Мкпп устройство: Механическая коробка передач: устройство, эксплуатация, неисправности

Содержание

Устройство механической коробки передач — как устроена МКПП

Большинство современных транспортных средств комплектуются следующими типами коробок переключения передач:

Каждый тип КПП имеет свою, отличную от других конструкцию, свои достоинства и недостатки, исходя из которых, автолюбитель во время покупки автомобиля может отдавать предпочтение тому или иному устройству. Устройство механической коробки передач (МКПП), которое будет детально рассмотрено в данной статье, отличается своей простотой, поэтому понять принцип ее действия достаточно легко.

Механизм

Механическая коробка

Помимо этого любой двигатель имеет критическую величину частоты оборотов, превышение которой неизменно приводит к преждевременному износу агрегата, вплоть до выхода его из строя. Перед передачей крутящего момента на вторичный вал и на колесный привод транспортного средства МКПП меняет направление данной векторной физической величины и преобразовывает ее. Переход на каждую новую ступень в МКПП осуществляется посредством механического передвижения рычага в ту или иную позицию.

Непосредственно механизм КПП находится в металлическом корпусе, внутрь которого заливаются смазочные материалы, обеспечивающие стабильную работу механизма. Рычаг переключения скоростей может располагаться как в самой коробке переключения передач, так и за ее пределами (в кузове автомобиля). В случае дистанционного процесса переключения передач применяется тяга привода управления (кулиса).

Особенности конструкции

Составные части МКПП:

первичный вал;
промежуточный вал;
вторичный вал;
дополнительный вал;
картер;
синхронизаторы;
устройство переключения передач, в комплектацию которого входят замки и блокировочные механизмы;
рукоятка переключения передач.

Принцип действия

Принцип работы

Подшипники, находящиеся в картере, способствуют вращению валов устройства. Каждый вал имеет в своем оснащении наборы шестерен, на которых в различном количестве расположены специальные зубья.

Функция синхронизаторов заключается в уравновешивании угловых скоростей шестерен, возникающих в процессе их вращения. Благодаря их работе передачи переключаются плавно без постороннего шума.

Блокировочные механизмы предотвращают возможность самопроизвольного выключения передач, в то время как замки препятствуют одновременному включению нескольких передач.

Количество ступеней и валов

Трехвальная МКПП

Сегодня наибольшей популярностью пользуется пятиступенчатая КПП, однако, нередко можно встретить четырехступенчатые и шестиступенчатые механизмы.

В комплектацию МКПП могут входить два или три вала. Трехвальными механизмами оснащаются переднеприводные и заднеприводные транспортные средства (в т. ч. грузовые автомобили).

Двухвальными коробками чаще всего комплектуют переднеприводные легковые машины.

Основные различия КПП с разным количеством валов:

Местонахождение валов. В двухвальной КПП валы располагаются параллельно друг другу;

Процесс осуществления передачи. В КПП с тремя валами передача создается за счет работы одной пары шестерен, в трехвальной – за счет взаимодействия двух пар;
Прямая передача. Двухвальная КПП не имеет прямой передачи.

В остальном устройство МКПП существенных отличий в конструкции и в принципе работы не имеет.

Видео

Принцип работы МКПП наглядно показан в следующем видеоматериале:

Механическая коробка передач: устройство, неисправности, эксплуатация

Сегодня мы рассмотрим устройство механической коробки передач, её положительные и отрицательные стороны, а также наиболее часто встречаемые неисправности. Несмотря на весьма широкий выбор автомобилей снабжённых автоматической трансмиссией, транспортные средства с МКПП всё также актуальны. Это связано с тем, что надёжность и запас ресурса механики ощутимо выше, чем у автоматических аналогов.Кроме того, автомобили с механикой гораздо более резвые, а их управление требует от водителя больше активности при езде.

На фото — ручка 7-ступенчатой КПП

Трансмиссия предназначена для изменения частоты крутящего момента, передаваемого от ДВС. В ручном агрегате водитель сам принимает решение, какое передаточное число нужно включить в конкретной ситуации.

Современные легковые автомобили обычно снабжаются пятью ступенчатыми трансмиссиями: четыре базовые, и одна повышающая. Это, пожалуй, наиболее оптимальный вариант для большинства водителей. К подобным моделям относятся отечественные Lada Vesta и множество импортных транспортных средств, таких как Volkswagen Polo. Однако есть модели и с большим количеством ступеней. МКПП с шестью или семью передачами имеют обычно пять базовых ступеней и две либо одну повышающие.

Овердрайв, или повышающая передача, имеет передаточное число меньше единицы. Другими словами, при включённой повышающей передаче ведомый вал вращается быстрее ведущего.

Шестью или семью ступенчатой механикой укомплектованы более дорогие транспортные средства. Например, КПП Opel Insignia или Skoda Superb имеет шесть передаточных положений, а Porsche 911 последнего поколения оснащён семи ступенчатой механической коробкой.

Стоит отметить, что уже и бюджетные модели, например, Kia Rio или Hyundai Solaris 2016-2017 годов выпуска оснащаются 6-ступенчатой кпп.

Достоинства шести ступенчатой трансмиссии

Естественно, шести или семи ступенчатая КПП выгодно отличается от пяти ступенчатых агрегатов. В первую очередь стоит отметить, что процесс переключения значительно меньше исчерпывает ресурс ДВС, так как, переход от одного скоростного режима к другому более плавный. Кроме того, расход топлива на шести ступенчатых МКПП несколько ниже, особенно в загородном цикле движения.

Динамика разгона гораздо выше благодаря тому, что передачи короткие.

Ручка КПП Hyundai i40

В каждом современном автомобиле, укомплектованном шести ступенчатой механикой, имеется электронное оснащение, которое оповещает водителя о необходимости переключения. Подобное есть и в машинах с пяти ступенчатой коробкой, но далеко не всегда.

Устройство механической КПП

Трансмиссия автомобиля представляет собой многоступенчатый редуктор, принцип работы которого заключается в поочерёдном зацеплении отдельных зубчатых пар.

На фото МКПП Audi 100

Сцепление

Плавность переключения с одной передачи на другую в механике происходит благодаря наличию узла сцепления. Он позволяет на время переключения прервать связь трансмиссии с силовым агрегатом. Его механизм представляет собой промежуточное звено между двигателем автомобиля и коробкой передач. Помимо обеспечения плавности переключения, узел сцепления снижает колебания передаваемые от ДВС.

Сцепление делится по типу конструкции и три вида: фрикционный, гидравлический, и электромагнитный.

Фрикционный вид наиболее популярный и может быть однодисковым, двухдисковым, многодисковым.

Сегодняшние транспортные средства обычно оборудованы именно однодисковыми моделями.

Принцип работы узла довольно прост. Маховик, устанавливаемый на коленвале ДВС, работает в качестве ведущего диска. К нему придавливается ведомый диск с помощью нажимного диска, а нажатие на сцепление ослабляет эту связь. Диафрагменная пружина обеспечивает оптимальное сжатие ведомого диска с маховиком.

Как работает сцепление

Нажимной диск с диафрагмой представляют собой цельную конструкцию – корзину сцепления. Корзины бывают как нажимные, так и вытяжные, но наиболее часто встречается именно первый тип.

С помощью шлицов ведомый диск стыкуется с первичной осью МКПП. Плавность включения передачи происходит благодаря демпферным пружинам, расположенным на ступице диска. Кроме того, ведомый оснащён фрикционными накладками, которые способны кратковременно, при включении сцепления, выдерживать высокие температуры.

Переключение передач

В каждой КПП параллельно расположены валы, на которых находятся зубчатые колёса. Существуют трёхвальные и двухвальные трансмиссии. Валы именуются ведущий (первичный), ведомый (вторичный), также в трёхвальном типе есть ещё промежуточный.

Устройство

Трёхвальный тип

Первичный вал принимает крутящий момент от ДВС, а с его оси при помощи жёсткого зацепления с шестерней ведущего вала, вращение передаётся на промежуточный вал. Вторичная и первичная ось находятся в одной плоскости и стыкуются между собой подшипником. Благодаря этому их вращение происходит или абсолютно независимо или через промежуточный вал. Зубчатые колёса на вторичном валу не имеют жёсткой фиксации, и разграничены между собой синхронизаторами, которые плотно сидят на валу, но могут ходить по его оси с помощью шлицов. Торец синхронизатора имеет зубчатые венцы, позволяющие ему войти в зацепление с аналогичными венцами на зубчатом колесе.

В нейтральном положении колёса вращаются на валу беспрепятственно, а синхронизаторы разомкнуты. Когда включается передача, вилка смещает муфту и ставит её в зацепление с определённым зубчатым колесом.

Со вторичной оси вращение переходит к карданному валу, или редуктору и ШРУСам в переднеприводных машинах. Для включения заднего хода в КПП установлено промежуточное колесо, которое меняет вращение от промежуточной оси на обратное.

Трёхосные агрегаты наиболее популярны и устанавливаются в практически каждом современном автомобиле.

Двухвальный тип

Первичный вал двухосного агрегата имеет множество шестерёнок, а не одну. Поскольку промежуточная ось отсутствует, её место занимает ведомая с установленными на ней муфтами-синхронизаторами и шестернями. По большому счёту разница заключается наличием лишь одной пары зацеплений между осями для каждой ступени, а не двух.

Переключение производится аналогичным методом – вилка, управляемая ручкой переключения с помощью штока, смещает муфту по вторичному валу в соответствующее положение.

Двухвальный тип отличается большим КПД, но ограничен в повышении передаточного числа, отчего данный тип конструкции используется крайне редко. Благодаря возможности объединения КПП, узла сцепления, и самого ДВС в единый агрегат, почти все малолитражки комплектуются именно этим типом трансмиссии. Примером использования двухосной механики в автомобиле с передним расположением силового агрегата можно считать Citroen C3.

Важно помнить!

В связи с тем, что промежуточная шестерня, обеспечивающая обратное вращение выходного вала для заднего хода не имеет синхронизатора, включение задней передачи должно происходить только после полной остановки транспортного средства. В противном случае КПП выйдет из строя после такого переключения.

Муфта синхронизатора

Каждая современная трансмиссия имеет муфты-синхронизаторы. Их наличие важно для упрощения режима переключения. Без синхронизаторов для переключения пришлось бы делать двойной выжим сцепления, чтобы сравнять частоту вращения осей. На некоторых видах спецтехники, где КПП имеют большое количество ступеней, муфты не применяются, поскольку это невозможно.

На внутренней окружности ступицы расположены шлицевые пазы, которые позволяют синхронизатору перемещаться вдоль собственной оси. При переключении вилка смещает синхронизатор по шлицам, до стыкования со своей парой на конце определённой шестерне. При переключении ступени на одно из блокировочных колец подаётся значительное усилие. В конечном счёте, блокировочное кольцо проворачивается до упора.

На фото — снятие муфты синхранизатора

Дальнейшее смещение муфты-синхронизатора без переключения ступени невозможно. При вхождении синхронизатора в зацепление с венцом шестерни происходит надёжная фиксация элементов.

Плюсы и минусы механики

Ручной агрегат обладает как своими достоинствами, так и недостатками.

Плюсы:

• Менее затратное обслуживание трансмиссии.

• Высокий КПД.

• Не требуют отдельного охлаждения.

• Машины с МКПП менее прожорливы и отличаются лучшей динамикой.

• Простота механики значительно повышает надёжность агрегата.

• Более широкий диапазон выбора режима вождения.

• Транспортное средство разрешается буксировать.

Минусы:

• Плавность начала движения и переключения передач требуют водительских навыков, которые приходят только со временем.

• Небольшой ресурс узла сцепления.

• При длительных поездках водитель транспортного средства с механикой значительно сильнее утомляется, нежели водитель машины с АКПП.

• Ограниченность ступеней не позволяет плавно изменять передаточное число.

Возможные неполадки

Несмотря на простоту конструкции агрегат может поломаться. При выявлении ненормальной работы КПП рекомендуется как можно скорее обратиться в автосервис. Проблему можно попытаться решить и самостоятельно, но это потребует как соответствующих инструментов, так и определённых навыков.

Первое на чём стоит остановиться, это возникновение постороннего шума при включении нейтральной передачи. Такое может происходить, если масло в коробке давно исчерпало свой ресурс или его вовсе не осталось. Обычно водители меняют его крайне редко, но при некорректной работе трансмиссии первое, на что стоит обратить внимание, это состояние масла.

МКПП Opel Astra со снятым поддоном

Оно также может подтекать из-за плохого состояния сальников и уплотнительных прокладок. В таком случае при замене масла следует поменять и другие дефектные элементы. Однако, виною данной неполадки могут быть и износившиеся подшипники, зубчатые колёса, смещение осей валов. При этом коробку стоит демонтировать и полностью перебрать, заменив износившиеся элементы конструкции.

Возникают ситуации, когда водителю приходится прикладывать больше усилий для переключения передачи, чем обычно. Это может быть связано с выходом из строя самого механизма переключения либо неполноценного отключения сцепления. Однако, возможно, причиной проблемы стало повреждение рычага штока. Для устранения необходимо отрегулировать механизм переключения или сцепления, а также, возможно, придётся заменить повреждённые элементы.

Некоторые водители сталкивались с проблемой «вылета» передачи. Это зачастую связано с износом зубчатых колёс, вилок, штоков, подшипников ведомого или промежуточного валов, а также ослабление их фиксации. Поскольку причин может быть достаточно много, чтобы избавиться от неисправности МКПП требуется полностью перебрать с заменой всех дефектных элементов конструкции.

Неполное выжимание педали сцепления или движение автомобиля при частично выжатом сцеплении чревато поломкой деталей узла. Происходит стремительный износ диска сцепления, а также лепестки диафрагменной пружины могут попросту отломаться. Кроме того, неполноценное отключение сцепления при переключении вскоре обязательно приведёт к зализыванию зубчатых колёс.

Также стоит упомянуть, что сильная вибрация трансмиссии при заведённом ДВС свидетельствует о том, что стыкование двух агрегатов ненадёжно. Вероятнее всего в таком случае виною ослабление болтовых соединений; в таком случае их достаточно будет лишь сильнее подтянуть. Однако возможно вибрация связана с разрушением опор и тогда уже потребуется весьма трудоёмкий ремонт.

Возникновение некорректного шума при включении передач наиболее часто связано с неисправностью сцепления. Также виною может стать и подшипник вторичного вала.

Устройство Механической Коробки Передач (МКПП)

Прошло не так уж много времени с тех пор, когда коробка-автомат являлась для нас диковинкой. Сейчас большинство современных автомобилей имеет АКПП, но механическая коробка переключения передач водителями с большим стажем ценится выше, потому что она имеет больший КПД, более проста в обслуживании и ремонте, дольше служит. Давайте для начала разберемся…

… в чем суть Коробки Переключения Передач?

Двигатель внутреннего сгорания, независимо от своей мощности, работает в узком диапазоне оборотов. Если двигатель будет работать в диапазоне оборотов, превышающих максимальный показатель, то он попросту выйдет из строя. А вот у ведущих колес этот диапазон намного больше. Чтобы оптимально поддерживать определенные обороты при переменной скорости вращения ведущих колес, требуется коробка переключения передач. Мы говорим в данной статье о механической, поэтому определение будет звучать так: это агрегат, который передает, преобразовывает и меняет направление крутящего момента с коленвала на ведущие колеса. Переключение передач в этом механизме возможно посредством передвижения рычага.

Если визуализировать положение трансмиссии в конструкции авто, то будет это выглядеть так: сначала идет двигатель автомобиля, затем сцепление, потом трансмиссия, дальше карданный вал и в самом конце колесо.

В ее состав входит:

Первичный, вторичный и промежуточные валы, оснащенные шестернями.
Вал реверсивного движения (задним ходом) с шестернями.
Синхронизаторы.
Картер.
Собственно, сам механизм переключения передач, который оснащен специальными замками и блокираторами.
Рычаг переключения.

Объясним на примере данного рисунка принцип работы Механической Коробки Переключения Передач (МКПП):

Первичный вал (зеленым цветом выделен на рисунке) соединяется с двигателем, причем на данном этапе вал муфты сцепления будет иметь одинаковую частоту вращения с двигателем. Многие думают, что сцепление входит в состав коробки передач, однако оно расположено перед самой коробкой, чтобы в нужный момент отключать трансмиссию от ДВС. Другими словами, вал двигателя будет отсоединен от вала коробки передач в тот момент, когда вы нажмете педаль сцепления. Но даже при отпущенной педали сцепления первичный (зеленый) вал будет иметь те же самые обороты, что и двигатель. Первичный вал и примыкающая к нему шестерня – это одно целое.
Промежуточный вал (на рисунке выделен красным цветом) с примыкающими к нему шестернями тоже представляют собой единое целое. Вы видите на рисунке, что красная шестерня и зеленая шестерня имеют определенную связь, потому что их зубья расположены в тесной связке. Таким образом, через подобную зубчатую передачу связываются промежуточный и первичный валы. Другими словами, при вращении первичного вала при включенном сцеплении обязательно будет вращаться и промежуточный вал.
Вторичный (на рисунке желтый) вал связан с колесами через дифференциал – если колесо вращается, то вторичный вал в обязательном порядке будет начинать вращение.
Примыкающие к нему шестерни (синим цветом выделены) расположены на подшипниках, внутри которых вращается вторичный вал (желтым цветом), когда колеса вращаются, но двигатель не работает. Это происходит, когда автомобиль совершает движение накатом.
На вторичном вале есть кольцо (фиолетовым цветом выделено на рисунке) – он необходимо для подключения одной из двух шестерен, которые на рисунке окрашены в синий цвет. В обычном положении кольцо (фиолетовое) находится в жесткой связке с вторичным валом (желтый), но при его передвижении вилкой (рычаг переключения передач) вправо или влево оно соединяется с одной из двух шестерен (синие), расположенных на вторичном вале. Это кольцо имеет специальные зубья, которые при передвижении его рычагом входят в бока одной из шестерен, где имеются специальные отверстия.

