Сколько передач в механической коробке передач: Топ-5 заблуждений о механической коробке передач — Российская газета

Топ-5 заблуждений о механической коробке передач — Российская газета

Парк автомобилей с механической КПП в России весьма солидный по своим размерам, в нем много не только возрастных машин, но и относительно современных авто, оснащенных «механикой». У машин с механическими коробками передач много приверженцев, людей, которые считают, что автомобиль на «ручке» лучше управляется, он более отзывчив на действия водителя. А среди механиков бытует мнение, что механические коробки передач менее проблемные, чем те же АКПП, и более ремонтопригодные. Так ли это?

Автомобилисты с небольшим стажем вождения часто выбирают себе автомобиль с автоматической коробкой передач. Они знают, что для езды в городских условиях такой вариант — наиболее удобный. Тогда как любители «механики» — это зачастую люди, которые эксплуатируют или специализированные автомобили, или часто ездят в особых условиях.

С прошлых лет еще живет убеждение в том, что по стоимости обслуживания механические коробки — одни из самых доступных. Это было справедливо, например, для прежних «ВАЗов», у которых еще лет 20 тому назад обслуживание коробки ограничивалось заменой раз в 150 тыс. километров диска сцепления и выжимного подшипника.

Но не забываем, что на таких машинах массово использовались самые обычные механические коробки. На современных автомобилях, не только премиального уровня, но и более бюджетного С-сегмента, где во главу угла становится комфорт передвижения, используемые МКПП — это чаще всего «коробки» с 2-массовым маховиком. В зависимости от условий эксплуатации автомобиля такая коробка передач «ходит» от 120 до 150 тыс. км. После этого приходится или ремонтировать КПП или проводить ее замену. Надо понимать, что ремонт маховика — весьма затратное дело, да и покупка нового оригинального компонента также может обернуться ощутимыми затратами.

Бытует ошибочное мнение, что масло в МКПП менять не надо, и что оно работает одинаково хорошо на всем сроке службы «коробки». Но масло все же нужно менять, хотя и делать это можно намного реже, чем в случае с автоматической коробкой передач.

Лучше проводить замену масла в МКПП на пробеге 70-80 тыс. км. Часто автопроизводители, чтобы снизить затраты, используют для первой заливки в механические КПП не самое качественное и надежное масло. Так что в интересах автовладельца — поменять его на более качественный продукт. Скорее всего, переход на более прогрессивное, синтетическое масло улучшит работу коробки и сделает плавным переключение передач. Регулярно меняя масло в МКПП, можно продлить срок ее службы, так как вместе с маслом из узла будут уходить и продукты износа компонентов «коробки». Кроме того, хорошее масло будет лучше смазывать элементы трансмиссии и снизит риски, которые возникают из-за перегрева узла.

Ошибочно считать автомобили с МКПП наиболее экономичными по расходу топлива. В этом случае возможность снизить расход отчасти зависит от привычек автомобилиста и от его манеры езды. Однако все равно этого недостаточно, чтобы заметно повлиять на потребление горючего. И современные механические коробки передач, впрочем, так же, как и автоматические КПП и вариаторы, назвать экономичными едва ли можно. В этом смысле «механика» сильно уступает все той же роботизированной КПП с двумя сцеплениями.

А что с надежностью МКПП? Этот стереотип прочно укрепился среди автомобилистов. Однако и это по большей части миф, который происходит от старых, самых простых механических КПП. На деле же, если сама по себе коробка обычно служит долго, то ее основные компоненты — диск сцепления, корзина сцепления, выжимной подшипник, маховик — подвержены износу и требуют замены раз в 120-150 тыс. км.

Некоторые специалисты авторемонтной сферы убеждены, что именно механическая коробка передач является самой перспективной с точки зрения развития новых технологий. Однако это не совсем так. За годы развития технологий механической трансмиссии производители автокомпонентов, кажется, «выжали» максимум из этого узла. Они делали его отдельные элементы наиболее оптимальными и по конструкции, и по сроку службы, чтобы современные автомобили на «механике» работали наиболее комфортно, безопасно, и по возможности экономично и экологично. С точки зрения работы всего узла его дальнейшая эволюция на уровне лучшего функционирования отдельных компонентов уже сильно сомнительна. Вряд ли можно увеличить быстроту переключения передач и еще больше снизить вибрации в коробке.

С точки зрения эволюции автомобильной трансмиссии больше шансов выйти на новую ступень развития у роботизированной 2-дисковой коробки. Эта коробка уже отличается плавностью в переключении передач, так что инженерам остается придумать решение для того, чтобы увеличить ее надежность.

Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

                Коробка переключения передач является неотъемлемой частью любого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Назначение коробки передач — это передача и преобразование крутящего момента с двигателя на колеса, а так же осуществление отбора мощности на привода других агрегатов и дополнительного оборудования. Этот процесс позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а так же движение задним ходом. Более того коробка помогает разъединять коленчатый вал двигателя от ведущих колес, что обеспечивает холостой ход автомобиля или его полную остановку.

Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

Виды трансмиссий

Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:

1.       Механическая коробка переключения передач

2.       Автоматическая коробка переключения передач

3.       Роботизированная коробка переключения передач

4.       Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач

Разберем подробнее каждый тип коробки.

Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

                Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.

Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом.

Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.

Плюсы МКПП:

·      Простая и надежная конструкция

·      Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья

·      Движение в экономичном режиме

·      Недорогое обслуживание

Минусы МКПП:

·      Неудобство управления в сложном городском режиме

Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента — это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.

Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.

Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

Плюсы АКПП:

·         Комфорт и удобство управления

·         Способность менять передачи при полной мощности двигателя

·         Плавность хода во время переключения передач

·         Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи

Минусы АКПП:

·      Стоимость и периодичность обслуживания

·      Больший расход топлива

·      Низкий КПД

·      Меньшая динамика автомобиля

Роботизированные коробки передач (Роботы)

Роботизированная коробка передач — это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.

Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.

В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:

·   С мокрым сцеплением — используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.

·   С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.

Плюсы Робота:

·         Плавность переключения и хода

·         Высокий КПД

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

·         Возможность выбора режима работы трансмиссии

Минусы Робота:

·         Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям

Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.

Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT — это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем — сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

Плюсы Вариатора:

·         Переключение передач происходит незаметно, без рывков

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

Минусы Вариатора:

·         Несовместимость с мощными моторами

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Большое количество датчиков влияющих на работу CVT

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке

Итог.

Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.

Как много нужно скоростей автомобильной коробки передач?

Говорят, что скоростей в коробке передач не бывает много

Современные трансмиссионные механизмы имеют общего с квадрациклом Генри Форда 1896 года столько же, сколько и игрушечный самолетик ребенка с реактивным самолетом. В XXI веке механические коробки передач (МКПП) и автоматические преобразователи крутящего момента (автоматические коробки — АКПП) делят дорогу с:

• бесступенчатыми коробками;
• автоматизированными механическими коробками с двойным сцеплением;
• автоматикой с электроприводом;
• распределителями мощности электропередач двигателя.

На заре автомобилестроения балом правили двух- трехскоростные автоматические коробки и четырех- пятиступенчатые механические трансмиссии. Сейчас новые коробки переключения передач (КПП) имеют семь, восемь, а иногда девять передач переднего хода. Поскольку количество скоростных ступеней в автомобиле приближается к двузначной цифре, у Zap-Online.ru возникло пару вопросов: что за погоня за скоростями, где конец их бесчисленному количеству?

Писк моды — семи, — восьми и — девяти ступенчатые КПП

Porsche похвастался новым вариантом семиступенчатой МКПП в модели 911 на автошоу в Женеве.

Последний писк моды среди производителей автомобилей – восьмиступенчатый автомат. BMW, Audi, Lexus, Porsche предлагают в автомобилях восьми ступенчатые АКПП с традиционными преобразователями крутящего момента и планетарным набором передач. Компания Ford бросила все силы на создание собственной восьмиступенчатой автоматики. Mitsubishi недавно заявила о намерениях лицензировать восьмискоростную ZF и протестировать на новых моделях авто.

Fiat 500X, Chrysler Pacifica, Renegade уже выпускаются с 9-ступенчатой КПП. Mercedes-Benz выпустила 9-ступенчатую 9G-Tronic, заменив семиступку 7G-Tronic. Honda запатентовала коробку с 11 ступенями и тройным сцеплением.

С чем связан рост количества передач в трансмиссии автомобиля?

Со слов главного инженера по трансмиссиям компании Ford Motors Крэйга Реннекера, большее количество скоростных ступеней в КПП дает инженерам большее поле для разбега. Первую скорость можно сделать короче для лучшего ускорения с места, а самые высокие сделать длиннее для эффективного расхода топлива. Большее количество ступеней позволяет маленьким, экономичным двигателям вывозить тяжелые автомобили на приличной мощности или добавить мощности уже существующим моторам.

«Пять лет назад на вопрос: эффективна ли восьмиступенчатая коробка, я бы сказал нет», говорит Реннекер. «Все потому что дополнительная шестая муфта, необходимая для восьмиступки, создала бы больше внутреннего сопротивления (с паразитической потерей энергии), и повышенный диапазон передач не покрыл бы этого недостатка. Недавно мы обнаружили способ, как сократить потери от сопротивления муфты так, чтобы восемь скоростей приносили больше пользы, чем вреда. Теперь имеет смысл перейти на КПП с 8,9-тью передачами, при этом, экономия топлива составит от 2 до 6 %».

Пресс-секретарь Porsche Дэйв Энгельман заявил, что смелый шаг, по переходу к семиступенчатой механике – высоко модифицированной версии уже существующей автоматизированной механической коробки Porsche PDK (с двухдисковым сцеплением) – мотивирован экономией топлива. «Модели Porsche достигают максимальной скорости на наивысшей передаче — шестой. Новая седьмая, после разгона до максимума на шестой переключается на седьмую и снижает обороты двигателя, снижая расход топлива и выбросы СО2 без ущерба для разгона или темпа движения машины».

Чересчур много скоростей в автомобиле – это сколько?

Каждый автопроизводитель отвечает на этот вопрос по-разному. Помимо более гладкого переключения, экономного расхода топлива и улучшения ускорения, большое количество скоростей играет маркетинговую роль. Покупателю кажется, что автомобиль «упакован» по полной (вау! семь скоростей! подумать только!). Но некоторые производители автомобилей отказались от новых, более высоких передаточных чисел во имя надежности своих трансмиссий.

Все тот же Реннекер из компании Ford говорит: «Один из наших конкурентов представил девятиступенчатую КПП, но мы не стали устраивать гонку. Считаем, что девятая скорость не дает никаких преимуществ автомобилю, кроме увеличения продаж. Мы не видим смысла в девятиступке. Наши автомобили способны сделать все то же самое и на восьми скоростях».

