычного дифференциала. Он крепится к металлическим частям редуктора и обеспечивает более гладкую поверхность.

Это значительно снижает трение и износ. Улучшает качество переключения и облегчает смену передач. Он увеличивает мощность и продлевает срок службы всей передачи. Он сохраняет уплотнение в хорошем состоянии и значительно продлевает срок его службы. Лучшие продукты для обработки автомобилей.

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.

Ручная коробка передач. Механическая коробка передач. Это уникальный продукт, предназначенный для защиты всех механических редукторов. Он входит в группу технологически продвинутых продуктов - защиту двигателей, топливных систем, трансмиссий и других смазочных материалов с высокими противоизносными свойствами.

Все продукты просты в использовании и обеспечивают высокую и длительную степень защиты для большинства автомобилей. Ручная редукторная обработка совместима с минеральными и синтетическими трансмиссионными маслами. Этот продукт предназначен для механических коробок передач и их передач и дифференциалов. При использовании в соответствии с инструкциями он уменьшает износ, облегчает перемещение, снижает уровень шума и продлевает срок службы трансмиссии, трансмиссии и дифференциала.


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.

При нанесении аппликатор сначала засасывает 80 мл масляной начинки, а затем заменяет ручную коробку передач 80 мл, которая достаточна для обработки одной коробки передач или коробки передач и дифференциала с содержанием масла до 3 литров. Для редукторов с содержанием масла более 3 литров применяйте 5% ручную коробку передач до 95% максимального содержания масла.

Соблюдайте интервал замены трансмиссионного масла, как рекомендовано изготовителем. После обработки промойте кожу водой с мылом. Избегайте контакта с кожей, глазами и одеждой. Используйте средства индивидуальной защиты. Соблюдайте действующее законодательство о безопасности и гигиене труда. Не ешьте, не пейте и не курите во время использования. После использования тщательно промойте руки. Первая помощь: Если у вас возникли проблемы со здоровьем или у вас возникли сомнения, сообщите об этом врачу и предоставьте ему информацию из Паспорта безопасности.

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.

Если вы потеряли сознание, поместите пострадавшего в стабильное положение сбоку, слегка наклонив голову и позаботясь о прохождении дыхательных путей, никогда не вызывайте рвоту. Если пострадавший человек просыпается, убедитесь, что рвота не вдыхается. При вдыхании: Перенести пострадавшего на свежий воздух и обеспечить физический и психический отдых. Если раздражение сохраняется, обратитесь за медицинской помощью. В случае контакта с кожей: Немедленно утилизируйте всю загрязненную одежду. Вымойте пораженные участки кожи теплой водой и мылом, если это возможно.


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.

При попадании в глаза: снять контактные линзы. Проглатывание: Ограничьте пострадавшего человека для отдыха. Прополощите рот водой; никогда не вызывать рвоту. Немедленно обратитесь за медицинской помощью и покажите упаковку смеси или этикетки. Хранение: Хранить в плотно закрытых оригинальных контейнерах в прохладных, сухих и хорошо проветриваемых помещениях. Не храните с едой, напитком, кормом.

Заводы мало инвестируют в развитие и исследования. Необходимо отвести каждую сотую милю на трассу, и часто этого недостаточно, и конкуренты в цели делятся на победу, и только тысячная часть проигрывает. Одним из прорывных решений стала передача без потерь. Это обеспечивает плавную передачу без использования муфты. Благодаря этому велосипед более управляем, он более стабилен и не теряет времени при смене и понижении передачи. Всадники могут позже ломаться по очереди и лучше использовать тормозную мощность двигателя.

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.

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


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.

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

(КПП) входит в список важнейших конструктивных составляющих трансмиссии авто. Коробка передач автомобиля предназначена для из-ме-не-ния скорости крутящего момента и направления движения машины, а также для длительного разъединения силового агрегата от трансмиссии. Коробки передач по своему принципу действия различают на комбинированные, бесступенчатые и ступенчатые. КПП во многом определяет вариант трансмиссии машины. Крутящий момент в коробках передач сту-пен-ча-то-го типа изменяется ступенчато. К ним относятся роботизированные и механические КПП.

Механическая коробка передач (МКПП) – это многоступенчатый редуктор ци-линд-ри-чес-кой формы, в котором переключение передач осуществляется вручную. В зависимости от количества ступеней различают 4-ступенчатую, 5-ступенчатую, 6-сту-пен-ча-тую, 7-ступенчатую, 8-ступенчатую коробки передач.