Итак, при включении первой передачи будет происходить следующее: первичный вал (зеленый) через промежуточный вал (красный) вращает одну из шестерен (синяя на желтом валу). Другая шестерня (синяя) свободно вращается на подшипнике, не оказывая никакого влияние на вторичный вал. А другая вырабатываемую энергию напрямую передает вторичному валу, который через карданный вал соединен с колесами.

Наверняка вы когда-либо слышали скрежет на моменте, когда передача была включена неправильно – все дело в том, что это зубья кольца неточно попали или совсем не попали в отверстия шестерни, которая на рисунке выделена синим цветом.

Как устроена современная 5-ступенчатая МКПП?

При передвижении рычага переключения передач, нужное кольцо соединяется зубьями с шестерней, соответствующей той или иной передаче. А вот движение задним ходом обеспечивает идлер, который крутит связанную с ним шестерню в обратном направлении.

Для наглядного представления принципа работы механической коробки передач, предлагаем посмотреть анимационный ролик.

Устройство коробки передач Шкода Октавия | Механическая коробка передач мкпп шкода октавия

Страница 2 из 2

Устройство коробки передач Шкода Октавия

Путь потока мощности

Путь потока мощности в коробке передач

Крутящий момент двигателя вводится в коробку передач посредством первичного вала.

В соответствии с включенной передачей крутящий момент через соответствующие пары шестерен передается на вторичный вал и далее на ведомую шестерню главной передачи с дифференциалом.

В конечном счете на выходе крутящий момент и частота вращения соответствуют включенной передаче.

Наружный механизм управления переключением

Во избежание передачи вибраций и колебаний от силового агрегата привод управления коробкой передач выполнен в виде тросовых тяг.

Для осуществления связи между рычагом переключения передач — управления коробкой передач (в салоне) и коробкой передач имеются два троса.

Оба троса передают ходы выбора и переключения рычага переключения на валик переключения.

Механизм (поворотный рычаг и рычаг хода переключения) преобразуют перемещение этих двух тросов в осевое и вращательное перемещение валика переключения.

На крышке имеется угольник. С его помощью при проведении сервисных работ можно зафиксировать валик переключения в определенном, заранее предусмотренном положении.

Благодаря этому существенно упрощается регулировка тросового привода (стр. 22).

Для этой новой коробки передач выбрана четырехпроходная схема переключения, при которой передача заднего хода лежит слева спереди.

Положение других передач традиционно.

Для предотвращения случайного включения передачи заднего хора использовано традиционное устройство блокировки .

Внутренний механизм переключения передач мкпп шкода октавия

Механизм переключения размещен в верхней части коробки передач.

Валик переключения расположен в крышке.

При ходе выбора валик совершает перемещение по продольной оси, а при ходе переключения он поворачивается вокруг продольной оси.

Два подпружиненных шарика фиксируют валик переключения в нужном положении.

Опора вилок переключения 1-ой/2-ой и 3-ей/4-ой передач на радиально-упорных шарикоподшипниках. Это обеспечивает легкий ход при переключении передач.

В опоре вилки переключения 5-ой передачи подшипник скольжения.

При переключении какой-либо передачи планка и с ней вилка валика приводится в движение пальцем.

Сегменты вилок находятся в скользящих муфтах соответствующих пар передач.

Ход выбора

Выбранное посредством рычага управления движение выбора (вправо-влево) передается через рычаг выбора на тросовую тягу выбора, которая совершает перемещение вперед или назад.

Рычаг выбора может повертываться на опорном пальце.

Посредством наружного механизма на коробке передач эти движения взад-вперед троса преобразуются в движение вверх-вниз валика переключения.

Для этого трос выбора прикреплен к поворотному рычагу. Этот рычаг через опорный сегмент связан с валиком переключения.

В самой коробке передач при определенном передвижении валика переключения вверх-вниз палец валика входит в ту планку переключения, которая служит для переключения выбранной передачи (1-ой/2-ой, 3-ей/4-ой, 5-ой или передачи заднего хода).

Ход переключения

Движение переключения рычага воспринимается тросом переключения.

В зависимости от того, вперед или назад сдвинут рычаг по проходу, трос переключения двигается в противоположном направлении назад или вперед.

Передача включена.

Возвратно-поступательное движение троса тяги при переключении передач преобразуется во вращательное движение валика переключения.

Поворотный рычаг тяги выбора остается благодаря наличию скользящего опорного сегмента в ранее выбранном положении и не меняет это положение.

В самой коробке передач при повороте валика переключения палец валика воздействует на планку переключения, которая в свою очередь передвигает вилку и тем самым скользящую муфту.

Блокировка включения передачи заднего хода

Блокировки служит для предотвращения случайного включения передачи заднего хода.

Сам блокиратор выполнен как часть корпуса.

Прежде чем перевести рычаг в положение передачи заднего хода, водитель должен придавить книзу рычаг.

Если не придавить рычаг книзу, то при попытке перевести рычаг (сделать ход выбора) для включения передачи заднего хода выступ рычага переключения упирается в блокиратор, выполненный как часть корпуса.

При придавливании рычага книзу и преодолении силы пружины рычаг скользит через шарообразную направляющую рычаге вниз и выступ оказывается ниже блокираторе

При последующем ходе выбора к проходу передачи заднего хода выступ движется ниже блокиратора, что и позволяет осуществить ход выбора.

Пружина возвращает рычаг переключения передач в верхнее положение и одновременно удерживает его в положении включенной передачи заднего хода.

237 048

Регулировка троса тяги переключения мкпп шкода октавия

Регулировка механизма управления существенно облегчается благодаря наличию угольника на крышке и применению штифта для рычага переключения.

Регулировку следует начинать при нейтральном положении коробки передач:

— Отпустите тросы:

оттяните кпереди (1) устройства крепления троса переключения и троса выбора до упора и после этого поворотом влево расфиксируйте их (2). Тросы теперь можно регулировать по длине.

— Зафиксируйте валик переключения:

На крышке имеется угольник, с помощью которого валик переключения может быть зафиксирован в определенном положении. Для этого рукой подожмите валик переключения книзу в проход 1-ой/2-ой передач. При поджатии (1) угольник подожмите в направлении валика переключения (2) и затем поверните его в направлении стрелки (3). Угольник зафиксируется сам и заодно зафиксирует валик переключения в определенном положении.

— Зафиксируйте рычаг переключения передач:

Рычаг следует поставить в нейтральное положение в проходе 1-ой/2-ой передач. Рычаг имеет фиксаторное отверстие. Через это отверстие в нижнее отверстие в корпусе следует вставить фиксаторный штифт T10027.

Закрепите тросы:

Теперь можно устройства крепления тросов выбора и переключения повернуть вправо. Пружина поджимает устройство крепления в отрегулированном положении и фиксирует его. После этого следует вернуть угольник в исходное положение и вынуть фиксаторный штифт.

Рычаг управления (переключения передач) теперь должен стоять в нейтральном положении в проходе 3-ей/4-ой передач.

Датчик скорости автомобиля

Импульсный ротор в картере дифференциала, полученный фрезерованием, вырабатывает необходимые сигналы для датчика скорости автомобиля G22.

Этот датчик вставляется снаружи в соответствующее отверстие картера коробки передач.

Датчик работает по принципу датчика Холла. Электрические импульсы от датчика передаются блоку управления в приборном щитке. Там они преобразуются в показания скорости и пройденного пути.

Преимущества:

высокая чувствительность, отсутствие механических соединений, нечувствительность к температуре

Электросхема подключения мкпп шкода октавия

D +15 замок зажигания; клемма 15

21 спидометр

22 датчик скорости

J285 блок управления в приборном щитке

Выключатель фонарей заднего хода F4

Выключатель фонарей заднего хода ввернут сбоку в картер коробки передач.

При включении передачи заднего хода посредством выступа на планке включения заднего хода происходит включение этого выключателя.

От выключателя провода идут к фонарям заднего хода.

Электросхема подключения мкпп шкода октавия

D +15 замок зажигания; клемма 15 F4 выключатель фонарей заднего хода

М16 левая лампа заднего хода

М17 правая лампа заднего хода

Общее устройство мкпп шкода октавия

По конструкции 6-ступенчатая коробка передач принципиально идентична 5ступенчатой коробке.

Крышка картера увеличена для того, чтобы можно было разместить шестерни 6-ой передачи и удлиненные первичный и вторичный валы.

Ступица синхронизатора 5-ой передачи выполнена таким образом, чтобы можно было при помощи этого синхронизатора включать и 6-ую передачу.

Изменения по сравнению с 5-ступенчатым исполнением

Детали 6-ой передачи размещены в крышке картера коробки передач.

Крышка картера коробки передач

служит также в качестве опоры для подшипников валов коробки передач.

В отличие от крышки картера 5-ступенчатой коробки, которая выполнена из штампованной стали, крышка картера 6-ступенчатой коробки изготовлена из магниевого сплава.

Первичный и вторичный валы

удлинены для размещения шестерни и шестерни-каретки 6-ой передачи.

Шестерня-каретка 6-ой передачи вращается на игольчатом подшипнике, установленном на гильзе первичного вала. Эта гильза служит одновременно в качестве опоры первичного вала в крышке картера коробки передач.

Шестерня 6-ой передачи установлена на шлицах вторичного вала; буртик шестерни вставлен в роликовый подшипник, размещенный в крышке картера.

Путь потока мощности

Крутящий момент двигателя вводится в коробку передач посредством первичного вала.

В соответствии с включенной передачей крутящий момент через ступицу синхронизатора для 5-ой/6-ой передач и соответствующую пару шестерен передается на вторичный вал и далее на ведомую шестерню главной передачи с дифференциалом.

Какие ответы правильные?

Зачастую только один.

Возможно, больше, чем один, и даже все! Дополните предложения.

1. Передаточные числа коробки передач и главной передачи в коробке передач 02T могут сильно варьироваться. Этим

A. достигается максимально возможный разброс передаточных чисел.

B. при любом использовании автомобиля достигается оптимальный компромисс между спортивным и экономичным стилем вождения.

C. достигается возможность применения этой коробки передач на разных платформах и при различных двигателях, используемых в концерне Фольксваген.

2. Картер коробки передач изготовлен из магниевого сплава. Этим

A. достигается значительное снижение массы.

B. достигается снижение уровня шума и вибраций.

C. достигается существенная экономия затрат на материалы.

3. Отличительной чертой коробки передач является модульный принцип ее конструкции. Назовите по меньшей мере три модуля/конструктивных группы.

4. Коробка передача оборудована тросовым приводом управления переключением передач. Этим

A. достигается малый износ привода.

B. достигается небольшая величина поперечных сил и изгибающих моментов в наружных и внутренних элементах переключения передач.

C. достигается уменьшение передаваемых вибраций и колебаний от силового агрегата.

5. Угольник на крышке служит для

A. фиксации валика переключения в определенном положении.

B. фиксации вилок включения в определенном положении.

C. упрощения регулировки привода управления.

6. В перечень специальных инструментов входит штифт T10027. Он служит для

A. фиксации рычага переключения в проходе 1-ой/2-ой передач.

B. блокировки валика переключения.

C. регулировки положения рычага переключения по отношению к картеру коробки передач.

7. Получение показаний о скорости автомобиля осуществляется посредством

A. механической передачи с валиком спидометра.

B. датчика на коробке передач и беспроводной связи с блоком управления в приборном щитке.

C. прямого съема величины частоты вращения датчиком Холла с последующей передачей сигнала блоку управления в приборном щитке.

8. Новым в устройстве опор валов является применение подшипникового щита.

A. Благодаря этому возможна быстрая и относительно простая замена отдельных подшипников.

B. При ремонте следует заменять подшипниковый щит в сборе.

C. Весь пакет шестерен и валов вместе с подшипниковым щитом подсобирают в качестве отдельного модуля.

Ответы

1. A, B.; 2. A.; 3. Рычаг выключения сцепления, валик переключения с крышкой, внутренний механизм переключения, подшипниковый щит первичного и вторичного валов 4. C.; 5. A., C.; 6. A., C.; 7. C.; 8. B., C.

< Предыдущая		Следующая >

как устроены автомобильные коробки передач — Mafin Media

Ко всем статьям 23 августа 2021

Разобравшись с устройством двигателя, можно смело переходить к его «паре». Ведь двигатель создает мощность, но именно через коробку передач эта мощность начинает путь к колесам авто. Об основных типах «коробок» и их устройстве — в материале Mafin Media.

Различают по ступеням. А точнее — по их наличию

Любая КПП (коробка переключения передач) — это трансмиссия (от англ. transmission — передача), то есть механизм, преобразующий крутящий момент таким образом, чтобы в конечном счете вращать колеса автомобиля. Крутящий момент простыми словами — сила, с которой вращается коленвал двигателя.

Вопреки распространенному суждению, коробки переключения передач делятся не на «механику» и «автомат» (что отчасти верно, но весьма условно), а на ступенчатые и бесступенчатые. Самые популярные как раз ступенчатые: это и механическая КПП, и гидромеханический автомат, и «робот», чаще всего устанавливаемые на легковые авто. Также известны, но менее популярны бесступенчатые вариаторы, знакомые любителям скутеров и квадроциклов.

Механическая коробка передач (MT/МКПП)

Самый простой и бюджетный тип трансмиссионного устройства — механическая коробка — представляет из себя набор валов (продолговатых металлических цилиндров или трубок) с нанизанными на них шестернями. Шестерня — это зубчатое колесо, передающее движение. В каждой «механике» (прозванной так за рычаг коробки и педаль сцепления, которыми нужно орудовать самостоятельно, совершая механические движения) есть несколько разных шестеренок. Именно они и есть та самая передача, которая транслирует крутящий момент с двигателя на колеса.

Соотношение разных шестерен на разных валах позволяет выбирать разные скорости, причем не только фигурально («передача» и «скорость» — синонимы), но и буквально: каждая передача рассчитана на движение в определенном скоростном диапазоне. Проще говоря, гражданскому авто на «первой» до 100 км/ч не разогнаться.

Для того чтобы передачу можно было сменить, используется сцепление — «головная боль» начинающих водителей. Двигатель и коробка соединяются диском сцепления, который получает мощность от маховика двигателя и передает ее на коробку передач. Диски необходимо соединять и разъединять вручную — а чаще «вножную». Когда водитель нажимает на педаль, он преодолевает сопротивление пружины «корзины» сцепления, отвечающей за соединение и разъединение маховика и диска сцепления.

Гидромеханический автомат (AT/АКПП)

Еще лет 30 назад автомобиль с двумя педалями вместо трех был заветной мечтой многих горожан. Гидромеханический автомат подразумевает отсутствие жесткого сцепления между коробкой и двигателем. Появились такие коробки передач позже ручных собратьев: ближе к середине XX века своего первенца представила General Motors.

Гидромеханической трансмиссию называют потому, что переключение передач происходит за счет течения рабочей жидкости внутри механизма. За это отвечает гидротрансформатор — в просторечии «бублик».

Он соединен с двигателем и содержит два лопастных колеса. Благодаря движению через них масла лопастные колеса передают мощность двигателя в АКПП. Поскольку гидротрансформатор забирает часть мощности мотора для раскрутки лопастных колес, динамика и экономичность падают. Однако многие предпочтут потерять пару литров и секунд, но не утомляться ручными переключениями. Первым серийным авто с относительно надежной и долговечной АКПП считается Oldsmobile Series 60 — автомат как опция стал доступен для авто с 1940 модельного года.

Робот (РКПП)

Роботизированная коробка передач названа так потому, что представляет собой электронно управляемую МКПП, где комплекс механизмов и процессоров, которые условно можно назвать роботом, выполняет за водителя работу по переключению. Эти коробки появились лишь в конце XX века.

Первоначально РКПП имели одно сцепление, как и обычная «механика», были дешевле традиционного автомата, обеспечивали меньшую потерю мощности и ставились на машины попроще, например Ford Fusion, Peugeot 107, Opel Corsa и т. д. Переключения выполняли специальные механизмы — сервоприводы. Жесткие, рваные и медленные переключения вкупе с быстрым износом сцепления свели их популярность на нет и передали планку современным собратьям — роботам с двумя сцеплениями.

Большинство из них известно поименно: это Direct Shift Gearbox от VAG (Volkswagen Audi Group), Dual Clutch Transmission от Hyundai/Kia, PowerShift от Ford и т. д. Их главная особенность — наличие двух независимых сцеплений: пока одна передача ведет автомобиль, другая уже включена и ожидает своего соединения с мотором. Это существенно усложняет конструкцию узла, но позволяет избегать задержек и рывков при переключении. Более того, робот с двумя сцеплениями (а иногда даже и с одним) по способности экономить топливо легко потягается с традиционной механикой!

Бесступенчатые трансмиссии (CVT)

Наиболее популярная бесступенчатая трансмиссия в автомобилестроении — вариатор, или CVT (Continuously Variable Transmission — в пер. с англ. «постоянно изменяющаяся передача»). В отличие от коробок, рассмотренных ранее, фиксированных передач у вариатора нет. Для транслирования мощности от мотора к колесам используется ремень (или цепь), который вращается между двумя шкивами, то есть колесами с выемками-желобами, предназначенными для «надевания» этого ремня. Один из шкивов приводится в движение мотором и потому называется ведущим, а другой — ведомым.

В зависимости от скорости диаметр шкивов меняется и передаточные числа меняются планомерно, без переключений, свойственных ступенчатым коробкам:

Первым серийным автомобилем с вариатором считается DAF 600, которому недавно исполнилось 60 лет.

Устройство и принцип работы механической коробки переключения передач (МКПП)

Двигатели внутреннего сгорания, как бензиновые, так и дизельные, имеют достаточно узкий рабочий диапазон. Механическая коробка передач нужна для обеспечения оптимального режима работы силового агрегата.

Трансформации передаточного соотношения осуществляется вручную, в большинстве случаев переводом рычага из одного положения в второе. Для обеспечения переключений производится разрыв потока мощности при помощи механического сцепления.