Касаемо более девяти передач Реннекер сказал следующее: «Возможно, в будущем мы найдем применение большему количеству скоростей, скажем одиннадцати. В этом будет смысл, если найдем способ свести к минимуму ущерб от внутреннего сопротивления дополнительных муфт. Но сначала нужно найти хорошую причину для применения одиннадцати ступенчатой трансмиссии. Возможно, причиной станет необходимость в ультранизкой, прямо ползущей первой передаче».

Будущее многоскоростных трансмиссий

Большее количество передач – это только часть общей картины. Меняются и виды КПП. Кроме механики, автомата, существуют бесступенчатые КПП (CVT). Бесступенчатая трансмиссия может выбирать из практически неограниченного количества передаточных чисел, и, теоретически, делает традиционную трансмиссию устарелой. Однако на практике, расширенная CVT, чтобы справиться с силой мощных двигателей, сводит к минимуму их эффективность. По раскрытию потенциала мощных двигателей обычный автомат или автоматизированная механика намного лучше.

Сделаем вывод, предсказания о безвозвратном исчезновении «механики» преждевременны. Механические трансмиссии по-прежнему самые энергоэффективные, независимо от того, какое топливо было использовано в автомобиле: бензин, электричество, водород или биодизель. Конечно, неизбежно снижение количества автомобилей с МКПП, но в мире всегда найдется сегмент водителей, которые любят переключать скорости вручную.

Электрифицированные коробки, безусловно, станут более распространенными. На это указывают гибридные модели BMW ActivHybrid, Mercedes-Benz S400 Hybrid, Honda CRZ. На вопрос о том, будет ли восьмиступка Ford иметь электрический аналог, Реннекер ответил: «При проектировании любой новой трансмиссии, также рассматривается возможность создания гибридного варианта. В планы Ford входит электрификация восьми ступенчатой трансмиссии в ближайшие пару лет».

Реннекер: «Пока КПП с двойным сцеплением находились в стадии разработки, КПП с планетарным набором передач тоже не стояли на месте, развиваясь. В результате постоянного развития трансмиссий разного типа, мы не можем сказать ни об одном виде, что это «трансмиссия будущего». Так как требования к экономии топлива автомобилей становятся все жестче, трансмиссия будущего будет иметь больше настроек определяющих оптимальную передачу для каждой скорости».

Как работает роботизированная коробка передач — ДРАЙВ

Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни между ними.

Упрощённая схема работы 5-ступенчатой механической коробки передач.

Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.

Роботизированная КПП SensoDrive применяется на автомобилях марки Citroen.

Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Фирма Ricardo на примере «робота» Easytronic от модели Opel Corsa предложила заменить раздельные актуаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электромагнитным актуатором. Благодаря этому уменьшились размеры и масса агрегата. И самое главное — механизм выбора передачи стал работать в восемь раз быстрее, а общий период разрыва потока мощности сократился до 0,35 с. Вверху — серийный Easytronic, внизу — рисунок разработки Ricardo.

Проблема «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ достичь комфорта при переключениях — сократить их время. А это, увы, означает рост цены всей конструкции.

Пионером массового использования преселективных коробок стал концерн Volkswagen, использующий DSG (S tronic у Audi) как на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными двигателями. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox — коробка прямого включения) стала нарицательным для коробок с двумя сцеплениями — хотя на самом деле это просто товарный знак.

Революционным решением стала появившаяся в начале 80-х трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере 6-ступенчатой коробки DSG концерна Volkswagen. У коробки два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвёртой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Включается первая передача (муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи). Замыкается первое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали! Но одновременно с включением первой передачи умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует её вторичную шестерню. Именно поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким образом, включены две передачи сразу, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.

Состояние DSG при движении на первой передаче. Муфтами блокированы шестерни 1-й и 2-й передач.

Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается первое сцепление и одновременно замыкается второе. Крутящий момент теперь идёт через внешний первичный вал и пару второй передачи. На внутреннем валу уже выбрана третья. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с фантастической скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Состояние DSG после переключения на 2-ю передачу. 3-я передача ожидает своей очереди.

Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее традиционных механических, а также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую проблему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на 1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.

Роботизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новейший SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат» 7G-Tronic. Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актуаторов время переключения составляет 0,1 с.

Сегодня коробки DCT есть не только у Фольксвагена, но и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые используют в своих машинах только проверенные технологии. Аналитики прогнозируют, что в будущем наиболее распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из самых драйверских спорткаров. Человечество выбирает то, что удобнее.

Коробка передач DSG с двойным сцеплением от Volkswagen

Появление коробки передач DSG от Volkswagen опередило время. Будучи одним из первопроходцев на автомобильном рынке, Volkswagen разработал коробку передач с двойным сцеплением ДСГ, рассчитанную на серийное производство. Коробка передач DSG с переключением без прерывания потока мощности делает вождение приятным, что обеспечивает динамичное ускорение по трассе без рывков.

Коробка передач DSG сочетает в себе сильные стороны автоматической и механической коробок передач, автоматически выбирая оптимальный режим трансмиссии. Эта коробка передач позволяет достичь значительной экономии топлива, так как всегда «выбирает» минимально затратный и в тоже время максимально эффективный по КПД режим работы силового агрегата. Воплощение идеальной эффективности: когда выходная мощность двигателя преобразуется непосредственно в скорость.

Главное достоинство DSG — плавное ускорение без прерывания потока мощности во время переключения передач. DSG обеспечивает прямое переключение передач, динамичное ускорение для поездок в спортивном стиле, а также пониженный расход топлива.

DSG от Volkswagen представляет собой 6- или 7-ступенчатую коробку передач для всех классов автомобилей, выпускаемых Volkswagen, и потому вызывает повышенный интерес покупателей.

Спортивная альтернатива механической КПП

По итогам проведенных драйв-тестов новая DSG Volkswagen столь же динамична, как и механическая коробка передач. Это становится ясно с первого взгляда на стрелку спидометра: только автомобиль с DSG может настолько плавно разгоняться до предельной скорости.

При таком ускорении водитель получает удовольствие от спортивного вождения, а плавное переключение передач повысит уровень комфорта. Кроме того, в повседневных ситуациях, например во время обгона, DSG повышает безопасность за счёт больших резервов мощности.

Коробка передач с двойным сухим сцеплением — это свобода выбора для любого стиля вождения автомобиля. DSG — это больше, чем простая автоматическая коробка передач. Она сочетает в себе преимущества автоматической и механической коробок передач. Это выражается в том, что водитель может сделать выбор дважды: сначала он выбирает режим работы ДСГ — нормальный или спортивный. Затем он делает выбор между автоматическим и ручным переключением передач.

Нормальный режим DSG

Роботизированная коробка передач словно «читает» мысли водителя. При включении рычага КПП в положение «D», «Движение», выбирается «нормальный режим» DSG. При этом в коробке уже выбраны нужные передачи, которые переключаются автоматически за доли секунды и без прерывания потока мощности. Это наилучший режим для комфортного управления автомобилем, поскольку передачи сменяются неощутимо и никаких дополнительных действий со стороны водителя не требуется.

Спортивный режим DSG

При переводе коробки передач в спортивный режим «S» («Sport») электронный блок управления удерживает низшие передачи. Переключения на повышенную передачу не происходит до тех пор, пока автомобиль не выйдет на более высокую скорость и двигатель не раскрутится.

Подбор передаточных чисел

Оптимальный момент переключения осуществляется благородя наилучшему подбору передаточных чисел. Точный подбор передаточных чисел позволяет добиться наилучших динамических характеристик трансмиссии. Блок управления коробки передач подбирает оптимальную точку переключения в зависимости от активированного режима, оборотов двигателя, скорости автомобиля и положения педали акселератора.

В результате можно избежать потерь мощности и повысить экономичность.

Снижение расхода топлива

Помня о своей ответственности перед покупателями, Volkswagen разработал инновационную коробку передач DSG, позволяющую экономить топливо и снижать количество вредных выбросов.

В сочетании с двигателем TSI коробка передач DSG снижает расход топлива на 22%, таким образом уменьшая выбросы CO2. Даже по сравнению с классической механической коробкой передач DSG обеспечивает существенную экономию топлива, которая достигает 10%.

Преимущества для автовладельцев

Конструктивные решения трансмиссии с двумя сцеплениями предлагаются и для автомобилей малого класса, и для представителей «высших» сегментов: 7-ступенчатая коробка DSG для двигателей с крутящим моментом до 250 Н/м больше подходит для автомобилей малого и среднего классов, например для Volkswagen Polo седан в комплектации GT, Volkswagen Passat B8, или Volkswagen Jetta в комплектациях Трендлайн и Хайлайн. 6-ступенчатая коробка DSG для двигателей с крутящим моментом до 350 Н·м соответствует ожиданиям покупателей, интересующихся автомобилями высших сегментов с более мощными двигателями, например, Volkswagen Tiguan 1.4TSI BlueMotion.

• Разработав DSG, Volkswagen обеспечил водителям, предпочитающим динамичный, спортивный стиль вождения, ускорение без прерывания потока мощности, причем переключение передач почти неощутимо.
• Коробка передач DSG, обеспечивающая снижение расход топлива и выбросы CO2, немаловажный фактор для тех, кто заботится об окружающей среде.
• Водители, которые много времени проводят за рулём, могут расслабляться за рулем свое автомобиля с DSG, наслаждаясь простотой управления.
• Новые высокотехнологичные разработки Volkswagen позволили добиться в ДСГ наилучшего сочетания рабочих преимуществ механической и автоматической коробок передач.

Что обеспечивает комфорт движения авто с DSG?

• Плавное ускорение;
• Непрерывный поток мощности;
• Дополнительные функции переключения передач;
• Большие резервы мощности;

Как коробка передач DSG повышает экономичность машины?

• Обеспечивая рациональное вождение, ДСГ снижает расход топлива, и способствует защите окружающей среды;
• ДСГ способствует использование всей выходной мощности двигателя, так как блок управления коробки передач подбирает оптимальный момент для переключения.

Коробка передач — устройство, назначение, виды

Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.

Назначение и устройство

КПП предназначена для нескольких задач:

• изменения крутящего момента,
• изменения скорости,
• коррекции направления движения автомобиля,
• разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
• блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).

При этом одни КПП способны решать все эти задачи, а другие, как например, механическая, только базовые – изменение крутящего момента и скорости. Схема устройства зависит от вида КПП.

В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более),  синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.

Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).

В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.

На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.

Сцепление

Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач.

Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.

Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств  с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.

Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.

Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.

Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.

Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.

На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке  DSG в момент после переключения на вторую передачу.

Шестерни и валы

Шестерни и валы –  главные «управляющие» крутящим моментом. Именно шестерни и валы помогают изменять передаточное отношение. Неотъемлемые элементы устройства всех механических КПП и некоторых АКПП (например, Honda).

Устройство механической коробки передач чаще всего сконструировано так, что оси валов находятся в параллельной плоскости. Сверху монтированы шестерни. 

Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.

Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.

Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.