Главными преимуществами коробки передач механического типа являются на-деж-ность, простота конструкции, возможность ручного управления в любом режиме вождения. За счет этих особенностей коробка передач механического типа является самым расп-рост-ра-нен-ным вариантом КПП. Несмотря на это в последнее время все больше автолюбителей отдают предпочтение автоматическим КПП.

Роботизированная коробка передач (обиходное название – "робот") представляет собой коробку передач механического типа, в которой автоматизированы функции пе-ре-клю-че-ния передач и, соответственно, выключение сцепления. Современные ро-бо-ти-зи-ро-ван-ные коробки передач оснащены двойным сцеплением, которое выполняет передачу крутящего момента без обрыва потока мощности.

Использование коробки передач роботизированного типа, оснащенной двойным сцеплением, обеспечивает снижение топливного расхода, а также высокую разгонную динамику. За счет этих качеств популярность таких КПП стремительно растет. На се-год-няш-ний день преселективные коробки передач монтируются как на автомобиль премиумного класса, так и на бюджетные модели. Известными конструкциями коробок передач ро-бо-ти-зи-ро-ван-но-го типа являются КПП Изитроник, DSG, SMG.

К коробкам передач бесступенчатого типа относится вариатор (обиходное название «вариаторная КПП»). В отличие от коробок передач ступенчатого типа передаточное число в вариаторных КПП изменяется плавно. Это происходит благодаря механическому или гидравлическому преобразованию крутящего момента.

За счет своих конструктивных особенностей вариатор способен предоставить оп-ти-маль-ные динамические характеристики машины. С другой стороны, вариатор имеет ограничения по количеству крутящего момента. Некоторые конструкции имеют нарекания в плане ресурса и надежности. Коробки передач вариаторного типа применяются, как правило, японскими автомобильными компаниями (Subaru, Nissan, Honda), из европейских – производитель Audi. Знаменитыми конструкциями вариаторов являются Экстроид, Муль-ти-тро-ник.

Комбинированный принцип действия применяется в коробке переключения передач автоматического типа (АКПП, в обиходе – «автомат») (см. автоматическая коробка передач автомобиля). Классическая коробка передач автоматического типа включает гид-ро-транс-фор-ма-тор, который заменяет сцепление и обеспечивает бесступенчатую регулировку крутящего момента, а также механическую КПП. Современные автоматические КПП рассчитаны на семь или восемь ступеней.

Автоматическая КПП отличается высокой надежностью работы, а также обес-пе-чи-ва-ет плавную смену передач. При этом «автомат» имеет повышенный топливный расход и низкую динамику разгона. В некоторых конструкциях автоматической КПП имеется имитация ручной смены передач Стептроник, Типтроник.

Сегодня термином «коробка передач автоматического типа» обозначаются не только стандартные гидротрансформаторные КПП, а также вариатор и роботизированная коробка передач. Все они оснащены электронным управлением.

Разновидностью коробки передач автоматического типа является так называемая адаптивная КПП, учитывающая манеру езды конкретного водителя.

Устройство коробки передач автомобиля

Следующим узлом трансмиссии автомобиля после сцепления автомобиля будет коробка передач, соответственно устройство коробки передач автомобиля сейчас и рас-смот-рим.

Сегодняшние модели автомобилей оборудованы преимущественно ступенчатыми механическими коробками с зубчатыми шестеренками. Число передач переднего хода, как правило, равняется пяти или четырем, не учитывая передачи заднего хода.

Устройство коробки передач автомобиля представлено на рисунке ниже.

Смена передачи в них выполняется передвижением шестерен, которые поочередно входят в зацепление со всеми остальными шестернями или при помощи синхронизаторов, блокировкой шестерен на валу. Синхронизаторы выполняют выравнивание частоты вра-ще-ния начинающих работу шестерен и блокируют валом одну из самых ведомых. Управление передвижением синхронизаторов или шестерен выполняет водитель при выключенном сцеплении. Коробки передач подразделяются на 3-ступенчатые и 4-ступенчатые и т.д., в зависимости от количества передач переднего хода.