Экскурс в историю

На первых машинах не было привычного для нас редуктора с зубчатыми передачами, упрочнение на ведущие колеса передавалось ремнем. Такое устройство применял Карл Бенц — для повышения скорости водителю нужно было перекинуть кольцо с одной пары шкивов на другую. Шестеренки в трансмиссии в первый раз применил Вильгельм Майбах, в машинах его конструкции были механические коробки.

Передача крутящего момента от нее на ведущие колеса осуществлялась при помощи металлической цепи. Соосная коробка в начале 20 века показалась на машинах Луи Рено, что кроме этого есть изобретателем карданного вала.

На первых порах в автомобилестроении преобладала разнесенная компоновка агрегатов, при которой редуктор размешался раздельно от силового агрегата. Передача крутящего момента в них происходила через особый вал, как было на модели BMW 501.

Механические коробки первых выпусков были сверхсложными, управление ими потребовало больших хороших навыков и усилий. Во второй половине 20-ых годов двадцатого века американский инженер Шарль Кетеринг из Дженерал моторс внес предложение устройство для синхронизации. Первая успешная коробка, снабженная таким механизмом, была установлена на автомобиле «Корвет».

На европейском континенте фаворитом в разработке трансмиссий стала компания ZF.

Прочно закрепившееся наименование МКПП имеет следующую расшифровку сокращения -механическая коробка переключения передач. Ранее в заглавии под первой буквой П понималось слово перемены, но со временем оно было заменено на более подходящее по смыслу. Сокращенное наименование механической коробки в технических описаниях довольно часто фигурирует с числом, обозначающим количество ступеней.

Современная МКПП имеет достаточно идеальное устройство, снабжающее, кроме переключения передач в движении, исполнение последовательности функций:

обеспечение перемещения автомобиля задним ходом;
разобщение трансмиссии и трудящегося двигателя автомобиля на протяжении краткосрочных остановок;
наличие нейтрального положения коробки разрешает делать пуск двигателя.

Машины, оснащенные для того чтобы рода трансмиссиями, при других равных показателях экономичнее автомобилей с автоматической трансмиссией.

Принцип работы МКПП

Начало перемещения автомобили, медленная езда по нехорошей дороге приводит к большому сопротивлению. Автомобилю с механической коробкой передач в таком режиме требуется максимально громадный крутящий момент.

КПП наряду с этим делает функции понижающего редуктора а также при громадных оборотах транспортное средство двигается с довольно малый скоростью. По окончании прекращения разгона шофер переключает режим, и частота вращения коленвала снова возвращается в оптимальный диапазон.

Равномерное перемещение по плоскости требует меньших упрочнений, каковые и обеспечиваются повышенными передачами.

Принцип работы механической коробки передач пребывает в создании соединений между ведущим (входным) валом и ведомым (выходным) через сочетания шестеренок с различным числом зубьев. Это разрешает подстраивать трансмиссию под изменяющиеся условия перемещения транспортного средства.

Для чайников, как принято именовать неспециалистов, принцип работы механической коробки передач возможно растолковать практически кратко. Устройство снабжает обычную работу двигателя за счет трансформации числа оборотов, увеличивая либо уменьшая упрочнение на ведущих колесах. Это разрешает удерживать наилучший режим работы силового агрегата при трогании с места, снижении и разгоне скорости.

Таковой принцип работы МКПП сохраняется у всех автомобилей: и с полным, и с задним, и с передним приводом. Устройство трансмиссии в каждом из случаев имеет собственные особенности, но наряду с этим главные их назначение и элементы конструкции сохраняются. Перемена передаточного числа является следствием введения в воздействие определенной комбинации из шестеренок с различным числом зубьев.

Эти соотношения для каждого двигателя подбираются индивидуально в ходе расчетно-натурных испытаний и конструкторских работ. Наряду с этим учитывается множество факторов и, первым делом, параметры двигателя. Физический принцип работы МКПП наряду с этим остается неизменным, шофер руководит трансформацией режима вручную методом переведения рычага из одного положения в второе.

Видео — механическая коробка передач, принцип работы для чайников:

Наглядное представление о принципе работы МКПП возможно взять по окончании просмотра видео ролика. Схематическое анимированное изображение идеально демонстрирует сотрудничество подробностей между собой. Такие материалы снабжают познание происходящих процессов, в особенности при переключении режимов работы.

Устройство

Конструкция МКПП мало изменилась с того времени, как были сделаны и запатентованы главные ее элементы. Механическая коробка переключения передач складывается из узлов и следующих деталей:

картер;
входной, промежуточный валы и выходной;
синхронизаторы;
ведущих и ведомых шестерней;
механизма переключения передач.

Собранные в едином корпусе подробности взаимодействуют между собой, снабжая передачу крутящего момента. Устройство механической коробки передач зависит от количества и особенностей конструкции валов — по этому показателю они делятся на двух- и трех вальные. Последняя компоновка именуется соосной и в технической литературе ее принято именовать хорошей.

блоки и Валы шестерней

В таковой конструкции ведущий и ведомый валы размещены картере коробки друг за другом. В хвостовике первичного вала установлен подшипник, на что опирается финиш вторичного. Отсутствие твёрдой связи разрешает им вращаться независимо друг от друга с различной частотой и в различном направлении.

Ниже под ними находится промежуточный вал, передача упрочнения происходит через блоки шестерней установленных на указанные подробности.

С целью понижения шумности редуктора, шестерни в нем делаются косозубые. При изготовлении данных подробностей употребляется твёрдая совокупность допусков, и громадное внимание уделяется качеству обработки сопрягаемых поверхностей.

На ведущем валу хорошей механической коробки жестко закреплено пара шестерней различного диаметра и соответственно с различным числом зубьев. В отдельных случаях узел делается цельным, что снабжает ему большую прочность.

Шестерни на вторичном валу смогут устанавливаться двумя методами:

подвижно на шлицах;
фиксировано на ступицах.

Соединение с ведущим валом в первом варианте является следствием продольного перемещения ведомой шестерни по шлицам до вхождения в зацепление в ведущей. Такая схема отличается надёжностью и простотой и взяла достаточно широкое распространение.

В второй конструкции продольное перемещение подробностей исключается и соединение происходит при помощи скользящей муфты.

Видео — как происходит передача крутящего момента в МКПП:

Угловые скорости ведущего вала и ведомого уравниваются при помощи особого устройства, что именуется синхронизатором. В коробках передач спортивных машин либо автомобилей особого назначения вместо данных узлов смогут употребляться кулачковые муфты.

Механизмы управления

За всю историю развития автотранспорта было создано множество уникальных конструкций. Громаднейшее распространение взяла компоновка, применяемая в современных агрегатах.

Управление механической коробкой передач осуществляется особой конструкцией, складывающейся из следующих элементов:

рычага;
приводов;
ползунов;
вилки;
замка;
муфты переключения передач.

Трансформации режимов работы агрегата производится водителем методом перемещения рычага из одного положения в второе. Через приводы задействуются ползуны. Защитой от одновременного включения есть особый блокирующий механизм – замок.

В трехходовых коробках он делает неосуществимым перемещение двух ползунов при перемещении третьего.

Данный узел приводит в воздействие вилку переключения передач, которая приводит к смещению муфты. Эта подробность представляет собой толстостенное кольцо со шлицами на внутренней поверхности. Они находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом ведомого вала, по которому муфта перемещается на протяжении него.

Подобные шлицы имеются и на боковой поверхности ведомой шестерни.

При переключении передач рычаг сначала переводится в нейтраль, из которой производится выбор нужного режима. За это время синхронизатор сглаживает угловые скорости, и шестерня блокируется муфтой. Крутящий момент с первичного вала передается на вторичный и потом через основной редуктор на ведущие колеса.

Синхронизатор снабжает безударное переключение, наряду с этим время его срабатывания не превышает нескольких сотых долей секунды.

Видео — устройство сцепления и аккумуляторная, наглядный рассказ от компании Тойота:

Мягкость работы механической коробки передач сильно зависит от общего состояния подробностей и, в особенности, данного узла.

Синхронизатор представляет собой медное кольцо с зубчатым венцом на внутренней стороне. При перемещении муфты она сперва прижимает подробность к конусной поверхности на боковине ведомой шестерни, появившейся наряду с этим силы трения достаточно для выравнивания частоты вращения валов. По окончании синхронизации происходит блокировка зубчатого колеса муфтой переключения.

Как переключать скорости на механической коробке передач

Эксплуатация машин с МКП и управление ими имеет множество изюминок, каковые нужно знать водителю. Появляется закономерный вопрос: как пользоваться механической коробкой передач? Обучение этому начинается на протяжении обучения в автошколе, начиная от показа инструктором до наработки автоматического навыка в переключении передач.

Как переключать скорости на механической коробке передач в большинстве случаев указано на схеме, нанесенной на наружную поверхность рукоятки рычага. В целом процесс выглядит следующим образом:

шофер выжимает сцепление левой ногой;
рукой переводит рычаг из одного положения в второе;
медлено отпускает педаль сцепления и медлено нажимает на акселератор.

Переключения передач у механической коробки осуществляется в соответствии со схемой, которая указывается в техдокументации к автомобилю. Умелые водители советуют придерживаться нижеприведенных правил, каковые разрешат расширить ресурс агрегата:

применение прямой передачи (в большинстве случаев четвертой) разрешит существенно уменьшить потребление горючего;
переключение скоростей на механической коробке передач направляться делать строго в соответствии с созданной производителем инструкцией;
включение задней передачи создавать лишь по окончании полной остановки автомобиля;
педаль сцепления выжимается скоро и до упора ее в пол, отпускать же направляться медлено без рывка;
на обледенелой либо мокрой дороге перемещение накатом недопустимо;
при прохождении поворотов не рекомендуется создавать переключений передач;
действенным на свободной дороге есть приемом торможения двигателем методом последовательного понижения передачи до минимальной;
периодический контроль уровня масла в коробке и своевременная замена в ходе техобслуживания обеспечит повышение ее ресурса.

Видео — рекомендации как переключать скорости на механической коробке передач:

Освоение приемов управления автомобилем требует постоянной практики. Действия инструктора продемонстрированы в небольших подробностях, наблюдение за ними разрешит организовать верные мышечные реакции у начинающего водителя.

Масло для механической коробки передач

Техобслуживание агрегатов трансмиссии производится в соответствии с сервисной книжкой. В большинстве коробок МКПП замена эксплуатационной жидкости осуществляется через каждые 50-60 тысяч км пробега. За данный период в ней накапливаются продукты износа и теряются смазывающие особенности.

При ТО направляться лить особое трансмиссионное масло для механической коробки передач, указанное в управлении по эксплуатации. Особенно это относится автомобилей зарубежного производства, использование несоответствующего масла может привести к износу а также поломке агрегата.

Для ответа на вопрос какое масло в МКПП направляться ознакомиться с записями в сервисной книжке, где делаются отметке о марке технической жидкости.

Эксперты советуют применять один ее вид при замене, что разрешит свести к минимуму негативное действие на резиновые сальники. Замена масла в МКПП процедура несложная и может осуществляться самостоятельно без привлечения экспертов из автотехцентров. Это разрешит снизить затраты на эксплуатацию автомобиля.

Механическая коробка передач отличается простотой конструкции и, как следствие, высокой надежностью. В Европе практически 80 процентов автомобильного парка оснащены МКПП, у нас их часть еще выше.

Кроме высокой надежности, водителей завлекают и такие преимущества, как меньший расход горючего при однообразных чертях двигателя. Неудобство, которое связано с необходимостью ручного переключения передач, делается незаметным по мере выработки автоматизма действий.

В соответствии с отзывам обладателей Пежо 308, им нравится руководить автомобилем, укомплектованным механической коробкой передач.

Комфортно вести поиск запчастей по VIN коду автомобиля (как), но не всегда это происходит в онлайн режиме.

Об автомобиле Renault Sandero Stepway New (http://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/auto/renault/sandero-stepvej.html) сообщено большое количество лестных слов.

Видео — как переключать скорости на механической коробке передач:

В обязательном порядке к прочтению:

Механическая коробка передач — как она трудится?

Статьи как раз той тематики,которой Вы интересуетесь:

Типы автоматических принцип и коробок передач их работы
В помощь автолюбителю Выбирая тип коробки передач — механика либо автомат, мы руководствуемся не только условиями эксплуатации и финансовыми соображениями автомобиля, но и собственными…
Что это такое автоматическая коробка передач (АКПП) и принцип её работы
Двигатели внутреннего сгорания не могут обеспечить перемещение автомобиля в различных режимах без особых устройств, изменяющих частоту вращения коленчатого вала. На части транспортных средств…
Роботизированная коробка передач: принцип работы, отличия, вождение
В помощь автолюбителю Многие вычисляют и, кстати, в полной мере обоснованно, что прогрессом движет не что иное, как простая людская лень. Как раз исходя из этого многие автомобильные инженеры…
Сравнение автоматической и механической коробки передач
В помощь автолюбителю Прогресс людской цивилизации быстро усиливается , и, дабы соответствовать времени, многим людям было нужно ускорить собственный темп судьбы, воспользовавшись…
Какие конкретно бывают коробки передач
на данный момент в мире существует воистину огромное количество самых разнообразных коробок передач, одни из которых ориентированы на большую проходимость, а другие на большую скорость ,…

Устройство механизма фиксации кпп. Механическая коробка переключения передач, устройство, принцип работы

Трансмиссия современного автомобиля порой имеет более сложную конструкцию, чем двигатель. Она делает работу мотора гибче и адаптирует крутящий момент к условиям движения. Несмотря на появление разных суперсовременных автоматических и роботизированных трансмиссий с электронным управлением, механическая коробка передач всегда была и будет генералиссимусом трансмиссии, и ключом к пониманию принципа работы любой сложной КПП.

Зубчатая теория

Вначале стоит определить основные понятия и предназначение каждой шестеренки в простейшей коробке передач, тогда и любая сложная конструкция не будет казаться высшей математикой. Все понимают, что механическая коробка передач нужна в автомобиле для изменения передаточного отношения оборотов коленвала мотора к количеству оборотов ведущих колес в конечном итоге. Также КПП служит для изменения направления вращения выходного вала.

Теперь немного цифр, чтобы все стало по местам. Диапазон рабочей частоты оборотов двигателя внутреннего сгорания находится в пределах от 400 до 5-8 тысяч оборотов в минуту. Причем максимальный крутящий момент, который он способен отдать, достигается совсем не на каждой частоте, а в среднем, в пределах 3-4 тысяч оборотов. В других диапазонах двигатель не способен выдавать высокий крутящий момент.

Скорость же вращения ведущего колеса машины составляет примерно 1600-1900 об/мин, следовательно, для синхронизации работы двигателя с ведущими колесами необходим механизм, который будет максимально эффективно подстраивать скорость вращения колес к оборотам двигателя. На практике получается наоборот, тем не менее этим механизмом стала механическая коробка передач со ступенчатой передачей крутящего момента.

Основы конструкции трехвальной КПП

Любая традиционная коробка передач с механическим типом управления конструктивно состоит из таких элементов:

КПП может иметь трехвальную конструкцию или двухвальную. Вращение коленвала передается на КПП при помощи сцепления, которое временно разъединяет двигатель и первичный вал КПП. Первичный и вторичный валы на двухвальной конструкции расположены соосно, но не соединены между собой. Вращение от первичного вала передается посредством промежуточного вала, он входит в зацепление с вторичным.

Принцип работы КПП

Первичный вал имеет одно зубчатое колесо, которое жестко закреплено на нем и передает момент на промежуточный вал. Вторичный же вал имеет целый блок разных шестерен, они могут как свободно вращаться, так и быть жестко зафиксированы на нем с помощью специального механизма. Нa современных автомобилях применяются только косозубые зубчатые соединения, поскольку они менее шумны, чем прямозубые.

Переключение и выбор нужной пары шестерен для передачи наиболее подходящего крутящего момента для конкретных условий движения, осуществляется при помощи вилок переключения, они приводятся в движение селекторным механизмом управления. Механизм переключения передач перемещается вдоль и в поперечном направлении при помощи рычага КПП. Он может быть расположен непосредственно на картере КПП, а может быть вынесен отдельно и фиксироваться на кузове машины или иногда на рулевой колонке.

В этих случаях применяют кулисную конструкцию привода механизма переключения. Весь принцип работы коробки передач основан только на зубчатом зацеплении косозубыми шестернями, а смазываются они трансмиссионным маслом, которое залито в картер коробки передач.

Принцип работы двухвальной КПП схож с трехвальной конструкцией, с одной только разницей. В конструкции нет промежуточного вала, а первичный и вторичный валы расположены параллельно. И еще одно принципиальное различие — вращение передается только одной парой зубчатых колес, в то время, как в трехвальной конструкции вращение передается при помощи третьей шестерни на промежуьочном валу. Еще одно конструктивное отличие заключается в том, что в двухвальной КПП не может быть прямой передачи. То есть передаточного отношения 1:1.

Задняя передача. которая вращает вторичный вал в сторону, противоположную вращению коленвала, осуществляется при помощи отдельной шестерни на собственном валу. Такая же схема задней передачи реализована в трехвальной КПП. Передачи в двухвальной КПП переключаются при помощи штока, а не вилки. Шток толкает нужную шестерню, она входит в зацепление с парной и фиксируется на валу специальным фиксатором. В двухвальных коробках, как правило, дифференциал скомпонован в одном корпусе с КПП.

В общих чертах, так работает механическая коробка передач двухвального и трехвального типа. Не хрустите шестернями, и удачи всем в дороге.

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

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

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.

Сцепление

Механическая коробка работает в паре со сцеплением. Этот узел позволяет временно разъединять мотор от трансмиссии. Такая операция дает возможность безболезненно переключить передачи (ступени) не выключая обороты двигателя.

Блок сцепления необходим, так как через МКПП проходит значительный крутящий момент.

Шестерни и валы

В любой КПП традиционной конструкции располагаются параллельно оси валов, на которых базируются шестерни. Общий корпус принято называть картером. Наиболее популярными являются трехвальные и двухвальные компанийки.

В трехвальных имеется три вала:

первый – ведущий;
второй – промежуточный;
третий – ведомый.