Синхронизаторы

Синхронизаторы – неотъемлемый элемент КПП с шестернями – кроме решений со скользящими шестернями. Физически работа синхронизаторов обязана силе трения.

Функция синхронизаторов – выравнивание частоты вращения шестерен и валов, благодаря чему создаются все условия для плавного переключения скоростей. Благодаря синхронизаторам КПП меньше изнашивается и меньше шумит.

Синхронизаторы активно присутствуют у МКП и роботизированных КПП. У автомобилей с планетарными АКП альтернатива синхронизаторам – фрикционные управляющие элементы. Синхронизаторы состоят из муфты, блокировочных колец, стопорного кольца, пружины, шестерён.

Как работает стандартный синхронизатор?

• Муфта подается в сторону шестерни.
• Блокировочное кольцо муфты принимает на себя усилие.
• Поверхности зубьев начинают взаимодействовать.
• Блокировочное приобретает положение “на упор”.
• Зубья муфты оказываются напротив зубьев блокировочного кольца.
• Муфта оказывается в зацеплении с венцом на шестерне.
• Муфта и шестерня блокируется.

Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент  включения водителем передачи.

Принцип работы механических коробок переключения передач

КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.

Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.

При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.

При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.

КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.

У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.

При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства  для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.

В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.

2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы

Двухвальные решения очень популярны на переднеприводных авто.
Конструкция включает следующие элементы:

• картер – несущий элемент, корпус. К нему крепятся все остальные детали устройства. Он же защищает агрегат  от внешнего воздействия, а человека – от вращающихся деталей, а также выполняет функцию хранилища для масла.
• валы – первичный и вторичный,
• шестерни (в блоках), часть крепится к ведущему, часть к ведомому валу,
• шлиц (соединяет ПВ и сцепление),
• синхронизаторы.

Важно! Главная передача и дифференциал также находятся внутри картера, но механизм переключения передач вынесен за его пределы.

Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.

Рычаг перемещен – муфта синхронизатора также изменяет положение. Уравниваются угловые скорости соответствующего вала и шестерни. Крутящий момент передаётся с первичного вала на вторичный. От ДВС на ведущие колеса с заданным передаточным числом .передается крутящий момент.

Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.

3-вальная КПП: устройство и принцип работы

3-х вальные решения популярны у авто с задним приводом.

Устройство:

• Картер.
• Ведвал.
• Ведомый вал. Находится на одной оси с ведущим.
• Промежуточный вал. Монтирован параллельно первичному.
• Шестерни. Блок шестерен ведомого вала свободно вращается на нем. Блоку шестерен промежуточного и ведвала обеспечена жесткая связь, а шестерни на ведомом валу свободно вращаются, четкой фиксации нет.
• Синхронизаторы. Стоят  на всех передачах. Благодаря шлицу беспрепятственно перемещаются в продольном направлении.
• Механизм переключения (рычаг + ползунки + блокатор). Монтирован на картере.

Система функционирует схоже с двухвальной, но за счёт наличия промежуточного вала возможностей больше. 

Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.

Виды коробок переключения передач

Рассматривая устройство и назначение КПП,невозможно было не упомянуть, что они бывают разных типов: механические, автоматические, роботизированные. Кроме того, существует ещё такая подгруппа устройств как вариаторы. Рассмотрим эти КПП более подробно.  

Механические КПП

“Механика” — это классика. Для работы с “механикой” нужны навыки, понимание, как выполнять выбор передаточных чисел, но при умении управлять в ручном режиме, водитель виртуозно может подстроиться под любые условия движения.

Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.

Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.

Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.

Автоматические КПП

Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически — посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.

Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.

Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.

Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.

Роботизированные вариаторы

Роботизированные (автоматизированные, полуавтоматические) КПП как агрегаты – это промежуточные вариант между “механикой” и “автоматом”.

Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством  осуществляется посредством переключателя, джойстика.

Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.

Вариатор

Отдельно можно выделить вариатор. Это изменяющаяся трансмиссия или бесступенчатая КПП. Изменение передаточного числа производится в заданном диапазоне.

Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.

Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).

Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.

 Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.

Плюсы и минусы

Тип коробки	Плюсы	Минусы
Механическая коробка	низкая стоимость (как устройства, так и ремонта), хорошая динамика, простой ремонт.	в «пробках» требуется регулярное переключение передач, сложность в управлении.
Автоматическая коробка передач	не нужно думать, какую передачу выбрать, простота разгона (нет крена авто назад), защита ДВС от перегрева.	высокая стоимость агрегата, высокий расход топлива, высокая стоимость ремонта.
Роботизированная	можно выбрать ручной или автоматический режим работы, топливная эффективность.	есть риски крена авто при разгоне, возможны рывки при переключении передач.
Вариатор	сниженная нагрузка на двигатель, плавность езды.	высокая стоимость коробки и ее ремонта, можно поставить только на маломощный двигатель.

Обратите внимание, в нашем курсе “Автомобильные основы” на базе LCMS ELECTUDE КПП уделяется огромное внимание. При этом доступны учебные материалы для обучающихся всех уровней:

• базовый,
• продвинутый,
• специалист.

Огромное внимание уделяется не только теоретической части, но и оттачиванию навыков, выполнению сервисных операций.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть непосредственно в модулях LCMS LCMS ELECTUDE — платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов.

Виды КПП в современных автомобилях Тойота

Разработчики Toyota активно экспериментируют с приводом трансмиссии — в автомобилях встречаются все типы КПП. Это механические, роботизированные (на данный момент сняты с производства) и автоматические коробки, бесступенчатые вариаторы. Редуктор Toyota Prius вообще стоит на новой ступени развития — он объединяет на одной оси сразу три двигателя.

Микроавтобус Hiace

Это единственная из моделей с чисто механическим приводом. Пятиступенчатая коробка оказалась лучшим вариантом для управления крупным многоместным транспортным средством.

Auris, Corolla и Verso

Производятся в двух исполнениях: с вариатором или шестиступенчатой механической коробкой. Разработчики отказались от использования робота, выбрали наиболее эффективные и удобные системы.

Механика привлекает доступностью, полным контролем над передвижением. Увеличивается маневренность, динамичность — для городских автомобилей это очень важно.

Вариатор (CVT) позволяет набирать скорость простым нажатием педали. Бесступенчатое изменение передаточного числа подходит для комфортных поездок без лишних нагрузок.

RAV 4, Land Cruiser Prado, Hilux, GT86

Производятся с автоматической и механической КПП (в некоторых комплектациях RAV 4 используется и вариатор). Автоматы легко заменяют механику на внедорожниках, скоростных автомобилях, хорошо работают в паре с дизельными и бензиновыми моторами. Покупатель может выбрать способ управления по своему усмотрению, это не влияет на характеристики остальных механизмов.

Camry, Venza, Highlander, Land Cruiser 200, Alphard

Все эти абсолютно разные модели предлагаются в одном варианте — с шестиступенчатой АКПП. Автомат подходит для передвижения по бездорожью, высокоскоростных поездок, часовых пробок. Во всех случаях 6 АКПП от Toyota — это комфортная, плавная и удобная система управления движением.

В целом разработчики все чаще используют АКПП. Ее ставят на большие внедорожники, мощные пикапы, элитные минивэны, используют в спортивном кузове. Никаких вопросов к надежности и динамичности не возникает, особенно при регулярном и профессиональном обслуживании. Специалисты официальных дилерских центров Измайлово и Люберцы обслуживают КПП любого типа (в том числе и старого образца: 4 МКПП, роботизированных), устраняют посторонние звуки и восстанавливают плавное переключение передач.

Автор текста «Тойота Измайлово«

Механическая коробка передач 101: Как управлять рычагом переключения передач

В течение долгого времени умение управлять рычагом переключения передач было важным навыком. На заре автомобилестроения механические коробки передач были повсеместными. Фактически, механическая коробка передач раньше была известна как «стандартная» трансмиссия. Их предпочитали из-за их надежности, топливной экономичности и спортивного стиля.

В настоящее время, однако, менее 3% автомобилей, продаваемых в США, имеют механическую коробку передач — по сравнению с 80% в некоторых странах Европы и Азии (LA Times).

Хотя у вас могут возникнуть проблемы с перепродажей автомобиля с механической коробкой передач (только 18% американцев знают, как управлять рычагом переключения передач), знание того, как использовать педаль сцепления и рычаг переключения передач, — это навык, который поможет вам сэкономить деньги и управлять более спортивными автомобилями. и даже однажды спасти жизнь.

У них также, как правило, более низкие затраты на техническое обслуживание, и во многих странах их намного дешевле арендовать, чем автоматические коробки передач.

Итак, как вы управляете рычагом переключения передач?

Как управлять рычагом переключения передач

Чтобы научиться управлять рычагом переключения передач, требуется много практики и терпения.После знакомства с различными ручными маневрами потренируйтесь на пустой парковке, пока не будете полностью уверены в том, что сможете взять его на дорогу.

1. Сначала познакомимся с некоторыми частями

Педаль сцепления — В руководствах есть 3 педали, в отличие от автоматики, у которой только две. Педаль сцепления — самая дальняя слева. Вы используете его при переключении с одной передачи на другую, включая нейтральную. Когда сцепление полностью выжато, оно выключается.Когда педаль сцепления отпущена, она включается и готова возобновить передачу мощности.

Используйте левую ногу для управления сцеплением, а правой — для газа и тормоза, как если бы вы использовали автомат.

Рукоятка или рычаг переключения передач — В современных автомобилях с механической коробкой передач рычаг переключения передач расположен на центральной консоли. Старые автомобили могут иметь рулевую колонку или рычаг переключения передач, установленный на приборной панели. Найдите свою ручку переключения передач и изучите ее.

Автомобили с механической коробкой передач имеют до 6 передач.Направляющая передач обычно расположена на головке рычага переключения передач. Нейтраль, которая не является шестеренкой (вы никуда не денетесь), обычно находится в середине шаблона «H». Также есть буква «R» для «обратного».

Аварийный тормоз — Поскольку нет «парковочной» передачи, аварийный тормоз особенно важен для автомобилей с ручным переключением передач. Используйте аварийный тормоз при остановке на холмах и при парковке, чтобы предотвратить скатывание автомобиля.

2. Затем потренируйтесь с выключенным двигателем и включенным аварийным тормозом

Перед включением автомобиля найдите сцепление. При переключении передач необходимо выжать сцепление! Потренируйтесь нажимать и отпускать педаль сцепления левой ногой. Вы начнете чувствовать (ногой), когда сцепление включено или выключено.

После того, как вы почувствуете сцепление, полностью выжмите его и переведите рычаг переключения передач на передачу 1 ^-й . Затем начните отпускать сцепление левой ногой (иногда это называется «флюгинг»), одновременно нажимая на педаль газа. Если бы машина была включена, вы бы двинулись вперед.