В устройство коробки передач автомобиля входят:

  • Рычаг переключения;
  • Механизм, отвечающий за переключение передач с блокировочными и замковыми устройствами;
  • Синхронизаторы;
  • Валы с шестернями (первичный, вторичный, промежуточный);
  • Дополнительный вал, а также шестерни заднего хода;
  • Картер

Картер включает в себя все основные элементы и узлы коробки передач. Он при-креп-ля-ет-ся к картеру сцепления, который присоединен к двигателю автомобиля (см. устройство двигателя автомобиля). Так как в процессе работы коробки передач автомобиля шестерни КПП подвергаются серьезным нагрузкам, им необходимо быть хорошо смазанными. Таким образом, емкость картера залита наполовину трансмиссионным маслом (на некоторых автомобилях используется моторное масло).

Синхронизаторы предназначены для безударного, плавного и бесшумного вклю-че-ния передач, методом уравнивания угловых скоростей вращающих шестерен.

Валы коробки передач выполняют вращение в подшипниках, которые находятся в картере, и имеют группу шестерен с различным количеством зубьев.

Механизм переключения передач предназначен для изменения передачи в коробке и управляется с помощью рычага из салона машины. Замковое устройство при этом не позволяет одновременно включаться двум передачам, а блокировочный механизм удер-жи-ва-ет передачи от самостоятельного выключения.

Работа коробки передач автомобиля

На первичном валу коробки расположен ведомый диск сцепления. На другом конце вала находится зубчатая шестеренка, от которой и получают вращение все остальные шестерни. Рассмотрим сам принцип действия, работу коробки передач автомобиля, и ее предназначение.

Работа коробки передач автомобиля представлена на рисунке ниже.



Для этого возьмем два зубчатых колеса, соприкасающиеся друг с другом. Вращение одного заставляет вращаться второе колесо - и наоборот. Если оба колеса жестко посажены на валы – соответственно и они получают вращение. А на противоположном конце или, к примеру, в середине вала, можно закрепить еще зубчатые колеса, которые в контакте с другими также будут заставлять их вращаться. При этом, как и в случае с дисками в сцеплении, есть ведущая шестеренка (вал), а есть и ведомая шестеренка (вал). Кроме того, в КП имеются и промежуточные шестерни (валы).

Следующий момент, на котором стоит остановиться - это размеры вращающихся шестерен. Именно на различии в их диаметрах и основана работа коробки передач ав-то-мо-би-ля. Допустим, что два цепляющихся зубьями колеса имеют одинаковый размер. Тогда скорость вращения ведущего и ведомого автомобильного колеса будет также одинакова. Если же ведущая шестеренка больше ведомой, тогда ведомая шестеренка будет вращаться быстрее и соответственно, наоборот, при меньших размерах ведущей шестерни, ведомая будет вра-щать-ся медленнее. На этом принципе и основана работа коробки передач автомобиля, переключение которой позволяет менять скорость движения.

Еще один немаловажный факт, существующий при вращении двух шестеренок – это момент силы. Он пропорционально противоположен скорости вращения. То есть, чем больше по размерам ведущее колесо относительно ведомого, тем выше скорость вращения ведомого и тем меньше тяговое усилие, передаваемое от ведущей к ведомой шестеренке, и наоборот.

Чтобы это конкретнее представить, можно взять для примера велосипед, имеющий несколько скоростей. В нем крутящий момент передается от педалей к ведущей шестеренке. От нее - через цепь к оси заднего колеса, на котором расположены несколько зубчатых колес разного диаметра. Чем меньше шестеренка, тем быстрее едет велосипед, но тем труднее крутить педали. И наоборот, чем больше шестеренка связана цепью с ведущим колесом – тем легче ехать, но скорость будет совсем маленькая. Смысл в том, что если представить радиус любого колеса в виде рычага, то из школьной физики известно – чем длиннее рычаг, тем легче вращать колесо относительно его оси.

Итак, стоит запомнить, во сколько раз отличаются размеры ведущего и ведомого зубчатого колеса, во столько раз отличается их скорость вращения и момент силы, передаваемый между ними. Но значение скорости всегда обратно пропорционально крутящему моменту.

Вот по принципу велосипеда и работает коробка передач. К ведущей шестеренке первичного вала поочередно переключаются другие шестерни различного диаметра. В результате при равномерной работе двигателя автомобиля , водитель рычагом КП может изменять его скорость без существенного изменения числа оборотов ДВС. А дополнительный вал с шестеренкой, называемый валом заднего хода, позволяет двигаться автомобилю назад.