Первый вал соединен со сцеплением, на его поверхности нарезаны шлицы, по которым перемещается ведомый диск сцепления. С этой оси вращение передается на промежуточную ось, жестко соединенную с шестерней первичного вала.

Ведомый вал МКПП имеет специфическое расположение. Он соосен с ведущим и соединен с ним через подшипник, находящийся внутри первого вала. За счет этого обеспечивается их независимое вращение. Блоки шестеренок с ведомой оси не имеют жесткой фиксации с ним, а также шестерни разграничены специальными муфтами-синхронизаторами. Последние как раз жестко сидят на ведомом валу, но способны перемещаться вдоль оси по шлицам.

Торцы муфт оснащены зубчатыми венцами, способными соединяться с такими же венцами, расположенными на торцах шестерен ведомого вала. Современное устройство коробки передач предполагает наличие таких синхронизаторов на всех передних передачах.

Во время включения нейтрального режима происходит свободное вращение шестерен, а все муфты-синхронизаторы находятся в разомкнутом положении. Когда водитель выжмет сцепление и переключит рычаг на одну из ступеней, то в это время вилка в КПП перемещает муфту в зацепление со своей парой на торце шестерни. Так шестеренка жестко фиксируется с валом и не прокручивается на нем, а обеспечивает передачу вращения и усилия.

В большинстве МКПП применяются шестерни с косым зубом, способные выдерживать большие усилия, чем прямозубые, также они менее шумные. Изготавливаются они из высоколегированной стали, после чего проводится закалка на ТВЧ и нормализация для снятия напряжений. За счет этого обеспечивается максимальный срок службы.

Для двухвальной коробки также предусмотрено соединение ведущего вала с блоком сцепления. В отличие от трехосной конструкции на ведущей оси располагается блок из шестеренок, а не одна. Промежуточного вала нет, а параллельно ведущему идет ведомый вал. Шестерни на обеих осях свободно вращаются и находятся все время в зацеплении.

Ведомый вал оснащен жестко закрепленной ведущей шестеренкой главной передачи. Между остальными шестеренками располагаются синхронизационные муфты. Такая схема механической коробки передач в плане работы синхронизаторов схожа с трехвальной схемой. Разница заключается в отсутствии прямой передачи, и в том, что каждая ступень имеет лишь одну пару соединенных шестеренок, а не две пары.

Двухвальное устройство механической коробки передач имеет больший КПД, чем трехвальное, однако, имеет ограничение по повышению передаточного числа. За счет такой особенности конструкция применяется лишь в легковых автомобилях.

Синхронизаторы

Все современные механические коробки переключения передач оснащены синхронизаторами. Без них на машинах приходилось делать двойной выжим, чтобы окружные скорости шестерен сравнялись, и обеспечилась возможность переключения ступеней. Также синхронизаторы не ставятся на КПП с большим числом передач, иногда до 18 ступеней, характерным для спецтехники, так как это технически невозможно. Для быстроты переключения скоростей спортивные авто могут в МКПП не иметь синхронизаторов.

Синхронизатор МКПП

Легковые автомобили, используемые большинством водителей, оснащены синхронизаторами, так как работает коробка передач автомобиля без них менее дружелюбно. Эти элементы обеспечивают бесшумность эксплуатации и выравнивание скоростей шестеренок.

Внутренний диаметр ступицы имеет шлицевые пазы, благодаря которым осуществляется перемещение вдоль оси вторичного вала. При этом такая жесткость обеспечивает передачу больших усилий.

Работает синхронизатор таким способом. Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Работа синхронизаторов

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

Процесс переключения передач

За процедуру переключения отвечает соответствующий механизм. Для автомобилей, имеющих задний привод, рычаг устанавливается непосредственно на корпусе МКПП. Весь механизм прячется внутри корпуса агрегата, а ручка переключения непосредственно управляет им. Такое расположение имеет свои достоинства и недостатки.

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

Машины с передним ведущим мостом оборудуются рычагом переключения передач в таких местах:

напольно между водительским и передним пассажирским креслом;
на рулевой колонке;
в районе панели приборов.

Дистанционное управление коробкой для переднеприводных авто осуществляется при помощи тяг или кулис. У такой конструкции также есть свои особенности.

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

меньшая долговечность;
со временем могут появляться люфты;
требуется периодическая квалифицированная регулировка тяг;
четкость менее точная, в отличие от расположения непосредственно на корпусе.

Хотя существуют различные приводы для механизма включения/выключения передач, но сам механизм в большинстве КПП имеет схожую конструкцию. В его основе подвижные штоки, которые находятся в крышке корпуса, а также вилки, жестко зафиксированные на штоках.

Механизм переключения передач Лада Гранта

Вилки полукругом входят в проточку муфты синхронизатора. Дополнительно в МКПП располагаются приспособления, которые уберегут механизм от недовключения либо от самовольного выхода из зацепления шестерен, а также от одновременной активации двух ступеней.

Преимущества и недостатки механических коробок передач

Все типы механизмов обладают своими достоинствами и недостатками. Рассмотрим их у МКПП.

Достоинства :

конструкция обладает наименьшей стоимостью при сравнении с аналогами;
в отличие от гидромеханической имеет меньшую массу и более высокий КПД;
не нуждается в особых условиях охлаждения по сравнению с автоматическими КПП;
среднестатистическое авто с МКПП обладает более экономичными параметрами и динамикой разгона в отличие от среднего автомобиля с АКПП;
простота и инженерная отработанность конструкции;
высокая степень надежности и большой эксплуатационный ресурс;
не нуждается в специфическом обслуживании и дефицитных расходных либо ремонтных материалах;
водитель имеет более широкий диапазон использования техник вождения в экстремальных условиях гололедицы, бездорожья и т.д.;
авто легко заводится толканием и может буксироваться с любой скоростью и на любое расстояние;
есть техническая возможность полного разобщения мотора и трансмиссии в отличие от гидромеханической АКПП.

Недостатки :

для переключения передачи используется полное разобщение силовой установки и трансмиссии, что сказывается на времени операции;
необходимы специфические навыки вождения для обеспечения плавности переключения передач;
неспособность плавного переключения передаточного отношения, так как количество ступеней ограничено обычно числом от 4 до 7;
невысокий ресурс узла сцепления;
у водителя при длительном управлении автомобилем с МКПП появляется большая утомляемость, чем при езде на «автоматической» трансмиссии.

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%.

Механическая коробка передач (сокращенное название МКПП) пока остается самым распространенным устройством, изменяющим крутящий момент двигателя. Свое название коробка получила от механического (ручного) способа переключения передач.

Трехвальная механическая коробка передач

Механическая коробка передач относится к ступенчатым коробкам, т.е. крутящий момент в ней изменяются ступенями. Ступенью (или передачей) называется пара взаимодействующих шестерен. Каждая из ступеней обеспечивает вращение с определенной угловой скоростью или, другими словами, имеет свое передаточное число.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Разные ступени коробки передач имеют разные передаточные числа. Низшая ступень имеет наибольшее передаточное число, высшая ступень – наименьшее.

В зависимости от числа ступеней различают четырехступенчатые, пятиступенчатые, шестиступенчатые коробки передач и выше. Наибольшее распространение на современных автомобилях получила пятиступенчатая коробка передач.

Устройство трехвальной механической коробка передач

Трехвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного), промежуточного, ведомого (вторичного) валов, на которых размещены шестерни с синхронизаторами. В конструкцию коробки также входит механизм переключения передач. Все элементы размещены в картере (корпусе) коробки передач.

Схема трехвальной механической коробки передач

ведущий вал
крышка подшипника
выключатель света заднего хода
манжета ведущего вала
задний подшипник ведущего вала
шестерня привода промежуточного вала
сапун
шестерня III передачи
передний картер
шестерня I передачи
шестерня заднего хода
штоки переключения передач
шарик-фиксатор
пружина
рычаг переключения
защитный уплотнитель
колпак рычага
корпус рычага переключения
задний картер
ведомый вал
манжеты удлинителя заднего картера
втулка
шестерня привода спидометра
привод спидометра
задний подшипник промежуточного вала
шестерня V передачи
болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода
промежуточный вал
маслозаливная пробка

Ведущий вал обеспечивает соединение со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Крутящий момент от ведущего вала передается через соответствующую шестерню, находящуюся с ним в жестком зацеплении.

Промежуточный вал расположен параллельно первичному валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.

Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Технически это осуществляется за счет торцевого подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и поэтому свободно вращается на нем. Блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а также шестерня ведущего вала находятся в постоянном зацеплении.

Между шестернями ведомого вала располагаются синронизаторы (другое название — муфты синхронизаторов). Работа синхронизаторов основана на выравнивании (синхронизации) угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. Синхронизаторы имеют жесткое зацепление с ведомым валом и могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах.

Механизм переключения трехвальной коробки передач обычно располагается непосредственно на корпусе коробки. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Для предотвращения одновременного включения двух передач механизм оснащен блокирующим устройством. Механизм переключения передач может также иметь дистанционное управление.

Картер коробки передач служит для размещения конструктивных частей и механизмов, а также для хранения масла. Картер изготавливается из алюминиевого или магниевого сплава.

Принцип работы трехвальной МКПП

При нейтральном положении рычага управления крутящий момент от двигателя на ведущие колеса не передается. При перемещении рычага управления, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора. Муфта обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. После этого, зубчаты венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Коробка передач осуществляет передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Движение задним ходом обеспечивается соответствующей передачей коробки. Изменение направления вращения осуществляется за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси.

Устройство двухвальной механической коробки передач

Двухвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного) и ведомого (вторичного) валов с блоками шестерен и синхронизаторами. Помимо этого в картере коробки передач размещены главная передача и дифференциал.

Схема двухвальной механической коробки передач

задняя крышка картера коробки передач
ведущая шестерня V передачи
шариковый подшипник ведущего вала
ведущая шестерня IV передачи
ведущий вал
ведущая шестерня III передачи
картер коробки передач
ведущая шестерня II передачи
шестерня заднего хода
промежуточная шестерня заднего хода
ведущая шестерня I передачи
роликовый подшипник ведущего вала
сальник ведущего вала
сапун
подшипник выключения сцепления
направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления
ведущая шестерня главной передачи
роликовый подшипник ведомого вала
маслосборник
ось сателлитов
ведущая шестерня привода спидометра
шестерня полуоси
коробка дифференциала
сателлит
картер сцепления
пробка для слива масла
ведомая шестерня главной передачи
регулировочное кольцо
роликовый конический подшипник дифференциала
сальник полуоси
ведомая шестерня I передачи
синхронизатор I и II передач
ведомая шестерня II передачи
ведомая шестерня III передачи
синхронизатор III и IV передач
ведомая шестерня IV передачи
шариковый подшипник ведомого вала
ведомая шестерня V передачи
синхронизатор V передачи
ведомый вал.

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен.

Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.

С целью уменьшения линейных размеров, увеличения числа ступеней в ряде конструкций коробок передач вместо одного ведомого вала устанавливаются два и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, которая находится в зацеплении с одной ведомой шестерней — по сути три главных передачи.

Главная передача и дифференциал передают крутящий момент от вторичного вала коробки к ведущим колесам автомобиля. Дифференциал при необходимости обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, как правило, дистанционного действия, т.е. расположен отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом может осуществляться с помощью тяг или тросов. Наиболее простым является тросовое соединение, поэтому оно чаще используется в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробки состоит из рычага управления, соединенного тросами с рычагами выбора и включения передач. Рычаги в свою очередь соединены с центральным штоком переключения передач с вилками.

Под выбором передачи понимается поперечное движение рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), под включением передачи – продольное движение рычага (движение к конкретной передаче).

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

Движение рычага управления при включении конкретной передачи разделяется на поперечное и продольное. При поперечном движении рычага управления усилие передается на трос выбора передач. Тот, в свою очередь, воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг осуществляет поворот центрального штока вокруг оси и, тем самым, обеспечивает выбор передач.

При дальнейшем продольном движении рычага усилие передается на трос переключения передач и далее на рычаг переключения передач. Рычаг производит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и осуществляет блокирование шестерни ведомого вала. Крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса.

Эксплуатация механической коробки передач

Как правило, при грамотном обращении с рычагом переключения передач и периодической замене масла в коробки передач, она не напоминает о себе до конца срока службы автомобиля.

Обычно неисправности и поломки в коробке передач появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, т.е. переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением — это обернется ремонтом коробки передач. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы, да и сами валы с шестернями – «железные» до определенной степени.

Рычаг переключения передач должен переводиться спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок.

механическая;

Каждый тип КПП имеет свою, отличную от других конструкцию, свои достоинства и недостатки, исходя из которых, автолюбитель во время покупки автомобиля может отдавать предпочтение тому или иному устройству. Устройство механической коробки передач (МКПП), которое будет детально рассмотрено в данной статье, отличается своей простотой, поэтому понять принцип ее действия достаточно легко.

Механизм

Перед тем как приступить к изучению устройства механической коробки передач (МКПП) и принципов ее работы, следует подробно описать данный механизм. Механическая коробка передач – это неотъемлемая часть любого транспортного средства, оборудованного двигателем внутреннего сгорания. Ее обязательное наличие обусловлено спецификой работы современных моторов, имеющих достаточно небольшой диапазон оборотов, в пределах которого достигаются максимальные значения мощности и крутящего момента. Помимо этого любой двигатель имеет критическую величину частоты оборотов, превышение которой неизменно приводит к преждевременному износу агрегата, вплоть до выхода его из строя. Перед передачей крутящего момента на вторичный вал и на колесный привод транспортного средства МКПП меняет направление данной векторной физической величины и преобразовывает ее. Переход на каждую новую ступень в МКПП осуществляется посредством механического передвижения рычага в ту или иную позицию.

Составные части МКПП:

первичный вал;
промежуточный вал;
вторичный вал;
дополнительный вал;
картер;
синхронизаторы;
устройство переключения передач, в комплектацию которого входят замки и блокировочные механизмы;
рукоятка переключения передач.

Принцип действия

Блокировочные механизмы предотвращают возможность самопроизвольного выключения передач, в то время как замки препятствуют одновременному включению нескольких передач.

Количество ступеней и валов

Двухвальными коробками чаще всего комплектуют переднеприводные легковые машины.

Основные различия КПП с разным количеством валов:

Местонахождение валов. В двухвальной КПП валы располагаются параллельно друг другу;
Процесс осуществления передачи. В КПП с тремя валами передача создается за счет работы одной пары шестерен, в трехвальной – за счет взаимодействия двух пар;
Прямая передача. Двухвальная КПП не имеет прямой передачи.

В остальном устройство МКПП существенных отличий в конструкции и в принципе работы не имеет.

Видео

Принцип работы МКПП наглядно показан в следующем видеоматериале:

предоставила нам конструктор «FischerTechnik», схематично показывающий принцип работы механической коробки передач, и мы даже смогли его собрать. Обратим особое внимание на то, что он передает лишь самые базовые свойства, совершенно не учитывая ряд явлений, происходящих в реальной автомобильной КПП: в нем нет ни муфт, ни вилок, ни синхронизаторов, а выбор передачи реализуется посредством перемещения собственно первичного вала. Если бы это была реальная металлическая «механика», она прожила бы совсем недолго, разлетевшись уже после нескольких десятков переключений. Тем не менее, взглянув на эту маленькую бесстрашную «коробочку передачек», лихо подтыкающую их без синхронизации в неподвижный вторичный вал, можно увидеть и понять основное предназначение агрегата: давать возможность менять передаточное отношение при помощи шестерней различного размера. А это уже что-то.

Конструктор FischerTehnik, демонстрирующий принцип работы МКПП

Изобретая велосипед

Начиная повествование о коробке передач, стоит вкратце разобраться – а зачем вообще она нужна? Ведь всем известно, что главное в машине – двигатель, так неужели нельзя напрямую передать выполняемую им работу на колеса, не выдумывая сложных схем с кучей шестерней, третьей педалью в салоне и рычагом, который надо постоянно ворочать? К сожалению, нет.

Для ответа на этот очевидный вопрос лучше всего посмотреть на велосипед, точнее, его эволюцию. Простейший вариант представляет собой две звездочки, связанные цепной передачей. Вращая одну – ведущую – звездочку при помощи педалей, наездник приводит в движение вторую – ведомую, связанную непосредственно с колесом, таким образом вращая его. Велосипед движется вперед, все счастливы и довольны. По крайней мере, были до определенного момента – до тех пор, пока велосипед служил для перемещения по относительно ровным и горизонтальным поверхностям. Внезапно выяснив, что порой на пути встречаются подъемы, рыхлые грунты и прочие неудобства, люди задумались об усовершенствовании конструкции. Результатом стало как раз то, что можно назвать прообразом механической коробки передач – наборы звездочек спереди и сзади, позволяющие изменять передаточное отношение.

Передаточное отношение – частное, получаемое при делении скорости ведущей звезды на скорость ведомой, то есть количества их оборотов. Оно обратно передаточному числу, которое рассчитывается как отношение числа зубьев на ведомой звездочке к их числу на ведущей. Проще говоря, чем меньше ведущая звезда и больше ведомая, тем легче будет ее вращать и тем медленнее она будет двигаться. Снова вспоминаем старые велосипеды: спереди педалями приходилось вращать большую звезду, в то время как звездочка на задней втулке была маленькой. В результате, пытаясь в детстве тронуться на каком-нибудь «Урале», приходилось всем весом налегать на педали, чтобы провернуть заднее колесо. Ну а сейчас магазины изобилуют россыпью двухколесников, даже самые бюджетные из которых имеют по несколько звезд сзади и спереди. Благодаря этому можно, например, изменить набор: ведущая звездочка будет маленькой, а ведомая – большой. Тогда педали будут вращаться очень легко, но особо разогнаться не получится. Зато в горку можно будет ехать, а не тащить.

От велосипеда к автомобилю

К чему относился весь этот подробный велоликбез? Как раз к тому, зачем нужна коробка передач вообще: ведь характеристики источника энергии, будь то велосипедист или двигатель внутреннего сгорания, постоянны. Первый развивает определенную мышечную силу, ограниченную физическими возможностями, а для второго возможности выражаются количеством развиваемых оборотов. Дело в том, что в их рабочем диапазоне просто нельзя подобрать такое передаточное отношение, которое позволит и уверенно тронуться с места, и разогнаться до 150 и более километров в час. Ситуация усугубляется тем, что если у велосипедиста максимальный доступен практически «с холостых оборотов», то с ДВС ситуация иная: для его достижения обороты должны быть довольно высокими. Да и максимальная мощность, тоже немаловажная для движения, появляется в верхнем их диапазоне.

Какой из этого следует вывод? Придется прибегать к тому же приему, что и на велосипеде: изменять передаточное отношение. Между чем и чем? Сейчас разберемся.

А теперь – к самой коробке передач

Принципиально от велосипедной трансмиссии автомобильная коробка передач отличается типом привода: если в первой используется цепь, то вторая имеет в своей основе шестеренный механизм. В целом же суть у них одна: и там, и там шестерни (звезды) имеют неодинаковые размеры, обеспечивая разное передаточное отношение. Кстати, изначально, в ранних КПП они были простыми прямозубыми, а позже стали косозубыми, так как в этом случае обеспечивается более тихая их работа.

В общем виде механическая коробка передач представляет собой набор параллельных валов, на которых «нанизаны» шестерни. Их задача – передать крутящий момент с маховика двигателя на колеса. В классическом случае для этого используется либо два, либо три вала. Рассмотрим трехвальный вариант, от которого будет проще перейти к двухвальному.

Итак, в трехвальном исполнении в КПП есть первичный, вторичный и промежуточный валы. Первые два при этом расположены на одной оси, являясь будто продолжением друг друга, но независимы и вращаются отдельно, а третий физически располагается под ними. Первичный вал короткий: одним концом он через сцепление соединен с маховиком двигателя, то есть принимает с него крутящий момент, а на втором конце расположена одна-единственная шестерня, передающая этот момент дальше, на промежуточный вал. Он, как мы помним, находится ниже ведущего и представляет собой уже длинный стержень с шестернями на нем. Их количество совпадает с количеством передач, плюс одна для соединения с первичным валом.

Закреплены шестерни на промежуточном валу жестко, зачастую они вытачиваются из единой металлической заготовки. Их можно назвать ведущими (хоть и приводятся в движение они через первичный вал). Постоянно вращаясь, они передают крутящий момент на ведомые шестерни вторичного вала (их здесь, кстати, уже ровно столько же, сколько передач). Этот третий вал схож с промежуточным, но главное отличие в том, что шестерни на нем являются подвижным элементом: они не связаны с валом жестко, а нанизаны на него и вращаются на подшипниках. Их продольное перемещение при этом исключено, они расположены строго напротив шестерней промежуточного вала и вращаются вместе с ними (хотя существует и другой вариант, когда шестерни могут двигаться вдоль вала). Одним концом вторичный вал, как мы помним, обращен к первичному, а второй служит уже непосредственно для передачи крутящего момента на колеса – например, через кардан и редуктор заднего моста.

Итак, мы получили конструкцию, где первичный вал при сомкнутом сцеплении вращает промежуточный, а тот – одновременно все шестерни на вторичном валу. Однако сам вторичный вал по-прежнему неподвижен. Что нужно сделать? Включить передачу.

Включаем передачу

Включение передачи означает соединение одной из шестерней вторичного вала с ним самим, чтобы они начали вращаться вместе. Осуществляется это так: между шестернями располагаются специальные муфты, которые могут перемещаться вдоль вала, но вращаются вместе с ним. Они выполняют роль «замков», при помощи зубчатых венцов на своих соприкасающихся торцах жестко соединяющих вал с шестерней, к которой примыкает муфта. Она приводится в движение вилкой – этакой «рогаткой», которая, в свою очередь, соединена с рычагом КПП – тем самым, которым орудует водитель. Привод КПП может быть разным: рычажным (с использованием металлического вала), тросовым и даже гидравлическим (такой используют на грузовиках).

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача

Теперь картинка более-менее сложилась: передвинув муфту к одной из шестерней вторичного вала и замкнув их, мы добиваемся вращения вала и, соответственно, передачи крутящего момента на колеса. Но тут есть еще несколько «фишек», о которых нужно упомянуть.

Синхронизаторы

Для начала представим себе переключение передачи при движении автомобиля. Муфта, отходя от шестерни, разблокирует ее и пойдет к соседней (либо же в дело вступит другая муфта, между другими шестернями). Казалось бы, никаких проблем тут нет… Однако все не так гладко: ведь муфта (и, соответственно, вторичный вал) теперь имеет одну скорость вращения, заданную предыдущей ведомой шестерней, а шестерня следующей передачи – другую. Если просто резко совместить их, произойдет удар, который, хоть и моментально уравняет скорости, ничего хорошего не принесет: во-первых, шестерни и их зубья могут банально повредиться, а во-вторых, переключать передачи таким образом – вообще не лучшая затея. Как же быть? Ответ прост: перед включением передачи скорости движения шестерни и муфты нужно синхронизировать.

Для этих целей используются детали, именуемые – внезапно – синхронизаторами. Принцип их работы прост настолько же, насколько и их название. Для синхронизации скоростей двух вращающихся узлов используется самое простое решение: сила трения. Перед тем, как войти в зацепление с шестерней, муфта подходит к ней вплотную. Контактная часть шестерни имеет коническую форму, а на муфте расположен ответный конус, на котором установлено бронзовое кольцо (или несколько колец, так как эти детали, как можно понять, подвергаются основному износу). Прижимаясь к зубчатому колесу через эту «прокладку», муфта разгоняет или тормозит его до своей скорости. Далее все идет уже как по маслу: поскольку теперь две детали неподвижны относительно друг друга, муфта легко, плавно, без рывков и толчков входит в зацепление с шестерней посредством зубчатых венцов, расположенных в зоне сопряжения, и они продолжают движение вместе.

Прямая и повышающая передачи

Переходим к следующему пункту. Представим себе, что, постепенно разгоняясь, мы достигли такой скорости движения автомобиля, при которой двигатель в состоянии обеспечить то, о чем мы говорили в самом начале, – непосредственное вращение колес без помощи дополнительных шестерней. Какое решение этой задачи будет наиболее простым? Вспоминая, что первичный и вторичный вал в трехвальной КПП располагаются на одной оси, мы приходим к простому выводу: нужно соединить их напрямую. Таким образом мы добиваемся желаемого результата: скорость вращения маховика двигателя совпадает со скоростью вращения вторичного вала, непосредственно передающего крутящий момент на колеса. Идеально! При этом передаточное отношение, очевидно, составляет 1:1, поэтому такая передача называется прямой.

Двухвальные коробки передач

Как мы и обещали, от трехвальной КПП перейдем к двухвальной. На самом деле различий в их устройстве и работе – минимум. Главное заключается в том, что промежуточный вал отсутствует, а его роль в полном объеме берет на себя первичный. На нем располагаются неподвижные шестерни, и он же напрямую передает крутящий момент на вторичный вал.

Также из несоосного расположения вторичного вала относительно первичного проистекает второе отличие двухвальной КПП: отсутствие прямой передачи в силу банальной физической невозможности жестко соединить напрямую эти два вала. Это, конечно, не мешает подобрать передаточное отношение повышенных передач таким образом, чтобы оно стремилось к значению 1:1, но привод в любом случае будет осуществляться через шестерни со всеми сопутствующими этому потерями.

Из явных плюсов двухвальной коробки можно отметить ее компактность по сравнению с трехвальной, но из-за отсутствия промежуточного ряда шестерней сокращается вариативность подбора передаточных отношений. Таким образом, ее можно использовать там, где меньший вес и размеры играют большую роль, чем высокий крутящий момент и широкий диапазон передаточных чисел.

Вместо заключения

Разумеется, в этом материале мы оставили за бортом некоторые технические тонкости и нюансы. Точное устройство синхронизаторов с сухарями, пружинами, шариками и стопорными кольцами, особенности эксплуатации несинхронизированных КПП, различия и преимущества существующих типов привода муфт включения передач – все это было сознательно оставлено в стороне, чтобы не перегружать детальной информацией тех, кто только пытается разобраться в принципах работы «механики». Как раз для такой аудитории этот текст и написан – вряд ли человек, знакомый с внутренним устройством коробки передач, почерпнет из него что-то новое. А вот для новичков, желающих узнать, что же там, на другом конце салонного рычага МКПП, статья может быть полезна. Ведь знания дают не только теоретическую подкованность – теперь многим станет ясно и то, как правильно эксплуатировать свой автомобиль: почему не стоит включать передачи, не предназначенные для движения на выбранной скорости, почему не стоит торопиться в переключениях или изображать с «секвенталкой» при эксплуатации гражданского автомобиля в обычных городских условиях, почему все же нужно менять масло не только в двигателе, но и в коробке передач. И если кто-то задумается или сделает для себя новые выводы – значит, все это было написано не зря. А это, как известно, самое важное.

Ну как, теперь понятно, как работает МКПП?

Simu-Stick: как сохранить «ручную» коробку передач | Особенность

Снижение ставок не повлияло на наш энтузиазм в отношении автомобилей с ручным переключением передач. Дело в том, что наш последний мозговой штурм может вдохнуть новую жизнь в наше руководство по спасению! повестка дня.

Автопроизводители больше не могут позволить себе роскошь конструировать, проектировать, производить и сертифицировать две совершенно разные трансмиссии для удовлетворения любых прихотей клиентов, особенно когда они знают, что их продажи с ручным переключением передач будут скромными.Поэтому наша идея состоит в том, чтобы использовать обычную автоматическую коробку передач с двойным сцеплением в темноте каждого автомобиля. Чтобы обеспечить выбор между ручкой и автоматическим переключением, кабина должна быть оснащена тем, что выглядит, ощущается и действует как ручное или автоматическое управление.

Это несложно для автоматической половины уравнения. Предоставьте обычный рычаг консоли вместе с лопастями рядом с рулевым колесом, чтобы предложить водителю полностью автоматическую работу, когда это желательно, с возможностью сходить с ума от своего собственного переключения передач, когда на объекте проходят горные перевалы, свободные от движения.Это новая СОП для любого автомобиля или кроссовера со спортивными намерениями.

Имитация механической коробки передач требует творческого подхода. Как отмечалось выше, коробка сцеплений, шестерен, валов и сервоприводов, находящаяся под полом, во всех смыслах идентична автоматической версии. Разница в основном заключается в программном обеспечении стратегии управления и новом подходе к педали сцепления и механизму переключения передач.

Третья педаль становится устройством с электронным сцеплением. Когда он активируется левой ногой водителя во время запуска и переключения передач, на контроллер коробки передач с двойным сцеплением отправляется электрическое сообщение вместо механического или гидравлического сигнала.Это банально. Задача состоит в том, чтобы создать средство обратной связи с водителем, имитирующее обычное сцепление. Это можно сделать с помощью серводвигателя с компьютерным управлением, но настройка такого устройства — инженерный проект.

Когда они были запущены в Porsche 911 2012 года, семиступенчатая механическая коробка передач и автоматическая коробка передач PDK имели общий дизайн корпуса и несколько внутренних компонентов. Наша идея идет дальше.

Теперь обратите внимание на переключатель.Это также становится механизмом с проводным подключением, электрически, а не механически, с контроллером трансмиссии. Представьте себе металлический ящик, надежно прикрепленный к центральному туннелю и покрытый знакомой пластиной H-образной формы с рычагом переключения передач, выступающим наверху. Крутые штуки живут внутри коробки. Электрические контакты отмечают, какая передача была выбрана, информация, которая отправляется по проводам на контроллер коробки передач. Чтобы рычаг переключения передач выглядел убедительно, он перемещается по H-образной схеме точно так же, как если бы он был прикреплен к механической коробке передач.Пружины и шариковые фиксаторы, найденные внутри обычных механических трансмиссий, будут установлены и настроены так, чтобы точно имитировать ощущения при переключении передач. Сама ручка может быть крошечной или такой же длинной, как та, которую ваш прадед использовал в своем Форде 39-го года, в зависимости от мотивов производителя.

У нашей концепции есть исторические прецеденты. Коробки передач Porsche Sportomatic, выпускавшиеся с 1968 по 1980 годы, сочетали в себе четырехступенчатую механическую коробку передач с гидротрансформатором и обычное сцепление, чтобы обеспечить управление одной рукой без необходимости в педали сцепления или ногах.Прикосновение к рычагу переключения передач включало сервоуправляемую муфту. Некоторые другие европейские бренды разделяли этот подход к полуавтоматическим трансмиссиям. Tiptronic, лучшая идея Porsche, появившаяся в 1990 году, использовала переключатели (позже замененные лопастями) для ручного управления обычным четырехступенчатым автоматическим преобразователем крутящего момента с ручным и автоматическим режимами, доступными на рычаге консоли. Автоматическая коробка передач с двойным сцеплением PDK и семиступенчатая механическая трансмиссия, доступные в настоящее время в Porsche 911, имеют базовую конструкцию корпуса и несколько внутренних компонентов.

Вместо того, чтобы подавать заявку на патент, охватывающий эту «технологию», мы настоящим дарим нашу идею Simu-Stick всем автопроизводителям, заинтересованным в ее использовании. С нашей точки зрения, каждое сохраненное руководство — это заработанное руководство, даже электронное.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Как работает механическая коробка передач — x-engineer.org

Все дорожные транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания имеют трансмиссию как часть трансмиссии. Самая простая трансмиссия МКПП . Это называется «ручным», потому что у водителя есть обе роли: , принимая решение, (когда выполнять переключение передач) и , приводя в действие (фактический процесс переключения передач).

Тяговые характеристики двигателя внутреннего сгорания делают невозможным движение транспортного средства без трансмиссии.Крутящий момент и частота вращения двигателя внутреннего сгорания либо слишком низкие, либо слишком высокие, чтобы соответствовать динамическим требованиям транспортного средства. Таким образом, роль трансмиссии заключается в следующем:

адаптировать выходной крутящий момент двигателя функцию дорожной нагрузки
сделать возможным движение назад транспортного средства, для того же направления вращения двигателя
разрешить отсоединение двигателя от остальной части трансмиссии

В чем разница между трансмиссией и коробкой передач?

Обычно трансмиссия состоит из коробки передач и дифференциала .Коробка передач содержит все узлы шестерен, валы, синхронизаторы, направляющие и т. Д. Коробку передач можно рассматривать как трансмиссию без дифференциала.

Для автомобилей с передним приводом (FWD) трансмиссия (двигатель + коробка передач + дифференциал) полностью расположена на передней оси. Таким образом, для этого типа транспортных средств, когда мы говорим о трансмиссии, мы считаем, что она включает в себя как коробку передач, так и дифференциал.

Изображение: Трансмиссия автомобиля для переднеприводной системы — кинематический вид

Для автомобиля с задним приводом (RWD) трансмиссия разделена между передней и задней осями.Передняя ось обычно содержит двигатель и коробку передач, а задняя ось содержит дифференциал. Таким образом, для данного типа транспортных средств трансмиссия или коробка передач имеет то же значение.

Трансмиссия устанавливается после соединительного устройства (муфты, гидротрансформатора), принимает крутящий момент и скорость муфты как входные, преобразует и распределяет их на колеса через полуоси.

Типы и основные компоненты механической коробки передач

Каждая механическая коробка передач состоит из входного и выходного валов, нескольких шестерен с постоянным зацеплением и исполнительного механизма.В зависимости от количества ступеней передаточного числа, используемых для создания шестерен, трансмиссии классифицируются как:

одноступенчатые трансмиссии
двухступенчатые трансмиссии
многоступенчатые трансмиссии

одноступенчатые трансмиссии , передаточное число формируется только с одной парой шестерен. Кроме того, в трансмиссии всего два вала : входной вал и выходной вал. Трансмиссии этого типа в основном используются в переднеприводных автомобилях.

Изображение: Getrag 5MTT170 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — компоненты
Кредит: Getrag

Изображение: 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — кинематический вид

Особенность этого типа трансмиссии является то, что отсутствует прямая передача (передаточное число = 1,00). Это потому, что все передаточные числа формируются парой шестерен с постоянным зацеплением. Для передачи с прямым приводом существует эквивалентная передача с передаточным числом, близким к 1.00 (например, 0,98 или 1,02).

Двухступенчатые трансмиссии используются для стандартной конфигурации силового агрегата (двигатель на передней оси с задним приводом). Большинство этих трансмиссий имеют входной вал, контрвал , и выходной вал. Также существуют конфигурации только с двумя валами (входным и выходным).

Изображение: ZF S6-37 6-ступенчатая двухступенчатая механическая коробка передач — компоненты
Кредит: ZF

В случае двухступенчатой трансмиссии первичный и выходной валы имеют соосное расположение (их оси является обычным), а в одноступенчатых трансмиссиях оси входного и выходного валов разные, между ними смещение .

И одноступенчатые, и двухступенчатые трансмиссии имеют входной вал , соединенный с муфтой .

Все передние шестерни в сборе имеют синхронизаторы для включения. Синхронизатор предназначен для выравнивания скорости входного вала со скоростью выходного вала при переключении передач.

Изображение: Двухступенчатая механическая трансмиссия

Двухступенчатые трансмиссии имеют постоянную шестерню , которая механически связывает входной вал с промежуточным валом.Таким образом, каждое передаточное число состоит из двух постоянно зацепленных зубчатых передач, постоянной шестерни плюс зубчатой передачи для конкретной передачи. Из-за такого расположения двухступенчатые трансмиссии имеют немного меньший общий КПД.

Прямая передача Шестерня (4-я передача на изображении выше) — это шестерня, которая соединяет входной вал непосредственно с выходным валом, не проходя через зубчатое зацепление. Таким образом, передаточное число для шестерни с прямым приводом составляет 1,00 (без преобразования скорости или крутящего момента).