Как повысить передачу

Чтобы переключиться на более высокую передачу, уберите ногу с педали газа и выполните тот же процесс:

1. Выжать сцепление
2. Переведите переключатель на следующую высшую передачу
3. Отпустите сцепление, нажимая на газ

Как перейти на пониженную передачу

Чтобы переключиться на более низкую передачу, вы в основном делаете то же самое. Отпустите ногу с педали газа во время переключения передач.

1. Выжать сцепление
2. Переведите переключатель на следующую низшую передачу
3. Отпустите сцепление, медленно нажимая на газ

Попрактикуйтесь в переключении на повышенную и понижающую передачу, нажимая и отпуская педаль сцепления при выключенном автомобиле.

Для полной остановки вы должны выжать сцепление, чтобы переключиться в нейтральное положение. Затем снимите ногу со сцепления. Как правило, вы хотите переключать передачи, когда ваш автомобиль достигает 2500-3000 оборотов в минуту.В конце концов, по звуку и ощущениям вы будете знать, когда нужно переключаться.

3. Практика на пустом участке

Одно дело использовать сцепление и переключатель, когда машина выключена, но совсем другое дело, когда машина действительно движется. После того, как вы попрактикуетесь в переключении передач при выключенной машине, найдите пустую парковку и попрактикуйтесь в переключении передач во время вождения.

Когда автомобиль выключен и находится в нейтральном положении, одновременно нажмите педали сцепления и тормоза, поворачивая ключ и заводя двигатель.

1. При нажатой педали сцепления и тормоза поставить автомобиль на 1 ^st
2. Отпустите стояночный тормоз.
3. Отпустите ногу с педали тормоза и медленно нажмите на педаль газа, одновременно ослабьте давление на педаль сцепления. Ваша правая нога будет нажимать на педаль газа, а левая — отпускать сцепление. Это требует практики! Если вы не сделаете это правильно, вы можете «щелкнуть сцепление», в результате чего автомобиль покатится вперед и заглохнет.
4. Если автомобиль глохнет, просто включите аварийный тормоз, нажмите педаль сцепления и переведите автомобиль в нейтральное положение, чтобы начать все сначала.
5. Продолжайте нажимать на педаль газа, пока тахометр не достигнет примерно 2500–3000 об / мин. Чтобы переключиться на передачу 2 ^nd , снимите ногу с педали газа, нажмите на педаль сцепления и переключитесь на передачу 2 ^nd Перед переключением убедитесь, что сцепление полностью выжато. В противном случае вы можете «затереть шестеренки». Затем начните отпускать сцепление, одновременно давая ему газ. Не держите ногу на сцеплении при ускорении, это также известно как «езда на сцеплении»!
6. Продолжая набирать скорость, выполните ту же процедуру для переключения на более высокие передачи. В общем, это диапазоны миль / ч для разных передач:
   • 1 ^st Передача: 0-10 миль / ч
   • 2 ^nd Передача: 3-25 миль / ч
   • 3 ^rd Передача: 15-45 миль / ч
   • 4 ^-я Передача: 30-65 миль / ч
   • 5 ^th Передача: 45 миль / ч +
   • Обратитесь к руководству пользователя для получения более точных диапазонов передач.
7. Для переключения на пониженную передачу снимите ногу с педали газа и выжмите сцепление, прежде чем переключать рычаг на более низкую передачу. Не переключайтесь, нажимая на педаль газа, так как это может повредить двигатель или трансмиссию. После того, как вы отпустите сцепление и снизите скорость, используйте тот же метод для переключения на следующую низшую передачу. Всегда работайте задним ходом в обратном порядке.
8. Чтобы сделать остановку, например, на светофоре, либо поставьте автомобиль на нейтраль и отпустите сцепление, либо удерживайте сцепление включенным, пока автомобиль находится в положении 1 ^st Если вы останавливаетесь на какое-то время, лучше всего поставить машину на нейтраль.Выжмите сцепление и переведите автомобиль в нейтральное положение. После установки ручки в нейтральное положение отпустите сцепление.
9. Также потренируйтесь задним ходом. Процесс остается прежним. Выжмите сцепление, чтобы включить задний ход, а затем медленно отпустите сцепление при движении задним ходом.

После того, как вы освоите движение задним ходом, трогание с места, остановку, переключение на повышенную и понижающую передачу на ровной местности, практикуйте те же маневры при подъеме и спуске с холма.

При остановке на холме используйте аварийный тормоз.Когда пришло время ускоряться, отпустите ручной тормоз, включите первый и медленно увеличьте скорость, отпуская педаль сцепления.

Не беспокойтесь об этом, если вы заглохнете. Просто включите аварийный тормоз и начните снова.

Поначалу может быть сложно научиться водить механическую коробку передач, но оно того стоит. Вы не только приобретете ценный жизненный навык и более глубоко поймете, как работают двигатели и трансмиссии, но также сможете водить практически любой тип автомобиля в любой стране.

И, как и многие другие водители, вы можете предпочесть руководства по эксплуатации автоматике из-за их лучшей производительности, экономии топлива и впечатлений от вождения.

Связанные ресурсы:

Мы предлагаем большой выбор автомобилей с механическими и автоматическими коробками передач, все с 6-месячной / 6000-мильной гарантией на трансмиссию.

Остановитесь в любом из наших мест, чтобы узнать о лучших предложениях на вашем новом сертифицированном подержанном автомобиле:

Чаттануга, Теннесси — (423) 551-3600

Кливленд, Теннесси — (423) 476-4600

Дейтон, Теннесси — (423) 775-4600

Далтон, Джорджия — (706) 217-CARS (2277)

Подпишитесь на нас, чтобы получить больше полезной информации о покупке, продаже и обслуживании автомобилей: Facebook, Twitter, YouTube и Google+.

Базовая анатомия — Как работает механическая коробка передач

Когда был построен первый автомобиль, крошечный двигатель был подключен непосредственно к карданному валу. Это сработало, но Benz Patent Motorwagen предлагал медленную и резкую езду. Автомобиль покачивался вперед, как только приводился в действие единственный приводной ремень, и скорость была немного изменена в зависимости от оборотов двигателя, но даже более быстрое движение могло повредить двигатель. Тем не менее, поскольку двигатель был таким маленьким, это был приемлемый компромисс.

В конце концов, с разработкой более мощных двигателей, потребовалось несколько передаточных чисел, уменьшающих рывки при взлете и позволяющих более высокие скорости и даже передачу заднего хода. Кроме того, поскольку двигатель внутреннего сгорания является наиболее эффективным и наиболее мощным на разных скоростях, необходимо несколько передаточных чисел для извлечения наиболее полезной мощности или максимальной экономии топлива, в зависимости от требований водителя.

Benz Patent Motorwagen имел односкоростную механическую коробку передач без заднего хода, но большинство современных автомобилей с механической коробкой передач оснащены как минимум четырьмя или пятью передаточными числами переднего хода, а некоторые автомобили доступны с шестиступенчатой ​​и семиступенчатой ​​механической коробкой передач. .

Что такое механическая коробка передач?

По сути, механическая коробка передач — это коробка передач, которая позволяет водителю выбирать между различными передаточными числами для управления автомобилем. Более низкие передаточные числа обеспечивают больший крутящий момент, но меньшую скорость, в то время как более высокие передаточные числа обеспечивают меньший крутящий момент, но более высокую скорость. Различные передаточные числа часто называют «скоростями», поэтому «шестиступенчатая» механическая коробка передач имеет шесть передаточных чисел переднего хода.

В простейшем случае механическая коробка передач состоит из трех валов с постоянно зацепленными шестернями разных размеров.Входной вал соединяется с двигателем через муфту. Промежуточный вал постоянно находится в зацеплении с первичным валом и имеет несколько шестерен. Выходной вал соединяет промежуточный вал с приводным валом и, в конечном итоге, с колесами. В полноприводных и полноприводных автомобилях выходной вал сначала подключается к раздаточной коробке. Передача заднего хода обычно находится на четвертом валу для изменения направления.

Сами шестерни закреплены не на выходном валу, а на обгонной муфте. С другой стороны, стопорные кольца вращаются вместе с выходным валом , а могут сдвигаться или скользить вперед и назад, чтобы зацепить одну из шестерен.Вот почему мы называем это «переключением передач». В «нейтральном» положении, когда передача не выбрана и сцепление выключено, входной и промежуточный валы вращаются, как и шестерни выходного вала, но выходной вал не движется, потому что ни один из стопорных колец не задействован.

Как работает механическая коробка передач?

Чтобы переключить передачу, например, выбрав первую передачу, водитель нажимает на сцепление, отключая первичный вал. Используя рычаг переключения передач, водитель выбирает первую передачу, и рычажный механизм перемещает вилку переключения, чтобы соединить стопорную втулку 1 ^st -2 ^nd с передачей 1 ^st , зафиксировав ее на выходном валу.Теперь, когда сцепление отпущено и входит в зацепление с входным валом, выходной вал поворачивается, потому что шестерня 1 ^st заблокирована на выходном валу стопорным кольцом.

По мере того, как водитель набирает скорость, выбор 2 ^nd передачи просто включал повторение процесса, но с перемещением рычага переключения передач на 2 ^nd передачу. Вал переключения перемещает вилку переключения, чтобы выключить передачу 1 ^и и включить передачу 2 ^и . При отпускании сцепления входной вал снова включается, на этот раз мощность передается через 2 ^и шестерню.Переключение на передачу 3 ^rd включает использование второго рычага переключения передач, вилки переключения и стопорного кольца, которое находится между передачами 3 ^rd и 4 ^rd .

Поскольку промежуточный вал и выходной вал вращаются с разными скоростями, переходя с 1 ^-й на 2 ^-ю передачу, попытка включить более высокую передачу, когда автомобиль движется медленнее, была бы похожа на попытку повернуть вал на двух разных скоростях, что невозможно. Кольца синхронизатора похожи на крошечные муфты, использующие трение для приведения стопорной втулки и шестерни к одной и той же скорости, после чего они легко зацепляются, и мощность может быть восстановлена.

Механическая коробка передач, базовое обслуживание

По сравнению с автоматической коробкой передач, механическая коробка передач проста в эксплуатации и техническом обслуживании, и известно, что они способны преодолевать сотни тысяч миль. На самом деле, единственное, что нужно механической коробке передач, — это периодическая замена трансмиссионного масла — обычно каждые 30 000–60 000 миль, в зависимости от условий и привычек водителя. Если вы водите рабочий грузовик, гоночный автомобиль или просто агрессивный водитель, вам может потребоваться замена трансмиссионного масла в механической коробке передач каждые 15 000 миль.Поскольку механические коробки передач не нагреваются так сильно, трансмиссионное масло не разлагается, но оно собирает частицы с шестерен, подшипников и синхронизаторов. Поскольку в механических коробках передач нет фильтров, некоторые из этих частиц просто плавают, застревая в других местах и ​​вызывая износ.