Теперь вспомним про соотношение размеров шестерен, скорости и крутящего момента и рассмотрим, как это все сочетается при работе коробки передач автомобиля.

1-я передача . Автомобиль стоит на ровном месте. Его нужно сдвинуть с мертвой точки и заставить двигаться, преодолев силу трения покоя между всеми движущимися деталями. С ведущей шестеренкой соединяется самая большая ведомая шестерня. Мы получаем максимальное усилие на нее при минимальном ускорении – автомобиль медленно трогается с места.

2-я передача . Автомобиль двигается, но за счет большого размера ведомой шес-тер-ни, в какой-то момент достигает максимально возможной скорости вращения. Для ус-ко-ре-ния автомобиля переключается другая, меньшая по размерам шестеренка к ведущей. Тяговое усилие уменьшается, а скорость увеличивается.

3-я передача . Автомобиль получил ускорение. Тяговое усилие нужно только для преодоления встречного воздуха, но скорости еще можно прибавить. Переключается самая маленькая шестеренка, своим вращением обеспечивающая максимальную скорость ав-то-мо-би-ля.

Задняя передача . Принцип тот же что и в 1-й передаче. Разница только в том, что в работу вступает вал заднего хода, упомянутый выше. В результате на выходе из коробки передач ведомый вал вращается в противоположную сторону, а автомобиль начинает двигаться назад.

Нейтральная передача . Здесь все просто. Ведущая шестеренка не контактирует ни с одной ведомой. То есть, вращается вхолостую. Данный режим необходим для того, чтобы водитель при простое автомобиля с запущенным двигателем (прогрев, остановка, ожидание совершения маневра и т.д.) длительно не давил при этом на сцепление.

Поняв принцип работы коробки передач автомобиля, делаем вывод о ее назначении.

Как и любой механизм, коробка передач имеет корпус, выполненный из сплава легких металлов. В нем размещен набор валов с шестеренками и механизм переключения передач. Как и в ДВС, трущиеся детали смазываются маслом, которое заливается непосредственно в корпус через заливное отверстие. На днище корпуса имеется сливное отверстие, позволяющее сливать отработавшее масло через определенные интервалы работы, указанные в технической документации автомобиля.

Как мы уже выяснили, основными рабочими элементами коробки передач являются валы с шестеренками. Кроме ведущего, ведомого вала и вала заднего хода, в коробке еще бывает и промежуточный вал. Дело в том, что, к примеру, для получения максимального крутящего момента, требуется большая разница в размерах ведущего и ведомого зубчатого колеса, что привело бы к увеличению размеров самой коробки передач. А наличие промежуточного вала с двумя шестеренками разных размеров на его концах, позволяет сделать весь механизм более компактным.

То есть, если представить, что надо увеличить крутящий момент в 10 раз (1х10), соответственно ведомая шестерня должна быть в 10 раз больше. А включение в цепочку промежуточного вала с промежуточными шестеренками разных размеров позволит уменьшить это значение. В результате можно получить соотношение 1х2 и далее 1х5. И на выходе ведомый вал получит необходимый крутящий момент.

Сцепление ведущей шестеренки с остальными в разной очередности производится механизмом переключения передач. Для компенсирования разности в скорости вращения шестеренок при их сцеплении применяются синхронизаторы. Их задача - обеспечить плавное и бесшумное сцепление шестерен за короткий промежуток времени.

В зависимости от количества передач, которые получили название «ступени», коробки передач бывают от 4-5 ступенчатых у легковых машин, до 12-16 ступенчатых у большегрузных автомобилей и спецтехники.

Современные коробки передач все больше делают автоматическими. (см. ав-то-ма-ти-чес-кая коробка передач автомобиля). Основное их преимущество – это отсутствие как такового механизма переключения передач, а также совмещение в себе механизма сцепления автомобиля, который мы рассматривали ранее. Конструктивное решение такой коробки позволяет автоматически выполнять функцию сцепления и переключения передач без участия водителя, в зависимости от нагрузки на автомобиль.

Классический вариант такой КП показан на рисунке ниже.



Роль сцепления между ДВС и коробкой передач выполняет гидротрансформатор. Здесь вместо механической связки ведущего и ведомого дисков применена гидравлическая жидкость. Она, получая вращение от маховика своей энергией, заставляет вращаться ведомый диск. Набор шестерен и валов имеет аналогичный принцип работы. Но за их переключение отвечает устройство управления. В нем собирается информация с датчиков о скорости и нагрузке на автомобиль и электронное устройство, сравнивая полученные результаты, дает необходимые команды для переключения (отключения) передач, тем самым облегчая работу водителю.

