Как устроена коробка передач

Работа механической коробки передач – устройство и разновидности КПП, объяснения принципа работы простым языком, достоинства и недостатки

как устроена коробка передач
Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.

Устройство механической коробки передач (кликабельно). Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня.

Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

  • Виды механических коробок переключения передач;
  • Принцип работы механических коробок переключения передач;
      2-вальная коробка передач: устройство и принцип работы;
  • 3-вальная КПП: устройство и принцип работы;
  • Преимущества и недостатки механических коробок передач;
  • Как пользоваться механической КПП;
  • Заключение.
  • Устройство механики

    1. Сцепление. Нужно для смыкания и размыкания ведущего вала (первичного) с маховиком коленвала. Как работает сцепление на механике, поговорим в следующих обзорах
    2. Первичный вал. Через него передается вращение от двигателя к другим элементам коробки
    3. Вторичный вал или ведомый. Через него момент и скорость передается на ведущие колеса автомобиля.
    4. В зависимости от разновидности коробки передач в ее составе может быть промежуточный вал.

      Он нужен для передачи вращения от ведущего вала к ведомому. Это трехвальные КПП.

    5. Синхронизаторы. Они предотвращают удары звездочек с валом при включении передачи, синхронизируют их скорости вращения. Продлевают сроки эксплуатации, повышают надежность МКПП и плавность включения скорости
    6. Элементы управления включением и отключением передач в коробки. Бывают тросовые, тяговые и гидравлические.

      Это не столь важно для нашей темы, главное понять принцип работы механической коробки

    Автомобили c роботизированными коробками с двойным сцеплением

    Роботизированные коробки с двойным сцеплением первыми примерили автомобили концерна «Фольксваген». С каждым годом таких агрегатов и моделей, на которые их устанавливают, становится все больше (см. таблицу). Ничего удивительного, ведь они практически лишены недостатков других трансмиссий.

    Устройство роботизированной коробки с двумя сцеплениями: 1 — первичный вал четных передач; 2 — первичный вал нечeтных передач и заднего хода; 3 — масляный насос; 4 — двойное сцепление; 5 — гидравлический механизм переключения; 6 — датчик включенной передачи; 7 — масляный фильтр; 8 — электрогидравлический блок.

    Коробки передач с двумя сцеплениями: На подхвате

    Принцип работы механической коробки передач

    В зависимости от конструкции, рассмотрим принцип работы двухвальных и трехвальных коробок передач. Хочется сразу отметить, что на автомобилях с различным типом приводам используются разные типы КПП:

    1. Двухвальная – для переднеприводных
    2. Трехвальная – заднеприводных

    Механика с тремя валами

    Начнем с последней. В такой коробке находится три вала. Первичные и вторичные валы закреплены на одной оси, но не соединены между собой. Третий вал – промежуточный, расположен ниже двух предыдущих валов. На нем жестко закреплен определенный набор звездочек. В большинстве случаев этот вал с шестернями точат целым из одной заготовки.

    Ведущий вал короткий. Он имеет одну звездочку, которая находится в постоянном зацеплении с шестернею промежуточного вала. При отпущенной педали сцепления, момент с маховика двигателя через первичный вал постоянно будет передаваться на промежуточный.

    Основные действия по переключению передач происходят на вторичном валу. Его конструкция разительно отличается от двух предыдущих. Звездочки передач не насажены жестко на него и могут крутиться свободно, в независимости от скорости вращения вала. В свою очередь они также находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала.

    Когда включена нейтральная передача и работает двигатель, все шестерни крутятся и находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Но ведомый вал стоит на месте, а значит, колеса авто тоже не подвижны.

    Чтобы передать вращение от звездочек к вторичному валу, нужно их жестко соединить между собой. Для этого применяются муфты соединения, расположенные на этом валу между шестернями.

    Муфты насажены на вал, перемещаются по нему при помощи шлицов. Это перемещение происходит за счет вилок – органов управления включением и отключением передачи, они расположены непосредственно на самой муфте. При включении передачи она заходит в зацепление со звездочкой, и момент передается от нее на вал. А затем на колеса.

    Более наглядно этот процесс представлен на видео:

    Так как скорости вращения шестерней и вторичного вала разные соединить их между собой проблематично. Для этого используются синхронизаторы. Они уравнивают скорости двух элементов, муфта плавно входит в сцепление с шестерней, без ударов. Это обеспечивает надежность и долговечность механической коробки передач.

    В зависимости от того, какой крутящий момент нужно передать на колеса автомобиля, выбирается нужная передача. В видеоролике видно, что шестерни для каждой передачи имеют разный диаметр и количество зубчиков. Поэтому для каждой скорости установлено определенной передаточное отношение. В зависимости от него на ведущие колеса передается от двигателя необходимый момент и скорость вращения.

    Основные неисправности сцепления

    Неправильная эксплуатация, в особенности слишком длительное нажатие на педаль сцепления, могут стать причиной выхода этого агрегата из строя. К наиболее распространенным проблемам с ним относятся следующие:

    • деформация и износ фрикционных накладок диска сцепления;
    • повреждение самого диска;
    • попадание масла на накладки диска сцепления, из-за чего они утрачивают свои фрикционные свойства и быстрее изнашиваются;
    • износ крепежных шлицев, с помощью которых диск сцепления фиксируется на валу;
    • поломка или исчерпание ресурса пружин-демпферов;
    • ослабление либо выход из строя диафрагменной пружины;
    • поломка либо износ выжимного подшипника;
    • повреждение поверхности маховика;
    • деформация нажимного диска;
    • выход из строя вилки выключения сцепления.

    Также различные поломки могут произойти в механизме привода сцепления. Их характер зависит в первую очередь от типа привода.

    Источник: https://AutoManya.ru/sovety/mehanicheskaya-korobka-peredach.html

    Механическая коробка передач устройство как правильно переключать передачи

    как устроена коробка передач

    Все автомобили с двигателями внутреннего сгорания непременно оснащены коробками передач.

    Любой автолюбитель знает, сколько всего существует и каких разновидностей этого устройства, а также принимает факт, что самой распространенной на сегодняшний день является механическая коробка передач. Ее краткое обозначение – МКПП.

    Основное отличие, помимо конструкционных и показательных, заключается в том, что переключение передач полностью контролируется водителем. Разберемся подробнее, что собой представляет названная разновидность КП.

    МКПП

    Подробнее о том, что представляет собой «механика»

    Как работает механическая КП? Что она из себя представляет? Давайте разберемся.
    Механическая коробка передач выполняет простую и понятную функцию: смена передаточного отношения скорости вращения колесам от мотора.

    Важная составляющая часть её – передаточный механизм зубчатого (чаще всего) вида. Мы уже выяснили, что функционирует механическая КП путем манипуляций водителя, который самостоятельно решает, какое в настоящий момент значение передаточных чисел требуется для корректной работы всего авто.

    Отсюда и название – механическая, что предполагает полностью ручное управление.

    Принцип работы МКПП

    В общем и целом, КП – это ступенчатые редукторы закрытого типа. В себе они содержат зубчатые шестеренки, которые в зависимости от востребованности в данный момент могут быть сцеплены и могут изменять обороты и меж входным и выходным валами, а так же их частоту.

    Как работает механическая КП

    Важно! «Проще говоря, принцип действия механической коробки передач состоит в том, что на различных ступенях входного и выходного валов происходит переключение (вручную) и соединение различных комбинаций шестеренок». Следует рассмотреть ещё один важный вопрос: устройство МКПП.

    Устройство механической коробки передач

    Стоит понимать, что сама по себе любая коробка передач не сможет функционировать отдельно от других, не менее важных узлов автомобиля. Одним из них является сцепление. Данный узел осуществляет разъединение мотора и трансмиссии в требуемый момент времени. Это позволяет осуществлять переключение передач без последствий для автомобиля при сохранении оборотов двигателя.

    Наличие сцепление и необходимость его применения обусловлена тем, что МКПП пропускает через свои шестерни большой по значению крутящий момент.Так же важно знать, что любая коробка передач при условии классической конструкции имеет оси валов, на которые нанизаны зубчатые шестеренки. О них мы упоминали ранее. Корпус при этом обычно называют «картером».

    А самыми распространенными компоновками являются трех- и двухвальные.

    устройство МКПП

    В первых расположены:

    • ведущий вал;
    • промежуточный вал;
    • ведомый вал.

    Ведущий вал обычно соединяется со сцеплением, а уже по нему осуществляются перемещения особого диска (его называют диском сцепления). Далее вращение уходит к промежуточному валу, который крепко соединен с шестеренкой первичного вала.При рассмотрении конструктивных особенностей МКПП следует брать во внимание особое расположение ведомого вала.

    Часто он соосен с ведущей осью, и соединены они посредством подшипника, что находится внутри ведущего вала. Такое устройство обеспечивает независимость их вращений. Блоки шестерней с ведомого вала не зафиксированы, а сами шестерни ограничены специальными муфтами. Они так же могут смещаться по оси.

    При включенной нейтральной передаче обеспечивается свободное вращение шестеренок. Тогда муфты приобретают разомкнутое положение. После того, как водителем выжато сцепление, а передача переключена, скажем, на первую, специальная вилка в КП переместит муфту таким образом, что она зацепится за требуемую пару шестеренок.

    Так осуществляется передача вращения и усилия, направленного от двигателя.

    Устройство механической коробки передач

    От ведомой оси происходит передача крутящих моментов и оборотов двигателя посредством карданного вала (в случае с задним приводом) на ведущие колеса. В момент зацепления синхронизатором ведущего и ведомого вала при условии, что шестерни не участвуют в процессе, достигается наивысший коэффициент полезного действия.

    Для осуществления движения назад механика оснащена «паразитной» шестеренкой, приводя в действие которую водитель может сменить путь вращения на обратный.Многие из коробок передач механического типа снабжены косозубыми шестернями. Это обусловлено их способностью справляться с большими усилиями и при этом создавать меньше механического шума.

    Что касается 2-вальной КП, там точно так же предусматривается соединение ведущего вала со сцеплением. Разницей между двуосной и трехосной является наличие блока шестерней на ведущем валу. Ну и, конечно же, отсутствие промежуточного вала.На ведомой оси находится жестко закрепленная шестерня главной передачи.

    Другие из шестерней оснащены синхронизационными муфтами.

    Такое устройство и принцип работы очень похожи с трехосной версией МКПП.Стоит отметить, что двухвальные механические коробки передач обладают большим коэффициентом полезного действия, но из-за особенностей своей конструкции и связанного с этим ограничения на допустимо возможное повышение передаточного числа используются только в легковых автомобилях.Также важным элементом в конструкции механических коробок переключения передач являются синхронизаторы.

    Подробнее о МКПП

    Ранее, когда первые образцы таких КП ими не оснащались, водителям приходилось осуществлять двойной выжим для равнения окружных скоростей шестерней. С появлением синхронизаторов эта необходимость исчезла.Следует отметить, что синхронизаторы не применяются для коробок передач с большим их числом (когда речь идет, скажем, о 18 ступенях), ведь с технической точки зрения комплектации такого формата просто невозможна.

    Так же для увеличения скорости переключения передач синхронизаторы не применяются при конструировании спорткаров.Синхронизаторы функционируют таким образом: когда управляющий переключает передачи, муфта смещается к нужной шестерне. Усилия поступают на блокировочное кольцо муфты, и при имеющейся силе трения поверхности зубьев начинают своё взаимодействие.Механическая коробка передач принцип работы имеет, как мы выяснили, доступный и ясный.

    Рассмотрим теперь вопросы, касающиеся переключение передач.

    Переключение передач

    Теперь, когда мы знаем, как работает коробка передач механического принципа управления, важно разобраться с самим процессом переключения. За этот процесс ответственным выступает специальный механизм.Автомобили с задним приводом оснащаются рычагом переключения именно на самой МКПП. Механизм же скрыт в корпусе, а рычаг позволяет производить управление. Этот вариант расположения характеризуется некоторыми преимуществами и недостатками. Среди достоинств:

    • доступность и простота с точки зрения конструкционных решений;
    • четкое переключение;
    • высокий срок службы.

    К недостаткам относятся:

    • невозможность расположить мотор в задней части машины;
    • невозможность применения на автомобилях с передним приводом.

    Если автомобили оснащены передним приводом, то рычаги предусмотрены на полу между сидением водителя и сидением пассажира, на панели руля или же на приборной панели.Конструктивные особенности в переключении передач автомобилей с передним приводом тоже обладают своими преимуществами и недостатками. Среди первых выделяются особенный комфорт в расположении и удобство переключения, отсутствие вибраций на рычаге, относительно высокая свобода с точки зрения дизайнерской и инженерной компоновки.

    Переключение передач МКПП

    Недостатки, главным образом, представлены относительно небольшой долговечностью, вероятностью возникновения люфтов, а так же потребности регулировки тяги.

    К тому же, такой вариант в конструкции и расположении рычага обладает меньше четкостью, чем при расположении на корпусе МКПП.

    Любому, кто интересуется темой разнообразия коробок передач, следует ознакомиться с плюсами и минусами конкретно механической КП, ведь она – это своего рода «мать» всех последующих вариантов исполнения и функционала коробок переключения.

    Плюсы и минусы механических коробок передач

    Разумеется, идеальной коробки передач просто не существует. Но несравненными преимуществами именно механической являются:

      1. Относительная дешевизна конструкции по сравнению с аналогами.
      2. Небольшая масса и завидный КПД (коэффициент полезного действия).
      3. Отсутствие особых требований к охлаждению.
      4. Преимущество с точки зрения экономии и лучшая среди аналогов динамика разгона.
      5. Легкость и простота с точки зрения инженерии.
      6. Высокая надежность и высокий ресурс эксплуатации.
      7. Наличие возможности применять различные техники (что важно для асов и водителей со стажем) и стили вождения при некоторых условиях (например, во время гололедицы и при езде по бездорожью).

    Устройство механической коробки передач

    1. Машину с МКПП можно завести посредством толчка и осуществить её буксировку максимально легко и удобно на большие расстояния при любой скорости.
    2. Наличие возможности рассоединения двигателя и трансмиссии.

    Впечатляющий список. Поговорим о недостатках. Среди них:

    1. Потребность при переключении полного разобщения между силовым механизмом и трансмиссией, а это оказывает влияние на время осуществления переключения.
    2. Для достижения плавности переключения, придется долго набивать руку и копить опыт.
    3. Идеальной плавности добиться не получится вообще, так как число ступеней в современных авто с механической коробкой передач колеблется от 4 до 7.
    4. Относительно малый ресурс на узле сцепления
    5. Статистические данные, говорящие о том, что водители, предпочитающие механику, более подвержены утомлениям в пути.

    В завершение статьи рассмотрим краткий курс езды на МКПП для не имеющих опыта водителей.

    Механическая коробка для «чайников». 9 важных деталей

    Плюсы и минусы МКПП

    Новичку, приобретшему авто с механической коробкой, требуется ознакомиться с важными нюансами в обращении с коробкой и уяснить некоторые моменты.Начнем по порядку. Для чего нужны передачи? Для того, чтобы выбирать, какая именно и при каких условиях будет наилучшей для применения в требуемой вам ситуации (погодные условия, качество дорожного покрытия и т.п.)

    Важно! Освоение расположения передач. Важным моментом является синхронное нажатие педали сцепления с одновременным переключением скоростей.

    1. Запуск мотора. Схема: «нейтралка» — сцепление – запуск двигателя. И никак иначе.

    2. Правильное применение сцепления. Выжимать – строго до конца и не больше 2 секунд. Бережем машину.

    Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

    НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
    Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

    Источник: https://AkppGid.ru/mkpp/mkpp.html

    Устройство и принцип работы механической коробки передач

    как устроена коробка передач

    Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

    МКПП получила свое название от «ручного» (или механического) способа переключения передач. Трансмиссия относится к ступенчатым коробкам, в которых крутящий момент изменяется ступенями (передачами).

    Механическая КПП считается самой надежной, но и самой сложной в управлении, особенно для начинающего водителя.

    Виды механических КПП

    По количеству ступеней механическая коробка передач в основном подразделяется на:

    • 4-х ступенчатую;
    • 5-и ступенчатую;
    • 6-и ступенчатую.

    Наиболее распространенной механикой считается трансмиссия  5МТ, т.е. пятиступенчатая коробка передач.

    В зависимости от количества валов различают следующие виды КПП:

    • двухвальные механические трансмиссии, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
    • трехвальные МКПП, которые применяются в основном на заднеприводных автомобилях, а также на грузовых машинах.

    Устройство механической коробки передач

    Устройство механической КПП

    Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

    • ведущий или первичный вал;
    • ведомый или вторичный вал;
    • промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
    • шестерни первичного и вторичного валов;
    • механизм выбора передач;
    • муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
    • картер;
    • главная передача;
    • дифференциал.

    При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

    Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

    Схема двухвальной МКПП

    Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал.

    В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор.

    Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

    Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

    Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.

    Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

    1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
    2. При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
    3. Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
    4. Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
    5. Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

    Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

    Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:

    Нейтральное положение 1-я передача 2-я передача 3-я передача 4-я передача 5-я передача Задний ход

    Трехвальная КПП: устройство  и принцип работы

    Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

    Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню — таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.

    Устройство трехвальной МКПП

    Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

    На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом.

    Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала.

    Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

    Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

    Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

    В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

    Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

    Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

    Немного о синхронизаторе МКПП

    Синхронизатор служит для безударного включения передач за счет выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Конструктивно синхронизатор состоит из муфты, двух блокировочных колец, трех сухарей и двух проволочных колец.

    В процессе включения передачи вилка передвигает муфту к нужной шестерне, куда вначале перемещается блокировочное кольцо. Возникающая сила трения за счет разности угловых скоростей элементов поворачивает блокировочное кольцо до упора. Дальнейшее движение муфты синхронизатора и зацепление происходит только после выравнивания угловых скоростей. Более подробно почитать про синхронизатор можно в нашей статье Устройство и принцип работы синхронизатора КПП.

    Преимущества и недостатки МКПП

    Для наглядности положительные и отрицательные стороны механической коробки передач представим в виде сравнительной таблицы.

    ПреимуществаНедостатки
    Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
    Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД Утомляющий для водителя процесс переключения передач
    Высокая надежность за счет простоты конструкции Необходимость периодической замены сцепления
    Простое и недорогое обслуживание Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
    Возможность более эффективного движения по бездорожью
    Возможность буксировки автомобиля

    Заключение

    Несомненно, эксплуатация механической коробки передач сопровождается множеством плюсов. Одна экономическая сторона использования коробки чего стоит! А вкупе с надежностью трансмиссии и более «драйверскими» ощущениями от вождения МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

    (10 4,70 из 5)

    Источник: https://TechAutoPort.ru/transmissiya/korobka-peredach/mehanicheskaya-korobka-peredach.html

    Устройство коробки переключения передач

    Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.

    Устройство механической коробки передач (кликабельно).Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня.

    Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

    статьи:

    Сцепление

    Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

    Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

    Шестерни и валы

    В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
    Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

    В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

    На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

    Синхронизаторы

    Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.

    Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты.

    За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

    Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

    Принцип работы МКПП

    Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

    Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

    Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

    Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

    Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

    На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

    Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

    Как пользоваться механической коробкой

    Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

    Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

    • выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
    • при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
    • при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

    Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

    В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

    • отпустить педаль газа;
    • левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
    • рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
    • аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

    В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

    Механическая Коробка Передач (МКПП) устройство и принцип работы для чайников

    Механическая коробка передач — агрегат, в котором выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. В связи с ограниченным диапазоном функционирования двигателей автотранспорта для расширения возможностей работы ДВС, адаптации к разным условиям движения используется трансмиссия.

    Основной функцией МКПП, равно как и любой другой, является адаптирование и передача крутящего момента на колеса путем изменения передаточного числа. В механической КПП оно осуществляется вручную, путем выбора соответствующей для ситуации ступени. Крутящий момент в механической КПП осуществляется по ступеням.

    Прототипом для создания автоматической КПП послужила механическая КПП. Понимания принципа ее работы даст понимания сути функционирования практически любой трансмиссии.

    По числу ступеней бывают:

    • четырехступенчатые (в основном на старых машинах, сейчас встречаются крайне редко);
    • пятиступенчатые (наиболее распространенные);
    • шестиступенчатые.

    Виды механической КПП по числу имеющихся валов:

    • двухвальная (в основном устанавливается на переднеприводных легковых машинах);
    • трехвальная (устанавливается на переднеприводные и заднеприводные транспортные средства, как в легковых, так и в грузовиках).

    Роботизированная КПП является современной усовершенствованной МКПП, переключение скоростей происходит с использованием электрических механизмов, управляемых электронным блоком. Некоторые режимы в «роботе» сходны с режимами АКПП, а другие требуют подбора режима. Отсутствует педаль сцепления.

    Устройство МКПП

    Механическая трансмиссия состоит из корзины сцепления и собственно из самой коробки.

    В силовой агрегат входят:

    • картер (корпус);
    • первичный, вторичный и промежуточные валы;
    • устройство выбора ступеней;
    • ведомые и ведущие наборы шестеренок;
    • синхронизаторы;
    • подшипники, муфты и сальники.

    Все эти компоненты находятся в корпусе и взаимодействуя друг с другом передают вращательный момент.

     Сцепление

    Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Если утрировать — сцепление отключает крутящий момент, при этом и мотор, и колеса машины крутятся в холостую.

    Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с мотором машины, второй — с колесами транспорта. Передача вращательного момента осуществляется через первичный вал трансмиссии.

    Источник: https://AutoVogdenie.ru/mexanicheskaya-korobka-peredach-mkpp-ustrojstvo-i-princip-raboty.html

    Устройство механической коробки передач и как она работает

    Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания имеет в своей конструкции коробку передач. Существует множество разновидностей этого агрегата, но наиболее распространенным типом является механическая коробка передач (МКПП). Ею оснащаются как отечественные, так и зарубежные автомобили.

    Назначение МКПП

    Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

    Современная МКПП

    Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

    Принцип работы и устройство

    Коробка передач является многоступенчатым закрытым редуктором. Косозубые шестерни имеют возможность поочередно быть в зацеплении и менять частоту оборотов между входным валом и выходным. В этом заключается принцип работы коробки передач.

    Как работает механическая коробка передач?

    Чтобы сдвинуть автомобиль с места и разогнать его, нужно мощность двигателя (крутящий момент) преобразовать и передать на ведущие колеса. Но как это реализовать, когда мотор уже работает на холостом ходу и его коленчатый вал вращается, а машина стоит на месте? Задачу способен решить простейший трансмиссионный агрегат из ныне существующих – механическая коробка передач (МКПП).

    Помимо нее, в современных авто используются автоматические и вариативные виды трансмиссии, но это более сложные и дорогие устройства.

    Зачем нужна МКПП?

    Первая причина ясна – надо как-то подключить вращающийся вал двигателя к приводам колес, чтобы тронуться с места. Есть и вторая: силовой агрегат развивает рабочую мощность (иначе – максимальный крутящий момент) при достижении определенного числа оборотов коленчатого вала. Для большинства бензиновых двигателей этот порог составляет 3000 об/мин, для дизельных – 2000 об/мин.

    Пока число оборотов коленчатого вала не достигнет нижнего порога, мотор не сможет развить нужную мощность и создать усилие, достаточное для движения.

    Для чайников, то бишь, новичков, желающих разобраться в работе автомобильных узлов, предлагается такое пояснение:

    1. Во время работы на месте (холостой ход) количество оборотов коленвала составляет 800-900 об/мин. Чтобы начать движение, развиваемой мощности недостаточно и нужно поднять ее за счет нажатия на газ и повышения оборотов до 2-3 тыс. в минуту. В этот момент и нужно подключить привод колес, что выполняется с помощью коробки передач.
    2. Без МКПП разгон автомобиля выйдет плавным и невероятно долгим, а если попадется подъем, то машина не разгонится никогда. Причина та же – нехватка мощности. Для повышения динамики нужен преобразователь усилия, способный замедлить вращение, но увеличить крутящий момент.
    3. Для разворота и парковки машине нужен задний ход, его также обеспечивает механическая коробка передач.

    Если между колесным приводом и коленчатым валом поставить зубчатую передачу с шестеренками разного размера, то колеса станут вращаться медленнее. Но при этом на каждом колесе возрастет усилие (на жаргоне – тяга) и разгон автомобиля ускорится. А плавное подключение вращающихся элементов обеспечит другой узел МКПП – сцепление.

    Работа сцепления

    Понять принцип работы узла сцепления поможет такой пример: представьте вращающийся металлический стержень с диском на конце, символизирующий коленвал с маховиком. Если к плоскости диска подвести другой диск, то после соприкосновения он тоже станет крутиться. Так в общих чертах и действует автомобильное сцепление, только второй диск насажен на вал, идущий дальше, к шестеренчатой передаче.

    Система действует за счет силы трения, поэтому соприкасающиеся поверхности имеют специальное антифрикционное покрытие. Диск сцепления в механической трансмиссии двигается рычагом в виде вилки. Механически рычаг не связан с педалью сцепления, он перемещается гидроцилиндром. Нажатие на педаль сжимает жидкость в этом цилиндре, поршень выдвигается и перемещает рычаг.

    Алгоритм работы сцепления при движении с места следующий:

    1. На холостом ходу коленвал и первичный вал МКПП крутятся, поскольку диски находятся в зацеплении.
    2. Нажатием на педаль водитель отодвигает диск и вал трансмиссии останавливается. Теперь его можно подключить к шестеренчатой передаче путем выбора первой скорости.
    3. Нажав на газ, водитель добивается повышения оборотов и медленно отпускает педаль сцепления. Диски снова входят в зацепление и машина трогается с места.

    Разрывать механическую связь с помощью сцепления нужно и дальше, при переходе на другую скорость. Чтобы разобраться в данном процессе, нужно понять, как работает сама коробка скоростей.

    Работа механической коробки

    Агрегат состоит из таких основных элементов:

    • корпус с масляным картером;
    • три вала с шестеренками – первичный, вторичный и промежуточный;
    • устройства синхронизации;
    • рукоять переключения с вилочными приводами перемещения шестерен.

    С помощью рукоятки водитель меняет пары шестерен, входящие в зацепление с приводами от двигателя и колес. Шестерни подобраны таким образом, чтобы обеспечить нужный крутящий момент на колесном приводе при разных режимах движения.

    На первых ступенях выходного вала задействованы шестеренки большего диаметра, чтобы главная передача вращалась медленнее, но с большим усилием.

    На III, IV и V скорости размер шестерен уменьшается и в итоге при движении на высокой скорости число оборотов привода и коленвала совпадает.

    Зубья шестерней выполнены под углом с целью снижения шума трансмиссии. Чтобы при вхождении в зацепление на ходу зубья не переломались и не возникло удара, синхронизатор уравнивает скорости вращения соседних шестеренок. Это происходит в момент, когда водитель выжимает сцепление и переводит рукоять на другую позицию.

    Механическая КПП является наиболее простой и надежной трансмиссией, устанавливаемой на автомобили с различной грузоподъемностью. Чем она отличается от автоматической и вариативной, – так это низкой стоимостью при высокой ремонтопригодности, а это влияет и на общую цену авто. Неудобство одно: водителю нужно постоянно манипулировать педалями акселератора и сцепления, чтобы своевременно переключаться на другую скорость при изменении режима движения.

    Источник: https://autochainik.ru/mekhanicheskaya-korobka-peredach.html

    Устройство и работа механической коробки передач

    КПП (коробками переключения передач) называют механизмы, отсоединяющее трансмиссию от двигателя, изменяющие скорость транспортного средства.

    Исключение составляет МКП (механическая коробка передач) в виде многоступенчатого редуктора, которая лишь меняет скорость (двигатель отсоединяется сцеплением). Обычно это узел в отдельном корпусе, содержащий механизм, передающий выбранную водителем мощность.

    МКПП (механическая коробка переключения передач) может имеет несколько ступеней, всегда переключается вручную.

    Назначение и устройство МКПП

    МКП на данный момент не самые распространенные, хотя тоже широко используются благодаря надежности, простоте конструкции, ремонтопригодности. Скорость выбирает и переключает водитель вручную. Главное назначение МКПП — преобразование крутящего момента и его передача от мотора на колеса, изменяя передаточное число.

    Устройство МКПП:

    1. корпус, он же картер;
    2. два, три или больше валов: ведущий, ведомый (может быть два или больше), промежуточный (если модель с тремя валами);
    3. шестерни валов;
    4. рычаг переключения скоростей;
    5. синхронизатор (2 блокировочных кольца, муфта, сухари),
    6. проволочные кольца;
    7. подшипники, сальники.

    По количеству валов МКП делятся на:

    • двухвальные;
    • трехвальные.

    По количеству ступеней бывают

    Неотъемлемая часть МКП сцепление, отсоединяющая коробку от мотора, не повреждая в процессе переключения агрегаты. Говоря упрощенно, сцепление выключает крутящий момент, переключая двигатель и колеса на холостую работу.

    Трехвальная коробка передач — устройство и принцип работы

    Трехвальные коробки передач монтируются на автомашины с задним приводом, устройство и принцип работы мало отличается от агрегата с двумя валами, основное отличие конструкции — присутствие дополнительного (промежуточного) вала.

    Устройство 3-вальной, 5-ступенчатой коробки передач

    1 — первичный вал; 2 — крышка подшипника; 3 — выключатель света заднего хода; 4 — манжета первичного вала; 5 — задний подшипник первичного вала; 6 — шестерня привода промежуточного вала; 7 — сапун; 8 — шестерня 3-й передачи; 9 — передний картер; 10 — шестерня 1-й передачи; 11 — шестерня заднего хода; 12 — штоки переключения передач; 13 — шарик-фиксатор; 14 — пружина; 15 — рычаг переключения; 16 — защитный уплотнитель; 17 — колпак рычага; 18 — корпус рычага переключения; 19 — задний картер; 20 — вторичный вал; 21 — манжеты удлинителя заднего картера; 22 — сталебаббитовая втулка; 23 — шестерня привода спидометра; 24 — привод спидометра; 25 — задний подшипник промежуточного вала; 26 — шестерня 5-й передачи; 27 — болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода; 28 — промежуточная шестерня заднего хода; 29 — промежуточный вал; 30 — маслозаливная пробка.

    Соединенный со сцеплением первичный вал через шестеренчатую передачу передает крутящий момент промежуточному, все шестерни которого жестко зафиксированы. Первичный и вторичный валы вращаются в одной оси, но независимо друг от друга. Шестерни первичного вала не зафиксированы, вторичный с промежуточным сцеплены постоянно. Между шестеренками вторичного вала монтируются выравнивающие скорость вращения синхронизаторы.

    Механизм переключения (шток, рычаг, вилки), монтируется на корпус коробки. Устанавливается так же устройство, предотвращающее одновременное включение двух скоростей.

    Существуют типы механических КПП с большим количеством ступеней (от 4-х до 6-и), оснащенные дополнительными коробками передач, которые называют редукторами. Они бывают понижающие (демультипликаторы), повышающие (мультипликаторы). Первые с двумя, тремя скоростями монтируются за КПП, до 3-х раз уменьшает передаточное число. Вторые монтируются перед КПП, в 2 раза увеличивают количество передач.

    Принцип работы КПП

    Устройство любой коробки передач:сцепление (которое в автоматической коробке называются гидротрансформатором);передаточный механизм из шестерен (планетарный ряд);компоненты, переключающие передачи;

    система управления.

    Принцип работы механической КПП более или менее понятен: водитель вручную переключает передачи, создавая различные комбинации шестерен. Ведущий вал через сцепление соединен с коленвалом двигателя, с ведомым валом соединение не фиксированное.

    Нужная пара шестерен выбирается при помощи вилок управляющего механизма. Рукояткой передвигаются приводы, муфты, ползуны. Механизм выбора передачи устанавливается в трансмиссии, на руле или в кузове.

    На коротком видео ниже показана вся суть механической коробки передач

    Синхронизатор, уравнивающий вращением валов, дает возможность менять скорость без вреда агрегату. Чтобы поменять передачу, нужно нажать на сцепление, отсоединяющее коробку от двигателя. Затем включаем нужную передачу (при старте — первую). Педаль отпускается после изменения скорости.

    Как работает синхронизатор:

    1. при расположении рычага на нейтральной, двигатель не взаимодействует с колесами, шестерни свободно крутятся;
    2. после того, как водитель включил передачу, кулиса соединяет рычаг с коробкой, вилка двигает муфту к нужной шестерне через тросики;
    3. одновременно сухари двигают блокирующее кольцо;
    4. вращением шестерни и вала создается трение, благодаря которому до упора проворачивается кольцо;
    5. муфта перестает двигаться из-за того, что кольцо и шестерня расположились друг против друга;
    6. скорости выравниваются, муфта может пройти через кольцо, чтобы соединиться с нужной шестерней, передать крутящий момент;
    7. шестерня и вал блокируются, скорость включается.

    Устройство синхронизатора

    1 — ступица; 2 — скользящая муфта; 3 — блокировочное кольцо; 4 — пружина; 5 — стопорное кольцо; 6 — косозубая шестерня передачи; а) прямозубый дополнительный венец шестерни; б) внутренняя рабочая поверхность скользящей муфты.

    Иногда синхронизатор включает 2 шестерни одновременно. Чтобы авто двигалось задним ходом, монтируется дополнительный вал, оснащенный промежуточной шестерней.

    Виды механических коробок передач

    Кроме количества валов и ступеней КПП классифицируются в зависимости от наличия-отсутствия синхронизаторов. Если их нет, переключение скоростей требует определенного времени, которое сокращается при регулировании коробки и манипуляций с педалями газа и сцепления. Такие МКПП более надежны при высоких нагрузках, поэтому устанавливаются на мотоциклах, спортивных авто, сельхозтехнике, тяжелых грузовиках, в которых синхронизацию невозможно использовать по техническим причинам.

    К механическим относят и роботизированные коробки. Их конструкция такая же, включая наличие диска сцепления, но управление осуществляется электроникой, выполняющей функции педали. Схема переключений тоже не отличается.

    Схемы переключений

    Есть довольно много разных схем переключения передач. Ниже некоторые из них.

    Плюсы и минусы механических КПП

    У всех видов КПП есть преимущества и недостатки, идеальных агрегатов не существует.

    Плюсы механической конструкции:

    1. сравнительно низкая стоимость;
    2. простое, понятное устройство;
    3. небольшой вес КПП в сборе;
    4. высокий КПД;
    5. простое охлаждение;
    6. хороший разгон;
    7. возможность завести транспортное средство буксировкой, толчком;
    8. экономия топлива;
    9. высокая надежность;
    10. длительный срок службы;
    11. простое обслуживание.

    Механика позволяет применять разные техники и стили вождения, незаменима при гололеде и на бездорожье.

    К минусам можно отнести:

    1. сравнительно длительное время для изменения скорости;
    2. для плавного переключение требуется опыт;
    3. ненадежность узла сцепления.

    Из данных статистики можно сделать вывод, что механика более утомительная для водителя.

    Основные неисправности МКП, их признаки

    Механические коробки надежные, но время, неверный выбор жидкости для трансмиссии, использование не оригинальных деталей при ремонте, агрессивная езда, нерегулярное или непрофессиональное техобслуживание, некорректная работа делают свое.

    Основные неисправности МКП, их признаки:

    1. наличие посторонних шумов;
    2. затруднения при включении скоростей;
    3. самопроизвольное выключение скоростей;
    4. вытекание жидкости из трансмиссии;
    5. невозможность включить одну или все передачи.

    Если посторонний шум слышен на нейтрали, в первую очередь проводится проверка уровня жидкости в трансмиссии, степень износа подшипников на первичном валу.

    Если коробка шумит при выборе скорости, это свидетельствует о том, что:

    • износ синхронизаторов слишком большой;
    • ослабли крепления коробки;
    • чрезмерно изношенны шестерни;
    • недостаточно выжато сцепление.

    Если скорости включаются с усилием, существует вероятность, что:

    • износились шестерни, синхронизаторы;
    • неисправно (износилось) устройство включения;
    • неисправны тяги;
    • ослабли крепления.

    При самопроизвольном выключении скоростей:

    • ослабли крепления коробки;
    • вышли из строя подушки мотора;
    • застряли тяги, управляющие приводом;
    • чрезмерно изношены шестерни, вилки переключения, подшипники валов.

    Для самостоятельного проведения диагностики нужно демонтировать и разобрать коробку. Чаще всего она выходит из строя из-за чрезмерного износа деталей. Единственное исключение — выход из строя привода. Если знать, из чего он состоит, можно визуально определить и заменить неисправную деталь.

    Что бы снять и разобрать коробку нужно:

    1. приподнять авто домкратом (подвесить);
    2. отсоединить провода, систему управления;
    3. слить из КПП масло;
    4. отсоединить карданный вал (при заднем приводе);
    5. отсоединить полуоси, несколько деталей подвески (при переднем приводе);
    6. выкрутить болты крепления коробки, опорных подушек;
    7. снять КП;
    8. разобрать;
    9. проверить состояние шестерен, подшипников, шлицевых соединений, муфт.

    После замены изношенных деталей коробка устанавливается на место, в трансмиссию заливается масло.

    Не каждый водитель хочет и умеет делать эту работу. Если нет опыта или авто на гарантии, лучше обратиться в сервис. Там работают квалифицированные, опытные специалисты, использующие для диагностики специальное оборудование, для ремонта оригинальные детали.

    Опытные водители не сомневаются в преимуществах механики, главным считается экономия топлива.

    Чтобы механическая коробка передач служила дольше, скорости нужно переключать плавно, зимой не оставлять авто с включенной передачей, регулярно осматривать трансмиссию на протечку масла, проверять его уровень, своевременно доливать.

    При любой поломке лучше всего обращаться в специализированный сервис. Это позволит в полной мере пользоваться достоинствами механики, в том числе возможностью выбирать стиль и скорость вождения.

    ( 4 оценки, среднее 5 из 5 )

    Источник: https://VazNeTaz.ru/mexanicheskaya-korobka-peredach

    Виды и типы коробок переключения передач

    Каждый уважающий себя водитель должен понимать принцип работы коробки передач автомобиля. КПП считается одной из самых важных составляющей частей трансмиссии транспортного средства. ее задача – изменение скорости крутящего момента и его передача от вала двигателя к колесам, прерывание связи между силовым агрегатом и всей трансмиссией. Существует несколько типов КПП, которые определяют вид трансмиссии автомобиля.

    Что такое коробка передач, роль, значение, принцип работы

    После сцепления, основным узлом транспортного средства является коробка передач. В большинстве автомобилей она наделена зубчатыми шестеренками, а число передач варьируется около 4–6, без учета заднего хода. Процесс переключения передач происходит за счет сцепления шестерен между собой в определенном порядке, возможно при помощи синхронизаторов или блокировкой шестеренок вала. Синхронизаторы служат для выравнивания скорости вращения и фиксации валом работы одной из ведомых.

    Преимущественная функция КПП – достижения оптимального показателя крутящего момента между двигателем и колесами. Основными ее составляющими являются:

    1. Картер. Включает в свою конструкцию все основные детали и узлы КПП. Установлен на картере сцепления, который контактирует с двигателем транспортного средства. Полость картера на 50% заполнена трансмиссионным, или в редких случаях моторным, маслом. Поскольку все шестерни подвергаются сильным нагрузкам и трениям, большое количество смазывающего материала помогает снять нагрузку с деталей и предотвратить их быстрый износ.
    2. Синхронизаторы. Предназначены для плавного соединения шестерней, безударного переключения передач за счет уравнивания угловых скоростей движения шестеренок.
    3. Механизм переключения. Имеет рычаг в салоне автомобиля, который непосредственно служит управлением начала работы всей системы. Имеет замковый и блокировочный механизмы. Первый не позволяет включаться двум передачам одновременно, а второй, в свою очередь, препятствует произвольному выключению передачи.
    4. Валы. Первичный или ведущий, вторичный или ведомый и промежуточный. Выполняют вращение в подшипниках картера; имеют различное количество зубчатых шестерен. В зависимости от типа КПП может быть разное количество валов, которые предполагают разные конструкции для передачи крутящего момента.

    Классификация видов КПП

    Опытные автомобилисты привыкли классифицировать коробки переключения передач по нескольким признакам. К ним можно отнести:

    • Вариант передачи оттока мощности (механические КПП, планетарные, с соосными валами, вариатор, гидромеханические);
    • Количество валов (двухвальные, трехвальные, многовальные с различным числом зацеплений);
    • По способу управления (автоматические, роботизированная, ручное включение).

    Самая распространенная классификация разделяет КПП по принципу действия:

    1. Механические КПП. Прославились высоким КПД при минимальном весе. Считается, что механическая коробка обеспечивает лучший динамичный разгон транспортного средства при относительно экономичном расходе топлива.
    2. Автоматические. Отличаются простотой в эксплуатации. Тем не менее отмечается, что во многих случаях увеличивают расход топлива автомобиля и неспешно переключают передачи.
    3. Роботизированные КПП. Являются симбиозом механики и автомата. Если простым языком, то роботизированная коробка очень схожа с механической КПП, но с электронным управлением работы сцепления. Отзывы говорят, что подобный вариант значительно уступает автоматической коробке.
    4. Вариаторы или бесступенчатые КПП. Относительно новый тип коробки передач, отличается непосредственным отсутствием передач. Передаточное число в вариаторе меняется плавно, без динамичных ступеней. На сегодняшний день вариаторы только приобретают широкое распространение, поскольку особенности конструкции бесступенчатых КПП не совершенны. Во многих случаях ремень передачи не способен выдержать мощность двигателей современных автомобилей, что быстро выводит систему из строя.

    Характеристика механической КПП

    Устройством МКПП предусмотрено ручное управление переключением передач, за счет перемещений рычага. Происходит ступенчатая передача крутящего момента. Механическая коробка подразумевает наличие передаточного числа. Показатель у пары определяется пропорцией количества зубьев действующих элементов трансмиссии.

    Механические коробки разделяют по количеству ступеней. Самое большое распространение имеет пяти ступенчатая МКПП.

    Отдельно механику разделяют по количеству внутренних валов: двухвальная и трехвальная МКПП. Первая больше предназначена для легковых переднеприводных транспортных средств, а последняя чаще используется для большого тяжелого транспорта и может быть применима для автомобилей с любым типом привода.

    Особенности двухвальной и трехвальной МКПП

    В случае трехвальной МКПП диск сцепления способствует передаче крутящего момента на первичный вал. После этого вращение переходит к промежуточному валу, который запускает элементы ведомого вала.

    После того как была включена определенная передача, выбирается необходимая вилка и начинается продольное движение рычага. Вилка перемещается относительно вала и запускает синхронизатор. Зубчатый венец работает после того, как синхронизатор сравняет угловую скорость. Венец соединяет ведомый вал и необходимую шестеренку, и момент вращения направляется на хвостовик КПП и через кардан к заднему мосту.

    Обычно в трехвальных КПП применяется прямая передача – благодаря синхронизаторам два вала связаны напрямую. В таком случае коэффициент передачи равен 1. Если применять разное количество зубьев на шестернях, то передаточное число можно варьировать. Тем не менее система передачи потеряет смысл, когда обороты мотора сравняются с оборотами вала. В МКПП используются косозубые шестеренки. Благодаря такой конструкции удается достичь плавного включения необходимой передачи.

    В МКПП используются косозубые шестеренки. Благодаря такой конструкции удается достичь плавного включения необходимой передачи.

    Роботизированная коробка передач

    Роботизированная КПП по принципу действия схожа с механической, но с небольшим усовершенствованием в виде актуаторов для переключения передач. Схожесть с АКПП проявляется только в том, что сцепление расположено в корпусе коробки (на МКПП находится на маховике).

    В роботизированной КПП один ведущий вал имеет внутреннюю полость, за счет которой крепится второй вал. Оба вала имеют отдельное сцепление и определенный набор взаимодействующих, при необходимости. Управление сцеплением и синхронизаторами происходит за счет работы сервоприводов. Сервоприводы или актуаторы бывают нескольких типов: электрические или гидравлические.

    Управление всем механизмом работы и взаимодействием с другими системами автомобиля берет на себя микропроцессорный блок управления (МБУ). К нему подключаются датчики двигателя, а сам МБУ подсоединен к бортовому компьютеру.

    Второе сцепление в РКПП необходимо для уменьшения времени между переключением передач.

    Конструкционные особенности и работа автоматической коробки

    Автоматическая коробка передач позволяет снизить нагрузку с водителя во время езды и исключает необходимость постоянного пользования рычагом. АКПП делятся на два подвида: на основе работы гидротрансформатора и на основе электроники. Структурно они практически не различимы. Выделяют АКПП для переднего и заднего привода. В первом случае коробка передач более компактна и наделена дифференциалом.

    Состоит автоматическая коробка передач из:

    1. Гидротрансформатора. Играет роль сцепления, аналогично механической коробке, но не требует непосредственного управления. Установлен в промежуточном кожухе, подвергается высоким нагрузкам, поэтому обильно смазан трансмиссионной жидкостью. Помимо стандартной роли, гидротрансформатор сглаживает вибрацию силового узла и контролирует давление в системе управления.
    2. Тормозная лента и фрикционы. Служат для непосредственного переключения передач.
    3. Устройство контроля. Состоит из поддона, шестеренчатого насоса и клапанной коробки.
    4. Планетарный ряд. Если в МКПП чаще используются валы, параллельно расположенные относительно друг друга, то в АКПП используется принцип планетарных передач. Несколько механизмов обеспечивают передачу крутящего момента при помощи фрикционных элементов и других механизмов. Для фиксации элементов планетарной системы используется тормозная лента.

    Мнение о том, что можно завести автомобиль с АКПП без использования стартера при помощи разгона – ошибочно. Насос работает исключительно от силового узла, а принудительное вращение карданного вала не обеспечит работу КПП.

    Типтроник

    Первопроходцами автомобильной промышленности в области Tiptronic стала компания Porshe. В 1990 производитель представил КПП схожую с механикой, но с возможностью электронного контроля. Интеллектуальная коробка предполагает как автоматическое переключение передач, так и ручное.

    При автоматическом контроле оборотов, типтроник ведет себя как АКПП с системой DSP. Переход в ручной режим позволит самостоятельно понижать или повышать передачу. Тем не менее блок управления может самостоятельно перейти в автоматический режим при необходимости.

    В современных системах предусмотрен режим «спорт», который позволяет значительно увеличить тягу и оценить мощность машины, оставляя частоту оборотов выше. Однако типтроник даже в ручном режиме оставляет задержку переключения передачи на уровне от 0,1 до 0,7 секунды.

    Особенности работы вариатора

    Вариатор – бесступенчатая КПП, которая позволяет плавно менять показатель передаточного числа. Производятся двух типов: клиноременной и торовый. Первый вариатор имеет стандартные комплектующие АКПП, клиновидный ремень и несколько раздвижных шкивов.

    Шкивы подконтрольны блоку управления; они сжимают диски относительно оборотов. Отдельным подвидом являются цепные вариаторы, они, в отличие от вариаторов CVT, оказывают тянущее усилие. Рабочие диски в таком случае сжимают клиновидные звенья цепочки.

    Торовый вариатор имеет два клиновидных элемента. Диски делятся по принципу МКПП – на ведущий и ведомый. Переключение передач происходит за счет движения ролика между дисками. Прямая передача практически не применяется в вариаторах подобного типа.

    Главным недостатком вариатора является быстрая изнашиваемость ремней и невозможность эксплуатации с мощными двигателями. Даже при бережном и аккуратном отношении ремни придется менять каждые 150 тысяч км.

    Понять устройство и принцип работы различных типов коробок переключения передач лучше наглядно. Если в жизни такой возможности нет, то можно просмотреть несколько обучающих роликов, например:

    Источник: https://pricurivatel.ru/vidy-i-tipy-korobok-pereklyucheniya-peredach.html

    ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как снять редуктор заднего моста ваз 2107
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Школа авторемонта
    Как отказаться от осаго

    Закрыть