Ответственное вождение — лучший способ продлить срок службы сцепления и механической коробки передач. Если вы не взлетаете с холма, не ездите на сцеплении. Когда вы ставите ногу на сцепление, она изнашивает пальцы выключения сцепления и выжимной подшипник.При замедлении полностью включите и выключите сцепление для переключения на пониженную передачу. Езда на сцеплении только нагревает его и изнашивает. Чтобы сцепление прослужило еще дольше, научитесь согласовывать обороты при переключении на пониженную передачу. Это требует практики, но небольшое увеличение оборотов двигателя при включении сцепления на более низкой передаче снижает толчки при переключении во всей трансмиссии, и все, от втулок до сцепления и трансмиссии, прослужит дольше.

Шиномонтажный и автоцентр Dobbs знает механическую коробку передач

Пока существуют механические трансмиссии, а мы предполагаем, что в ближайшие десятилетия вам придется рассчитывать на таких профессионалов, как Dobbs Tire & Auto Centres, которые остаются в штате.Если вам требуется базовое обслуживание или у вас возникли проблемы, остановитесь или позвоните в один из 42 наших офисов в районе Сент-Луиса. Воспользуйтесь нашим опытом.

Как работает механическая коробка передач в транспортных средствах

Добро пожаловать в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для новичков в автомобилестроении.

Поскольку вы читаете «Искусство мужественности», вы знаете, как управлять рычагом переключения передач. Но знаете ли вы, что происходит под капотом, когда вы переключаете передачи?

Нет?

Что ж, сегодня ваш счастливый день!

В этом выпуске Gearhead 101 мы рассмотрим все тонкости работы механической коробки передач.К тому времени, когда вы дочитаете эту статью, вы должны иметь общее представление об этой важной части трансмиссии вашего автомобиля.

Засучим рукава и приступим.

Примечание. Прежде чем вы прочитаете, как работает трансмиссия, я настоятельно рекомендую ознакомиться с нашими Gearhead 101, посвященными двигателям и трансмиссиям.

Что делают трансмиссии

Прежде чем мы углубимся в особенности того, как работает механическая коробка передач, давайте поговорим о том, что делают трансмиссии в целом.

Как уже говорилось в нашем учебнике о том, как работает автомобильный двигатель, двигатель вашего транспортного средства создает вращательную силу. Чтобы сдвинуть машину с места, нам нужно передать эту крутящую силу на колеса. Это то, что делает трансмиссия автомобиля, частью которой является трансмиссия.

Но есть пара проблем с мощностью, производимой двигателем внутреннего сгорания. Во-первых, он обеспечивает полезную мощность или крутящий момент только в определенном диапазоне оборотов двигателя (этот диапазон называется диапазоном мощности двигателя).Езжайте слишком медленно или слишком быстро, и вы не получите оптимального крутящего момента для движения автомобиля. Во-вторых, автомобилям часто требуется больший или меньший крутящий момент, чем тот, который двигатель может оптимально обеспечить в пределах своего диапазона мощности.

Чтобы понять вторую проблему, вам необходимо разобраться в первой проблеме. И чтобы понять первую проблему, вам нужно понять разницу между двигателем , частота вращения и крутящий момент двигателя , .

Частота вращения двигателя — это скорость вращения коленчатого вала двигателя.Это измеряется в оборотах в минуту (об / мин).

Крутящий момент двигателя — это крутящая сила, которую двигатель создает на валу при определенной скорости вращения.

Автомеханик привел эту замечательную аналогию, чтобы понять разницу между частотой вращения и крутящим моментом двигателя:

Представьте, что вы двигатель и пытаетесь вбить гвоздь в стену:

Скорость = Сколько раз вы ударяете по шляпке гвоздя в минуту.

Крутящий момент = С какой силой вы каждый раз попадаете в точку.

Вспомните, когда вы в последний раз забивали гвозди. Если вы забивали очень быстро, вы, вероятно, заметили, что не ударяли по гвоздю с большой силой. Более того, вы, наверное, измотали себя из-за столь безумных раскачиваний.

И наоборот, если вы не торопились между каждым взмахом, но удостоверились, что каждое сделанное вами движение было как можно более сложным, вы вбили бы гвоздь с меньшим количеством движений, но это может занять у вас немного больше времени, потому что вы ‘ Вы не качаетесь в постоянном темпе.

В идеале вы должны найти такой темп ударов молотком, который позволял бы несколько раз ударить по шляпке гвоздя с достаточной силой при каждом взмахе, не утомляя себя. Не слишком быстро, не слишком медленно, но просто верно.

Что ж, мы хотим, чтобы двигатель нашей машины делал то же самое. Мы хотим, чтобы он вращался со скоростью, которая позволяет ему передавать необходимый крутящий момент, не работая так сильно, что он разрушает себя. Нам нужно, чтобы двигатель оставался в пределах своего диапазона мощности.

Если двигатель вращается ниже диапазона мощности, у вас не будет крутящего момента, необходимого для движения вперед.Если он выходит за пределы диапазона мощности, крутящий момент начинает падать, и ваш двигатель начинает звучать так, как будто он вот-вот сломается из-за стресса (вроде того, что происходит, когда вы пытаетесь забивать слишком быстро — вы ударяете по гвоздю с меньшей мощностью, и вы действительно получаете, действительно устал). Если вы увеличиваете обороты двигателя до тех пор, пока тахометр не станет красным, вы понимаете эту концепцию интуитивно. Ваш двигатель звучит так, будто вот-вот заглохнет, но вы не двигаетесь быстрее.

Хорошо, значит, вы понимаете необходимость поддерживать работу транспортного средства в своем диапазоне мощности, чтобы оно работало эффективно.

Но это подводит нас ко второй проблеме: автомобили нуждаются в большем или меньшем крутящем моменте в определенных ситуациях.

Например, когда вы заводите автомобиль на месте, вам требуется большая мощность или крутящий момент, чтобы автомобиль тронулся. Если вы нажмете педаль газа, вы заставите коленчатый вал двигателя вращаться очень быстро, в результате чего двигатель выйдет за пределы диапазона мощности и, возможно, разрушится в процессе. И что самое интересное, вы даже не будете так сильно двигать машину, потому что крутящий момент двигателя падает, когда он выходит за пределы диапазона мощности.В этой ситуации нам нужен гораздо больший крутящий момент, но чтобы получить его, мы должны немного пожертвовать скоростью.

Хорошо, а что, если вы чуть-чуть нажмете на газ? Что ж, это, вероятно, не приведет к тому, что двигатель будет вращаться достаточно быстро, чтобы выйти в свой диапазон мощности, в первую очередь, чтобы он мог передавать крутящий момент для движения автомобиля.

Давайте посмотрим на другой сценарий. Допустим, у вас очень быстро движется машина, например, когда вы едете по автостраде. Вам не нужно передавать столько мощности от двигателя на колеса, потому что машина уже движется в быстром темпе.Сама инерция делает большую работу. Таким образом, вы можете позволить двигателю вращаться на более высокой скорости, не беспокоясь о количестве мощности, передаваемой на колеса. Нам нужно больше скорости вращения , идущей на колеса, и меньше мощности вращения .

Нам нужен способ умножить мощность, производимую двигателем, когда это необходимо (запуск с места, подъем в гору и т. Д.), Но также уменьшить количество мощности, передаваемой от двигателя, когда это не так. необходимо (спуск или очень быстро).

Включите передачу.

Трансмиссия гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса нужной мощностью, необходимой для движения и остановки автомобиля, в какой бы ситуации вы ни оказались.

Он способен эффективно передавать мощность через ряд шестерен разного размера, которые используют мощность передаточного числа.

Передаточное число

Внутри трансмиссии находится ряд зубчатых шестерен разного размера, которые создают крутящий момент.Поскольку шестерни, которые взаимодействуют друг с другом, имеют разные размеры, крутящий момент можно увеличивать или уменьшать без значительного изменения скорости вращения двигателя. Это благодаря передаточным числам.

Передаточные числа представляют собой соотношение шестерен по размеру. Когда шестерни разного размера сцепляются вместе, они могут вращаться с разной скоростью и выдавать разную мощность.

Давайте посмотрим на упрощенную версию шестерен в действии, чтобы объяснить это. Допустим, у вас есть входная шестерня с 10 зубьями (под входной шестерней, я имею в виду шестерню, которая генерирует мощность), подключенную к большему выходу с 20 зубьями (под выходной шестерней я имею в виду шестерню, которая получает мощность).Чтобы один раз повернуть эту 20-зубчатую шестерню, 10-зубчатая шестерня должна повернуться дважды, потому что она вдвое меньше 20-зубчатой. Это означает, что даже если 10-зубчатая шестерня вращается быстро, 20-зубчатая шестерня вращается медленно. И хотя шестерня с 20 зубьями вращается медленнее, она дает больше силы или мощности, потому что она больше. Соотношение в этой компоновке составляет 1: 2. Это низкое передаточное число.

Или, скажем, две шестерни, соединенные друг с другом, имеют одинаковый размер (10 зубьев и 10 зубцов).Оба они вращались с одинаковой скоростью и обеспечивали одинаковую мощность. Передаточное число здесь 1: 1. Это называется передаточным числом «прямого привода», потому что две шестерни передают одинаковое количество мощности.

Или, скажем, ведущая шестерня была больше (20 зубьев), а ведомая шестерня была меньше (10 зубьев). Чтобы запустить 10-зубчатую шестерню один раз, 20-зубчатой ​​шестерне нужно будет повернуться только наполовину. Это означает, что, хотя входная шестерня с 20 зубьями вращается медленно и с большей силой, выходная шестерня с 10 зубьями вращается быстрее и выдает меньшую мощность.Передаточное число здесь 2: 1. Это называется повышенным передаточным числом.

Давайте вернем эту концепцию к цели передачи.

Ниже вы найдете диаграмму потока мощности при включении различных передач в автомобиле с 5-ступенчатой ​​механической коробкой передач.

Первая передача. Это самая большая шестерня в трансмиссии, зацепленная с маленькой шестерней. Типичное передаточное число, когда автомобиль находится на первой передаче, составляет 3,166: 1. При включении первой передачи передается низкая скорость, но большая мощность.Это передаточное число отлично подходит для запуска вашего автомобиля с места.

Вторая передача. Вторая передача немного меньше первой, но все же связана с меньшей шестерней. Типичное передаточное число составляет 1,882: 1. Скорость увеличена, а мощность немного уменьшена.

Третья передача. Третья передача немного меньше второй, но все же связана с меньшей передачей. Типичное передаточное число составляет 1,296: 1.

Четвертая передача. Четвертая передача немного меньше третьей.Во многих транспортных средствах, когда автомобиль переходит на четвертую передачу, выходной вал движется с той же скоростью, что и первичный. Такое расположение называется «прямой привод». Типичное передаточное число составляет 0,972: 1.

Пятая передача. В автомобилях с пятой передачей (также называемой «повышающей передачей») она подключена к значительно большей передаче. Это позволяет пятой передаче вращаться намного быстрее, чем передача, передающая мощность. Типичное передаточное число составляет 0,78: 1.