Стоит также упомянуть о раздаточной коробке. Этот механизм предназначен для раздачи крутящего момента на два и более моста. Предусмотрен он обычно в полноприводных автомобилях, где ведущими являются как задний, так и передний мост. Ее принцип работы аналогичен коробке передач. Кроме того раздаточная коробка позволяет распределять неравномерную нагрузку на мосты, а также отключать один из мостов в случае ненадобности, когда для движения хватает только мощности одного моста.

Неисправности коробки передач

Поломки и неисправности коробки передач механического типа определяются пра-виль-ностью ее эксплуатации, а также особенностями ее устройства.

Самыми распространенными техническими неисправностями коробки передач ме-ха-ни-чес-ко-го типа являются:

  1. Непроизвольное выключение передач («вылетает скорость») . Данное об-сто-я-тельст-во выявляется неисправностями блокировочного механизма и максимальным износом шестерен и синхронизаторов.
  2. Затрудненно включение (или переключение) передач . Данная неисправность коробки передач обусловлена неполадкой механизма переключения передач, низким качеством или недостаточным уровнем трансмиссионного масла в картере, заеданием и износом шестерен или синхронизаторов.
  3. Шумовой фон (устойчивый) в процессе работы . Эту неисправность коробки передач следует конкретизировать. Специалисты выявили три ее проявления:
    • Шум во время работы одной конкретной передачи;
    • Шум КПП при нейтральном положении рычага переключения передач;
    • Шум в процессе работы КПП.
    Общий шум КПП объясняется повреждением или износом подшипников, шпилевых соединений, синхронизаторов, шестерен, а также недостаточным уровнем масла в картере. Шум во время работы одной из передач является показателем повреждения или изношенности конкретных синхронизаторов и шестерен. А вот шумы в нейт-раль-ном положении рычага КПП зачастую говорят об износе подшипников первичного вала.
  4. Небольшие подтекания трансмиссионного масла . Данная неисправность коробки передач связана с избыточным количеством масла в коробке передач автомобиля или общей негерметичности картера, которая вызвана ослаблением крепления крышек, повреждением уплотнительных прокладок или сальников.

Как правило, перечисленные выше неисправности коробки передач связаны с повреждением и износом узлов и элементов, ликвидируются только заменой. Самый разумный вариант в этом непростом деле – обратиться в автосервис к профессионалам.

Обслуживание коробки передач

Настало время рассмотреть основные правила обслуживания коробки передач.

При правильном сервисном и техническом обслуживании коробки передач, при правильной эксплуатации у водителя не должно возникнуть каких-то проблем и трудностей с коробкой передач. В таком случае она будет работать вплоть до окончания срока эксп-лу-а-та-ции машины.

Во время работы коробки передач автомобиля следует постоянно проверять количество трансмиссионного масла и выдерживать требуемый уровень, не допуская его занижения или повышения. В первом случае в коробке передач автомобиля не будет обеспечиваться необходимой смазки, во втором – в коробке будет формироваться избыточное давление, что в конечном итоге приведет к уменьшению срока работы устройства. Кроме этого главной периодической профилактической мерой является полная замена смазки, которая выполняется на основе технической документации автомобиля. Данный принцип обслуживания коробки передач можно самостоятельно контролировать водителю без обращения к специалистам.

Очень часты случаи образования механических неисправностей коробки передач в связи с необоснованным грубым и агрессивным обращением с рычагом коробки передач. Следует помнить, что смена передач – это изменение режимов работы коробки передач автомобиля (переход от одной ступени к другой). Быстрая и резкая смена скоростей может привести к быстрой поломке механизма переключения, валов с шестернями, синх-ро-ни-за-то-ров.

И еще важный момент: необходимо контролировать, как осуществляет свою работу коробка передач автомобиля. Человеческий фактор никто и никогда не сможет заменить: водителю, ощущающему непривычность работы коробки передач автомобиля, следует самостоятельно отыскать и исправить неисправность коробки передач, либо (что будет более разумно) обратиться в автомобильный сервис.

Из всего вышеперечисленного следует, что выполняя простые правила обслуживания коробки передач, можно надолго продлить срок ее службы.



СХОЖИЕ СТАТЬИ