Изображение: Анимация переключения передач механической трансмиссии (щелкните изображение, чтобы воспроизвести анимацию)

В каждой трансмиссии, за исключением передачи заднего хода, все передние передачи постоянно зацеплены . В приведенном выше примере все шестерни на промежуточном валу зафиксированы (они вращаются вместе), а все шестерни на выходном валу свободны (они вращаются независимо от выходного вала).

Синхронизаторы закреплены на выходном валу. При включении передачи синхронизатор устанавливает соединение между входным / промежуточным валом и выходным валом.

Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой механической коробки передач — включенная 1-я передача

Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой механической коробки передач — 2-я передача

Передача заднего хода содержит дополнительную шестерню, чтобы изменить направление вращения выходного вала. Передача заднего хода не имеет синхронизатора, поскольку передача заднего хода включается после полной остановки автомобиля.

Изображение: Включение передачи заднего хода для механической коробки передач

Все переключения передач в механической коробке передач выполняются с прерыванием крутящего момента .Перед переключением передач сцепление размыкается, и крутящий момент двигателя больше не передается на первичный вал. После того, как переключение передач завершено, сцепление снова замыкается, чтобы пропустить поток мощности двигателя (крутящий момент и скорость).

В случае механической коробки передач переключение передач может быть:

Повышение передачи : номер передачи увеличивается (например, с 1-й передачи на 2-ю передачу)
Пониженная передача : номер передачи уменьшается (например, с От 3-й передачи до 2-й передачи)

Современные механические трансмиссии имеют 5, 6 или даже 7 передач переднего хода и 1 передачу заднего хода.Каждая передача характеризуется передаточным числом .

Многоступенчатые трансмиссии используют более двух постоянно зацепленных узлов шестерен для формирования передаточного числа. В основном они используются в коммерческих автомобилях.

Как трансмиссия изменяет двигатель, скорость, крутящий момент и мощность?

Основным элементом механической трансмиссии является зубчатая передача в сборе . Он состоит из двух сцепленных между собой зубчатых колес (шестерен).Шестерня, которая соединена с входным / контрольным валом, — это входная шестерня , шестерня, соединенная с синхронизатором, — это выходная шестерня . Каждая передача имеет фиксированное передаточное число .

Изображение: Расчет передаточного числа

Передаточное число ( i ) — это соотношение между количеством зубьев ведомой шестерни ( z _из ) и числом зубьев ведущей шестерни ( z _в ). В приведенном выше примере передаточное число:

Для заданной скорости входной шестерни ( n _в = 4500 об / мин ) и передаточного числа ( i = 1,5 ) скорость выходной шестерни ( n _из ) будет быть:

Для данного крутящего момента входной шестерни (T _дюйм = 200 Нм ) и передаточное число ( i = 1,5 ), крутящий момент выходной шестерни (T _out ) будет:

. Мы можем видеть, что для передаточного числа выше 1,00 выходная частота вращения пониженная , а выходной крутящий момент усиленный .

Что происходит с питанием, меняется ли оно? Чтобы найти ответ на этот вопрос, нам нужно рассчитать мощность на входной шестерне и мощность на выходной передаче по формуле:

Для наших входных данных выше мы получим:

Как мы видим, передаточное отношение не изменяет также мощность, а только крутящий момент и скорость, сохраняя постоянную мощность .В действительности наблюдается небольшое падение мощности на выходной шестерне из-за КПД зубчатого зацепления . Для одного узла зубчатого зацепления КПД составляет около 0,98–0,99. В этом случае выходная мощность будет:

Пример реального руководства трансмиссия: TREMEC TR-6070

Источник: http://www.tremec.com

Семиступенчатая механическая коробка передач TREMEC TR-6070 была разработана специально для ведущих североамериканских спортивных автомобилей и объединяет впечатляющую технологию переключения передач.TR-6070 основан на хорошо зарекомендовавшей себя шестиступенчатой коробке передач TR-6060. Была добавлена тройная повышающая передача, чтобы улучшить экономию топлива и снизить выбросы. В TR-6070 встроен датчик абсолютного положения шестерни (GAP). Технология передает сигнал от коробки передач к контроллеру двигателя, определяя положение селектора переключения передач в реальном времени. С помощью этой информации можно управлять оборотами двигателя в соответствии с выбранной следующей передачей, что улучшает управляемость.

Изображение: TREMEC TR-6070, 7-ступенчатая механическая коробка передач.
Кредит: Tremec

Конструктивные особенности синхронизаторов TR-6070 включают сочетание двухконусных и трехконусных колец с использованием гибридного решения на всех передних передачах.Гибридные кольца представляют собой комбинацию конусов из углерода и спеченной бронзы, обеспечивающие более высокую грузоподъемность и характеристики переключения передач. Линейные подшипники снижают трение при перемещении планки переключения передач, благодаря чему рычаг переключения передач кажется более легким и прямым.

TR-6070 Краткий обзор характеристик:

Задний привод, семиступенчатая ручная повышающая трансмиссия
Тройная повышающая передача для повышения топливной экономичности и снижения выбросов
Передаточное число до 6,33
Трех- и двухступенчатая конусные синхронизаторы
Усовершенствованные и асимметричные зубья муфты второй и третьей передач
Конструкция из двух частей для высокого крутящего момента
Малая масса, возможна конструкция с полым валом
Датчики включают:
- Температура
- Скорость
- Положение передачи

Характеристики трансмиссии TREMEC TR-6070:

Тип	Задний привод, семиступенчатая механическая повышающая трансмиссия
Максимальная полная масса автомобиля (справочная) [кг / фунты]	2400/5291
Корпус	Литой под давлением алюминиевый сплав
Межосевое расстояние [мм]	85
Общая длина [мм]	782
Корпус сцепления	Встроенный
Тип синхронизатора	Двойной и тройной конус; гибридный фрикционный материал
Тип смазки	Dexron III ATF
Объем смазки (приблизительный) [л / пт]	3.5 / 7,4
Масса трансмиссии [кг / фунт]	65,2 / 143,75
Коробка отбора мощности	№
Доступные передаточные числа Альтернативные передаточные числа доступны по запросу; может привести к другому максимальному входному крутящему моменту	Шестерня	A	B	C
	1	2,97	2,66	2.29
	2	2,07	1,78	1,61
	3	1,43	1,30	1,21
	4	1.00	1.00	1.00
	5	0,71	0,74	0,82
	6	0,57	0,50	0,68
	7	0,48	0,42	0,45
	R	2.85	2,53	2,70
	Входной крутящий момент [Нм / фунт-фут]	625/460	740/545	860/635

Механические коробки передач относительно просты, не требуют техобслуживания, прочны и с очень хорошей общей эффективностью. Понимание того, как работает механическая коробка передач, имеет решающее значение для перехода к более сложным темам, как автоматическая коробка передач или коробка передач с двойным сцеплением .

Для любых вопросов или замечаний относительно этого руководства, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

Почему вымирает рычаг переключения передач

В 2021 году только около 1 процента новых автомобилей, проданных в США, будут иметь три педали и рычаг переключения передач, сообщает The New York Times. Целые поколения американских водителей могли обходиться без обучения вождению джойстика. В то время как продажи этих механических коробок передач сокращались, рынок был насыщен внедорожниками, кроссоверами и роскошными пикапами.Все это резко контрастирует с моделями покупок в Европе и Азии, где маленькие ручные хэтчбеки практически ездят по улицам — около 80 процентов машин на дорогах ручные. Но даже на этих континентах тенденции меняются.

Так почему? Во-первых, взглянем на США. Кажется, что делать все как можно большим и удобным, включая автомобили, по сути своей является американской чертой. Если посмотреть на довоенные автомобили по всему миру, подавляющее большинство из них имели коробки передач с ручным управлением.Затем, в 50-е годы после Второй мировой войны, автоматические трансмиссии стали дополнительным оборудованием премиум-класса для многих американских автомобилей. Клиенты были склонны выбирать этот вариант, потому что они не хотели иметь дело с переключениями во время поездок на работу, и потому что они могли легко покрыть дополнительные расходы. К 1957 году автомобильные боксы уже заняли более 80 процентов рынка США.

Примерно в то же время американские автомобили выросли в размерах до гораздо больших размеров, чем их европейские и японские аналоги, и эта тенденция не прервалась до нефтяного кризиса 70-х годов.К востоку от Атлантики они остановились на небольших машинах с ручным управлением, потому что они были более экономичными и дешевле в производстве. Недорогие автомобили были необходимостью на континентах, земли и заводы которых были разорены войной. Между тем США были богаты нефтью и были защищены от экономических последствий конфликта, поэтому бережливость не вызывала беспокойства. Американцы тогда и сегодня ездят на машине значительно дольше, в то время как европейцы с большей вероятностью будут совершать более короткие поездки и больше полагаться на общественный транспорт.Это еще одна важная причина того, что американцы так быстро ухватились за удобство автоматов.

Одним из сегментов, где механические трансмиссии смогли закрепиться, стал рынок специализированных спортивных автомобилей. Многие из этих автомобилей таких производителей, как Porsche, Ferrari и Datsun, были импортными. Обычно у них вообще не было автоматического выбора. Если они и сделали, это предлагало низкую производительность и чувство вождения. Подобные автомобили укрепили в американском сознании представление о том, что переключение передач — это обряд посвящения для настоящих автолюбителей , хотя каждый скучающий ребенок в Восточном полушарии научился делать это по своей лицензии.

Почему спортивные автомобили отказались от механической коробки передач

В наши дни, однако, даже спортивные автомобили отказываются от своих трехпедальных опций. Современные автоматизированные коробки передач, будь то гидротрансформатор или двойное сцепление, теперь могут соответствовать или превосходить характеристики, предлагаемые старыми рычагами переключения передач. Во всем мире у Ferrari нет механических коробок передач, у Lamborghini нет руководств, Corvette просто избавился от своего варианта с механической коробкой передач. Несколько лет назад Toyota выпустила долгожданное возрождение спортивных автомобилей Supra, также без руководства.

Ford до недавнего времени предлагал пакеты с характеристиками только с ручным управлением, такие как Focus RS, Fiesta ST и Mustang GT350. Все они были отменены за последние несколько лет. Эти дешевые компакты по всему миру также видят варианты с автоматической коробкой передач, потому что такие вещи, как бесступенчатая трансмиссия (CVT) и двойное сцепление, теперь конкурируют с эффективностью, обеспечиваемой рычагом переключения передач.

«Наши автоматические трансмиссии — особенно планетарная трансмиссия мощностью 8 л.с., а также трансмиссии с двойным сцеплением — стали настолько эффективными и переключаются так быстро, что они заменили даже наши собственные механические трансмиссии и даже в спортивных автомобилях.«С точки зрения производительности автоматические трансмиссии сейчас превосходят своих ручных аналогов», — объясняет Тони Сапиенца, глава отдела коммуникаций (Северная Америка) глобального поставщика трансмиссий ZF. «Хотя энтузиасты в США иногда говорят, что предпочитают« задействовать »механические трансмиссии, объемы продаж, которые мы наблюдаем, позволяют предположить, что это очень маленькая и сокращающаяся группа ».

Есть признаки того, что даже в Европе автомобили с автоматической коробкой передач преобладают. продан в Европе в 2017 году.В 2020 году — 31 процент. Компания объяснила рост некоторыми новыми функциями, такими как круиз-контроль и помощь при парковке, которые несовместимы с механическими коробками передач. USA Today сообщила, что в Великобритании автомобили с автоматической коробкой передач впервые в 2020 году продавались лучше, чем руководства, со ссылкой на статистику Общества производителей и трейдеров автомобилей. Технологии, о которых мы упоминали ранее, такие как двойное сцепление и вариатор, в которых используются компьютеризированные системы для переключения коробки передач на правильную передачу, сделали автоматику более экономичной в управлении.

Где лучше найти руководство по эксплуатации Jonesing

Несколько автопроизводителей сегодня все еще предлагают новые автомобили с механической коробкой передач, а именно Porsche и Honda. «Удовольствие от вождения — ключевой атрибут всех моделей Honda. Для некоторых водителей наличие механической коробки передач имеет решающее значение. Я рад подтвердить, что не только самые последние доступные версии Si и Type R имели механическую коробку передач, но и мы Мы также объявили, что Civic Hatchback, выпускаемый к выпуску 2022 года, будет иметь механическую коробку передач », — говорит Крис Нотон, отдел по связям с общественностью Honda & Acura (Восточный США).С.). Он добавляет, что не может говорить о характеристиках какого-либо грядущего Type R, но все предыдущие поколения этого автомобиля работали только с ручным переключением передач.

Porsche, похоже, тоже неплохо справляется с механической коробкой передач. «Когда у нас есть выбор, более 20 процентов покупателей спортивных автомобилей (модели 718 и 911) в США выбирают механическую коробку передач», — говорит Франк Висманн, менеджер по коммуникациям с продуктами Porsche Cars North America, Inc. сказал, мы видели, что он вырос почти до 70 процентов на 911 GT3 предыдущего поколения (2018/2019 модельный год) в U.S., и в настоящее время она составляет около 50 процентов на наших моделях 718 Cayman GT4 / 718 Spyder. Мы планируем предлагать своим клиентам механические коробки передач, пока это разрешено правилами, и мы видим спрос на них ».

По мере того, как количество ручных опций сокращается, часть энтузиастов, которые сходят с ума от чего-либо с H-образной схемой, вызвала повышение цен на подержанные ручные коробки передач. В случае Ferrari 2000-х годов их последние автомобили с механической коробкой передач могут стоить почти вдвое дороже, чем сопоставимый автомобиль с автоматической коробкой передач.Некоторые специализированные магазины даже оснастили автомобили с автоматической коробкой передач ручным переключением передач, чтобы представить новые товары и заработать на этой тенденции. Так же, как предложение трехпедальных автомобилей сокращается, шумиха вокруг них разносится до небес, быстро превращая их в спекулятивный актив, стоимость которого постоянно растет.

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Обзор типов трансмиссий

Мы можем определить 2 основных типа трансмиссий, механическую коробку передач (MT) и автоматическую коробку передач (AT).Затем тип автоматической коробки передач делится на 4 подгруппы:

Classic AT, с эпициклическими зубчатыми передачами (без потери тяги при переключении передач)
Бесступенчатая трансмиссия (CVT), с коническими шкивами и толкаемым ремнем (бесконечное число передаточных чисел между самым низким и самым высоким передаточным числом)
Автоматическая ручная коробка передач (АМТ). Это механическая коробка передач с автоматическими приводами выключения сцепления и переключения передач (потеря тяги при переключении передач)
Трансмиссия с двойным сцеплением (DCT или DSG), с 2 сцеплениями, которые позволяют предварительно выбирать передачу (почти без потери тяги при переключении передач)

Компоновки коробки передач бывают двух видов:

FF (передний двигатель, передний привод)
FR / FR (передний двигатель, задний привод)

Можно заметить, что все эти типы и компоновки допускают адаптацию к полноприводному автомобилю.

Доли рынка трансмиссий

Рассматривая все типы трансмиссий, можно сказать, что тенденция объемов трансмиссии такая же, как и для объемов транспортных средств. На следующем графике показаны мировые тенденции объемов за несколько лет, включая ожидания до 2015 г. Сильное падение объемов наблюдается примерно в 2008 г. из-за первого кризиса автомобильной промышленности. Однако с 2010 года тенденция намного выше благодаря высокому производству автомобилей в Бразилии, России, Индии и Китае (БРИК).

В 2009 году мировой рынок трансмиссий для легковых автомобилей оценивается примерно в 60 миллионов единиц с равным распределением между AT и MT.Рынок БРИК является крупнейшим — 19 миллионов единиц, за ним следуют Европа (16 миллионов), Северная Америка (12 миллионов) и Япония с 5 миллионами единиц.

Распределение между AT и MT также сильно различается между этими регионами в основном по историческим и культурным причинам:

Европа: 77% MT / 23% AT
Северная Америка: 9% MT / 91% AT
Япония: 18% MT / 82% AT
стран БРИК: 83% MT / 17% AT

Однако в некоторых регионах раскол меняется, в основном из-за экологического контекста.Например, разделение в 2009 году и ожидаемое разделение в 2015 году сравнивается в Западной Европе на следующем графике:

Можно сказать, что часть МП будет уменьшаться в пользу DCT. Это объясняется тем, что технология DCT на сегодняшний день является зрелой и может принести некоторую экономию топлива по сравнению с MT.

Основных производителей машинного оборудования можно разделить на две категории: исторические, основанные на исторических рынках, и новые компании, появляющиеся на развивающихся рынках.

В Европе производители автомобилей производили свои собственные механические трансмиссии, хотя некоторые поставщики, такие как ZF или Getrag, все больше и больше присутствуют на рынке. Такая же ситуация в Японии, где Toyota, Honda или Nissan производят МТ, а также Aisin или Jatco в качестве поставщиков. В странах БРИК новичками являются Tata, BYD, FAW, Tsingshan или WIA.

Определение и функция передаточного устройства

Коробка передач — это устройство передачи мощности, независимо от того, является ли это МКПП или АКПП.Он обеспечивает взлет транспортного средства, передачу мощности двигателя на ведущие колеса в прямом и обратном направлении в соответствии с требованиями водителя и обеспечивает адекватное распределение крутящего момента и скорости вращения между правым и левым колесами. ведущие колеса.

Для выполнения этих функций устройство состоит из:

Устройство сцепления / разъединения (например, муфта или гидротрансформатор)
Диапазон передаточных чисел (например, шестерни или шкивы)
Устройство, позволяющее изменять передаточные числа (например,грамм. синхронизаторы, гидроприводы,…)
Устройство распределения мощности (дифференциал)
Соединение с колесами с учетом их степеней свободы (шарниры и приводные валы)
Устройство для соединения с драйвером (ручка, колодки,…)

Пример устройства трансмиссии представлен ниже (здесь механическая коробка передач Renault PK4):

А теперь остановимся на функциональных требованиях МКПП.