Детали механической коробки передач

Итак, к настоящему моменту вы должны иметь базовое представление о назначении трансмиссии: она гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (не слишком медленно и не слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса нужной мощностью, необходимой для двигайтесь и останавливайте машину, в какой бы ситуации вы ни оказались.

Давайте посмотрим на части трансмиссии, которые позволяют этому случиться:

Входной вал. Входной вал идет от двигателя. Он вращается с той же скоростью и мощностью, что и двигатель.

Промежуточный вал. Промежуточный вал (он же промежуточный вал) находится сразу под выходными валами. Промежуточный вал соединяется напрямую с входным валом через шестерню с фиксированной скоростью. Когда первичный вал вращается, вращается и промежуточный вал с той же скоростью, что и первичный вал.

Помимо шестерни, которая получает мощность от первичного вала, на промежуточном валу также есть несколько шестерен, по одной для каждой «передачи» автомобиля (1-5), включая задний ход.

Выходной вал. Выходной вал проходит параллельно над промежуточным валом. Это вал, который передает мощность на остальную трансмиссию. Мощность, которую выдает выходной вал, зависит от того, какие шестерни на нем включены. Выходной вал имеет свободно вращающиеся шестерни, закрепленные на шарикоподшипниках.Скорость выходного вала определяется тем, какая из пяти шестерен находится на «передаче» или включена.

1-5 передачи. Это шестерни, которые установлены на выходном валу с помощью подшипников и определяют, на какой «передаче» находится ваш автомобиль. Каждая из этих шестерен постоянно сцепляется с одной из шестерен промежуточного вала и постоянно вращается. Это постоянно запутанное устройство — это то, что вы видите в синхронизированных трансмиссиях или трансмиссиях с постоянным зацеплением, которые используются в большинстве современных транспортных средств.(Мы поговорим о том, как все шестерни всегда могут вращаться, в то время как только одна из них действительно передает мощность трансмиссии через некоторое время.)

Первая передача — это самая большая передача, и при переходе к пятой передачи шестерни постепенно уменьшаются. Помните, передаточные числа. Поскольку первая шестерня больше, чем шестерня промежуточного вала, к которой она подключена, она может вращаться медленнее, чем входной вал (помните, промежуточный вал движется с той же скоростью, что и входной вал), но передает большую мощность на выходной вал.По мере увеличения передач передаточное число уменьшается, пока вы не достигнете точки, в которой входной и выходной валы движутся с одинаковой скоростью и выдают одинаковую мощность.

Холостая шестерня. Промежуточная шестерня (иногда называемая «промежуточной шестерней заднего хода») находится между шестерней заднего хода на выходном валу и шестерней на промежуточном валу. Промежуточная шестерня — это то, что позволяет вашему автомобилю двигаться задним ходом. Задняя передача — единственная передача в синхронизированной коробке передач, которая не всегда сцепляется или вращается с шестерней промежуточного вала.Он движется только тогда, когда вы фактически включаете задний ход.

Хомуты / втулки синхронизатора. Большинство современных автомобилей имеют синхронизированную трансмиссию, то есть шестерни, передающие мощность на выходной вал, постоянно сцепляются с шестернями на промежуточном валу и постоянно вращаются. Но вы можете подумать: «Как все пять шестерен могут постоянно сцепляться и постоянно вращаться, но только одна из этих шестерен действительно передает мощность на выходной вал?»

Другая проблема, которая возникает при постоянном вращении шестерен, заключается в том, что ведущая шестерня часто вращается с другой скоростью, чем выходной вал, к которому она подсоединена.Как синхронизировать шестерню, вращающуюся с другой скоростью, чем выходной вал, и плавно, не вызывая большого шлифования?

Ответ на оба вопроса: хомуты синхронизатора.

Как упоминалось выше, шестерни 1-5 закреплены на выходном валу с помощью шарикоподшипников. Это позволяет всем передачам свободно вращаться одновременно при работающем двигателе. Чтобы включить одну из этих шестерен, нам нужно надежно соединить ее с выходным валом, чтобы мощность передавалась на выходной вал, а затем на остальную трансмиссию.

Между каждой из шестерен находятся кольца, называемые втулками синхронизатора. В пятиступенчатой ​​коробке передач имеется муфта между 1-й и 2-й передачами, между 3-ей и 4-й передачами, а также между 5-й и задней передачами.

Каждый раз, когда вы переключаете автомобиль на передачу, втулка синхронизатора переключается на движущуюся передачу, которую вы хотите включить. На внешней стороне шестерни ряд конических зубьев. Втулка синхронизатора имеет канавки для приема этих зубцов. Благодаря передовой инженерной мысли втулка синхронизатора может соединяться с шестерней с очень низким уровнем шума или трения, даже когда шестерня движется, и синхронизировать скорость шестерни с входным валом.Как только втулка синхронизатора входит в зацепление с ведущей шестерней, эта ведущая шестерня передает мощность на выходной вал.

Когда автомобиль находится в «нейтральном» положении, ни одна из муфт синхронизатора не зацепляется с ведущей шестерней.

Хомуты синхронизатора также легче понять визуально. Вот небольшой небольшой клип, который отлично объясняет, что происходит (начинается примерно на отметке 1:59):

Переключение передач. Переключение передач — это то, что вы перемещаете, чтобы включить передачу.

Тяга переключения. Тяги переключения — это то, что перемещает муфты синхронизатора в сторону передачи, которую вы хотите включить. На большинстве пятиступенчатых автомобилей есть три тяги переключения передач. Один конец тяги переключения передач соединен с механизмом переключения передач. На другом конце штока переключения передач находится вилка переключения передач, которая удерживает втулку синхронизатора.

Вилка переключения. Вилка переключения передач удерживает втулку синхронизатора.

Сцепление. Сцепление находится между двигателем и коробкой передач трансмиссии.Когда сцепление выключено, оно прерывает поток мощности между двигателем и коробкой передач. Это отключение питания позволяет двигателю продолжать работать, даже если остальная часть трансмиссии автомобиля не получает никакой мощности. Когда мощность двигателя отключена от трансмиссии, переключение передач становится намного проще и предотвращает повреждение шестерен трансмиссии. Вот почему всякий раз, когда вы переключаете передачу, вы нажимаете педаль сцепления и выключаете сцепление.

Когда сцепление включено — ваша нога отрывается от педали — восстанавливается мощность между двигателем и трансмиссией.

Как работают механические коробки передач

Итак, давайте соберем все это вместе и рассмотрим, что происходит, когда вы переключаете передачу в автомобиле. Начнем с того, что заведем машину и переключимся на вторую передачу.

Когда вы заводите автомобиль с механической коробкой передач, прежде чем повернуть ключ, вы отключите сцепление , нажав на педаль сцепления. Это разъединяет поток мощности между входным валом двигателя и трансмиссией. Это позволяет вашему двигателю работать, не передавая мощности остальной части автомобиля.

При выключенном сцеплении вы переводите рычаг переключения передач на первую передачу. Это заставляет переключающий стержень в коробке передач трансмиссии перемещать переключающую вилку к первой передаче, которая прикреплена к выходному валу через шарикоподшипники.

Эта первая шестерня выходного вала зацеплена с шестерней, которая соединена с промежуточным валом . Промежуточный вал соединяется с входным валом двигателя через шестерню и вращается с той же скоростью, что и входной вал двигателя.

К вилке переключения передач прикреплена манжета синхронизатора . Втулка синхронизатора выполняет две функции: 1) надежно крепит ведущую шестерню к выходному валу, чтобы шестерня могла передавать мощность на выходной вал, и 2) обеспечивает синхронизацию шестерни со скоростью выходного вала.

Как только втулка синхронизатора входит в зацепление с первой передачей, шестерня надежно соединяется с выходным валом, и теперь автомобиль находится на передаче.

Чтобы автомобиль начал движение, вы слегка нажимаете на газ (что создает большую мощность двигателя) и медленно снимаете ногу со сцепления (которое включает сцепление и переключает мощность между двигателем и коробкой передач).

Поскольку первая передача большая, она заставляет выходной вал вращаться медленнее, чем входной вал двигателя, но передает больше мощности остальной трансмиссии. Это благодаря чудесам , передаточным числам .

Если вы все сделали правильно, машина будет медленно двигаться вперед.

Как только вы заведете машину, вам захочется ехать быстрее. Но с автомобилем на первой передаче вы не сможете ехать очень быстро, потому что передаточное число заставляет выходной вал вращаться с определенной скоростью.Если вы нажмете педаль газа на первой передаче, вы просто заставите входной вал двигателя очень быстро вращаться (и, возможно, повредите двигатель в процессе), но не увидите увеличения скорости автомобиля.

Чтобы увеличить частоту вращения выходного вала, нам нужно переключиться на вторую передачу. Поэтому мы нажимаем на сцепление, чтобы отключить мощность между двигателем и коробкой передач и переключиться на вторую передачу. Это перемещает шток переключения, имеющий вилку переключения и втулку синхронизатора, ко второй передаче.Хомут синхронизатора синхронизирует скорость второй передачи с выходным валом и прочно прикрепляет ее к выходному валу. Выходной вал теперь может вращаться быстрее, при этом входной вал двигателя не будет яростно вращаться, чтобы произвести необходимую автомобилю мощность.

Остальные пять передач промыть, промыть и повторить.

Задний ход — исключение. В отличие от других ведущих передач, на которых вы можете переключаться на повышенную передачу, не останавливая автомобиль полностью, для переключения передач задним ходом вам необходимо стоять на месте.Это связано с тем, что шестерня заднего хода не всегда зацепляется с шестерней на промежуточном валу. Чтобы вставить шестерню заднего хода в соответствующую шестерню промежуточного вала, необходимо убедиться, что промежуточный вал не движется. Чтобы промежуточный вал не вращался, вам необходимо полностью остановить автомобиль.

Конечно, вы можете заставить движущийся вперед автомобиль включить заднюю передачу, но это не будет звучать или чувствовать себя красиво, и вы можете серьезно повредить трансмиссию.

Теперь, когда вы включаете передачу, вы всегда будете знать, что творится под капотом.Далее: автоматические трансмиссии.

Теги: Автомобили

Сколько скоростей слишком много?

Порше

Ремни, цепи и шестерни : они использовались в трансмиссиях 125 лет. Но сегодняшние коробки передач имеют столько же общего с трансмиссией на квадроцикле Генри Форда 1896 года, сколько у вашего детского крылатого планера с пропавшим без вести гиперзвуковым Falcon HTV-2.

Сегодня традиционные механические коробки передач и автоматика с гидротрансформатором разделяют дорогу с бесступенчатыми трансмиссиями (CVT), автоматизированными механическими коробками передач с двойным сцеплением, электрифицированной автоматикой и трансмиссиями с электродвигателями с разделением мощности.И хотя двух- и трехступенчатая автоматика и четырех-пятиступенчатая механическая коробка передач господствовали десятилетиями, новые трансмиссии предлагают семь, восемь и даже девять передач переднего хода. Поскольку количество передач в новых автомобилях приближается к двузначным, мы должны задаться вопросом: что за стремление к увеличению скорости и сколько — это слишком много?

