Із чого складається коробка передач автомобіля. Мкпп (механічна коробка передач)

Таким чином, служить для забезпечення оптимального режимуроботи двигуна у різних умовах руху. У механічній трансмісії це здійснюється за рахунок того, що водій вручну перемикається між кількома ступенями (передачами)МКПП, що мають різне передатне число . Виділяють вищі та нижчі щаблі (Передачі).

• При рушанні з місця, розгоні, русі на невеликій швидкості і по бездоріжжю необхідний високий момент, що крутить, максимум якого досягається при середньо-високих оборотах, але відсутня необхідність розвивати велику максимальну швидкість. Тому для руху в цьому режимі служать нижчі щаблі коробки передач, що мають найбільше передатне відношення, при цьому навіть при великих оборотахдвигун автомобіль буде їхати повільно.

• З іншого боку, при рівномірному русі на досить високій швидкості необхідно забезпечити більшу частоту обігу коліс, при цьому утримуючи оберти двигуна у прийнятних рамках. Для цього служать вищі передачі, що мають значно менші передавальні числа в порівнянні з нижчими, при цьому автомобіль при тих же оборотах двигуна їхати досить швидко, поки не будуть досягнуті максимальні робочі обороти двигуна. Однак при включених вищих передачах автомобіль не може рухатися з невеликою швидкістю (конкретний мінімум швидкості для кожного ступеня коробки передач залежить від особливостей конструкції трансмісії та моментної характеристики конкретного двигуна), і, тим більше, рушати з місця, оскільки двигун не зможе розвинути момент, що крутить. , достатнього для того, щоб зрушити автомобіль з місця, та зупиниться (Затихне).

Швидкість автомобіля = Число обертів двигуна * Довжина кола колеса / Загальне передатне відношення , де:

Швидкість автомобіля при русі на передачі із заданим передатним числом iвизначається за формулою:

, де:

Крім того, коробка передач забезпечує рух автомобіля заднім ходом, накатом і тривале роз'єднання двигуна та трансмісії автомобіля.

Основи пристрою

Принцип роботи

Коротко, принцип роботи механічної КПП традиційного типу у тому, що зубчасті шестерні у її корпусі можуть по черзі зачіплятися у різних комбінаціях, утворюючи кілька передач із різним передавальним числом .

Зчеплення

Педалі автомобіля з МКПП: зліва направо - зчеплення, гальма та газу. Лівіше педалі зчеплення – майданчик для відпочинку ноги.

МКПП зазвичай працює у парі зі зчепленням. Зчеплення служить для тимчасового роз'єднання двигуна та трансмісії. Роз'єднання необхідно для перемикання передачі в МКПП, оскільки, коли двигун і вали КПП не роз'єднані і двигун працює, через коробку передач проходить великий момент, що крутить, і перемикати передачі неможливо.

У минулому існували МКПП, що працюють у парі з гідромуфтою або гідротрансформатором, наприклад, на автомобілі ГАЗ-12 "ЗіМ", "Крайслерах" 1940-х - 1950-х років або деяких моделях Mercedes-Benz 1950-х - 1960-х років з трансмісією Hydrac. При цьому, зчеплення зазвичай також було (розташовувалося після гідромуфти і використовуючи зовнішню поверхню його турбінного ротора замість маховика), так як гідравлічний привід не дозволяє повністю роз'єднати двигун і трансмісію. З гідравлічним елементом у звичайній механічній трансмісії, водій може плавно рушати і розганяти, рідше перемикати передачі, зупиняти машину, не вимикаючи передачі, і після цього відновити рух просто відпустивши гальмо і натиснувши на газ.

Ця система давно вийшла з вживання і, незважаючи на великі переваги, нині не використовується. Причина в тому, що сучасні двигуни, на відміну від моторів 40-х і 50-х років, дуже високооборотні, і втрати потужності гідравлічному елементібули б невиправдано великі.

Зчеплення може мати як звичайний (механічний тягами, гідравлічний або тросиком), так і автоматичний електропневматичний привід.

Вали та шестерні

Будь-яка коробка передач традиційного типу є набором розташованих в єдиному корпусі (званому картером) і обертових навколо паралельних осей валів з розташованими на них шестернями.

Далі розглядається тривальна коробка передач задньопривідного автомобіля класичного компонування із синхронізаторами та шестернями постійного зачеплення на передачах переднього ходуі несинхронізованою ковзною шестернею заднього ходу.

У таких механічних КПП присутні тривалу: первинний, вторинний, проміжний.

• Первинний (провідний) вал через зчеплення з'єднується з маховиком двигуна.
• Вторинний (відомий) вал жорстко з'єднаний з карданним валом, або в тренекслах - безпосередньо з головною передачею.
• Проміжний вал служить передачі обертання від первинного валу до вторинного.

Зазвичай первинний і вторинний вали розташовані один за одним, вторинний спирається при цьому на підшипник , встановлений в хвостовику первинного. Жорсткого зв'язку вони мають і обертаються незалежно друг від друга. Проміжний вал розташований зазвичай під первинним та вторинним. На валах знаходяться блоки шестерень. Щоб зменшити шумність роботи, шестерні зазвичай роблять косозубими.

На первинному валу знаходиться одна шестерня, що жорстко на ньому закріплена і служить для передачі обертання проміжному валу. На вторинному валу розташований блок шестерень, шестерні якого вільно обертаютьсяна валу, але конструктивно їх поздовжнє переміщення виключено. Для включення передачі вони можуть блокуватись на валупочинаючи обертатися разом з ним ( див. нижче, розділ «Перемикання передач»).

Навпроти кожної шестерні ведучого і ведомого валів розташовані жорстко закріплені на своєму валу шестерні проміжного валу, які знаходяться з розташованими навпроти шестернями ведучого та веденого валу у постійному зачепленні(тобто всі шестерні в коробці завжди обертаються при русі автомобіля вперед). Так як єдина шестерня первинного валу також жорстко закріплена на своєму валу, обертання з первинного валу на проміжний передається завжди. А включення потрібної передачі відбувається за рахунок залучення потрібної шестерні, розташованої на вторинному валу.

Саме вибір потрібної шестерні на вторинному валу та введення її в зачеплення з цим валом і є, по суті, вибором потрібної передачі.

Переключення передач

Між шестернями веденого валу розташовані муфти увімкнення передач(або шліцеві муфти). На відміну від шестерень передач, вони закріплені на своєму валу та обертаються разом із ним, але можуть рухатися у поздовжньому напрямку(вперед назад).

На сторонах шестерень вторинного валу, звернених до муфт включення передач, є зубчасті вінці. Також зубчастий вінець має і задній торець провідного валу. Зубчасті вінці у відповідь знаходяться на муфтах включення.

При русі важеля перемикання передач, за допомогою спеціального приводу через повзуни наводяться в рух вилки перемикання передач, які можуть пересувати муфти включення в поздовжньому напрямку Спеціальний блокуючий механізм ( замок) при цьому не допускає одночасне включення двох передач, що могло б статися, якби важіль перемикання передач зачепив би відразу два повзуни. Замок фіксує два повзуни в нейтральному положенні при русі третього, чим виключається одночасне включення двох передач.

Коли муфта включення рухається у бік шестерні потрібної передачі, їх зубчасті вінці зустрічаються, і муфта включення, яка обертається разом із валом, з'єднується з шестернею передачі, блокуючи її. Після цього вони обертаються разом і коробка передач починає передавати обертання від двигуна на карданний вал і далі – на колеса.

Відповідно, коли жодна муфта включення не блокує жодної шестерні, коробка передач знаходиться в нейтралі, або на нейтральній передачі, і двигун з трансмісією роз'єднані.

Синхронізатори

Основна стаття: Синхронізатор (автомобіль)

Однак при описаному вище прості пристрої коробки передачі будуть включатися з сильним шумомі чутливим ударом, крім того, водієві необхідно буде вгадувати момент, коли обороти муфти включення та шестерні на валу будуть приблизно однаковими, інакше зубчасті вінці муфти та шестерні потрібної передачі не увійдуть у зачеплення та дуже швидко зносяться.

приклад

Нижче схематично розглянута робота тривальної чотириступінчастої МКПП задньопривідного легкового автомобіля із синхронізованими передачами переднього ходу. 1, 2, 3, 4, R – шестерні відповідних передач.

Кольори:

Ведучий вал – помаранчевий; Ведений вал – жовтий; Проміжний вал – сірий; Вал заднього ходу та відповідний повзун – зелений; Повзун включення III-IV передач – фіолетовий; Повзун включення I-II передач – блакитний;

N - нейтральна передача:жоден синхронізатор не зачеплений з жодною шестернею, первинний і проміжні вали обертаються, вторинний у спокої.

I передача:синхронізатор першої-другої передач (Яскраво-блакитний на іл.)блокує шестірню першої передачі на вторинному валу; обертання передається спочатку єдиною шестернею первинного валу на проміжний, і з нього - через шестерню першої передачі вторинний вал, і далі трансмісію.

II передача:той же синхронізатор переміщається та блокує шестерню другої передачі;

III передача:синхронізатор першої-другої передач у нейтральному положенні; синхронізатор третьої-четвертої (фіолетовий на іл.)блокує шестерню третьої передачі на веденому валу, обертання передається з первинного валу на проміжний, і з нього через шестерню третьої передачі - вторинний.

IV передача:синхронізатор першої-другої передач у нейтральному положенні; синхронізатор четвертої передачі блокує вінець первинного валу, завдяки чому первинний та вторинний вали обертаються як єдине ціле. Проміжний вал не задіяний (але продовжує звертатися, оскільки постійно зачеплений з первинним).

Така передача, при якій обертання передається безпосередньо з первинного валу на вторинний в обхід шестерень проміжного валу, має одне передатне відношення - 1:1, і називається прямою передачею, оскільки крутний момент передається безпосередньо від первинного валу на вторинний. Цей режим роботи КПП є вигідним, оскільки зменшуються втрати та знос.

R - задній хід:синхронізатори у нейтральному положенні; шестерня заднього ходу, що обертається на своєму власному валу, входить у зачеплення з відповідною шестернею проміжного валу і з шестернею ведомого валу (шестірня проміжного валу з шестернею веденого валу не утворюють зачеплення), утворюється непарне числозачіпляються пар (три пари), завдяки чому вторинний вал крутиться в напрямку, протилежному напрямку обертання первинного валу.

Двохухвалі коробки передач

Двохвальна чотириступінчаста несинхронізована коробка з ковзними шестернями. На відміну від сучасних конструкцій, її шестерні перебувають у постійному зачепленні: шестерні первинного валу (верхній) можуть ковзати вздовж нього, вступаючи у зачеплення з нерухомо закріпленими своєму валу шестернями вторинного. 1911, Німеччина.