Функциональные запросы МКПП

Функциональные запросы разделены на 5 областей:

Расход топлива и ходовые качества
Сборка и компоновка автомобиля
Акустика
Качество переключения
Надежность

В этой статье рассматривается только расход топлива и ходовые качества.Однако другие темы будут затронуты в следующей специальной статье.

Расход топлива и ходовые качества

Транспортные средства обычно оснащены двигателем внутреннего сгорания, который развивает максимальный крутящий момент или мощность в ограниченном диапазоне частоты вращения. Следовательно, имея только одно передаточное число между двигателем и колесами, водитель достигнет пределов мощности двигателя в ограниченном диапазоне скоростей транспортного средства. Кроме того, необходимо достичь максимальной мощности двигателя в широком диапазоне скоростей движения автомобиля:

Низкие скорости: взлет, подъем в гору
Высокие скорости: шоссе
Средние скорости: обгон, подъем в гору

Затем необходимо вставить между двигателем и ведущими колесами коробку передач, которая предлагает различные передаточные числа скорости и крутящего момента.Такое изменение скоростей позволяет рационально использовать двигатель благодаря соответствующим образом расположенным шестерням внутри трансмиссии.

Методология расчета передаточных чисел в соответствии со спецификациями транспортных средств и двигателей скоро будет доступна в статье Методология расчета передаточных чисел механической трансмиссии .

Критериями оценки конструкции передаточных чисел являются:

Расход топлива на стабилизированной скорости (90 км / ч, 120 км / ч и 150 км / ч)
Расход топлива по ездовым циклам (NEDC, клиентский цикл,…)
Индекс производительности (критерии Renault с учетом массы автомобиля, максимальной мощности и крутящего момента двигателя, S.Cx и скорость автомобиля при 1000 об / мин при 2 самых высоких передаточных числах)
Спектаклей:
- Взлетная способность и управляемость
- Взлетное ускорение (от 0 до 100 км / ч, от 0 до 400 м или от 0 до 1000 м)
- Максимальная скорость при конечном передаточном числе
- Среднее ускорение (от 30 до 60 км / ч на 3-м, от 80 до 120 км / ч на 4-м, 5-м или 6-м)

При выборе первого передаточного числа необходимо учитывать взлетную способность, в том числе условия буксировки.Классические значения передаточного числа 1-й передачи составляют от 18 до 12, что означает, что скорость автомобиля составляет примерно от 6,5 до 10 км / ч при 1000 об / мин.

При расчете конечного передаточного числа учитываются максимальная скорость, расход топлива и выбросы на циклах. Классические значения конечного передаточного числа от 3 до 2,2, то есть от 40 до 55 км / ч при 1000 об / мин.

При выборе промежуточных передаточных чисел инженеры принимают во внимание ходовые качества и ускорения в среднем диапазоне, а также расход топлива на цикле.

Когда все передаточные числа выбраны, индикатор диапазона передаточного числа вычисляется как передаточное число 1-й передачи, деленное на конечное передаточное число. Этот индикатор отражает тип конструкции механической коробки передач. Классические значения обычно находятся в диапазоне от 4 (расчетная характеристика) до 7 (расчетная экономия топлива). Пример значений передаточных чисел для коробки передач Renault PK4 показан в таблице ниже: Помимо конструкции передаточных чисел, два других фактора влияют на расход топлива автомобиля, массу коробки передач и ее эффективность.Что касается массы, то она более или менее пропорциональна крутящему моменту, который может передать коробка передач. Говорят, что соотношение составляет около 1 кг / 10 Нм. Эффективность коробки передач зависит от потерь из-за трения шестерен и подшипников, потерь от взбивания… Оценка этих потерь позволяет вычислить расход топлива транспортного средства из-за механической трансмиссии.

На приведенном ниже графике показан крутящий момент сопротивления в зависимости от крутящего момента коробки передач (на 5-й передаче при 2000 об / мин с крутящим моментом 30 Нм при 50 ° C): Можно сказать, что крутящий момент увеличивается пропорционально допустимому крутящему моменту.При нынешнем МП часть расхода топлива из-за потерь МП составляет от 3 до 5%, а его КПД составляет от 85 до 90%. Для сравнения: классический AT может составлять до 20% от общего расхода топлива.

Заключение

Технология механической трансмиссии известна с 18 века и сейчас осваивается автопроизводителями. Это дешевый и эффективный способ обеспечить передаточные функции. Для правильной конструкции принимаются во внимание несколько параметров, таких как экономия топлива, характеристики, акустика или упаковка.Конструкция передаточного числа — это способ достичь желаемого расхода топлива и производительности. Действительно, первая и последняя передачи имеют большое значение для максимальной скорости, взлета и экономии топлива. И, наконец, эффективность коробки передач оценивается и снижается, поскольку она также способствует полной топливной эффективности трансмиссии.

Источник: Renault

Romain Nicolas отзыв:

Механическая коробка передач на сегодняшний день является лучшим решением для передачи крутящего момента / мощности двигателя.Я имею в виду, что это, возможно, не самый удобный, возможно, не самый экономичный и не самый компактный, но это лучший компромисс между этими параметрами, стоимостью и технологичностью. Действительно, DCT обеспечивает лучшую экономию топлива, AT обеспечивает больший комфорт, но они и дороже, и тяжелее, чем MT. Конечно, это явно зависит от рынка и привычек клиентов, поскольку для рынка США MT неприемлем, даже если он более экономичен, чем AT. Я думаю, что даже если МТ получает старую технологию, у нее все еще есть потенциал роста на рынках, ориентированных на затраты, таких как Индия или Китай, и она когда-либо станет частью системы передачи.Как вы думаете, в 2020 году доля МТ останется прежней? Как вы думаете, как конечный покупатель влияет на этот микс?

Автоматическая или автоматическая ручная коробка передач: в чем разница? — Техническое обслуживание

Машины Allison серии 4000 созданы для большегрузных автомобилей.
Фото: Allison Transmission
Work Truck сел с Бранденом Харбином, исполнительным директором по глобальному маркетингу Allison Transmission, чтобы узнать немного больше о разнице между автоматической и механической коробкой передач.
Это то, что мы узнали:
Work Truck: Не могли бы вы вкратце описать различия между автоматической коробкой передач и автоматической механической коробкой передач (AMT)?
BRANDEN HARBIN: Основное различие между полностью автоматической коробкой передач и автоматической механической коробкой передач (AMT) заключается в пусковом устройстве. В полностью автоматической коробке передач используется гидротрансформатор, соединяющий двигатель с планетарной коробкой передач, обеспечивающий непрерывное переключение мощности.
В то время как педаль сцепления снимается в автоматизированном механическом управлении, в AMT по-прежнему используется стандартная механическая коробка передач с электрическим или пневматическим приводом сцепления, что приводит к прерыванию крутящего момента и потере мощности во время переключения передач.
Эти прерывания питания сокращают время водителей и приводят к более высоким затратам на техническое обслуживание из-за износа сцепления. Для сравнения: гидротрансформатор автоматической коробки передач не подвержен износу.
Помимо преимущества в безотказной работе полностью автоматической коробки передач, гидротрансформатор обеспечивает улучшенную маневренность на мягкой / рыхлой почве или там, где водителю требуется больше контроля.
AMT для сравнения обычно начинают перегреваться и снижают мощность, чтобы защитить трансмиссию на мягком / рыхлом грунте. Гидротрансформатор создает бесступенчатое передаточное число, позволяя водителям легко управлять мощностью, подаваемой на колеса. Водители могут контролировать скорость автомобиля для плавного и точного движения, более легкого маневрирования и большего контроля на уклонах — все это при одновременной защите трансмиссии от ударов и уменьшении износа автомобиля.
Без гидротрансформатора AMT не могут плавно передавать мощность на колеса, создавая больше возможностей для неэффективной и неконтролируемой работы.
WT : Какие преимущества у автоматической коробки передач по сравнению с AMT с точки зрения производительности водителя?
HARBIN: Автоматика обеспечивает множество преимуществ в производительности по сравнению с конкурирующими AMT. Среди многих преимуществ автоматика более производительна, поскольку обеспечивает более быстрое ускорение, чем AMT.
Гидротрансформатор Allison Transmission плавно увеличивает крутящий момент двигателя при запуске и поддерживает постоянную связь трансмиссии с максимальной доступной мощностью двигателя во время каждой смены, обеспечивая ускорение на 14% быстрее.Переключение на полную мощность обеспечивает превосходное ускорение автомобиля, позволяя выполнять больше работы за меньшее время.
Для сравнения, AMT должны снижать крутящий момент двигателя при запуске, чтобы защитить сцепление. Поэтому грузовики с AMT никогда не используют полный крутящий момент двигателя при запуске. К сожалению для тех, кто управляет грузовиками с AMT, именно в этот момент больше всего необходим максимальный крутящий момент, чтобы полностью загруженный автомобиль двигался с места.
AMT не имеют преимущества от увеличения крутящего момента двигателя, потому что они требуют, чтобы крутящий момент контролировался или ограничивался при запуске, чтобы продлить срок службы пусковой муфты.Они также требуют уменьшения дроссельной заслонки двигателя при каждой смене, вызывая прерывания крутящего момента. Эти прерывания приводят к увеличению количества переключений и снижению скорости транспортного средства, что требует больше времени для выполнения той же работы.
В качестве второго примера, в полностью автоматических трансмиссиях отсутствует пусковое сцепление, что сокращает время простоя грузовика, связанного с необходимыми заменами сцепления. Это обеспечивает максимальное время безотказной работы и производительность грузовиков всего парка. Многие автопарки указали, что они могут управлять меньшим парком грузовиков с автоматическим оснащением, потому что каждый грузовик тратит меньше времени на ремонт, будь то проактивный или в худшем случае, реактивный ремонт.В случае автобетоносмесителя время простоя может достигать 7500 долларов на грузовик в день.
И это при условии, что ствол не был заполнен, когда произошел отказ муфты AMT, что приведет к дополнительным затратам на ремонт при замене ствола.
WT : Какие преимущества дает автоматическая коробка передач по сравнению с полностью ручной коробкой передач с точки зрения производительности водителя?
HARBIN : автоматическая коробка передач имеет те же преимущества по сравнению с механической коробкой передач с точки зрения бесперебойной работы в каждую смену, без физических потерь для водителя, который должен переключаться весь день, или износа ручного сцепления.
Снижая утомляемость водителя, автоматика увеличивает удержание водителя и обеспечивает более управляемую среду для водителя и транспортного средства.
Плавная и плавная работа позволяет водителю легко маневрировать автомобилем, чтобы сосредоточить внимание на выполняемой работе. Также легче нанять водителей для работы с автоматической коробкой передач по сравнению с более интенсивным обучением управлению механической коробкой передач. Сегодня доступно меньше водителей, имеющих опыт вождения с механической коробкой передач.
Многие водители указали, что их карьера была продлена за счет перехода с механической коробки передач на полностью автоматическую.
Несмотря на то, что это выгодно для отдельных лиц, это дает дополнительное преимущество в виде решения проблемы нехватки драйверов, с которой также сталкивается наша отрасль.
И дополнительные затраты на автоматическую трансмиссию часто значительно меньше, чем затраты для бизнеса на набор, обучение и удержание нового водителя.
Транспортные средства с механической коробкой передач также имеют пониженную маневренность, трудности на узких дорогах, мягком грунте, крутых склонах или обратном движении к погрузочной платформе. Кроме того, коробку отбора мощности (ВОМ) нельзя использовать на лету, как это может быть с автоматической коробкой передач Allison.
Все это может привести к разочарованию водителя, неправильному использованию компонентов трансмиссии и снижению производительности.
WT: Есть ли какие-то преимущества / преимущества у механической коробки передач или AMT по сравнению с автоматической коробкой передач?
HARBIN : В краткосрочной перспективе руководства и некоторые AMT стоят меньше, чем полностью автоматическая коробка передач, с точки зрения цены приобретения. Тем не менее, из-за технического обслуживания сцепления и простоя транспортных средств из-за руководств и AMT, автомобили, оборудованные Allison Automatic, имеют тенденцию иметь более низкие затраты на техническое обслуживание, более высокую стоимость при перепродаже и более низкую общую стоимость владения в течение всего срока службы транспортного средства.
На Allison нет сцепления, которое могло бы изнашиваться, а сокращенные интервалы технического обслуживания позволяют автомобилю дольше находиться в дороге.
Вот почему большинство крупных национальных парков рабочих грузовиков используют автоматику Allison. Они осознали превосходные преимущества в отношении совокупной стоимости владения, которые обеспечивает Allison Automatics.
Несмотря на то, что педаль ручного сцепления на AMT снята, механическое сцепление по-прежнему облегчает запуск транспортного средства и изнашивается и, в конечном итоге, сгорает, что требует традиционного обслуживания и замены.
Дополнительные изнашиваемые компоненты сцепления включают:
Крышка сцепления / промежуточная пластина
Диск сцепления в сборе
Регулирующий механизм
Тормоза сцепления
Соло-муфта
Крестовина
Опорный подшипник
Входной вал
С течением времени производители AMT пытались имитировать присущие возможности Allison Automatic, продвигая такие функции, как «Призыв к движению», «Режим ползучести», «Power Launch», «Rock Free», «Hill Assist» и «Смешанная педаль».Однако все эти функции могут увеличивать стоимость и происходить за счет износа сцепления и отказов трансмиссии.
И когда дело доходит до дела, AMT всегда будут вести себя таким образом, чтобы защитить пусковую муфту. Когда водителю это нужно больше всего, AMT, скорее всего, снизит крутящий момент и ограничит вход водителя, чтобы защитить автоматическую трансмиссию.
WT : Еще чем вы хотели бы поделиться сегодня?
HARBIN : Существует некоторая дезинформация относительно топливной экономичности автоматической коробки передач по сравнению с механическими коробками передач или AMT.Некоторые люди считают, что водитель с механической коробкой передач лучше контролирует топливную экономичность, что не соответствует действительности.
Полностью автоматические трансмиссии были усовершенствованы с использованием новых технологий для повышения топливной экономичности, включая нейтраль при остановке, управление скоростью ускорения и динамическое переключение передач.
Практически во всех сферах применения, особенно для рабочих тележек, Allison Automatic может обеспечить экономию топлива, эквивалентную или превосходящую по сравнению с механической или автоматической коробкой передач.

Часть 1: Механическая или стандартная коробка передач
Отправлено 1 сентября 2010 г. автором Defensive Driving | in Советы по безопасному вождению
Что такое коробка передач?
Трансмиссия передает мощность от двигателя на колеса.По сути, с помощью шестерен и устройства, называемого сцеплением, трансмиссия преобразует энергию вращения двигателя в крутящий момент, выражаемый как сила, прилагаемая шинами к дороге.
Трансмиссия нужна частично, потому что у каждого двигателя есть отметка красной линии — он может вращаться только так быстро (столько оборотов в минуту), прежде чем взорвется. Вы увидите отметку, отмеченную на шкале оборотов на панели управления. В то же время существует довольно узкий диапазон оборотов, при котором двигатель развивает максимальную мощность.Трансмиссия состоит в основном из шестерен, которые можно использовать для преобразования одной входной скорости в набор выходных скоростей. В результате ваш двигатель может продолжать работать со скоростью, близкой к оптимальной, в то время как автомобиль движется с разными скоростями. Ваша трансмиссия также позволяет вам двигаться как задним ходом, так и вперед, без необходимости менять направление вращения двигателя.
Существует несколько видов трансмиссий: механическая, автоматическая и бесступенчатая трансмиссия (CVT), а также их вариации, такие как ручная и полуавтоматическая трансмиссии.Большинство автомобилей в США в наши дни имеют автоматические коробки передач, хотя многие люди по-прежнему предпочитают использовать механическую коробку передач. Однако во многих других странах, включая большую часть Европы, Африки и Южной Америки, механические коробки передач гораздо более распространены.
В механической коробке передач водитель вручную выбирает различные передаточные числа при увеличении и замедлении. Автомобили с механической коробкой передач имеют третью педаль, называемую педалью сцепления , которая используется для включения сцепления (подробнее об этом позже) для переключения передач.Средний автомобиль будет иметь пять различных передаточных чисел, а также заднюю передачу, хотя некоторые старые автомобили имеют меньшее передаточное число, а некоторые высокопроизводительные автомобили — больше.
Автоматическая трансмиссия использует устройство, называемое планетарной передачей, в сочетании с гидротрансформатором, для переключения передач, когда водитель ускоряется и замедляется, без какого-либо вмешательства со стороны самого водителя. (Существует также такая вещь, как ручная коробка передач, которая управляется компьютером, а не водителем; это известно как автоматическая коробка передач .)
Бесступенчатая трансмиссия имеет почти бесконечный набор передаточных чисел. Раньше вариаторы были дорогими и ненадежными, поэтому использовались нечасто. Однако технология улучшилась, и теперь вариаторы появляются во все большем количестве автомобилей. Например, популярный гибрид Toyota Prius использует вариатор.
У МКПП и АКПП есть свои плюсы и минусы; Я расскажу об этом в следующем посте, который будет посвящен обучению вождению автомобиля с ручным переключением передач.А пока я собираюсь сосредоточиться на работе механической коробки передач. Во-первых, это более простая для понимания система, поскольку те же основные принципы используются в автоматической коробке передач. Во-вторых, понимание того, как работает эта система, поможет вам научиться управлять механической коробкой передач, если вы еще не знаете, как это сделать. Если вы все-таки ведете «палку» или «стандарт», изучение внутренней работы вашей трансмиссии может помочь вам стать более эффективным водителем и продлить срок службы трансмиссии.
Механическая коробка передач — основы
Коробка передач имеет входной и выходной валы. Входной вал соединен муфтой напрямую с двигателем; таким образом, этот вал вращается с той же частотой вращения, что и двигатель. Сцепление, однако, позволяет водителю отключать двигатель от трансмиссии, что необходимо для переключения передач.
Я начну с описания очень простой двухступенчатой коробки передач. Как только вы усвоите основные принципы с помощью этой простой модели, вам будет легче понять более сложную работу типичной пятиступенчатой коробки передач.
Сначала трансмиссия соединяется с двигателем с помощью сцепления. Сцепление — это устройство, позволяющее отсоединить двигатель от трансмиссии. Когда вы нажимаете педаль сцепления (третью педаль на автомобиле с механической коробкой передач), двигатель будет работать, но автомобиль не будет двигаться. На схеме ниже зеленый вал и шестерня соединены с муфтой. Когда педаль сцепления отпущена, эта передача будет вращаться с той же скоростью, что и двигатель.

Рисунок 1: схема двухскоростной трансмиссии
Красный вал называется промежуточным валом .Красные шестерни соединены с валом, так что весь блок вращается вместе. Зеленая шестерня входит в зацепление с красной шестерней промежуточного вала; в результате при отпускании сцепления промежуточный вал вращается вместе с двигателем.
Синий вал соединен непосредственно с приводным валом (через устройство, называемое дифференциалом , о котором я расскажу в другой записи). Если колеса вращаются, то синий вал будет вращаться. А теперь ключевой момент. Синие шестерни, в отличие от красных и зеленых шестерен, не закреплены на синем валу.Вместо этого они вращаются на подшипниках. По этой причине синий вал может вращаться внутри этих шестерен, фактически не поворачивая синие шестерни.
Это важно, потому что, как вы заметите, синие шестеренки зацеплены вместе с красными шестеренками. Если бы синие шестерни были зафиксированы на синем валу, то вы не смогли бы двигаться по инерции с выключенным двигателем или катить машину, когда она сломается, потому что ведущий вал будет вращать коленчатый вал двигателя при его движении.
Однако есть еще один компонент: хомут .Это фиолетовое устройство на синей шахте. Хомут прикреплен к синему валу; вы также заметите, что у воротника есть зубцы, как и у синих шестеренок. Когда вы перемещаете вилку переключателя передач, вы перемещаете хомут вправо или влево, пока он не войдет в зацепление с одной из синих шестерен. Как только втулка и шестерня входят в зацепление, эта шестерня начинает вращать синий вал и, соответственно, ведущий вал.
Итак, как это позволяет получить разную скорость вывода для одного и того же входа? Вы заметите, что шестерни на красном и синем валах имеют разные размеры.Когда самая маленькая красная шестеренка поворачивается один раз, она поворачивает большую синюю шестерню только на долю оборота. Таким образом, вы превращаете более высокие входные обороты в более низкие выходные обороты, когда воротник включает большую синюю шестерню. Когда большая красная шестерня входит в зацепление с меньшей синей шестерней, вы производите более одного вращения синей шестерни за каждый оборот красной шестерни. Это приводит к более высокой выходной скорости. (Это называется overdrive , что я объясню, когда буду обсуждать стандартную пятиступенчатую коробку передач.)
Как вы можете видеть на этой диаграмме, небольшое движение рычага переключения передач внутри автомобиля сместит хомут влево или вправо, включив другую передачу. Это основной принцип автоматической коробки передач.
Пятиступенчатая коробка передач
Однако большинству автомобилей требуется больше, чем просто два передаточных числа. Вот обновленная версия диаграммы выше, с добавлением дополнительных шестерен, чтобы отразить типичную пятиступенчатую коробку передач:

Рисунок 2: пятиступенчатая коробка передач
Основные принципы и части — передаточные числа, воротник, промежуточный вал, вилка переключения передач и т. д.-одинаковы. Но здесь у вас три ошейника вместо одного и шесть красных и синих шестеренок вместо двух. Они соответствуют пяти передачам, обозначенным на рычаге переключения передач (первая, вторая, третья и т. Д.), И передаче заднего хода.
Когда вы переходите с первого на второй, вы перемещаете первый воротник слева направо. Однако, когда вы переключаетесь со второго на третий, вы тянете первый хомут влево и сдвигаете второй хомут вправо, поэтому одно движение рычага переключения передач фактически вызывает два движения вилок селектора передач.
Это возможно, потому что в пятиступенчатой коробке передач есть ТРИ стержня, каждый из которых соединен с одним из хомутов, которые ВСЕ задействованы рычагом переключения передач. Если вы управляли механической коробкой передач, вы будете знакомы с различными положениями рычага переключения передач, каждое из которых соответствует разному передаточному отношению:

Рисунок 3: положения рычага переключения передач
Красный кружок обозначает рычаг переключения передач. Когда он находится в центральной точке поворота, как показано здесь, ни одна из синих передач не задействована, и автомобиль находится в нейтральном положении.Для переключения на первую передачу рычаг перемещается влево и вверх по показанным линиям.
Как видно из этой диаграммы, существует три вертикальных оси: первая-вторая, третья-четвертая и пятая-обратная. Каждая из осей соответствует разной штанге переключения передач, которая, в свою очередь, соединена с одним из трех хомутов. Вы понимаете, какой в этом смысл? Вы используете один и тот же стержень для переключения между первым и вторым (то есть одним и тем же воротником), поэтому вы перемещаете рычаг переключения передач от «верха» к «низу» на схеме, который, в свою очередь, перемещает этот воротник слева направо.
При переключении со второй на третью вы перемещаете рычаг переключения передач снизу вверх и слева направо через точку поворота в центре. Это позволяет сместить один воротник вправо, а другой — влево. Обратите внимание, что штанги переключения передач движутся в направлении, противоположном движению самого рычага переключения передач. См. Рисунок 4 ниже.

Рисунок 4: рычаги переключения
Задний ход
А как насчет передачи заднего хода? Как вы можете видеть на рисунке 2, передача заднего хода немного отличается от других передач.Вместо того, чтобы синяя шестерня зацеплялась непосредственно с красной шестерней, эти две шестерни разделяет третья шестерня, называемая холостым ходом, которая меняет направление вращения на противоположное.
Когда шестерня вращается, ее зубья упираются в зубцы зацепленной шестерни, поворачивая эту шестерню в противоположном направлении. Если красные шестерни вращаются против часовой стрелки, то синие шестерни будут вращаться по часовой стрелке. Однако в случае передачи заднего хода промежуточная шестерня будет вращаться по часовой стрелке; тогда синяя шестеренка будет вращаться против часовой стрелки, в направлении, противоположном другим синим шестерням (помните, что это возможно, потому что ни одна из синих шестерен не прикреплена к синему валу.)
Overdrive
Еще раз взгляните на рисунок 2. Как вы увидите, в пятиступенчатой коробке передач, подобной этой, только одна из красных шестерен больше соответствующей синей шестерни. Это передаточное отношение соответствует пятой передаче, которая также известна как «повышающая передача». При выборе скорость на выходе будет выше скорости на входе. В результате эта передача обычно используется для движения по шоссе на высоких скоростях. В этих условиях такое передаточное число улучшает топливную экономичность и часто позволяет двигателю работать тише.Пятая передача обычно лучше всего включается на скорости более 45 миль в час.

Синхронизаторы
Теперь вы, возможно, уже заметили потенциальную проблему с этой системой. Синий вал (и кольца) вращаются с одной скоростью, а синие шестерни вращаются с разными скоростями. Таким образом, скорость ошейника и скорость синей шестеренки могут не совпадать. Как же в таком случае добиться того, чтобы «зубья» на втулке совпадали с зубьями на шестерне? Когда они не подходят друг к другу должным образом, вы услышите неприятный скрежет (который, вероятно, вам знаком, если вы водите стандартную коробку передач.)
В старых автомобилях (и в некоторых современных гоночных автомобилях) водителям приходилось использовать технику под названием «двойное сцепление», чтобы избежать этой проблемы. Когда водитель хотел переключить передачу, он сначала включал сцепление и переключался в нейтральное положение, так что хомуты не включали передачи. Затем он увеличивал обороты двигателя до тех пор, пока частота вращения двигателя не достигла нужной скорости: скорости, при которой желаемая выходная (синяя) шестерня будет вращаться с той же скоростью, что и колеса, и, следовательно, с той же скоростью, что и воротник.Затем он мог соединить ошейник и синюю шестерню вместе.
Это, конечно же, делает вождение больше изящным искусством, чем базовым навыком. Я езжу на стандартном автомобиле уже много лет, и мысль о двойном сцеплении все еще заставляет меня нервничать. К счастью, в 1952 году компания Porsche разработала простое, но элегантное решение этой проблемы: синхронизатор (см. Рис. 5).

Рисунок 5: синхронизатор
Синхронизатор (или «синхронизатор») представляет собой небольшой конус на внешней стороне каждой синей шестерни.Хомуты имеют соответствующую выемку — отрицательный вариант синхронизатора. Когда воротник приближается к синей шестерне, сначала соприкасаются конус и выемка. Поскольку эти части просто стыкуются друг с другом, трение между ними заставляет кольцо и синюю шестерню вращаться с одинаковой скоростью ДО того, как зубья фактически соединят их вместе. Внезапно переключение передач становится намного проще!
У большинства автомобилей есть синхронизаторы на всех передачах, кроме передачи заднего хода. По этой причине вам, как правило, необходимо полностью остановиться перед переключением заднего хода.(В противном случае вы услышите этот ужасный скрежет зубов!) Однако некоторые производители, в том числе Lamborgini и BMW, действительно используют синхронизаторы на задней передаче.
Сцепление
Сцепление — это устройство, используемое для соединения и отсоединения двигателя от трансмиссии. На автомобилях с механической коробкой передач сцепление приводится в действие педалью. Когда педаль сцепления полностью нажата, двигатель отключается от коробки передач. Когда педаль сцепления полностью отпущена, двигатель полностью включается, т.е.е. передает весь свой крутящий момент (мощность) на трансмиссию.
Муфта состоит из трех основных компонентов: маховика, диска сцепления и нажимного диска.
Маховик представляет собой большой стальной или алюминиевый диск, соединенный с коленчатым валом. Он помогает гасить вибрации двигателя, а также служит основой для сцепления.
Диск сцепления — это второй диск, покрытый материалом, который будет создавать трение при контакте с маховиком.Диск сцепления соединен с входным валом коробки передач. Когда педаль сцепления отпущена, диск сцепления прижимается к маховику, так что маховик и диск сцепления вращаются вместе.
Нажимной диск находится с другой стороны диска сцепления; это в основном подпружиненная фрикционная поверхность. Эти пружины вдавливают нажимной диск в диск сцепления. Когда педаль сцепления отпущена, срабатывает прижимная сила пружин; обратное происходит, когда педаль нажата.
Вся система находится в корпусе сцепления .
Поскольку пластины сцепляются друг с другом за счет трения, это не простая система «включения / выключения»; при нажатии или отпускании педали диск сцепления частично входит в зацепление и частично проскальзывает. Это «проскальзывание» позволяет водителю заводить автомобиль с места или переключать передачи во время движения, поскольку оно позволяет постепенно согласовывать скорости вращения двигателя и трансмиссии. Однако научиться правильно использовать сцепление, чтобы добиться этого, новичкам может быть немного сложно.
Теперь, когда вы знакомы с теорией, лежащей в основе работы механической коробки передач, в следующей статье я расскажу о практике реального вождения автомобиля со стандартной сменой!
Чтобы узнать больше по этой теме или по широкому кругу вопросов от «Как сменить шину» до «Как запустить машину», посетите веб-сайт DefensiveDriving.com, посвященный ресурсам для безопасного вождения!
Посетите наши сайты для конкретных штатов, чтобы получить дополнительную информацию о безопасном вождении в Интернете в Техасе, Калифорнии, Флориде и Нью-Джерси.
← Не говорите мне о работе — как бы вы ответили на эти вопросы? | Транспортная школа Флориды: какой курс выбрать? →
Действительно ли механическая коробка передач — это противоугонное устройство?
Нет на свете лучшего ощущения, чем вождение автомобиля с механической коробкой передач. Нажатие на сцепление, переключение ручки на следующую передачу и возможность по желанию раскрутить двигатель до красной черты — это почти духовный опыт (в зависимости от машины, в которой вы находитесь). К сожалению, для большинства энтузиастов вождения, которым нравится аналоговое ощущение от вождения автомобиля, большинство автопроизводителей постепенно отказываются от механической коробки передач.
Однако, если в настоящее время у вас есть автомобиль с механической коробкой передач, вам все равно повезло. Вы не только получите удовольствие от вождения каждый день, но и снизите вероятность угона вашего автомобиля.
Если они не умеют водить механику, они не могут ее украсть

Слышали ли вы когда-нибудь термин «водите его так, как будто вы его украли?» Что ж, этот термин мало что значит для потенциальных воров, которые обыскивают парковку и заглядывают в окна вашей машины.Одного вида рычага переключения передач на центральной консоли достаточно, чтобы они продолжали идти. Если они не могут водить вашу машину, они не могут ее украсть.
Так было несколько раз, точно так же, как рассказывается в видео выше. Согласно Fox News, продажи легковых и грузовых автомобилей с ручным переключением передач составили всего 6,7% от всех продаж в 2010 году. Сравните этот процент с 26,8% в 1995 году, и мы сможем увидеть, насколько велико появление трансмиссий с двойным сцеплением. и вариаторы действительно изменили автомобильный ландшафт.
Несмотря на новости, реальных данных о количестве краж нет.
Деталь интерьера спортивного автомобиля Porsche 997 GT2 RS. | (Фото Дэниэла Пуллена / Future Publishing через Getty Images)
По данным CarMax, автомобили с механической коробкой передач составляют лишь около 2,4% их продаж, что свидетельствует об определенно меньшем общественном интересе к ним. Кроме того, многие водители-подростки в настоящее время не учатся водить джойстик на курсах обучения водителей, и мы были бы удивлены, если бы их родители вообще знали, как это сделать.При этом все еще трудно отследить, сколько краж было предотвращено автомобилями с механической коробкой передач.
CarBuzz сообщил, что нет реальных данных, подтверждающих, что автомобили с ручным переключением передач угоняются реже. Однако, если в настоящее время у вас есть автомобиль, оборудованный им, вы, по крайней мере, можете быть уверены, что его угонят с меньшей вероятностью, чем любой из автомобилей, припаркованных вокруг него. Одна только эта вероятность стоит того, чтобы знать, как управлять автомобилем с тремя педалями.
Другие советы по предотвращению угона вашего автомобиля
Угонщик в машине.| Фото: Николас Армер / dpa (фото Николаса Армера / picture alliance через Getty Images)
Хотя технически вы можете положиться на механическую коробку передач своего автомобиля, чтобы защитить его от кражи, есть еще несколько шагов, которые вы можете предпринять, чтобы защитить его. Некоторые из наиболее очевидных советов включают в себя всегда запирать машину, приобретать автосигнализацию и следить за тем, чтобы вы никогда не оставляли машину одну с ключом в ней.
Может показаться, что это самые простые советы, которым нужно следовать, но вы будете удивлены, узнав, сколько автомобилей было украдено по этим основным причинам.По данным Национального страхового бюро по борьбе с преступностью (NICB), в 2015 году воры угнали 57 096 автомобилей, в которых остались ключи. Это на 22 процента больше, чем годом ранее, сообщает Advanced Transmissions.
Мы советуем не становиться жертвой таких легких угонов автомобилей и каждый раз запирать машину, когда вы выходите из нее.
No related posts.

Устройство механической коробки передач — как устроена МКПП

Механизм

Принцип действия

Количество ступеней и валов

Видео

Механическая коробка передач: устройство, неисправности, эксплуатация

Достоинства шести ступенчатой трансмиссии

Устройство механической КПП

Муфта синхронизатора

Плюсы и минусы механики

Возможные неполадки

Рекомендации по эксплуатации механической трансмиссии

Устройство Механической Коробки Передач (МКПП)

… в чем суть Коробки Переключения Передач?

Объясним на примере данного рисунка принцип работы Механической Коробки Переключения Передач (МКПП):

Как устроена современная 5-ступенчатая МКПП?

Устройство коробки передач Шкода Октавия | Механическая коробка передач мкпп шкода октавия

Путь потока мощности

Путь потока мощности в коробке передач

Наружный механизм управления переключением

Внутренний механизм переключения передач мкпп шкода октавия

Ход выбора

Регулировка троса тяги переключения мкпп шкода октавия

Датчик скорости автомобиля

Электросхема подключения мкпп шкода октавия

Выключатель фонарей заднего хода F4

Электросхема подключения мкпп шкода октавия

Общее устройство мкпп шкода октавия

Изменения по сравнению с 5-ступенчатым исполнением

Путь потока мощности

как устроены автомобильные коробки передач — Mafin Media

Различают по ступеням. А точнее — по их наличию

Механическая коробка передач (MT/МКПП)

Гидромеханический автомат (AT/АКПП)

Робот (РКПП)

Бесступенчатые трансмиссии (CVT)

Устройство и принцип работы механической коробки переключения передач (МКПП)

Экскурс в историю

Принцип работы МКПП

Устройство

Как переключать скорости на механической коробке передач

Масло для механической коробки передач

В обязательном порядке к прочтению:

Механическая коробка передач — как она трудится?

Статьи как раз той тематики,которой Вы интересуетесь:

Устройство механизма фиксации кпп. Механическая коробка переключения передач, устройство, принцип работы

Зубчатая теория

Основы конструкции трехвальной КПП

Принцип работы КПП

Принцип работы и устройство

Сцепление

Шестерни и валы

Синхронизаторы

Процесс переключения передач

Преимущества и недостатки механических коробок передач

Механизм

Принцип действия

Количество ступеней и валов

Видео

Изобретая велосипед

От велосипеда к автомобилю

А теперь – к самой коробке передач

Включаем передачу

Синхронизаторы

Прямая и повышающая передачи

Вместо заключения

Simu-Stick: как сохранить «ручную» коробку передач | Особенность

Как работает механическая коробка передач — x-engineer.org

Почему вымирает рычаг переключения передач

Почему спортивные автомобили отказались от механической коробки передач

Где лучше найти руководство по эксплуатации Jonesing

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Обзор типов трансмиссий

Доли рынка трансмиссий

Определение и функция передаточного устройства

Функциональные запросы МКПП

Расход топлива и ходовые качества

Заключение

Romain Nicolas отзыв:

Автоматическая или автоматическая ручная коробка передач: в чем разница? — Техническое обслуживание