Последний счетчик передач

Последнее увлечение производителей — восьмиступенчатая автоматическая коробка передач. BMW, Audi, Lexus и Porsche в настоящее время предлагают восьмиступенчатые автоматические коробки передач с традиционными преобразователями крутящего момента и планетарными передачами.Ford обязуется производить собственный восьмиступенчатый автомат. Chrysler недавно объявил, что будет лицензировать построенные ZF восьмиступенчатые двигатели в паре с Pentastar V6 в качестве опции за 1000 долларов.

Но всегда можно подняться выше. Генеральный директор Fiat / Chrysler Серджио Маркионне говорит, что новый девятиступенчатый автомат ZF может появиться в новых предложениях с передним приводом, начиная с 2013 года. Mercedes-Benz, как известно, разрабатывает девятиступенчатую версию своей коробки передач G-Tronic для поддержки своего AMG. модели производительности.

Не только автоматика видит, как количество передач постоянно растет.В последние годы механические трансмиссии стали относиться либо к производительным, либо к недорогим автомобилям с ограниченным расходом топлива, но даже они наблюдают тенденцию. Porsche представила свой совершенно новый 911 на автосалоне во Франкфурте, продемонстрировав новую семиступенчатую механическую коробку передач.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Зачем больше шестеренок?

По словам главного инженера трансмиссий Ford Motor Company Крейга Реннекера, большее количество передач дает инженерам по трансмиссиям больше возможностей для работы.Это означает, что первая передача может быть короче для лучшего разгона, а высшие передачи могут быть выше для лучшей экономии топлива. Наличие большего количества передач позволяет меньшим, более экономичным двигателям приводить в действие более крупные автомобили или повышает эффективность существующих двигателей.

«Если бы вы спросили меня пять лет назад, даст ли восьмиступенчатая коробка лучшую эффективность, я бы сказал нет, — говорит Реннекер, — потому что дополнительное шестое сцепление, необходимое для восьмиступенчатой ​​коробки передач, привело бы к увеличению внутреннего сопротивления потери энергии], чем может предложить дополнительный диапазон передач.Недавно мы обнаружили, как уменьшить потери на сопротивление сцеплению, чтобы использовать восемь передач. Теперь имеет смысл отказаться от пяти сцеплений, необходимых для шестиступенчатой ​​коробки передач, и в целом пакет экономит от 2 до 6 процентов топлива ».

Представитель Porsche

Дэйв Энгельман говорит, что смелый шаг его компании к семиступенчатой ​​механической коробке передач — сильно модифицированной версии нынешнего автоматизированного руководства Porsche PDK — также был мотивирован экономией топлива. «Традиционно модели Porsche с механической коробкой передач развивают максимальную скорость на высшей передаче (шестой).Новая седьмая передача стала выше, что снижает частоту вращения двигателя на любой заданной скорости, тем самым снижая расход топлива и выход CO ₂ без ущерба для ускорения или максимальной скорости ».

Сколько — это слишком много?

Каждый производитель отвечает на этот вопрос по-своему. Помимо более плавного переключения передач, лучшей топливной экономичности и улучшенного ускорения, более высокое количество передач также помогает маркетингу, просто создавая у клиентов впечатление, что автомобиль оснащен передовыми технологиями (вау, , семь, скорости!). Но некоторые автопроизводители избегают новых и более высоких скоростей. соотношения во имя надежности продукта.

Реннекер из компании

Ford говорит: «Даже несмотря на то, что один из наших конкурентов выпускает девятиступенчатую коробку передач, мы чувствовали, что дополнительная сложность не приносит пользы. Мы не можем найти ценность в использовании девяти передач прямо сейчас. Мы можем все мы хотим и то, что, по нашему мнению, нужно клиенту, с восемью ».

Что касается более чем девяти передач, Реннекер говорит: «В будущем мы можем найти хорошее устройство, скажем, например, для 11-ступенчатой ​​коробки передач. Это может иметь смысл, если мы сможем получить достаточно низкие потери, но сначала нам нужно найти хорошее применение для 11 скоростей.Может быть, какая-нибудь специализированная операция, например, сверхнизкая первая понижающая передача? Придется посмотреть «.

Переход в будущее

Больше скоростей — это только часть картины. Доступные новые виды трансмиссий также меняют отношение водителей к переключению передач. Бесступенчатая трансмиссия может выбирать из почти безграничного выбора передаточных чисел, теоретически делая трансмиссии с фиксированной передачей устаревшими. На практике, однако, расширение вариаторов для управления мощностью более мощных двигателей имеет тенденцию сводить на нет их преимущество в эффективности по сравнению с современной традиционной автоматикой и автоматизированными руководствами с двойным сцеплением.Вариаторные трансмиссии также имеют тенденцию вызывать у клиентов странные ощущения от вождения, поскольку двигатель и трансмиссия ведут себя не так, как привыкло большинство водителей.

Так что прогнозы об окончательном исчезновении механической коробки передач могут быть преждевременными. Механические трансмиссии по-прежнему остаются наиболее энергоэффективными коробками передач, независимо от того, что написано на этикетках по экономии топлива. Количество автомобилей с механическими руководствами продолжит сокращаться, но будет сегмент водителей, который захочет изменить свое положение.

Электрифицированные трансмиссии, безусловно, станут более распространенными, о чем свидетельствуют модели BMW ActiveHybrid, Mercedes-Benz S400 Hybrid и Honda CRZ. На вопрос, будет ли новая восьмиступенчатая коробка передач Ford включать в себя гибридный вариант, Реннекер сказал: «Любая новая трансмиссия, которую мы делаем, разрабатывается с учетом этого. Мы определенно будем смотреть на то, что потребуется для электрификации этой трансмиссии».

Все эти трансмиссии найдут свое место, — говорит Реннекер PM: «Что интересно в индустрии (трансмиссий) сегодня, так это то, что пока трансмиссии с двойным сцеплением находились в стадии разработки, планетарные агрегаты не стояли на месте.Они становились все лучше и лучше. В результате не существует одного четкого типа трансмиссии, который можно назвать «Будущим». DCT, планетарные передачи и CVT живы и разрабатываются, и все они имеют свою нишу. По мере того, как правила экономии топлива становятся все жестче и жестче, будет больше настроек, определяющих оптимальную трансмиссию для каждого применения ».

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 сайте piano.io.

Как управлять рычагом переключения передач (автомобиль с ручным управлением) за 9 простых шагов

Следуйте этим шагам, чтобы включить рычаг переключения передач

1. Нажмите на сцепление до упора до пола левой ногой (рычаг переключения передач должен находиться в нейтральном положении).
2. Поверните ключ зажигания. Если вы уверены, что автомобиль стоит на нейтрали, вы можете снять ногу со сцепления.Убедитесь, что стояночный или аварийный тормоз не используется.
3. Нажмите правой ногой на тормоз или центральную педаль.
4. Установите рычаг переключения передач так, чтобы коробка передач была на первой передаче.
5. Снимите правую ногу с педали тормоза . Если вы находитесь на ровной поверхности, автомобиль не должен двигаться.
6. Медленно начните оказывать меньшее давление на сцепление левой ногой. В зависимости от автомобиля вы можете почувствовать, что он начинает медленно катиться вперед.
7. Когда вы аккуратно отпускаете сцепление, начинает очень осторожно нажимать на акселератор правой ногой.
8. После того, как вы полностью отпустили сцепление, вы должны нажимать на педаль акселератора только правой ногой. Поздравляю, вы едете на первой передаче. Продолжайте набирать скорость, пока не почувствуете, что вам нужно переключиться на вторую передачу.
9. Чтобы переключиться на вторую передачу, снимите правую ногу с педали акселератора и одновременно включите сцепление левой ногой.Ваша машина будет продолжать катиться. Переведите рычаг переключения передач на вторую передачу. Отпустите сцепление, когда снова начнете нажимать на педаль акселератора. Повторите этот процесс, чтобы продолжить наращивать скорость.

Некоторые люди называют это обучением водить флешку или ручным управлением. Как бы вы это ни называли, оба они одинаковы. Многие водители никогда не учатся управлять автомобилем с механической коробкой передач или переключением передач. Возможность управлять рычагом переключения передач позволит вам управлять любым типом транспортного средства, независимо от того, является ли он автоматическим или ручным.Когда вы впервые узнаете, как водить этот тип транспортного средства, лучше всего найти большую парковку или пустую улицу, на которой можно потренироваться. Для многих водителей обучение управлению рычагом переключения передач аналогично обучению езде на велосипеде; сначала задача кажется невыполнимой, но после того, как вы приобретете навык, вы больше никогда не будете бороться. Следующие ниже указания послужат базовым руководством для ваших первых нескольких попыток вождения автомобиля с механической коробкой передач.

Сдать экзамен по вождению не должно быть сложно

С Премиум-классом вы можете полностью подготовиться за несколько дней, а не недель.

9 простых шагов для управления рычагом переключения передач

1. 1

   Различные педали

   Прежде чем вы начнете управлять рычагом переключения передач, вам необходимо понять, чем этот тип автомобиля отличается от автомобилей с автоматической коробкой передач. Сидя на водительском сиденье, взгляните на три педали у своих ног.

   Педали сцепления, газа и тормоза в автомобиле с механической коробкой передач

   Первая педаль слева — это сцепление.Эта педаль появляется только в автомобилях с механической коробкой передач. Средняя педаль — это тормоз. Правая педаль — это акселератор. Вы будете использовать левую ногу для сцепления, а правую — для тормоза и акселератора.
   Когда вы нажимаете на сцепление или наступаете левой ногой на педаль сцепления, вы расцепляете узел. Когда вы снимаете ногу с педали сцепления, трение узла начинает двигаться, заставляя ваш автомобиль двигаться вперед.

2. 2

   Что такое рычаг переключения передач

   Перед тем, как завести автомобиль, посмотрите на рычаг переключения передач. Большинство автомобилей с механической коробкой передач имеют переключатель передач посередине сиденья пассажира и водителя.

   Стандартный 5-ступенчатый ручной переключатель передач

   Первая передача обычно расположена в верхнем левом углу, а остальные четыре или пять передач вращаются сверху вниз, слева направо. Расположение передач будет четко обозначено на большинстве автомобилей с ручным переключением передач. Если рычаг переключения передач расположен по центру, автомобиль будет находиться в нейтральном положении, и в этот момент вы сможете легко перемещать рычаг переключения передач вперед и назад.

3. 3

   Заведите машину

   Чтобы включить рычаг переключения передач, сначала нажмите левой ногой на сцепление до упора. Убедитесь, что переключатель передач находится в нейтральном положении, затем поверните ключ зажигания. Если вы уверены, что автомобиль стоит на нейтрали, вы можете снять ногу со сцепления. Убедитесь, что стояночный или аварийный тормоз не используется.

