Види коробки. Як працює механічна коробка? Механічна коробка змін передач

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 коробкапередач 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 роботивсього авто.Звідси і 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 вузлів автомобіля. 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. нейтральній передачізабезпечується вільне обертання шестерень. 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 та пов'язаного з цим обмеження на допустиме можливе підвищення передавального числа використовуються тільки в легкових автомобілях. 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, тому що кількість ступенів у сучасних автоз 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 нюансами у поводженні з коробкою і усвідомити деякі моменти. Почнемо по порядку. Навіщо потрібні передачі? Для того, щоб вибирати, яка саме і за яких умов буде найкращою для застосування в потрібній ситуації ( погодні умови, якість дорожнього покриттяі т.п.)

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 гальмоу 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!

2559 Переглядів

Незважаючи на те, що в останні десять років шалену популярність набрали саме автоматичні, тих, хто віддає перевагу машині з МКПП, не стало набагато менше. Крім того, такий має найпростіший принцип дії, і зрозуміти його може навіть чайник. Сьогодні ми розповімо про те, який принцип роботи механічної коробки і з яких функціональних елементів вона складається.

Основні складові

Головне завдання МКПП, як і будь-якої іншої трансмісії - це передача моменту, що крутить, від двигуна до провідних колес. Причому саме такий пристрій, як коробка, здатний варіювати цей момент таким чином, щоб дотримувався найбільше оптимальний балансміж економічністю та потужністю, а ресурс двигуна витрачався якнайменше.

Найпростішим рішенням цього завдання є впровадження у вузли автомобіля такого пристрою, яке стало б механічно зв'язувати колеса та мотор і робити так, щоб частоти обертання та карданного розрізнялися.

Щоб краще розуміти, про що йдеться, варто уявити ланцюг звичайного велосипеда, який, напевно, в дитинстві був у кожного. Як відомо, зазвичай провідна шестерня, яка зчеплена з приводом педалей, має достатньо великий розмір, тоді як ведена, яка приєднується до втулки колеса, досить невелика.

У сучасних велосипедах можна перемикати швидкості, переміщуючи ланцюг на шестірні різного розміру. Це робиться для того, щоб змінювати співвідношення частоти обертання педалей та коліс і, таким чином, змінювати швидкість самого велосипеда.

Виявляється, на автомобілях застосовується механізм із вкрай схожим пристроєм. Тільки замість педалей тут виступає колінчастий валдвигуна, а замість втулки колеса - карданний валщо з'єднується з редуктором і розподіляє зусилля між півосями.

Ведучий вал, іноді званий первинним, з'єднується з колінчастим валом двигуна за допомогою такого пристрою, як зчеплення. Він є стрижнем, на який наварені шестерні різного розміру. Аналогічний вигляд має ведений або проміжний вал, який з'єднується з карданним.

Переміщення валів, які мають пружинний механізм, здійснює куліса, до якої прикріплюється важіль, що виходить у салон. Важель має власну схему перемикання, яка завжди вказується на головці важеля або в інструкції з експлуатації автомобіля.

МКПП - це такий пристрій, в якому деталі піддаються великому тертю і перегріву, тому в її картері знаходиться мастило, що постійно знижує тертя і температуру металевих складових, що взаємодіють.

Як це працює?

Первинний обертається щоразу, коли у вихідному становищі, а педаль відпущена. Таким чином, частота ведучого валу завжди збігається з частотою обертання валу двигуна або просто з його оборотами.

Швидкість проміжного валу, що з'єднується з карданом, залежить від того, на якій передачі стоїть машина. Наприклад, якщо МКПП перебуває на нейтральній передачі, то вал обертається з частотою, з якою крутяться провідні колеса.

Коли швидкість увімкнена, а педаль відпущена, вали обертаються зі змінною швидкістю. Ця швидкість залежить від оборотів двигуна, які регулюються за допомогою педалі акселератора.

Коли настає час переключити одну швидкість на іншу, відбувається достатньо складний процес, Що складається з кількох етапів. Так, спочатку потрібно натиснути педаль зчеплення. При цьому провідний вал від'єднується від двигуна і починає обертатися незалежно.

Коли натиснута педаль, можна сміливо переводити через нейтральне положення в потрібну швидкість. Але тут виникає одна істотна складність: оскільки розміри шестерень на валах різні, вони обертаються з різними частотами. Тому частоти необхідно синхронізувати між собою.

Механічна коробка передач – це пристрій для поступової зміни передатного відношення швидкості обертання від двигуна до провідних коліс. Вибір та включення потрібної передачі під час використання механічної КППводій здійснює вручну (на відміну від коробки автоматичної передач). Назва даного пристроювідбиває ще й те що, що його функціонал реалізується рахунок лише механічних елементів, без залучення гідравліки чи електроніки (на відміну трансмісій гідравлічних чи електричних). 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 згоряння будь-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 русіавтомобіля, що розігнався, рівною дорогоюйого швидкість висока, а великої потужностіі високих оборотівдвигуна вже не потрібно - щоб підтримувати потрібну швидкість, достатньо і малої потужності, і низьких оборотів. При підвищенні швидкості зростає і аеродинамічний опір руху двигуна, що потребує високих оборотів і більших 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», 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. головний принципступінчастої шестерної коробки передач залишився тим же. Сучасні МКПП, зрозуміло, набагато досконаліші: у них стоять шестірні не з прямим, а косозубим зачепленням, і вони зручніші, безшумніші і довговічніші. В цілому, автомобілі з «механікою» економічніші, ніж машини з автоматичною коробкоюпередач.

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 частотіобертання 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. Кілька десятків років тому більшість автомобільних МКППбули чотиришвидкісні. Механічними коробками з шістьма і більше швидкостями, як правило, комплектуються заряджені спортивні машини або 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 стандартиВироби коробок передач припускають 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 автомобіляхможуть 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 КПП з 6-ма передачами. переднього ходу. У них момент, що крутить, передається з первинного валу на головну передачучерез перший, другий та третій вторинні вали, кінцеві шестерні яких постійно зачеплені з шестернею головної передачі.

Забезпечення заднього ходуавтомобіля покладено на додатковий вал зі своєю спеціальною шестернею. При переході в зачеплення починається обертання веденого валу в зворотний бік. на задній передачісинхронізатора 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 рушання з місця та поступального розгону, а також при необхідності постійного руху з невисокою швидкістю або 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.

Коробка передач, або по-іншому трансмісія, передає силу обертання - так званий момент обертання - від двигуна автомобіля на колеса. При цьому в залежності від умов руху автомобіля вона може передавати момент обертання повністю або частково.

Машина, що йде в гору, повинна користуватися нижчою передачею в порівнянні з машиною, що мчить рівним швидкісним шосе. При більш низькій передачі на колеса передається більший момент, що крутить. А це потрібно тоді, коли машина рухається повільно, бо їй тяжко. Більше високі передачіпідходять для швидшого руху автомобіля.

Бувають коробки з ручним управлінням, але бувають і автоматичні. Щоб змінити передачу в ручній трансмісії, водій спочатку натискає на педаль зчеплення (малюнок зліва). При цьому двигун від'єднується від коробки. Потім водій переводить важіль керування іншу передачу і відпускає педаль зчеплення. Двигун знову з'єднується з коробкою і може знову передавати свою енергію колесам. В автоматичній коробці передач положення педалі газу (акселератора) співвідноситься зі швидкістю руху автомобіля і автоматично змінюється передача, якщо це необхідно.

Ручне керування передачею

Наведені поруч діаграми показують, як із допомогою важеля управління можна перейти з однієї передачі в іншу. Залежно від встановленої передачі різні частки моменту, що крутить, проходячи через коробку передач (червоні лінії зі стрілками), потрапляють на колеса.Нейтральна передача. Енергія двигуна не передається колесам.

Нейтральна передачаЕнергія двигуна не передається колесам.

Перша передача.Найбільша шестірня провідного валу з'єднується зі своєю парою на веденому валу. Машина рухається повільно, але може долати важкі ділянки колії.

Друга передачаДруга пара шестерень працює разом із механізмом зчеплення. При цьому швидкість руху автомобіля зазвичай від 15 до 25 миль на годину.

Третя передачаПрацює третя пара шестерень разом із механізмом зчеплення. Швидкість автомобіля ще більше, а момент, що крутить, на колесах менше.

Четверта передачаВхідний і вихідний вали з'єднуються безпосередньо (пряма передача) - швидкість руху автомобіля максимальна, а момент, що крутить, найнижчий.

Реверс.(5-я передача на зображенні)При включенні передачі заднього ходу його провідна шестерня обертає вихідний (провідний) вал у протилежний бік.

Робота акселератора

Число оборотів двигуна за хвилину залежить від того, скільки палива надходить з карбюратора в циліндри. Рух палива регулюється дросельною заслінкою карбюратора, а роботою заслінки керують за допомогою педалі акселератора, що знаходиться на підлозі перед водієм.

Коли водій натискає ногою на педаль акселератора, дросельна заслінкавідкривається і в двигун надходить більше палива. Якщо водій відпускає педаль акселератора, заслінка прикривається і кількість палива, що надходить, зменшується. При цьому зменшуються обороти двигуна і швидкість автомобіля.

Автоматична коробка передач

Коли застосовується автоматична трансмісія, у водія немає під ногою педалі зчеплення Замість неї перетворювач крутного моменту в парі з планетарною передачею(малюнок праворуч та знизу) автоматично відключають двигун від провідного валу, коли за умовами руху слід перейти на іншу передачу.

А після того, як передача змінилася, знову підключають провідний вал. Варто водієві поставити важіль управління в робоче положення, і механізм автоматичної коробки сам вибере потрібну передачу відповідно до умов руху автомобіля в даний момент.

Перемикання передач – пристрій, необхідний кожному автомобілю із двигуном внутрішнього згоряння. Необхідність цього механізму обумовлена ​​тим, що у будь-якого двигуна досить вузький діапазон обертів, де момент, що крутить, і потужність досягають свого максимуму. І, крім того, у кожного двигуна існує так звана «червона зона» — межа частоти обертів, яку не можна перевищувати, щоб уникнути поломок двигуна.

Ця стаття буде повністю присвячена тематиці КПП, а саме її механічного різновиду(МКВП). Адже і «бувалому» водієві, і автолюбителю-новачкові необхідно знати влаштування механічної коробки передач та її принцип роботи. Також у статті будуть представлені графічні схемиМКПП, розглянуто її основні несправності та надано поради щодо правильної експлуатаціїцього життєво важливого для автомобіля механізму.

Різновиди коробок передач

Крім механічної, існують інші види КПП – варіаторна, і автоматична.

Варіаторна коробка є безступінчастою. Найважливіші деталі варіатора – це розсувні шківи (їх два) та ремінь, що їх з'єднує. Сполучний ремінь у розрізі має форму трапеції. Основний плюс варіатора – це постійна роботамотора авто в оптимальному режимі. Також є і додаткові переваги, до яких відноситься динамічність розгону, плавність руху та економічність. У порівнянні з «автоматом» (, автоматичною коробкою перемикання передач), варіатор відрізняється досить простою конструкцією. Але якщо порівнювати його з механічною коробкою, то варіатор все ж таки поступається їй у плані динаміки та економічності.

Крім того, варіаторну коробку передач практично неможливо поєднати з потужним моторомоскільки це не дозволить недовговічність ременя. Обслуговувати та ремонтувати варіатор – достатньо дороге задоволення, простіше та дешевше буде замінити КПП. І ще один мінус – це необхідність додаткових механізмів для руху заднім ходом та рушання з місця.

Роботизована КППмайже нічим не відрізняється від механічної - момент, що крутить, так само передається від мотора до трансмісії за допомогою класичного «сухого» однодискового зчеплення. Але все ж таки є такий нюанс: в роботизованій коробці автоматизовані процеси перемикання передач і увімк./вимк. зчеплення. Тому «робот» здатний спростити процес керування транспортним засобом – зникає потреба вручну і, втрачаючи дорогоцінний час, думати над тим, яку з передач включити в даний конкретний момент. Також до плюсів коробки-«робота» можна додати її відносну дешевизну, економічність та малу вагу.

Проте є й недоліки. Роботизована КПП працює не надто плавно, а перемикання передач відбувається із значною затримкою. Крім того, при високої швидкостіруху, «робот» може реагувати на перемикання ривками та поштовхами. Ручний режимтут не допоможе, оскільки зчепленням «командує» та сама електроніка. Якщо порівнювати роботизовану коробку навіть із простою АКПП, то чіткість перемикань «робота» значно поступається «автомату». Слід також пам'ятати, що на початку руху автомобіль з роботизованою коробкоюробить невеликий відкат. Виходячи з усіх перерахованих мінусів, РКПП зазвичай ставлять на «бюджетні» моделі авто.

Влаштування механічної коробки передач

Тепер перейдемо до нашого «винуватця торжества», якому і присвячений цей матеріал – до . Як відомо, МКПП - це механізм, що передає, перетворює і змінює напрямок крутного моменту від маховика двигуна. У "механіці" щаблі перемикаються відповідно механічно - пересуваннями важеля перемикання передач. Крутний момент спершу передається на вторинний вал, а потім на колісний привід.

Що ж мається на увазі під терміном « ступінчаста передача»? Традиційно їм визначається стійкий коефіцієнт передачі (так зване передавальне число) між взаємодіючими шестернями валів – ведучого та веденого. Цим «механік» відрізняється від, наприклад, варіатора, де згаданий коефіцієнт не прив'язаний до передавального числа і плаває. Іншими словами, відношення кількості зубів шестірні веденої до кількості зубів шестірні ведучої і дає передатне число. Ці числа відрізняються на різних щаблях КПП. Найбільше передатне число виходить на нижчого ступеня, а найменше навпаки – на вищій.

У цілому нині принцип роботи механічної КПП досить простий, а комплект її деталей невеликий

Механічної коробки можна назвати відносно нескладним. У комплектацію МКВП входять:

• вали з шестернями (первинний, проміжний та вторинний);
• додатковий вал із шестернями руху заднім ходом;
• картер;
• синхронізатори;
• безпосередньо механізм перемикання передач, оснащений пристроями для блокування та замками;
• важіль перемикання.

У картері встановлені підшипники, у яких обертаються вали КПП. Вали обладнані наборами шестерень із різною кількістю зубів. Для безшумності та плавності включення передач служать синхронізатори – вони зрівнюють кутові швидкості шестерень у процесі їхнього обертання. Робота механізму перемикання передач полягає у зміні передач – нею керує водій за допомогою важеля. Блокувальний пристрій дозволяє утримувати передачі від небажаного самовимкнення. Замковий пристрій призначений для уникнення одночасного включення двох передач.

Щаблі та вали МКПП

Як говорилося вище, передатне число визначається через співвідношення числа зубів шестерень, що у взаємодії. Наприклад: перша передача = менший ступінь = найбільше передавальне число. Всі механічні коробки поділяються на види за кількістю ступенів. Розрізняють чотири-, п'яти- та шестиступінчасті МКПП. У наші дні найпоширеніша «п'ятиступка» – 5-ступінчаста коробка – а ось 4-ступінчасту вдасться зустріти вже дуже рідко.

Крім кількості щаблів, МКПП поділяються на види також за кількістю валів. Існують тривальні та двовальні коробки. Трихвальними оснащуються машини з заднім приводом (у тому числі і великовантажні), а двовальні коробки передач найчастіше ставлять переважно на легкові автомобілі з переднім приводом.

Пристрій тривальної кпп

У комплектацію тривальної КПП входять:

• провідний вал, також званий первинним та його шестерня;
• вал проміжний із блоком шестерень;
• вторинний вал (відомий), також із блоком шестерень;
• корпус коробки передач, званий картером;
• муфти синхронізаторів;
• безпосередньо механізм перемикання передач.

У тривальних КПП, як видно з їхньої назви, працюють три вали – провідний (первинний), проміжний та ведений (вторинний). Ведучий вал забезпечує передачу моменту, що крутить, на проміжний, з яким з'єднаний за допомогою шестерні. Вал проміжний також обладнаний блоком шестерень. Вторинний (відомий) вал обертається незалежно від первинного, хоч і розташований на одній осі з ним і також має блок своїх шестерень.

Корпус механічної коробки виготовляється з легкого металу. Усередині корпусу кріпиться весь механізм КПП, туди ж заливається мастило (найчастіше – трансмісійне масло, хоча у старих моделях радянського зразка використовувався нігрол).

Розташування важеля перемикання може бути різним: іноді важіль знаходиться безпосередньо в коробці, а іноді монтується на кузові. Механізм, що відповідає за дистанційне перемикання передач у просторіччі зветься «куліса».

Пристрій двовальної кпп

У комплектацію двовальної КПП входять:

• провідний (первинний) вал, обладнаний блоком шестерень;
• ведений (вторинний) вал, теж із блоком шестерень;
• механізм перемикання передач;
• головна передача;
• муфти синхронізаторів;
• диференціал;
• картер КПП.

Отже, цей вид МКПП має лише два вали. У цілому ж розташування та призначення деталей двовальної коробки аналогічно до тривальної. Відмінність полягає лише в розташуванні валів (вони стоять паралельно) і в принципі створення передачі – якщо в тривальній вона створюється двома парами шестерень, то у двовальній працює одна пара. У двовальної МКПП відсутня пряма передача. Також у двовальних коробках може застосовуватися не один, а одразу кілька ведених валів.

Для передачі заднього ходу і в дво-, і тривальних коробках застосовується додатковий вал і проміжна шестерня. Щоб утримувати передачу включеної (також всіх видів КПП), використовуються фіксатори. Щоб одночасно не вмикалися дві передачі – передбачено пристрій блокування.

Синхронізатори в коробках передач служать для безшумного увімкнення передачі за рахунок вирівнювання кутовий швидкостішестірні та валу. У звичайну комплектацію синхронізатора входять два блокувальні кільця, муфти, сухарі та дротяні кільця. За допомогою синхронізатора можна по черзі увімкнути дві шестірні вторинного (відомого) валу.

Основні поломки КПП та їх причини

1. Підтікання олії. Найчастіше воно може бути пов'язане з ушкодженнями сальників та прокладок-ущільнювачів. Також причиною може стати ослаблене кріплення кришки корпусу (картеру). Щоб позбавитися від протікання, необхідно поміняти сальники та прокладки на нові та/або підтягнути кришки.
2. КПП шумить. Найімовірніше шум коробки пов'язаний з несправністю синхронізатора. Також причиною може бути знос шестерень, шліцевих з'єднаньта/або підшипників. У цьому випадку слід визначити зношені деталі та замінити їх.
3. КПП включається важко. Це може бути наслідком поломки однієї з деталей механізму перемикання. Також можливе зношування шестерень та/або синхронізаторів. Перевірте ці деталі та, за потреби, замініть.
4. Передачі вимикаються власними силами. Найчастіше це відбувається через несправність пристрою блокування, а також при сильному зношуванні синхронізаторів та/або шестерень. Метод усунення поломки все той же - заміна блокувального пристрою, шестерні, синхронізаторів - в залежності від того, з чим саме з них пов'язана поломка.

Щоб КПП довгий часслужила вам вірою та правдою – поводьтеся з нею відповідно. Головна порадапри використанні важеля перемикання – будьте грамотні у цьому процесі. Також не забувайте час від часу міняти масло у картері коробки. Якщо дотримуватися цих простих пунктів - коробка передач здатна прослужити стільки ж, скільки і сам автомобіль, не нагадуючи про себе ніякими несправностями.

Основна частина поломок КПП пов'язана саме з некоректним поводженням з важелем управління. Не смикайте важіль швидкими та різкими рухами – така жорстка експлуатація може у результаті спричинити за собою капітальний ремонтвсієї коробки, оскільки механізм перемикання і синхронізатори вийдуть з ладу дуже швидко (власне, це стосується і валів з шестернями).

Перекладайте важіль плавно, робіть міні-паузи у нейтральній позиції – тоді спрацьовуватимуть синхронізатори, які захистять від поломок шестірні.

Не забувайте періодично перевіряти рівень олії в картері! Доливайте його, якщо виникне така потреба. Також свого часу буде потрібно повна замінаолії – її терміни вказані в інструкції з експлуатації машини.

Відео — Принцип роботи механічної коробки МКПП

Висновок!

І, звичайно - класична, завжди актуальна порада: прислухайтеся до своєї машини! Хороший водійзавжди відчуває свого залізного друга і ставиться до нього дбайливо. При такому підході вам не доведеться ремонтувати коробку передач, ні інші пристрої вашого автомобіля.

• Новини
• Практикум

Генпрокуратура розпочала перевірку автоюристів

Як стверджують у Генпрокуратурі, у Росії різко зросла кількість судових розглядів, які ведуть «несумлінні автоюристи», які працюють «не для захисту прав громадян, а для отримання надприбутків». Як повідомляють «Відомості», інформацію про це відомство надіслало до правоохоронних органів, ЦБ та Російського союзу автостраховиків. У Генпрокуратурі пояснюють, що посередники користуються відсутністю належної обачності.

Власники кросовера Tesla поскаржилися на якість складання

За словами автомобілістів, проблеми виникають із відкриттям дверей та склопідйомниками. Про це у своєму матеріалі повідомляє The Wall Street Journal. Вартість Tesla Model X становить близько 138 000 доларів, але, якщо вірити першим власникам, якість кросовера залишає бажати кращого. Наприклад, відразу у кількох власників заклинили ті, що відкриваються вгору.

Паркування в Москві можна буде сплатити карткою Трійка

Пластикові карти «Трійка», які використовуються для оплати громадського транспорту, цього літа отримають корисну для автомобілістів функцію. З їх допомогою можна буде сплатити стоянку в зоні платного паркування. Для цього паркомати обладнають спеціальним модулем для зв'язку із центром обробки транспортних транзакцій Московського метрополітену. Система зможе перевіряти, чи достатньо коштів на балансі.

Про пробки в Москві попереджатимуть за тиждень

На такий захід фахівці центру пішли через роботи в центрі Москви за програмою «Моя вулиця», повідомляє Офіційний портал Мера та уряду столиці. У ЦОДД вже зараз аналізують автомобільні потоки до ЦАО. На даний момент на дорогах у центрі бувають труднощі, у тому числі на Тверській вулиці, Бульварному та Садове кільцета Новому Арбаті. У прес-службі відомства...

Volkswagen. Touareg дістався Росії

Як сказано в офіційному повідомленні Росстандарту, причиною відкликання стала можливість ослаблення фіксації стопорного кільця на опорному кронштейні педального механізму. Раніше компанія Volkswagenоголосила про відкликання 391 тисячі "Туарегів" по всьому світу з тієї ж причини. Як пояснює Росстандарт, в рамках кампанії відкликання в Росії на всіх автомобілях буде...

Власники Mercedesзабудуть, що таке проблеми з паркуванням

За словами Цетше, які наводить Autocar, у найближчому майбутньому автомобілі стануть не просто транспортними засобами, а персональними помічниками, які здорово впросять життя людям, переставши провокувати стреси. Зокрема, гендиректор Daimler заявив, що незабаром на автомобілях Mercedesз'являться спеціальні датчики, які «відстежуватимуть параметри організму пасажирів і коригуватимуть ситуацію...

Названа Середня цінанового автомобіля в Росії

Якщо 2006 року середньозважена ціна машини становила приблизно 450 тис. рублів, то 2016 - вже 1,36 млн рублів. Такі дані наводить аналітична агенція «Автостат», яка вивчила ситуацію на ринку. Як і 10 років тому, найдорожчими на російському ринкузалишаються іномарки. Зараз середня ціна нового автомобіля...

Названі регіони Росії з найстарішими автомобілями

При цьому наймолодший автопарк значиться в Республіці Татарстан. середній вік– 9,3 роки), а найстаріший – у Камчатському краї (20,9 року). Такі дані у своєму дослідженні наводить аналітична агенція «Автостат». Як виявилося, окрім Татарстану, лише у двох російських регіонах середній вік легкових автомобілівменше...

Фото дня: гігантська качка проти водіїв

Шлях автомобілістам на одній із місцевих автотрас перегороджувала… величезна гумова качка! Фотографії качки моментально розійшлися соцмережами, де в них знайшлося чимало шанувальників. Як повідомляє The Daily Mail, гігантська гумова качка належала одному з місцевих автомобільних дилерів. Зважаючи на все, на дорогу надувну фігуру зніс...

Позашляховик GMC перетворили на спорткар

тельє Hennessey Performance завжди славилося своїм умінням щедро додавати додаткових скакунів «автомобілю, що прокачується», але цього разу американці явно поскромничали. GMC Yukon Denali міг би перетворитися на справжнього монстра, благо, що 6,2-літрова «вісімка» дозволяє це зробити, але мотористи Hennessey обмежилися досить скромним «бонусом», збільшивши потужність двигуна.

ЯК вибрати та купити автомобіль, Купівля та продаж.

Як вибрати та купити автомобіль Вибір автомобілів, як нових, так і вживаних, на ринку величезний. І не загубитися в цьому достатку допоможе здоровий глузд і практичний підхід до вибору машини. Не піддавайтеся першому бажанню купити автомобіль, що сподобався, уважно вивчіть все...

Найдорожчий у всьому світі автомобіль

У світі існує безліч автомобілів: красивих і не дуже, дорогих і дешевих, потужних і слабких, своїх і чужих. Однак найдорожча у світі машина одна – це Ferrari 250 GTO, саме 1963 року випуску і тільки цей автомобіль вважається популярним.

Сама дешева машинау світі – ТОП-52018-2019року

Кризи і фінансова ситуація не надто мають у своєму розпорядженні для покупки нового автомобіля, тим більше в 2017 році. Тільки їздити доводиться всім, а купувати автомобіль на вторинному ринкуготовий не кожен. На те є індивідуальні причини - кому походження не дозволяє...

Рейтинг ТОП-5: дорога машинав світі

До них можна ставитися як завгодно - захоплюватися, ненавидіти, милуватися, відчувати огиду, але байдужим вони не залишать нікого. Частина з них - це просто пам'ятка людської бездарності, виконана із золота і рубінів у натуральну величину, частина настільки ексклюзивна, що при...

Який автомобіль купити новачкові Коли довгоочікувані водійські праваотримані, настає найприємніший і хвилюючий момент - покупка автомобіля. Автопром навперебій пропонує покупцям найбільш наворочені новинки і недосвідченому водієві дуже складно зробити правильний вибір. Адже часто саме від першого...

Рейтинг 2018-2019: відеореєстратори з детектором радар

Вимоги, що пред'являються до додаткового обладнанняв салоні автомобіля, зростають стрімкими темпами. Аж до того, що в салоні просто не вистачає місця для розміщення всієї потрібної апаратури. Якщо раніше огляду заважали тільки відеореєстратори та ароматизатори повітря, то сьогодні перелік девайсів.

Де можна купити нову машинув Москві? Кількість автосалонів у Москві скоро досягне позначки тисячу. Зараз у столиці можна купити практично будь-який автомобіль, навіть Ferrari чи Lamborghini. У боротьбі за клієнта салони йдуть на всілякі хитрощі. Але ваше завдання...

Найпопулярніші машини в 2018-2019 році в Росії

Як вибрати новий автомобіль? Крім смакових уподобань та технічних характеристикмайбутнього автомобіля, вам може допомогти список або рейтинг найбільш продаваних і популярних автомобіліву Росії у 2016–2017 році. Якщо автомобіль користується попитом, значить, він заслуговує на вашу увагу. Очевидний факт росіяни...

• Обговорення
• Вконтакте