В даний час нерідко використовуються двовальні МКПП: у них відсутній проміжний вал, провідний і ведений вали обертаються навколо паралельних осей (а не розташовані на одній осі один за одним), і момент, що крутить, передається безпосередньо з однією з шестерень первинного валу на зафіксовану на своєму валу синхронізатором відповідну шестірню вторинного, тому пряма передача технічно неможлива. В іншому, їх принцип дії аналогічний до роботи тривальної МКПП.

Переваги таких КПП - компактність і дещо більший ККД завдяки меншій кількості задіяних у передачі моментів, що крутять, шестерень. Головний недолік- Відсутність прямої передачі; крім того, така КПП придатна лише для легкового автомобіля: у ній конструктивно складно отримати більші значення передавального числа.

Такими є коробки передач вітчизняних мотоциклів«Урал» та «Дніпро», передньопривідних автомобілів, таких, як ВАЗ-2108 та Москвич-2141. Часто такі КПП мають більше чотирьох передніх передач.

Синхронізовані та несинхронізовані МКПП

Основна стаття: Синхронізатор (автомобіль)

Існують синхронізовані та несинхронізовані механічні коробки передач.

• У несинхронізованоюМКПП увімкнення передач здійснюється повністю водієм вручну. Так як при перемиканні передачі швидкість шестерень різна, муфта перемикання не може просто перейти з однієї з них на іншу.

Тому водієві доводиться чекати на момент, коли окружні швидкості шестерень зрівняються. Для цього є спосіб, званий «подвійним вичавлюванням»Для перемикання між нижчою та вищою передачею спочатку натискають педаль зчеплення, вимикають передачу (коробка в «нейтралі»), відпускають зчеплення, потім знову натискають на його педаль і включають потрібну передачу (Див. відеоролик) . При перемиканні з вищої передачі на нижчу застосовують « подвійний вижимз перегазовкою»- Той самий процес, але коли коробка знаходиться в нейтралі роблять "перегазовку" - натискають на педаль акселератора. Всі ці заходи потрібні для грубого вирівнювання окружних швидкостей шестерень та полегшення перемикання передач. На деяких спортивних автомобілях та мотоциклах з несинхронізованими МКПП передачі зазвичай перемикають без вичавлювання зчеплення, що вимагає від водія великого досвіду (необхідно на рівні автоматизму досить точно «підгадувати» необхідні в момент перемикання обороти двигуна). На легкових автомобілях повністю несинхронізовані МКПП застосовувалися до 1940-х років (ГАЗ-А, ГАЗ-М-1, ранні серії ГАЗ-М-20). Однак, наприклад, на важких вантажівках та тракторах, КПП яких мають велика кількістьпередач (до 18), встановлення синхронізаторів технічно неможливе. Крім того, несинхронізовані МКПП іноді використовують на сучасних спортивних автомобілях та мотоциклах із двох причин: по-перше, досвідчений водійперемикає не синхронізовані передачі швидше (з меншою затримкою), а по-друге (що важливіше), такі коробки живучі при характерних для спорту високих навантаженнях.

• У синхронізованоюМКПП включення всіх передач (або деяких) у певному сенсі частково автоматизовано. Спеціальні пристрої - синхронізатори - не дають муфті, що включає, перейти з однієї шестерні на іншу, поки їх швидкість не вирівняється (що також виконується синхронізатором).

Більшість сучасних легкових автомобілів синхронізовано всі наявні передачі, іноді - всі передачі переднього ходу. У минулому синхронізовані були лише вищі передачі. Наприклад, у коробці передач «Волги» ГАЗ-21 та багатьох автомобілів того ж періоду синхронізовано лише II та III передачі, а I і заднього ходу – ні. У цьому випадку для безшумного включення несинхронізованих передач (включаючи задню) застосовується спеціальний прийом - вичавивши зчеплення, спочатку важіль перемикання передач переводять у положення, що відповідає одній з синхронізованих передач, а потім, не відпускаючи педалі зчеплення, включають несинхронізовану передачу. При цьому відбувається поранення швидкостей валів коробки передач, що дає ефект, аналогічний наявності на цій передачі синхронізаторів. Застосування цього прийому дозволяє як уникнути неприємного скрегіт при включенні несинхронізованої передачі, а й значно збільшити ресурс її шестерней. Більшість вітчизняних автомобілівпередача заднього ходу немає синхронізатора.

Кількість ступенів

Число ступенів вважають за номером передачі переднього ходуз найменшим передатним ставленням.

• Двоступінчасті: на невеликій кількості ранніх автомобілів коробки передач мали два ступеніпереднього ходу та одну - заднього; наприклад, на Ford T;

• Триступінчасті: у 1920-х поширилися коробки передач з трьома ступенями переднього ходу, які були широко поширені в Європі - до кінця 1960-х років, а в Північної Америки- до другої половини 1970-х; як правило, у них були синхронізовані як мінімум друга та третя передачі;

• Чотириступінчасті: вже багато ранніх автомобілів мали чотириступінчасті коробки без синхронізаторів; з появою синхронізаторів, однак, більшість виробників масових автомобілівобмежило кількість щаблів трьома; Тим не менш, наприкінці 1950-х років на масових моделях стали з'являтися коробки передач «зі зближеними передатними числами» та чотирма сходинками, що забезпечувало інтенсивніший і плавніший розгін. У вони довго розглядалися як спортивна опція, а Європі наприкінці 1950-х - початку 1960-х стали встановлюватися більшість автомобілів;

• П'ятиступінчасті: у 1970-ті роки з'явилися, а в 1980-і набули масового поширення МКПП з чотирма основними передачами переднього ходу та додатковою п'ятою, яка являла собою вбудовану в саму коробку. підвищуючу передачу (див. нижче);

• Шестиступінчасті: у 1990-і роки з'явилися шестиступінчасті коробки передач Вони могли являти собою як МКПП з чотирма базовими щаблями та двома - підвищуючими (для ще більшої економії палива), так і МКПП з п'ятьма базовими ступенями (для ще більш динамічного розгону);

• Семиступінчасті і надалі: у 2000-ті роки з'являються механічні коробки передач з п'ятьма базовими сходами та двома підвищуючими (наприклад, Bugatti Veyron або BMW M5).

З поширенням напівавтоматизованих систем перемикання передач (як на тому ж Bugatti Veyron) з можливістю перемикання передач лише «вгору» або «вниз» за допомогою електроніки, по суті стало можливо мати майже багато передач зі збереженням можливості для водія адекватно перемикати їх. Тим не менш, на сучасному етапі більшість масових легкових автомобілів обходяться п'ятьма, рідше шістьма.

Підвищуючі передачі

Підвищуюча передача, або овердрайв (англ. Overdrive ) - має передатне числоменше одиниці . Підвищує вона називається, тому що при такому передатному числі ведений вал звертається швидше за ведучого.

До 1970-х років овердрайв на легкових автомобілях зазвичай оформляли у вигляді окремого від КПП агрегату. Наприклад, на Volvo 240 з чотириступінчастою трансмісією можна було замовити додатковий овердрайв з різними варіантами передавальних чисел. Такий овердрайв міг включатися як водієм (На іл. зліва), так і автоматично, після досягнення певної швидкості під час руху на прямій передачі.

Наприклад, на автомобілях Ford 1950-х - 1960-х років овердрайв автоматично включався при перевищенні під час руху на прямій передачі швидкості 27 миль на годину (близько 45 км/год), а відключався при її зниженні нижче 21 милі на годину (близько 35 км/год) або при різкому натисканні на педаль акселератора (так званий кік-даун, режим увімкнення зниженої передачідля обгону).

З кінця 1970-х років овердрайв стали вбудовувати в чотириступінчасті МКПП як п'яту передачу, що стало звичайною практикою у 1980-ті. У наші дні в КПП може бути більше однієї передачі.

Всупереч поширеній думці, в більшості випадків передача, що підвищує, істотно не збільшує максимальної швидкості автомобіля. Максимальна швидкість досягається вже на прямій передачі (з передавальним ставленням 1:1), але на підвищувальній передачі за інших рівних зменшуються обороти колінчастого валу, отже - витрата палива та зношування двигуна.

Планетарні коробки передач

Велосипедна планетарна коробка Rohloff Speedhub 500/14.

Деякі автомобілі використовували планетарні механічні коробки, наприклад, Ford T . Шестерні в планетарному механізмі здійснюють крім обертального ще й поступальний рух.

Особливість цих коробок у тому, що всі шестерні в них знаходяться в постійному зачепленні, а зміна передавального числа відбувається за рахунок гальмування та блокування окремих елементів, що обертаються.

Так як при перемиканні передач у планетарній коробці не відбувається зачеплення між двома зубчастими вінцями, немає необхідності й у роз'єднанні двигуна та трансмісії для перемикання передач. Крім того, така трансмісія виходить набагато компактнішою за звичайну.

Однак керування автомобілем з такою коробкою передач дуже специфічне, а сама вона дуже дорога у виробництві. Тому механічні планетарні КПП набули малого поширення на автомобілях (зате нерідко застосовуються на велосипедах, а також танках та інших гусеничних машинах).

Крім того, практично всі гідромеханічні автоматичні трансмісії використовують планетарну. механічну частинуяка досить легко піддається автоматизації і може працювати в парі з гідротрансформатором без зчеплення.

Механізми перемикання

У класичній МКПП вибору потрібної передачі служить спеціальний важіль, званий важелем перемикання передач, або селектором. З його допомогою будь-якої миті можна задіяти будь-яку з наявних в коробці передач ступінь (крім ступеня заднього ходу, включати яку допустимо лише після повної зупинки автомобіля, щоб уникнути серйозних поломок).

Розташування важеля та система приводу можуть значною мірою змінюватись в залежності від моделі автомобіля.

• Важель може розташовуватися безпосередньо на корпусі коробки передач (зазвичай зверху або збоку) або на спеціальному подовжувачі. У цьому випадку всі механізми перемикання розташовані всередині корпусу коробки і важіль безпосередньо впливає на повзуни з перемикання передач. Плюси такої схеми - більш точне перемикання передач, менший знос у процесі експлуатації. Недолік - через особливості компонування важіль, розташований на корпусі коробки, зазвичай виявляється сильно винесений вперед, що знижує зручність користування ним. Крім того, такий привід непридатний для використання на більшій частині передньопривідних та всіх задньомоторних автомобілів.

• Багато європейських автомобілів (у тому числі передньопривідних ВАЗів) використовують інший різновид цієї системи перемикання, в якій задня передача включається рухом «вліво-вперед»:

Однак у цьому випадку досить великий ризик випадкового включення задньої передачі замість першої, особливо при зношеному приводі. Тому на багатьох сучасних автомобілях передбачено блокування його включення (показано на прикладі МКПП-6):

Відключення блокування здійснюється утопленням важеля «всередину», або переміщенням рухомого елемента на важелі коробки, наприклад, підйомом кільця на ньому, або утопленням кнопки.

• Деякі спортивні автомобілі (наприклад, старі BMWтретьої серії з МКПП марки Getrag), а також старі моделі звичайних автомобілів, використовують зовсім інший варіант системи перемикання:

Перевага у даному випадкуполягає в тому, що положення, що відповідають другій та третій передачі, знаходяться на одній лінії, що прискорює перемикання. У спортивних машин з потужними двигунами, основний розгін відбувається саме на другій і третій передачах, перша служить тільки для рушання з місця.

При застосуванні даної розкладки на позашляховиках (УАЗ) полегшується розгойдування автомобіля у разі його застрявання шляхом послідовного включення першої-задньої передач (передачі знаходяться на одній лінії, що дозволяє їх дуже швидко перемикати).

Крім того, багато хто з КПП з такою розкладкою перемикання не мають синхронізаторів або мають їх тільки на вищих передачах, у цьому випадку позитивним моментом є і те, що при перемиканні з першої передачі на другу автоматично виникає деяка затримка, що спрощує перемикання між несинхронізованою першою синхронізованою другою передачами.

З вітчизняних автомобілів таку розкладку використав ГАЗ-69, коробка передач якого була триступінчастою. При переробці на важіль підлоги коробки передач «Волги» ГАЗ-21 у неї також виходить така розкладка.

• Багато американських і деяких європейських автомобілів раніше використовували розкладку, в якій перша передача включалася. простим рухомважеля вперед (другий - назад, і т. д.):

З поширених на території Росії моделей таку розкладку мали скажімо Ford Taunus, Volvo 240 і деякі моделі BMW, на зразок BMW E30. Крім того, вона використовувалася практично на всіх північноамериканських "Фордах" 1960-х - 1970-х років з МКПП.

• Деякі сучасні автомобілі, наприклад Bugatti Veyron, мають автоматизоване управління коробкою передач і т.з. Paddle-shifter, тобто важіль МКПП рухається тільки вперед-назад, як у деяких АКПП і послідовно вибирає передачі.

З підрульовим важелем

Салон «Волги» ГАЗ-21 з цільним переднім диваном та перемикачем передач на кермовому стовпчику.

У минулому найбільш поширеним на легкових автомобілях з МКПП було розташування важеля КПП на рульовій колонці. Ця мода з'явилася США наприкінці 1930-х років, широко поширилася Європі наприкінці 1940-х. Іноді такий механізм трапляється й у наші дні.

Привід від підрульового важеля здійснюється складними тягами ( лаштунками), зчленування яких схильні до зносу, а на старих автомобілях - вимагають періодичного регулювання та мастила шляхом шприцювання.

Чіткість і швидкість вибору передач при такому механізмі часто страждають, але в цілому, на думку багатьох власників автомобілів з таким механізмом перемикання, підрульове розташування важеля зручніше, тому що до нього не треба тягнутися, він завжди під рукою. Тим не менш, через велику інерційність приводу довгими тягами перемикати передачі такої трансмісії швидко складно, тому для динамічних автомобілів така трансмісія малопридатна.

Зате хороший розрахунок механізму перемикання дозволяє мінімізувати зусилля на важелі: наприклад, на Волзі ГАЗ-21 зі справним, змащеним і відрегульованим механізмом перемикання передачі можна перемикати без відриву кисті від керма. Однак, сильно розбовтаний механізм допускає такі несправності, як неповне включення та вимикання передач, їх мимовільне вимкнення(«вибивання») і навіть повне заклинювання тяг, що усувається тільки при відкритому капоті.

• Найбільш типовим для систем з підкермовим важелем є розкладка, що виникла в США в 1930-і роки і поширилася повсюдно в 1940-і - 1950-і (рух важеля показано в площині, паралельній рульовому валу, важіль розташований праворуч):

Саме так (другий варіант) перемикалися передачі на Перемозі ГАЗ-М-20, Волзі ГАЗ-21.

• Існував і варіант для чотириступінчастої МКПП:

• На «Москвичах» із чотириступінчастою МКПП та підрульовим важелем перемикання, а також ряді європейських автомобілів, використовувалася інша розкладка:

У вітчизняному автопромі відмова від підрульового важеля перемикання відбулася наприкінці 1960-х – на початку 1970-х років, у Європі – дещо раніше. У це сталося наприкінці 1970-х.

Однак, у деяких країнах Європи і особливо Японії підрульові важелі використовувалися до недавнього часу. Так, у Гонконгу всі таксі моделей Toyota Crown та Nissan Cedric мали МКПП-4 з підрульовим перемикачем до переходу на АКПП у 1999 році. До початку 1990-х років на мікроавтобусах Toyota Hiace і Mitsubishi L400 також зустрічалися перемикачі передач на рульовій колонці, коробка була механічною п'ятиступінчастою.

У процесі експлуатації автомобіля слід правильно користуватися коробкою передач, щоб уникнути поломок і передчасного зносу.

• Намагатися рухатися переважно на прямій передачі, при технічній наявностіїї на автомобілі, тому що при цьому шлях крутного моменту виходить найбільш коротким, і в його передачі не задіяні зайві шестірні (момент передають тільки первинний і вторинний вали, які на прямій передачі з'єднуються в одне ціле; при цьому шестірні проміжного валу, природно, продовжують обертатися, але моменту, що крутить, не передають), що збільшує ККД трансмісії і зменшує знос;
• Перемикання передач проводити відповідно до наведених в інструкції до автомобіля значень максимальної та мінімальної швидкості на кожній передачі;
• Увімкнення задньої передачі під час руху автомобіля вперед, навіть на невеликій швидкості, категорично неприпустимо.
• Не слід допускати тривалої їзди на швидкості вище 20 км/год із вичавленим зчепленням, особливо на задньопривідних автомобіляхде це може призвести до швидкого зносувичавного підшипника зчеплення; натискати педаль зчеплення слід різко, а відпускати - плавно, але не допускаючи пробуксовки і не торкаючись акселератора, що значно прискорює зношування;
• Неприпустимо на слизькій дорозірухатися з вимкненим зчепленням або коробкою на нейтральній передачі;
• Слід застосовувати прийом гальмування двигуном - спільно з гальмуванням автомобіля проводиться почергове перемикання передач з найвищого ступеня на нижчу. При цьому відбувається більш ефективна зупинка автомобіля гальмом та двигуном.
• Неприпустимо перемикати передачі в поворотах, оскільки це може призвести до занесення; до початку повороту слід перейти на нижчу передачу, а в міру його проходження злегка натиснути на педаль акселератора.
• Для полегшення роботи синхронізаторів слідує:

При переході з нижчої передачі більш високу - перемикання проводити у два прийоми, з деякою паузою в нейтралі; При переході з вищої передачі на нижчу, перемикання проводити в один прийом.

• Після використання накату при русі під ухил, в кінці його необхідно робити «перегазовку», щоб уникнути передчасного зносу зчеплення та коробки перемикання передач. Це потрібно для того, щоб зрівняти оберти коліс з обертами колінчастого валу двигуна, який в цей час працює на холостому ходу. Треба вичавити педаль зчеплення, довести газом обороти двигуна до передбачуваних для комбінації поточної швидкості та передбачуваної передачі та включити цю підвищену передачу. Наприклад, після з'їзду з гірки накатом швидкість автомобіля 60 км/год; потрібно прикинути, яка передача найкраще підійде для цієї швидкості, наприклад, 4-а передача, а потім - які обороти розвине двигун на 4-й передачі на швидкості 60 км/год (приблизно 2000 об/хв), і перегазувати двигун до цих оборотів (досвідчений водій робить це «на око», на рівні автоматизму).
• Необхідно постійно перевіряти рівень масла в картері МКПП і своєчасно проводити його заміну, тому що при тривалій роботів КПП масло перетворюється на абразив за рахунок підвищення вмісту частинок металу, що неминуче відокремлюються від шестерень у процесі їх природного зносу, що, своєю чергою, значно прискорює знос;
• На автомобілях іноземного виробництвадотримуйтесь зазначеної в інструкції марки мастила. Деякі МКВП зарубіжних автомобілів вимагають спеціальних матеріалівнаприклад, гіпоїдної оліїабо ATF.

Переваги і недоліки

Переваги

• Найменша проти іншими типами КПП ціна.
• Набагато менша порівняно з гідромеханічною трансмісією маса.
• Високий ККД у порівнянні з гідромеханічною трансмісією.
• Зазвичай не вимагає окремої системи охолодження, як АКПП.
• Незважаючи на чималий прогрес у галузі конструювання АКПП, на сьогоднішній день середній автомобільз АКПП при інших рівних поступається автомобілю з МКПП з паливної економічності та динаміки розгону.
• Відносна простота та відпрацьованість конструкції.
• Досить висока надійність (термін служби самої МКПП без ремонту можна порівняти з терміном служби автомобіля в цілому, тільки зчеплення вимагає відносно частої заміни).
• Більшість моделей не потребують дефіцитних чи специфічних витратних матеріалів, Часто обслуговування.
• У автомобілів з МКПП ширше набір спеціальних технік водіння, досвідчений водій може більш ефективно використовувати такий автомобіль при пересуванні в ожеледицю, по бруду та бездоріжжю.
• Автомобіль з МКПП легко пускається з штовхача, може буксируватися на будь-яку відстань з будь-якою швидкістю.
• МКПП, на відміну від гідромеханічної АКПП, допускає повне роз'єднання двигуна та трансмісії.

Недоліки

• Втомлююче водія перемикання передач, особливо у міському циклі та русі у пробках.
• Більш складне щодо АКПП керування автомобілем, необхідність наявності специфічної навички для досягнення плавного перемиканняпередач без ривків.
• Перемикання передач пов'язане з тимчасовим роз'єднанням двигуна та трансмісії, що збільшує час перемикання.
• Як і у будь-якої ступінчастої КПП, неможливість плавної зміни передавального відношення при розумній кількості ступенів, на відміну від

  Тим не менш, на вантажівках, спортивних автомобілях та автомобілях зі спортивним іміджем майже завжди встановлюються МКВП. Вантажні автомобілі та "жорсткі" позашляховики також, як правило, мають механічні коробки передач.

  Напівавтоматичні КПП

  Протягом історії автобудування створювалося чимало конструкцій трансмісій, які можна описати під загальним терміном «напівавтоматичні». Спільним у них є те, що водій позбавлений частини операцій, які він мав би виконувати при керуванні автомобілем з чисто-механічною трансмісією.

  Тут не будуть згадуватися трансмісії початкового періоду автомобілебудування (до двадцятих років XX століття), тому що в ті роки ще не було усталеного загальноприйнятого пристрою МКПП, яке можна взяти за «відправну точку» (наприклад, на Ford T не було зчеплення, коробка передач була планетарною і управлялася двома педалями та важелем).

  Гідроелектромеханічні трансмісії з ручним перемиканням

  Перший масово використовуваний тип напівавтоматичної трансмісії був створений фірмою Chrysler у 1930-х роках і широко використовувалася на її автомобілях до 1950-х років.

  Він ніс позначення М4 (на довоєнних моделях, комерційні позначення - Vacamatic або Simplimatic) і M6 (з 1946 року, комерційні позначення - Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toe Shift, Gyro-Matic та Gyro-Torque) і спочатку був комбінацією трьох агрегатів - гідромуфти, традиційної механічної коробки передач з двома ступенями переднього ходу, і автоматично (на М4 вакуумним, на М6 електричним приводом) овердрайву, що включається. Кожен блок цієї трансмісії мав своє призначення:

  • Гідромуфта робила торкання автомобіля з місця плавнішим, дозволяла «кидати зчеплення» і зупинятися, не вимикаючи передачі чи зчеплення. Пізніше вона була замінена гідротрансформатором, який збільшував момент, що крутить, і значно покращував динаміку автомобіля в порівнянні з гідромуфтою (яка дещо погіршувала динаміку розгону).
  • Механічна коробкапередач служила для вибору робочого діапазону трансмісії загалом. Існували три робочі діапазони - нижній (Low), верхній (High) і заднього ходу (Reverse). У кожному діапазоні було дві передачі.
  • Овердрайв автоматично включався в роботу при перевищенні автомобілем певної швидкості, таким чином перемикаючи передачі всередині поточного діапазону.

  Перемикання передач здійснювалося звичайним важелем, розташованим на рульовій колонці. Пізні варіанти перемикача імітували автоматичні трансмісії та мали покажчик-квадрант діапазону над важелем, як у АКПП - хоча сам процес вибору передач не зазнав змін. Педаль зчеплення там була, але використовувалася тільки для вибору діапазону та була пофарбована у червоний колір.

  Торкатися у звичайних дорожніх умовахрекомендувалося в діапазоні «High», тобто, на другій передачі двоступінчастої МКПП і третій передачі трансмісії в цілому - високий момент, що крутить, шести- і восьмициліндрових двигунів «Крайслерів» це цілком дозволяв.

  На підйомі і під час руху брудом необхідно було починати рух із діапазону «Low», тобто, з першої передачі. Після перевищення певної швидкості (варіювалася в залежності від конкретної моделі трансмісії) відбувалося перемикання на другу передачу за рахунок автоматичного включення овердрайву (сама МКПП залишалася при цьому на першій передачі).

  При необхідності водій перемикався на верхній діапазон, при цьому включалася в більшості випадків відразу четверта передача (овердрайв вже був включений для отримання другої передачі) - вона мала загальне передатне відношення 1:1.

  Перебрати всі наявні чотири передачі при практичному керуванні було майже неможливо, хоча трансмісія формально вважалася чотириступінчастою.

  Діапазон задніх передач також включав дві передачі і включався, як завжди, після повної зупинки автомобіля.

  Таким чином, для водія їзда автомобілем з такою трансмісією дуже нагадувала їзду на машині з двоступінчастою АКПП, з тією різницею, що перемикання між діапазонами відбувалося з натисканням зчеплення.

  Ця трансмісія ставилася із заводу або була доступна як опція на автомобілях усіх підрозділів корпорації Крайслер 1940-х - початку 1950-х років. Після появи справжньої автоматичної двоступінчастої трансмісії PowerFlite, пізніше триступінчастої TorqueFlite, напівавтоматичні трансмісії сімейства Fluid-Drive були зняті з виробництва, оскільки заважали продажам повністю автоматичних трансмісій. Останнім роком їхньої установки став 1954, цього року вони були доступні на найдешевшій марці корпорації – «Плімут».

  Фактично, така трансмісія стала перехідною ланкою від МКПП до гідродинамічних АКПП і служила для «обкатки» технічних рішень, які пізніше використовуються на них.

  Також на початку 1940-х років існувала триступенева трансмісія, що позначалася Slushomatic, у якої перша передача була звичайною, а друга - об'єднана в єдиний діапазон з третьою, що автоматично включається.

  Механічні трансмісії з автоматичним зчепленням

  Конструктивно не відрізняються від звичайних МКПП, але привід зчеплення здійснюється автоматично, як правило, пневмо-або гідроелектричною системою. Перемикання передач проводилося водієм вручну, педаль зчеплення зазвичай була відсутня.

  Поліпшені версії таких систем пропонуються і зараз (див. нижче).

  Нові розробки

  Проміжна ланка між АКПП та МКПП – так звана «роботизована» МКПП. У найпростішому випадку роботизована коробкаявляє собою звичайну МКПП, керовану електронним блокомкерування за допомогою сервоприводів замість традиційної ручки. Зчеплення керується тією самою автоматикою. Це надає МКПП властивості АКПП , проте перемикання передач, як і звичайної МКПП , займає деякий час. Це призводить до уповільнення розгону та створює характерні для МКПП «ривки» при перемиканні передач.

  Розвиток технологій дозволяє значно прискорити перемикання передач у МКПП та звести ривки до мінімуму. При цьому роботизована коробка перестає бути звичайною МКПП, керованою електронікоюта приводами, а проектується особливим чином. Найкращі роботизовані МКПП від Ferrari дозволяють перемикати передачі із затримкою не більше 60 мс, а МКПП DSG (Direct Shift Gearbox - МКПП із прямим перемиканням передач), що встановлюється на автомобілі концерну Volkswagen, перемикає передачі із затримкою не більше 8 мс. Ці коробки дозволяють досягти високої швидкості розгону, але спочатку через високу ціну і складність вони набули поширення тільки на спортивних автомобілях. В даний час Vokswagen Golf, оснащений 7-ступінчастою коробкою передач DSG, Витрачає приблизно на 20% палива менше, ніж оснащений звичайною механікою.

  Значно покращилися останнім часом системи мастила МКПП. Сучасні механічні коробки часто мають систему мастила під тиском, іноді - об'єднану з системою мастила двигуна. Це дозволяє значно підвищити ресурс МКПП в порівнянні з традиційною системою мастила за рахунок масла, що знаходиться в картері, забезпечити гарне охолодження(що стало нагальною проблемою у зв'язку зі збільшенням швидкостей руху) за рахунок постійного кругообігу мастила. Багато сучасних МКПП використовують для мастила ATF, тобто масло для АКПП Вікіпедія

Зубчасте колесо- запит «шестерня» перенаправляється сюди; див. також інші значення. Зубчасті колеса Зубчасте колесо, шестерня основна деталь зубчастої передачіу вигляді диска із зубами на циліндрі … Вікіпедія

Зубчасті колеса

Зубчасті колеса- Зубчаста передача Зубчасте колесо (звичайно шестірня) основна деталь зубчастої передачі у вигляді диска із зубами на циліндричній або конічній поверхні, що входять до зачеплення із зубами іншого зубчастого колеса. У машинобудуванні прийнято мале…

Шестеренка- Зубчаста передача Зубчасте колесо (звичайно шестірня) основна деталь зубчастої передачі у вигляді диска із зубами на циліндричній або конічній поверхні, що входять до зачеплення із зубами іншого зубчастого колеса. У машинобудуванні прийнято мале…

Шестерня- Зубчаста передача Зубчасте колесо (звичайно шестірня) основна деталь зубчастої передачі у вигляді диска із зубами на циліндричній або конічній поверхні, що входять до зачеплення із зубами іншого зубчастого колеса. У машинобудуванні прийнято мале…

Шестерня- Зубчаста передача Зубчасте колесо (звичайно шестірня) основна деталь зубчастої передачі у вигляді диска із зубами на циліндричній або конічній поверхні, що входять до зачеплення із зубами іншого зубчастого колеса. У машинобудуванні прийнято мале…

Механічна коробка передач - агрегат, у якому вибір передач та їхнє включення здійснюється вручну, механічним способом. У зв'язку з обмеженим діапазоном функціонування двигунів автотранспорту для розширення можливостей роботи ДВС, Пристосування до різних умов руху використовується трансмісія.

Основною функцією МКПП, як і будь-який інший, є адаптування і передача крутного моменту на колеса шляхом зміни передавального числа. У механічній КПП воно здійснюється вручну, шляхом вибору відповідного для ситуації ступеня. Крутний момент у механічній КПП здійснюється по сходах.

Прототипом для створення автоматичної КППпослужила механічна КПП. Розуміння принципу її роботи дасть розуміння суті функціонування практично будь-якої трансмісії.

За кількістю щаблів бувають:

• чотириступінчасті (переважно на старих машинах, зараз зустрічаються вкрай рідко);
• п'ятиступінчасті (найпоширеніші);
• шестиступінчасті.

Види механічної КПП за кількістю наявних валів:

• двовальна (переважно встановлюється на передньопривідних легкових машинах);
• тривальна (встановлюється на передньопривідні та задньопривідні транспортні засоби, як у легкових, так і у вантажівках).

Роботизована КПП є сучасною вдосконаленою МКПП, перемикання швидкостей відбувається з використанням електричних механізмів, керованих електронним блоком. Деякі режими в роботі подібні до режимів АКПП, а інші вимагають підбору режиму. Відсутня педаль зчеплення.

Пристрій МКВП

Механічна трансмісія складається з кошика зчеплення і з самої коробки.

У силовий агрегатвходять:

• картер (корпус);
• первинний, вторинний та проміжні вали;
• будову вибору ступенів;
• ведені та провідні набори шестерень;
• синхронізатори;
• підшипники, муфти та сальники.

Всі ці компоненти знаходяться в корпусі та взаємодіючи один з одним передають обертальний момент.

Зчеплення

Зчеплення є невід'ємним компонентом механічної КПП, що здійснює роз'єднання двигуна та коробки в момент перемикання ступенів без наслідків для агрегатів. Якщо утрувати — зчеплення відключає момент, що крутить, при цьому і мотор, і колеса машини крутяться в неодружену.

Зчеплення створено для акуратного з'єднання двигуна та коліс. Складається з двох дисків, один з яких з'єднаний з двигуном машини, другий - з колесами транспорту. Передача крутного моменту здійснюється через первинний вал трансмісії.

Управлінням включенням (відпускання) та вимиканням (вичавлювання) зчеплення здійснюється через педаль.

Шестерні та вали

У стандартних МКПП осі валів розташовані паралельно, ними розташовуються шестерні.

Ведучий (первинний) вал приєднується до маховика мотора через кошик зчеплення, поздовжні виступи, що знаходяться на ньому, пересувають другий диск зчеплення і передають через жорстко закріплену провідну шестерню крутний момент на проміжний.

У хвостовику провідного валу розташований підшипник, якого примикає кінець вторинного. Відсутність фіксованого зв'язку уможливлює крутитися валам незалежно один від одного в різних напрямках і з різними швидкостями.

На веденому валі є цілий набір різних шестерен як жорстко закріплених, так і вільно обертаються.

Переміщення та вибір необхідної пари шестерень для роздачі відповідного умовам пересування моменту, що крутить, виконується вилками перемикання за допомогою двостороннього механізму управління.

Шток перемикання сходів складається з замку, муфти перемикання сходинок, приводів, повзунів з вилками, які пересуваються вздовж і поперек за допомогою рукоятки КПП, що знаходиться в салоні машини, та приводу.

Механізм вибору передач може розташовуватися як у корпусі трансмісії, так і розташовуватися на кузові автотранспорту та в окремих випадках на рульовій колонці. У більшості випадків використовується лаштунковий пристрій приводу штока передач.

Синхронізатори

Кутові швидкості первинного та вторинного валів зрівнюються за сприяння синхронізатора і стає можливим зміна ступеня. Синхронізатори забезпечують більш щадний режим експлуатації КПП та знижений шум.

Не оснащуються синхронізаторами спецтехніка та деякі спортивні автомобілі.

Принцип роботи та влаштування двовальної МКПП

Суть функціонування МКПП полягає у створенні сполук між первинним та вторинним валомшляхом варіювання шестерень з різною кількістю зубів, що адаптує трансмісію під мінливі обставини пересування транспортного засобу.

Для необізнаних у питаннях людей суть функціонування МКПП можна пояснити спрощено, розуміння суті питання.

Даний силовий агрегат забезпечує необхідні режими роботи мотора шляхом зміни кількість обертів, змінюючи зусилля, що передається на провідні колеса. Відповідно, при зменшенні кількості оборотом знижується зусилля, що передається, а при збільшенні - збільшується. Це необхідно при утриманні необхідного режиму роботи двигуна на початку руху, зниження швидкості або розгону.

Двохвальна МКПП складається:

• провідний та ведений вал;
• шестірні ведучого та веденого валів;
• головна передача;
• диференціал;
• синхронізатори;
• механізм перемикання передач;
• корпус – картер.

Більшість сучасних передньопривідних машинобладнано двовальною МКПП.

У таких трансмісіях крутний момент передається від шестерні первинного валу на шестерні веденого. Ведучий вал з'єднується з мотором через маховик, а ведений передає крутний момент на передні колеса. Розташовуються вони паралельно.

Без проміжного валу, характерного для тривальних МКПП, габарити агрегату менші, як і вага, але збільшена кількість шестерень призводить до зниження ККД. Компактний розмір такої трансмісії дозволяє встановлювати її на важкі мотоцикли.

Паралельно первинному валу, на якому закріплені шестерні, розташовується вторинний з набором шестерень. Шестерні валів постійно взаємодіють один з одним і при цьому вільно крутяться на осі.

Провідна шестірня головної передачі на вторинному валу міцно зафіксована. Між шестернями знаходяться муфти синхронізаторів.

Для зменшення габаритів агрегату і збільшення кількості щаблів встановлюється до трьох вторинних валів, кожному з них стоїть шестерня головної передачі, яка постійно взаємодіє з веденою шестернею.

Головна передача та диференціал трансформують крутний момент вторинного валу на провідні колеса машини. Диференціал дає можливість обертатися колесам із різною швидкістю, що стає помітним на влучення одного з провідних коліс на слизьку поверхню.

Механізм перемикання ступенів зазвичай розташовується поза корпусом трансмісії. Зв'язок між ним і трансмісією здійснюється за допомогою тросів та тяг. Найбільш простим та поширеним є перемикання за допомогою тросів.

Влаштування механізму перемикання швидкостей:

• трос вибору щаблів та важіль управління;
• трос включення швидкостей та важіль їх вибору;
• шток включення передач з вилками та рукоятка включення швидкостей;
• блокуючий замок.

При виборі щаблів відбувається поперечне переміщення важеля керування, при включенні поздовжнє.

Принцип роботи двовальної коробкибагато в чому подібний до функціонуванням тривальної. Основним принципом, що відрізняється, є деяка специфіка роботи перемикаючого ступеня механізму.

При включенні конкретної швидкості важіль управління рухатиметься поздовжньо і поперечно. При поперечному переміщенні зусилля переходить на трос, що діє на важіль вибору щаблів, який, своєю чергою, повертає шток навколо осі і сприяє вибору необхідної передачі.

Принцип роботи та влаштування тривальної МКПП

Основним принципом функціонування МКПП є зубчаста взаємодія шестерні, які обволікаються трансмісійною рідиною, що знаходиться в картері коробки.

До складу такої МКВП входять:

• ведучий та ведений вали;
• проміжний та додатковий вали;
• корпус;
• синхронізатори;
• комплекти шестерень;
• механізм перемикання ступенів із замками та блокуючими механізмами;
• важіль перемикання сходів.

Підшипники, розташовані у корпусі, забезпечують обертання валів. На кожному валу є комплект шестерень з різним числомзубів.

Ведучий вал примикається до двигуна за допомогою кошика зчеплення, ведений з карданним, проміжний передає вторинному крутний момент.

На первинному валу є провідна шестірня, яка розкручує проміжний з розташованим на ньому міцно зафіксованим набором шестерень. На веденому валу є свій комплект шестерень, що переміщаються шліцами.

Між шестірнями вторинного валу знаходяться муфти синхронізатори, які вирівнюють. кутові швидкостішестірня з оборотами самого валу. Синхронізатори міцно закріплені на валах і пересуваються в поздовжньому напрямку шліцами. На сучасних МКПП такі муфти знаходяться на кожному щаблі.

Пристрій перемикання ступенів у тривальній МКПП найчастіше розташований на її корпусі. Основою його конструкції є рукоять управління та повзуни з вилками. Для попередження синхронного вибору двох ступенів є механізм блокування. Пристрій перемикання ступенів може керуватися на відстані з рульової колонки.

На нейтральному ступені крутний момент на колеса не віддається, оскільки первинний вал від'єднаний від двигуна зчепленням.

При зміні положення рукоятки управління, аналогічна положенню вилка пересуває муфту синхронізатора, що вирівнює швидкість обертання відповідної шестерні і вторинного валу. Зубчаста частина синхронізатора починає взаємодіяти з зубчастим ореолом шестерні і здійснюється її блокування на вторинному валу і відбувається віддача моменту, що крутить (крутить) з необхідним передавальним числом на колеса.

Рух автотранспорту назад здійснюється за сприяння відповідного ступеня. Зміна напрямку обертання відбувається за участю проміжної шестерні заднього ходу, яка розташовується на окремій осі.

Трихвальні МКПП громіздкі і важкі, але їх явною перевагою є пряма передача моменту, що обертає, з першого валу на другий, що дає більший ККД.

Встановлюється на задньопривідних та повнопривідних автомобілях, вантажівках.

Як користуватись механічною коробкою передач

Їзда на машинах з механічною КПП та грамотне керування таким транспортом має специфічні особливості, знання яких необхідне будь-якому водію.

Як заводити машину на механіці

Правильний позитивно впливає на ресурс його роботи та забезпечує безпеку навколишнім машинам та людям. Щоб уникнути створення перешкод періодично необхідно швидко від'їхати.

Послідовність дій під час запуску машини:

• вичавити педаль зчеплення до упору і пересунути важіль КПП в положення нейтральної передачі, якщо є сумніви, чи правильно обрана швидкість необхідно поворухнути рукоятку важеля в сторони, при знаходженні рукоятки КПП в нейтральному положенні важіль вільно ходить праворуч і ліворуч;
• при переведенні автомобіля на нейтральний ступінь необхідно зафіксувати транспорт, щоб уникнути неконтрольованого руху, для цього машина ставиться на ручне гальмо або вичавлюється педаль гальма;
• при стиснутому зчепленні та утримуванні машини гальмом необхідно повернути ключ запалення, при цьому повинні загорітися значки на панелі приладів, як тільки погаснуть майже всі значки, слід повернути ключ і після запуску двигуна відпустити ключ.

Досвідчені водії та механіки радять:

• крутити стартером, тобто запускати двигун не більше 10 секунд для уникнення поломок, якщо автомобіль не завівся - повертається ключ назад і за хвилину заново повторюється процедура запуску двигуна;
• при запуску в мінусову температурунеобхідно кілька хвилин прогрівати машину з вичавленою педаллю зчеплення для зниження навантаження на двигун і трансмісію у зв'язку із загусанням масла від морозу.

Як перемикати швидкості

Схема перемикання швидкостей на МКПП найчастіше знаходиться на зовнішній частині ручки важеля.

Процес перемикання швидкостей складається з кількох етапів:

• лівою ногою вичавити педаль зчеплення до упору;
• правою рукою пересунути важіль у потрібне положення;
• акуратно відпустити педаль зчеплення і потихеньку натиснути педаль акселератора.

• їзда на прямій передачі (на більшості коробок четверта) вагома знизить витрати палива;
• вибір задньої швидкості провадиться тільки після повного припинення руху транспортного засобу;
• педаль необхідно натискати швидко і до упору, а слід відпускати акуратним вивіреним рухом, уникаючи ривків;
• на дорозі з недостатнім зчепленням з поверхнею (лід, глина, мокрі поверхні) пересування на нейтральному ступені або з вичавленою педаллю зчеплення протипоказане;
• при здійсненні повороту не рекомендується вичавлювати зчеплення навіть для перемикання швидкості;
• при вільному пересуванні на дорозі можливо ефективно гальмувати двигун поступово знижуючи щаблі.

Масло

Регулярна перевірка рівня робочої рідини та заміна її згідно з вказівками виробника продовжать період експлуатації механічної КПП.

У більшості механічних трансмісій заміна робочої рідини здійснюється з інтервалом 50-60 тисяч кілометрів у зв'язку з накопиченням побічних продуктівроботи та зниження властивостей масел.

У коробку заливається спеціальна трансмісійна рідина, призначена для МКПП, марка та інші показники вибираються відповідно до вимог виробника, зазначених у сервісній книжці та інструкції з експлуатації. Застосування невідповідної олії може призвести до підвищеного зношування або поломки.

Більшість МКПП мають щуп для перевірки рівня та зливну пробку, що дозволяє самостійно та без особливих зусиль замінити трансмісійну рідину.

Плюси та мінуси механічної КПП

Переваги МКВП:

• можливе буксирування машини на будь-яку дальність маршруту навіть із заглушеним двигуном;
• можливий запуск автомобіля з "штовхача" при розрядженому АКБ або несправності в системі запалювання;
• менші габарити та вага, ніж у автоматичної КПП;
• динамічність транспортного засобу, можливість вибирати манеру керування шляхом відповідної зміни оборотів двигуна;
• можливе використання по максимуму всіх можливостей двигуна при регламентованих виробниками оборотах на кожній швидкості, при яких момент, що крутить, максимальний або наближений до нього;
• динамічний розгін та економія палива в порівнянні з автоматом (при агресивних та спортивних манерах водіння витрата зростає);
• простота конструкції;
• прийнятна ціна обслуговування та ремонту, особливо в порівнянні з АКПП;
• великий ресурс роботи.

До мінусів МКПП належать:

• складність водіння автомобілів з МКПП, особливо для початківців;
• зчеплення, яке можливо спалити недосвідченим водіямабо при регулярному буксуванні в снігу та на льоду;
• через недосвідченість присутня ймовірність пошкодити трансмісію при перемиканні на задню швидкість під час руху вперед або неправильної роботи зі зчепленням;
• знижений ресурс двигуна через занадто низькі або навпаки високих оборотів, АКПП не дасть такого зробити;
• при недостатньо швидкому перемиканні щаблів і при перемиканні на дуже низьких обертах відбувається значна втрата потужності двигуна;
• підвищена стомлюваність через необхідність контролювати зчеплення, вибір та перемикання швидкостей, особливо у недосвідчених водіїв;

Переваг у механічної КПП досить багато, а мінуси зникнуть із набуттям досвіду водіння на МКПП.

Основні несправності МКПП та їх симптоми

"Механіка" відноситься до надійних агрегатів з великим терміном служби, але неправильна роботаз нею, неякісна трансмісійна рідина та час призводять до появи несправностей.

Для механічних КПП властиві несправності:

• сторонні шуми під час експлуатації або під час вибору швидкості;
• не включається будь-яка швидкість або всі швидкості;
• утруднене включення швидкостей;
• самовимкнення швидкості;
• підтікання трансмісійної рідини.

Підтікання трансмісійної рідини виникає внаслідок зношування сальників, пошкодження ущільнюючих прокладок, не до кінця закрученої зливної пробкиабо неправильно вставленого щупа або ушкодження корпусу МКПП.

Поява шуму при знаходженні важеля на нейтральному ступені про недостатній рівень трансмісійної рідини або надмірне зношування підшипника первинного валу.

Поява сторонніх звуківпри виборі швидкості:

• зношування чи деформування механізмів блокування пристрою вибору передач;
• зношування синхронізаторів;
• недостатній вижим зчеплення;
• відкручені кріплення коробки.

Сторонні шуми в процесі роботи МКПП можуть свідчити про зношування підшипників, синхронізаторів або недостатній рівень трансмісійної рідини.

Причинами скрутного включення швидкостей можуть бути:

• надмірне зношування синхронізаторів;
• сильне зношування шестерень;
• знос або несправний механізм перемикання ступенів;
• ослаблена фіксація або несправності тяг механізму перемикання;
• недостатній вижим зчеплення.

Вибивання швидкостей:

• ослаблені кріплення МКПП;
• несправні подушки двигуна;
• застрягання тяг управління приводом;
• надмірне зношування синхронізаторів, шестерні, механізму перемикання ступенів, виделок перемикання, підшипників вторинного або проміжного валів.

З появою тривожних симптомів, що з роботою МКПП, необхідно звернутися до фахівця їх усунення.

Несправні несправності можуть спричинити поломки інших елементів коробки, де ремонт обійдеться набагато дорожче.

Механічна коробка передач – це пристрій для поступової зміни передатного відношення швидкості обертання від двигуна до провідних коліс. Вибір та включення потрібної передачі при використанні механічної КПП водій здійснює вручну (на відміну від коробки автоматичної передач). Назва даного пристрою відображає ще й той факт, що весь його функціонал реалізується лише за рахунок механічних елементів, без залучення гідравліки або електроніки (на відміну від гідравлічних або електричних трансмісій). Популярно, але технічно достовірно принцип роботи МКПП висвітлено у цій публікації.

Чому у автовиробників виникла потреба у впровадженні коробки перемикання передач? Тому що будь-який двигун внутрішнього згоряннябудь-якого автомобіля здатний працювати тільки в якомусь обмеженому, і досить невеликому діапазоні оборотів. А частота обігу коліс - від рушання з місця до їзди на великих швидкостях - відбувається в набагато ширшому діапазоні. І неможливо вибрати якесь одне універсальне передавальне число, яке б забезпечило весь цей діапазон, з одночасним розумним використанням діапазону оборотів двигуна.

Для рушання з місця та поступального розгону автомобіля, а також при його русі бездоріжжям, потрібно витратити більш значну роботу у фізичному сенсі, тобто подати на його колеса велику потужність. Тобто при невеликій швидкості потрібні високі обороти двигуна.

Навпаки, при рівномірному русі автомобіля, що розігнався, по рівній дорозі його швидкість висока, а великої потужності і високих оборотів двигуна вже не потрібно - щоб підтримувати потрібну швидкість, достатньо і малої потужності, і низьких оборотів. При підвищенні швидкості зростає і аеродинамічний опірруху двигуна, що вимагає високих оборотів та більш значних витрат потужності. Те саме – при русі в гору, потрібно збільшити силу тяги.

Звідси виникає необхідність передачі обертання з двигуна на колеса з певним передатним числом, яке можна було б змінювати в залежності від умов їзди. У цьому один із піонерів світового автопрому – німецький інженер Карл Бенц переконався у першій же тривалій (на 80 км) поїздці на машині власної конструкції.

Ця автоподорож відбулася 1887 року. Карл Бенц та його дружина Берта із синами їхали до тещі винахідника. 80-кілометрова подорож виявилася дуже складною через недосконалість конструкції першого автомобіля. На деякі, на вигляд невеликі, підйоми його доводилося заштовхувати вручну: не вистачало сили тяги. Після цієї поїздки Бенц удосконалив автомобіль, забезпечивши його додатковою допоміжною передачею – знижкою, для збільшення сили тяги.

Ця ідея використовується в КПП і донині: передатне число має бути змінним, що дозволяє використовувати різні співвідношення між швидкостями обертання колінвала мотора та провідних коліс.

Зрозуміло, перша механічна коробка передач Карла Бенца була спочатку дуже примітивним пристроєм. Це були шківи різного діаметра, прикріплені до провідної осі. З мотором вони з'єднувалися ременем, і за допомогою важелів ремінь можна було перекидати з одного шківа на інший. Згодом на зміну шкіряному ременю та шківу прийшов металевий ланцюг та зірочка, як на сучасних «просунутих» велосипедах.

Зубчасту передачу та коробку передач на шестерні вперше поставив на автомобіль Вільгельм Майбах. Паралельно з німецькими автоінженерами, приблизно в ті ж роки, займалися схожими дослідженнями і французькі. У створеній Емілем Левасором та Луї Панаром механічній коробці перемикання передач вже застосовувався цілий набір зубчастих коліс з різними передатними числами для руху вперед і одна шестерня для руху назад. Як і в наш час, шестерні передніх передач були укріплені на вторинному валу, що рухався вздовж своєї осі. Це дозволяло різним за своїм діаметром зубчастим колесам входити в зачеплення з нерухомою шестернею на первинному валу.

Офіційно винахідником механічної коробки перемикання передач, схожої на сучасну, став Луї Рено: у 1899 році цей молодий автопромисловець-початківець запатентував першу в світі КПП, засновану на системі рухомих зубчастих коліс і валів. Вона була тришвидкісною.

Перша людина, яка запатентувала МКПП, – Луї Рено – у своїй «лабораторії».

Заокеанський піонер автопрому – Генрі Форд – не копіював досягнення німецьких та французьких інженерів, а йшов своїм шляхом. Його механічна коробка передач складалася з кількох планетарних шестерень (сателітів), які оберталися навколо центральної («сонячної») шестерні та фіксувалися за допомогою водила. Саме такою – планетарною КПП оснащувалися перші масові серійні автомобілі «Форд А».

Не менш важливим технічним рішенням, ніж винахід коробки на зубчастих шестернях різного діаметра, став винахід синхронізатора, який зробив у 1928 Шарль Кетерінг з «Дженерал Моторс». Воно зробило механічні коробки передач легшими в управлінні, надало їм нового імпульсу розвитку та «технічне довголіття».

З моменту винаходу Луї Рено пройшло вже понад 120 років, але головний принцип ступінчастої шестерної коробки передач залишився тим самим. Сучасні МКПП, зрозуміло, набагато досконаліші: у них стоять шестірні не з прямим, а косозубим зачепленням, і вони зручніші, безшумніші і довговічніші. Загалом автомобілі з «механікою» економічніші, ніж машини з автоматичною коробкою передач.

Складається механічна КПП із набору косозубих шестерень різного розміру, які вводяться в зачеплення для створення різних передавальних чисел між колінчастим валом мотора та провідними колесами. Передатне число стає іншим шляхом переміщення як самих шестерень, так і спеціального пристрою синхронізатора. Його завдання - зрівнювати (синхронізувати) окружні швидкості шестерень, що включаються в зачеплення.

Принцип такий, що, що вище передавальне число, то нижче передача. Перша передача називається нижчою, а передатне число у неї найбільше. На ній передача обертання здійснюється від малої шестерні до великої і при високій частоті обертання коленвала швидкість руху автомобіля залишається низькою, а сила тяги - високою. На вищій передачі, відповідно, – навпаки. У нейтральному положенні момент, що крутить, від мотора на провідні колеса не передається, і машина котиться по інерції або стоїть.

Більшість сучасних серійних автомашин, оснащених механічною коробкою перемикання передач, мають 5 «швидкостей», або швидкостей руху вперед. Декілька десятків років тому більшість автомобільних МКПП були чотиришвидкісними. Механічними коробками з шістьма та більше швидкостями, як правило, комплектуються «заряджені» спортивні машиничи джипи.

З технічної точки зору, механічна коробка передач є закритим східчастим редуктором. Робочими елементами його конструкції є зубчасті колеса – шестерні, які по черзі приходять у зачеплення, змінюючи оберти вхідного та вихідного валу, а також їхню частоту. Перемикання з'єднань та комбінацій шестерень відбувається вручну.

Механічна коробка перемикання передач здатна працювати тільки в парі зі зчепленням. Цей вузол призначений для тимчасового роз'єднання двигуна та трансмісії. Ця операція потрібна для безболісного та безпечного переходу зачеплення з однієї шестерні на іншу, без вимкнення оборотів двигуна, та при їх повному збереженні.

Компонуванням механічних коробок перемикання передач, що отримали повсюдне поширення, стали дво- і тривальні. Вони називаються так за кількістю паралельно розташованих валів, на яких і розташовані косозубі шестірні.

У тривальній МКПП знаходяться три вали: ведучий, проміжний та ведений. Перший з'єднаний зі зчепленням, на його поверхні є шліци. Ними пересувається ведений диск зчеплення. З цього валу енергія обертання передається на жорстко з'єднаний з ним шестернею проміжний вал.

Ведомий вал є співвісним з провідним валом, з'єднаним з ним через підшипник, який знаходиться всередині першого валу. Тому цим осям забезпечено незалежне обертання. Блоки «різнокаліберних» шестерень веденого валу не мають жорсткої фіксації з ним, а також розмежовані спеціальними муфтами-синхронізаторами. Ось вони жорстко закріплені на веденому валу, але можуть переміщатися вздовж валу шліцами.

На торцях муфт нанесені зубчасті вінці, які можуть з'єднуватись з аналогічними вінцями на торцях шестерень веденого валу. Сучасні стандарти виробництва коробок передбачають наявність таких синхронізаторів на всіх передачах для руху вперед.

У двовальній механічній КПП також забезпечено з'єднання провідного валу з блоком зчеплення. На відміну від тривісної конструкції, на провідній осі знаходиться набір шестерень, а не одна. Проміжний вал відсутній, а з ведучим запаралелений ведений вал. Шестерні обох валів вільно обертаються і постійно перебувають у зачепленні.

На веденому валу є жорстко закріплена провідна шестерня головної передачі. Між рештою шестерень знаходяться синхронізаційні муфти. Подібна схема механічної коробки передач у сенсі роботи синхронізаторів схожа на тривальне компонування. Різниця ж у тому, що пряма передача відсутня, а кожен ступінь має лише одну пару з'єднаних шестерень, а не дві пари.

З одного кінця валу в жорсткому зачепленні знаходиться головна передача. У корпусі головної передачі працює диференціал.

Двохвальне компонування механічної коробки має більший ККД, ніж у тривальної, проте вона має обмеження щодо підвищення передавального числа. За рахунок цієї особливості, двовальна конструкція МКПП застосовується виключно в легкових автомобілях.

У поодиноких випадках на сучасних автомобілях можуть також використовуватися чотирихвальні коробки передач. Але за принципом своєї роботи вони також відповідають двовальним – без проміжного валу, з передачею обертання з первинного валу одразу на вторинні. Найчастіше це механічні КППз 6-ма передачами переднього ходу. У них момент, що крутить, передається з первинного валу на головну передачу через перший, другий і третій вторинні вали, кінцеві шестерні яких постійно зачеплені з шестернею головної передачі.

Забезпечення заднього ходу автомобіля покладено на додатковий вал зі своєю спеціальною шестернею. При переході в зачеплення починається обертання веденого валу в зворотний бік. На задній передачі синхронізатора немає, оскільки задній хід задіюється лише при повній зупинці автомобіля. Принаймні так треба робити. Тому на МКПП машин багатьох виробників є захист від випадкового включення заднього ходу на ходу (потрібно підняти спеціальне кільце на важелі для переведення його в положення заднього ходу).

Коли включений нейтральний режим, обертання шестерень відбувається вільно, а всі муфти-синхронізатори розташовані в розімкнутому положенні. Коли водій вичавлює зчеплення і перемикає важіль на один із щаблів, спеціальна вилка в КПП переміщає муфту в зачеплення з відповідною парою на торці шестірні. І шестерня жорстким чином фіксується з валом і не прокручується на ньому, а забезпечує передачу обертання та енергії зусилля.

Під час руху механізм перемикання передач вводиться з місця водія автомобіля за допомогою важеля перемикання передач. Цей важіль переміщує повзуни з вилками, які, своєю чергою, пересувають синхронізатори і залучають потрібну швидкість.

Пари шестерень двох нижчих передач мають найбільші передавальні числа (на легкових машинах – зазвичай від 5:1 до 3,5:1), і застосовуються для торкання з місця та поступального розгону, а також за необхідності постійного руху з невисокою швидкістю або по бездоріжжям. При русі на нижчих передачах навіть при великих обертах двигуна автомобіль їхатиме досить повільно, але при цьому повною мірою використовуватиметься його потужність і крутний момент. Навпаки, що вище передача, то вище швидкість автомобіля тому рівні оборотів двигуна, яке сила тяги менше. На вищих передачах автомобіль не зможе рушити з місця або їхати на низьких швидкостях. Зате він може пересуватися на великих, аж до максимально передбачених швидкостях, при середніх оборотах двигуна.

В абсолютній більшості сучасних МКПП розташовані шестерні з косим зубом, які здатні витримувати більші зусилля, ніж прямозубі, до того ж менш шумні в роботі. Виготовляються косозубі шестірні з високолегованої сталі, і на фінальному етапі виробництва виконується загартування на ТВЧ та нормалізація для зняття напруги, що забезпечують довговічність деталей.

До появи синхронізаторів для ненаголошеного включення вищої передачі водіям потрібно було проводити подвійний вичавлювання, з обов'язковою роботою протягом кількох секунд на нейтральній передачі, для рівняння окружних швидкостей шестерень. А для переходу на нижчу передачу треба було зробити перегазовку, щоб вирівняти оберти ведучого і провідного валів. Після введення синхронізаторів потреба у цих маніпуляціях відпала. І шестерні стали захищеними від ударних навантажень та передчасного зношування.

Втім, і сучасній легковій машині ці «навички з минулого» також можуть стати в нагоді. Наприклад, вони допоможуть переключити-таки передачу у разі виходу з ладу зчеплення, або якщо виникне необхідність різке гальмуваннядвигуном, при робочій гальмівній системі, що відмовила.

Всі автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння обов'язково оснащені коробками. Будь-який автолюбитель знає, скільки всього існує і яких різновидів цього пристрою, а також приймає факт, що найпоширенішою на сьогоднішній день є механічна коробка передач. Її коротке позначення – МКПП. Основна відмінність, крім конструкційних та показових, полягає в тому, що перемикання передач повністю контролюється водієм. Розберемося докладніше, що являє собою названий різновид КП.

Як працює механічна КП? Що вона собою являє? Давайте розберемося.
Механічна коробка передач виконує просту та зрозумілу функцію: зміна передавального відношення швидкості обертання колеса від мотора. Важлива складова її – передавальний механізм зубчастого (найчастіше) виду. Ми вже з'ясували, що функціонує механічна КП шляхом маніпуляцій водія, який самостійно вирішує, яке зараз значення передавальних чисел потрібне для коректної роботи всього авто. Звідси й назва – механічна, що передбачає повністю ручне керування.

Принцип роботи МКВП

Загалом і в цілому, КП – це ступінчасті редуктори закритого типу. У собі вони містять зубчасті шестерні, які в залежності від затребуваності в Наразіможуть бути зчеплені і можуть змінювати обороти між вхідним і вихідним валами, а також їх частоту.

Важливо! «Простіше кажучи, принцип дії механічної коробки передач полягає в тому, що на різних щаблях вхідного та вихідного валів відбувається перемикання (вручну) та з'єднання різних комбінацій шестерень». Слід розглянути ще один важливе питання: пристрій МКПП

Варто розуміти, що сама по собі будь-яка коробка передач не зможе функціонувати окремо від інших, не менш важливих вузлівавтомобіля. Одним із них є зчеплення. Цей вузол здійснює роз'єднання двигуна і трансмісії в потрібний момент часу. Це дозволяє здійснювати перемикання передач без наслідків для автомобіля при збереженні обертів двигуна. Наявність зчеплення та необхідність його застосування обумовлена ​​тим, що МКПП пропускає через свої шестерні великий за значенням крутний момент. валів, на які нанизані зубчасті шестерні. Про них ми згадували раніше. Корпус у своїй зазвичай називають «картером». А найпоширенішими компоновками є три- та двовальні.

У перших розташовані:

• провідний вал;
• проміжний вал;
• ведений вал.

Ведучий вал зазвичай з'єднується із зчепленням, а вже по ньому здійснюються переміщення особливого диска (його називають диском зчеплення). Далі обертання йде до проміжного валу, який міцно з'єднаний з шестернею первинного вала. конструктивних особливостейМКПП слід брати до уваги особливе розташування веденого валу. Часто він соосний з провідною віссю, і вони з'єднані за допомогою підшипника, що знаходиться всередині провідного валу. Такий пристрій забезпечує незалежність їхнього обертання. Блоки шестерень із веденого валу не зафіксовані, а самі шестерні обмежені спеціальними муфтами. Вони також можуть зміщуватися по осі. При включеній нейтральній передачі забезпечується вільне обертання шестерні. Тоді муфти набувають розімкнутого положення. Після того, як водієм вичавлено зчеплення, а передачу переключено, скажімо, на першу, спеціальна вилка в КП перемістить муфту таким чином, що вона зачепиться за необхідну пару шестерень. Так здійснюється передача обертання та зусилля, спрямованого від двигуна.

Такий пристрій і принцип роботи дуже схожі з тривісною версією МКПП. Варто відзначити, що двовальні механічні коробки передач мають великий коефіцієнт корисної дії, але через особливості своєї конструкції і пов'язаного з цим обмеження на можливе підвищення передавального числа використовуються тільки в легкових автомобілях. Також важливим елементому конструкції механічних коробок перемикання передач є синхронізатори.

Раніше коли перші зразки таких КП ними не оснащувалися, водіям доводилося здійснювати подвійний вижим для рівняння окружних швидкостей шестерень. З появою синхронізаторів ця необхідність зникла. Слід зазначити, що синхронізатори не застосовуються для коробок передач з більшим їх числом (коли йдеться, скажімо, про 18 ступенів), адже з технічного погляду комплектації такого формату просто неможлива. Так само для збільшення швидкості перемикання передач синхронізатори не застосовуються при конструюванні спорткарів. Зусилля надходять на блокувальне кільце муфти, і при наявній силі тертя поверхні зубів починають свою взаємодію. Механічна коробка передач принцип роботи має доступний і ясний. Розглянемо тепер питання щодо перемикання передач.

Переключення передач

Тепер, коли ми знаємо, як працює коробка передач механічного принципууправління, важливо розібратися із самим процесом перемикання. За цей процес відповідальним виступає спеціальний механізм. Автомобілі із заднім приводом оснащуються важелем перемикання саме на самій МКПП. Механізм же прихований у корпусі, а важіль дозволяє виконувати управління. Цей варіант розташування характеризується деякими перевагами та недоліками. Серед переваг:

• доступність та простота з точки зору конструкційних рішень;
• чітке перемикання;
• найвищий термін служби.

До недоліків відносяться:

• неможливість розташувати двигун у задній частині машини;
• неможливість застосування на автомобілях із переднім приводом.

Якщо автомобілі оснащені переднім приводом, то важелі передбачені на підлозі між сидінням водія і сидінням пасажира, на панелі керма або ж на панелі приладів. Конструктивні особливості в перемиканні передач автомобілів з переднім приводом теж мають свої переваги і недоліки. Серед перших виділяються особливий комфорт у розташуванні та зручність перемикання, відсутність вібрацій на важелі, відносно висока свобода з погляду дизайнерського та інженерного компонування.

Недоліки, головним чином, представлені відносно невеликою довговічністю, ймовірністю виникнення люфтів, а також потреби регулювання тяги. До того ж, такий варіант у конструкції та розташуванні важеля має менше чіткості, ніж при розташуванні на корпусі МКПП. Будь-якому, хто цікавиться темою різноманітності коробок передач, слід ознайомитися з плюсами та мінусами конкретно механічної КП, адже вона – це свого роду «мати» всіх наступних варіантів виконання та функціоналу коробок перемикання.

Плюси та мінуси механічних коробок передач

Зрозуміло, ідеальної коробки просто не існує. Але незрівнянними перевагами саме механічною є:

1. Відносна дешевизна конструкції, порівняно з аналогами.
2. Невелика маса та завидний ККД (коефіцієнт корисної дії).
3. Відсутність особливих вимог щодо охолодження.
4. Перевага з погляду економії та найкраща серед аналогів динаміка розгону.
5. Висока надійність та високий ресурс експлуатації.
6. Наявність можливості застосовувати різні техніки (що важливо для асів та водіїв зі стажем) та стилі водіння за деяких умов (наприклад, під час ожеледиці та при їзді бездоріжжям).

1. Машину з МКПП можна завести за допомогою поштовху та здійснити її буксирування максимально легко та зручно на великі відстані за будь-якої швидкості.
2. Наявність можливості роз'єднання двигуна та трансмісії.

Вражаючий список. Поговоримо про недоліки. Серед них:

1. Потреба при перемиканні повного роз'єднання між силовим механізмомі трансмісією, а це впливає на час здійснення перемикання.
2. Для досягнення плавності перемикання доведеться довго набивати руку і накопичувати досвід.
3. Ідеальної плавності досягти не вийде взагалі, оскільки кількість щаблів у сучасних авто з механічною коробкою передач коливається від 4 до 7.
4. Відносно малий ресурс на вузлі зчеплення
5. Статистичні дані, що говорять про те, що водії, які віддають перевагу механіці, більш схильні до стомлень у дорозі.

На завершення статті розглянемо короткий курс їзди на МКПП для водіїв, які не мають досвіду.

Механічна коробка для чайників. 9 важливих деталей

Новачку, який придбав авто з механічною коробкою, потрібно ознайомитися з важливими нюансамиу поводженні з коробкою і усвідомити деякі моменти. Почнемо по порядку. Навіщо потрібні передачі? Для того, щоб вибирати, яка саме та за яких умов буде найкращою для застосування у потрібній вам ситуації (погодні умови, якість дорожнього покриття тощо)

Важливо! Освоєння розташування передач. Важливим моментомє синхронне натискання педалі зчеплення з одночасним перемиканням швидкостей.

1. Запуск двигуна. Схема: "нейтралка" - зчеплення - запуск двигуна. І ніяк інакше.

2. Правильне застосуваннязчеплення. Витискати – строго до кінця і не більше 2 секунд. Бережемо машину.

3. Похвальна координація та гладкі дії. Зчеплення. Швидкість (наприклад, перша). Кидаємо зчеплення (повільно, звичайно ж), при цьому так само повільно беремося за газ.

4. "Дауншифтинг". Простіше кажучи, при зниженні швидкості важливо знижувати і передачі, так само, як здійснювалося їх підвищення при розгоні.

5. Задній хід. Ніколи і ні в якому разі не рекомендується включати задню передачу до моменту, поки авто не зупиниться.

6. Паркуємось. Мотор заглушений, вичавлено зчеплення, включена перша передача, ручне гальмо в робочому положенні. Все просто.

Незрозуміло, важко та нудно? Більше практики! Тільки за умови постійного та безперервного водіння описані принципи та тонкощі будуть не просто зведенням правил чи законів, а чимось природним та зрозумілим.

Висновок

Механічної коробки передач пристрій і принцип роботи, як ми з'ясували, досить цікаві, хоча водночас і складні для сприйняття. Працює МКПП виключно разом з двигунами внутрішнього згоряння. Такий тип конструкції та принципів в управлінні наділяє розглянутий тип коробки певними перевагами перед своїми аналогами, які все частіше починають займати лідируючі з продажу місця на ринку. Однак не варто забувати, що найбільш практичною, хоч і не зовсім на перший недосвідчений простий погляд у використанні, є саме МКПП.
Познайомтеся з механікою ближче, і ви будете приємно здивовані!

В автомобілі тисячі запчастин та компонентів. Але , тому вони грають більше важливу рольв порівнянні з іншими агрегатами автомобіля. Наприклад, до важливих частин будь-якої машини відноситься коробка передач. Без неї крутний момент від двигуна не зміг би досягти коліс і ваш автомобіль не рушив би з місця.

Так, ми не повинні володіти поглибленими знаннями про влаштування автомобіля. Але, що таке коробка передач повинен знати кожен водій. Про це сьогодні й поговоримо.

Є два основних типи коробок передач, які використовуються в більшості автомобілів на світовому авторинку – ручна КПП та автоматична. Сьогодні ми зупинимося на цих двох основних коробках передач, хоча варто відзначити, що останніми роками набирають популярності інші види трансмісій. Наприклад, коробка передач з подвійним зчепленням, що працює за принципом механічної трансмісії, але з комп'ютерним керуванням зчеплення. Електроніка сама автоматично вичавлює зчеплення, але швидкості перемикає водій. Також набули поширення безступінчасті автоматичні коробки варіатор (CVT). Принцип дії подібної коробкизаснований на ремінному приводі за аналогією з велосипедною ланцюговою передачею. Також останніми роками на ринку стали з'являтися автомобілі без коробок. Як правило, автомашини без трансмісії використовують лише електричний двигун.

Перш ніж заглибитися в опис принципу роботи коробки передач, позначимо основні терміни:

Передача:У цьому розумінні передача представляє в коробці набір певних шестерень, які працюючи одночасно разом, регулюють співвідношення між швидкістю двигуна і швидкістю колеса. Також цей термін використовується для опису кожної швидкості коробки. Наприклад, автоматичної коробки електроніка автоматично вибирає який вал з шестернями використовувати для оптимальної передачі крутного моменту. У механічній трансмісії водій самостійно вибирає необхідну швидкість.

Передавальні відносини:це відношення частоти обертання веденого валу до частоти обертання ведучого.

Зчеплення:Механізм підключення або відключення двигуна до (від) системи передачі (коробки).

Коробка передач:Механізм передачі моменту, що крутить, від двигуна на колеса транспортного засобу.

Важіль перемикання передач:Важіль, який водій використовує для керування коробкою передач та вибору потрібної швидкості.

Тепер перейдемо безпосередньо до опису, як працюють дві найпоширеніші коробки передач.

Механічна коробка передач

Безперечно, у всьому світі зараз автоматична коробкапередач стала найпопулярнішою. Згідно зі статистикою світових продажів автомобілів, левова частка всіх проданих нових транспортних засобів у 2014 році були оснащені автоматичною трансмісією. Але тим не менше, . Як правило, механічна трансмісія більш проста за своєю конструкцією та за своїм принципом роботи. Саме з неї ми й почнемо.

За своєю основною конструкцією механічна коробка являє собою набір зубчастих шестерень і валів (вхідні та вихідні вали). Шестерні одного валу взаємодіють із шестернями іншого валу. В результаті співвідношення між включеною передачею на вхідному валу та включеної передачі на вихідному валу визначає загальне передатне число певної передачі.

Водій вибирає потрібну передачу, переміщуючи. Важіль керує рухом передач вздовж вхідного валу. Переміщуючи важіль вперед або назад, вибирається потрібний набір шестерень для увімкнення необхідної передачі. Як правило, при перемиканні важеля верх або вниз два набори шестерень знаходяться на одному валу. При перемиканні важеля ліворуч або праворуч вибір набору шестерень відбувається на різних валах.

Щоб включити передачу в механічній коробці передач, водій натискає спочатку на педаль зчеплення, внаслідок чого крутний момент двигуна при зчепленні не передається на коробку, оскільки двигун відключається від вхідного валу КПП. Це дозволяє за допомогою важеля коробки вибрати потрібну швидкість, підключивши потрібний набір шестерень. Після вибору необхідної передачі водій відпускає педаль зчеплення, і момент, що крутить, починає передаватися на первинний вал і далі на обраний вал, який у свою чергу передає крутний момент на приводи і колеса.

Автоматична коробка передач

Одна з найпомітніших відмінностей між механічною та автоматичною коробкою, це те, що автоматична трансмісія не використовує муфти. Як правило, автоматична коробка використовує гідротрансформатори, які відключають двигун від коробки (від валу з набором шестерень).

Функція гідротрансформаторів ґрунтується на принципах гідродинаміки, яку в рамках цієї статті пояснити реально складно. Для цього необхідно підключити математику та інші природничі науки. Але основне значення простий. Коли двигун працює на невеликих обертах, невеликий момент, що крутить, передається за допомогою рідини і різні канали на набір шестерень. Коли двигун працює швидко, то момент, що крутить, передається на вали безпосередньо.

Завдяки перетворенню моменту, що крутить, шестерні в коробки можуть вільно виконувати свою роботу без участі водія. Але як коробка автоматично вибирає необхідну швидкість, яку у механічній трансмісії обирає водій вручну?

На відміну від механіки де, як правило, конструкція коробки представляє два паралельні вали, використовує планетарне розташування валів з шестернями. На відміну від механічної коробки, в автоматичній трансмісії використовується великий вибір різних наборівшестерень, які автоматично підключаються до передачі моменту, що крутить, залежно від швидкості.

Замість ручного перемиканняшвидкостей використовується автоматичне гідравлічне перемикання швидкостей, яке керується електронікою. Коробка керується спеціальним модулем, який запрограмовані всі співвідношення передавальних чисел. Залежно від набору, що підключається планетарного механізму, електронна програма визначає, яку передачу включити за допомогою гідравлічного автоматичного управління.