4. 4

   Нажмите на сцепление

   Чтобы подготовиться к управлению автомобилем с ручным управлением, нажмите на сцепление левой ногой и на тормоз или центральную педаль правой ногой.

5. 5

   Включите первую передачу

   Затем, установите рычаг переключения передач так, чтобы трансмиссия была на первой передаче . Опять же, это должно быть крайнее левое положение в верхней половине коробки передач.

6. 6

   Отпустите тормоз

   Снимите правую ногу с педали тормоза. Если вы находитесь на ровной поверхности, которая идеально подходит для вашей первой попытки, автомобиль должен двигаться очень мало.

7. 7

   Отпустите сцепление и нажмите на дроссель

   Медленно начните оказывать меньшее давление на сцепление левой ногой . В зависимости от автомобиля вы можете почувствовать, что он начинает медленно катиться вперед. Мягко отпуская сцепление, начните нажимать на педаль акселератора правой ногой. Это деликатное движение. Не разгоняйте автомобиль слишком сильно. Помните, что первая передача рассчитана только на скорость примерно до пятнадцати миль в час.

8. 8

   Знайте, когда менять передачи

   В какой-то момент вы полностью отпустите сцепление и будете нажимать на педаль акселератора только правой ногой. Вы будете ехать на первой передаче. Продолжайте набирать скорость, пока не почувствуете, что вам нужно переключиться на вторую передачу. В зависимости от вашего автомобиля вы можете использовать звук двигателя, датчик оборотов и / или скорость, чтобы рассчитать, когда вам нужно переключить передачу.

   Когда автомобиль достигает нового диапазона скоростей, вам необходимо переключить передачу на одну более высокую

9. 9

   Повышение до второй передачи и повторить

   Уберите правую ногу с педали акселератора, одновременно задействуя сцепление левой оплачивать. Ваша машина продолжит движение. Переведите рычаг переключения передач на вторую передачу. Отпустите сцепление, когда снова начнете нажимать на педаль акселератора. Повторите этот процесс, чтобы продолжить наращивать скорость.

---

Понижение передачи

При понижении скорости и понижении передачи, процесс такой же, как и выше для ускорения , но при переходе с более высокой передачи на более низкую. Вы можете испытать более высокие обороты при переключении на пониженную передачу, поэтому обязательно нажимайте на педаль акселератора больше.Если вы не наберете достаточного ускорения, автомобиль замедлится более резко.

Движение задним ходом

Когда вам нужно развернуть автомобиль задним ходом, часто вам не нужно нажимать педаль газа. Если да, то будет немного. Включите задний ход при полной остановке, и медленно отпустите сцепление, удерживая другую ногу на тормозе, чтобы управлять автомобилем.

Парковка

Автомобили с механической коробкой передач не имеют механизма «Парковка», поэтому важно каждый раз включать аварийный стояночный тормоз .Вы также захотите включить передачу, а не нейтральную, чтобы у вас был и аварийный тормоз, и передачи, не позволяющие автомобилю двигаться или катиться.

Стартовать с холма

Холмы сложно освоить, поскольку вы, скорее всего, откатитесь назад и рискуете столкнуться с машиной позади вас. Чтобы легко завести автомобиль с ручным управлением на холме, положитесь на стояночный тормоз . Установите колесо в желаемом направлении и отпустите сцепление и наденьте дроссельную заслонку, как обычно.Как только вы почувствуете, что автомобиль борется с вашим стояночным тормозом, отпустите тормоз и включите сцепление .

Перед тренировкой в ​​автомобиле ознакомьтесь со следующей инструкцией по переключению рычага переключения передач:

При парковке рычага переключения передач убедитесь, что вы оставили рычаг переключения передач в первом положении и включайте сцепление до тех пор, пока не выключится зажигание. Немного потренировавшись и получив несколько советов от опытных водителей рычагов переключения передач, вы быстро станете экспертом.

Как работает механическая коробка передач

Трансмиссия вашего автомобиля — один из самых важных ее элементов.Он соединяет двигатель с трансмиссией и определяет, сколько мощности вы используете в каждый момент времени. Однако для большинства людей остается загадкой, как это работает. Популярность автоматических трансмиссий уменьшила потребность в понимании того, как действует эта волшебная коробка под нашими ногами. Мы более чем готовы позволить компьютерам справиться с этим, чтобы мы могли сосредоточиться на другом (надеюсь, на самой дороге).

В Leith мы думаем, что можно многое сказать для понимания основных функций вашего автомобиля.Во многих случаях это может помочь вам лучше заботиться о своем автомобиле, что, надеюсь, означает, что он прослужит дольше. В этой серии мы научим вас основам работы трансмиссии. Сначала мы расскажем, как работает механическая трансмиссия, затем поговорим о том, как работают автоматические трансмиссии, и, наконец, сравним эти две, обсудив плюсы и минусы каждой.

Как работает механическая коробка передач?

Если вы управляли автомобилем с механической коробкой передач, или если вы ездили на автомобиле с механической коробкой передач, или если вы смотрели приличный боевик со сценой автомобильной погони (в фильмах никто не водит автоматику), то вы знать о педали сцепления и переключателе передач.Это два входа, с помощью которых водитель управляет механической коробкой передач, хотя, если говорить технически, переключатель передач — единственная часть всей этой головоломки, которая управляется вручную (то есть вручную).

Под всем этим скрывается сложный механизм — жужжащая совокупность валов и шестерен, которые каким-то образом преобразуются в поступательный (или обратный) импульс. Хотя схемы могут показаться пугающими, трансмиссия — обманчиво простая часть механизма. Все, что вам нужно сделать, это разбить его на основные компоненты.

Что такое сцепление?

Картер трансмиссии содержит три вала, взаимодействующих друг с другом. Один из них прикреплен к двигателю (входной вал), другой — к дифференциалу (выходному валу), а третий вал, часто называемый промежуточным валом или промежуточным валом, взаимодействует с двумя другими через систему шестерен. Когда ваша машина включена, вал двигателя всегда вращается, даже когда он остановлен. Он должен продолжать движение, иначе двигатель не будет работать.

Изображение: HowStuffWorks.com

Когда вы нажимаете педаль сцепления, вы активируете фрикционную муфту, которая расположена между маховиком двигателя и входным валом. Муфта сцепления предназначена для отсоединения двигателя от трансмиссии. Пока педаль нажата, двигатель и трансмиссия продолжают вращаться, но вращаются независимо друг от друга, без передачи крутящего момента от двигателя на коробку передач. Это то, что позволяет вам переключать передачи.Без фрикционной муфты и средств, позволяющих разъединить эти две системы, все могло бы сломаться.

Поскольку в его работе используется трение, если вы держите машину достаточно долго, вам придется заменить сцепление. Это похоже на замену тормозных колодок, при которой фрикционные материалы просто изнашиваются со временем. Вы можете продлить срок службы сцепления, если у вас много практики с руководствами и вы сможете избежать резкого переключения передач и агрессивного вождения.

Что происходит, когда я перемещаю рычаг переключения передач?

Промежуточный вал и выходной вал взаимодействуют через систему блокирующих шестерен.Разница между ними в том, что шестерни на промежуточном валу зафиксированы и вращаются вместе с самим валом, в то время как шестерни на выходном валу не зафиксированы и свободно вращаются без проворачивания вала. Это позволяет автомобилю работать на нейтрали без движения вперед. Сами шестерни соединены в пары разных размеров, создавая разные передаточные числа. Точные передаточные числа различаются, но вы будете знать их чаще как первую передачу, вторую передачу и так далее.

Переключатель передач отвечает за физическое включение шестерен на выходном валу, фиксацию их на месте, чтобы они поворачивали вал и передавали крутящий момент на ведущие колеса.Вот где действительно полезны визуальные эффекты.

Изображение: Источник

При перемещении переключателя в положение задействуются вилки переключателя передач. Эти вилки, в свою очередь, соединены с серией кулачковых муфт (не путать с фрикционной муфтой), которые отвечают за приведение в действие каждой передачи.

Современные трансмиссии оснащены системами синхронизации, которые предотвращают царапание зубцами кулачковой муфты о шестерню, которая может вращаться с другой скоростью. Синхронизирующие кольца были разработаны, чтобы упростить управление механической коробкой передач и устранить ужасный скрежет, который обычно случался, когда зубья кулачковой муфты ударялись о шестерни.

Все это происходит в одно мгновение. Когда вы убираете ногу с педали сцепления, энергия может перемещаться от двигателя через трансмиссию к ведущим колесам, продвигая ваш автомобиль вперед. Когда двигатель приближается к пределу диапазона оборотов, вы переключаетесь на более высокое передаточное число, чтобы оставаться в наиболее эффективном диапазоне.

На этом мы завершаем наше объяснение механической коробки передач. Если вы в большей степени визуально обучаетесь (не волнуйтесь, мы тоже), мы встроили пару видео ниже, которые покажут вам все движущиеся части.Такие сайты, как HowStuffWorks, также отлично подходят для предоставления деталей и диаграмм.

В следующей части этой серии мы расскажем, как работают автоматические трансмиссии, и вернемся к последней части, когда мы будем сравнивать руководства и автоматику.

Если вы энтузиаст ручного управления, сообщите нам об этом, когда в следующий раз позвоните или посетите один из наших представительств. Каждый сотрудник Leith с радостью поможет вам сесть в любой автомобиль с механической коробкой передач, имеющийся у нас на складе.

Отличная визуализация, забавный акцент.

Фантастическое объяснение старой школы.

Наконец, представление из Лего. Потому что это круто.

Теги: Видео
Размещено в Учебники | Комментарии к записи Как работает механическая коробка передач

отключены

Как работают механические коробки передач | HowStuffWorks

Четырехступенчатые механические коробки передач в значительной степени устарели, и их место занимают пяти- и шестиступенчатые коробки передач как наиболее распространенные варианты.Некоторые высокопроизводительные автомобили могут предлагать даже больше передач. Однако все они работают более или менее одинаково, независимо от количества передач. Внутри это выглядит примерно так:

Есть три вилки, управляемые тремя тягами, которые зацепляются рычагом переключения передач. Глядя на рычаги переключения передач сверху, они выглядят следующим образом на первой и второй передаче заднего хода:

Имейте в виду, что рычаг переключения передач имеет точку поворота посередине. Когда вы нажимаете ручку вперед, чтобы включить первую передачу, вы фактически тянете назад шток и вилку первой передачи.

Вы можете видеть, что при перемещении переключателя влево и вправо вы задействуете разные вилки (и, следовательно, разные хомуты). Перемещение ручки вперед и назад перемещает хомут для включения одной из шестерен.

Шестерня заднего хода управляется небольшой промежуточной шестерней (фиолетовой). Синяя шестерня заднего хода на этой диаграмме всегда вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням.