Механическая коробка передач – из чего состоит и как работает
Добрый день, дорогие друзья. Чтобы научится правильно переключать передачи на механике, нужно знать принцип ее работы, устройство. Общие сведения о том, как работает механическая коробка передач, помогут освоить ее на практике, избежать ошибок, поломок и дорогостоящего ремонта. Поговорим о преимуществах и недостатках. Разберем по пунктам процесс включения передач, что и как происходит в МКПП. Постараюсь доступным языком объяснить, а для большего понимания посмотрим видеоролики.
Прежде чем узнать, как она работает, давайте поговорим, из чего она состоит, объясню, зачем нужен каждый из ее элементов. Познакомимся с ее разновидностями. Да-да, не каждый владелец такой трансмиссии знает, что они бывают разными.
Устройство механики
- Сцепление. Нужно для смыкания и размыкания ведущего вала (первичного) с маховиком коленвала. Как работает сцепление на механике, поговорим в следующих обзорах
- Первичный вал. Через него передается вращение от двигателя к другим элементам коробки
- Вторичный вал или ведомый. Через него момент и скорость передается на ведущие колеса автомобиля.
- В зависимости от разновидности коробки передач в ее составе может быть промежуточный вал. Он нужен для передачи вращения от ведущего вала к ведомому. Это трехвальные КПП.
- Синхронизаторы. Они предотвращают удары звездочек с валом при включении передачи, синхронизируют их скорости вращения. Продлевают сроки эксплуатации, повышают надежность МКПП и плавность включения скорости
- Элементы управления включением и отключением передач в коробки. Бывают тросовые, тяговые и гидравлические. Это не столь важно для нашей темы, главное понять принцип работы механической коробки
Принцип работы механической коробки передач
В зависимости от конструкции, рассмотрим принцип работы двухвальных и трехвальных коробок передач. Хочется сразу отметить, что на автомобилях с различным типом приводам используются разные типы КПП:
- Двухвальная – для переднеприводных
- Трехвальная – заднеприводных
Механика с тремя валами
Начнем с последней. В такой коробке находится три вала. Первичные и вторичные валы закреплены на одной оси, но не соединены между собой. Третий вал – промежуточный, расположен ниже двух предыдущих валов. На нем жестко закреплен определенный набор звездочек. В большинстве случаев этот вал с шестернями точат целым из одной заготовки.
Ведущий вал короткий. Он имеет одну звездочку, которая находится в постоянном зацеплении с шестернею промежуточного вала. При отпущенной педали сцепления, момент с маховика двигателя через первичный вал постоянно будет передаваться на промежуточный.
Основные действия по переключению передач происходят на вторичном валу. Его конструкция разительно отличается от двух предыдущих. Звездочки передач не насажены жестко на него и могут крутиться свободно, в независимости от скорости вращения вала. В свою очередь они также находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала.
Когда включена нейтральная передача и работает двигатель, все шестерни крутятся и находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Но ведомый вал стоит на месте, а значит, колеса авто тоже не подвижны.
Чтобы передать вращение от звездочек к вторичному валу, нужно их жестко соединить между собой. Для этого применяются муфты соединения, расположенные на этом валу между шестернями.
Муфты насажены на вал, перемещаются по нему при помощи шлицов. Это перемещение происходит за счет вилок – органов управления включением и отключением передачи, они расположены непосредственно на самой муфте. При включении передачи она заходит в зацепление со звездочкой, и момент передается от нее на вал. А затем на колеса.
Более наглядно этот процесс представлен на видео:
Так как скорости вращения шестерней и вторичного вала разные соединить их между собой проблематично. Для этого используются синхронизаторы. Они уравнивают скорости двух элементов, муфта плавно входит в сцепление с шестерней, без ударов. Это обеспечивает надежность и долговечность механической коробки передач.
В зависимости от того, какой крутящий момент нужно передать на колеса автомобиля, выбирается нужная передача. В видеоролике видно, что шестерни для каждой передачи имеют разный диаметр и количество зубчиков. Поэтому для каждой скорости установлено определенной передаточное отношение. В зависимости от него на ведущие колеса передается от двигателя необходимый момент и скорость вращения.
Что такое прямая передача и повышенная
В большинстве случаев прямой передачей считается четвертая. А почему прямая? – потому что, весь крутящий момент напрямую передается от двигателя к колесам, передаточное отношение равно единицы.
В трехвальных коробках первичный и вторичный валы не соединены между собой жестко, соединение происходит при включении четвертой передачи. Принцип такой же, муфта ведомого вала входит в зацепление с шестерней ведущего. Весь момент передается напрямую от мотора к колесам, минуя все звездочки и промежуточный вал. Это способствует экономию энергии, затраченной на вращение колес, а соответственно экономия топлива и увеличение ресурса агрегатов автомобиля.
А если передаточное число звездочек сделать меньше 1? Это увеличит экономичность машины. При равной скорости движения автомобиля, момента на колеса будет передаваться меньше, а значит, меньше усилий затрачивать будет двигатель для поддержания этой скорости. Отсюда и пониженные обороты мотора – выше его экономичность.
Как этого добиться? Чтобы это число было менее единицы, ведущая звездочка должна быть больше ведомой. Это соотношение обеспечивают высокие передачи: пятая, шестая и т.д. Современные механические КПП могут похвастаться наличием 6 ступеней. Автоматические коробки передач оснащаются 7 и 8 передачами. Все это делается в угоду снижения расхода топлива и сокращению выбросов автомобиля.
Задняя скорость
Для того чтобы заставить колеса крутится в обратную сторону для езды задом, используется дополнительный вал, четвертый. Он маленький, шестерня на нем жестко закреплена. Его назначение – передать обратное вращение вторичному валу.
В отличие от других валов, звездочка заднего хода не находится в постоянном зацеплении с другими шестернями. Для включения задней передачи нужно сместить её и ввести в зацеп с промежуточным и вторичным валами.
Стоит заметить, на ней отсутствует синхронизатор. Поэтому, для четкого включения задней скорости, вращение всех валов должно быть остановлено, отключено сцепление с двигателем и машина должна стоять не подвижно.
Не опытные водители, наверное, не раз замечали, даже при малейшем движении авто включить заднюю скорость проблематично. Этот процесс может сопровождаться неприятным металлическим хрустом. Это ведет к поломкам трансмиссии.
Двухвальная КПП
Ее применяют в переднеприводных машинах. Главное отличие от соратницы – отсутствие промежуточного вала, вторичный находится под первичным. Ведущий имеет большую длину, звездочки на нем намертво закреплены. Они вращаются вместе с ним. Все переключения происходят на ведомом валу.
Принцип работы такой же. На ведомом, шестерни жестко не закреплены. Они находятся в постоянном зацеплении со звездочками ведущего вала. Переключения происходят за счет перемещения муфт и синхронизаторов. Также существует промежуточная шестеренка заднего хода. Еще одним отличием от трехвальной – дифференциал. Он внедрен в конструкцию коробки передач. Его цель — передать вращение на колеса.
Для наглядного понимания принципа роботы механической коробки передач и процесса переключения скоростей посмотрите видео. Автомастер покажет внутреннее устройство и работу на примере Волговской КПП. Поделится опытом эксплуатации, даст несколько дельных советов и объяснит возникновение проблем при ее эксплуатации.
Преимущества и недостатки
Плюсы
- Высокая надежность из-за относительной простоты конструкции
- Высокие динамические показатели авто
- Экономичность
- Простота и низкая цена обслуживания
- Возможность буксировать кого-либо или быть буксируемым без ограничений и использования эвакуатора
- Ручной контроль над переключением передач со стороны водителя
Недостатки
- Плавность включения скоростей относительно автоматических КПП
- Необходимость постоянных манипуляций рычагом переключения трансмиссии при равном темпе езды автомобиля
Что такое синхронизатор
Это бронзовое кольца с зубьями и конусом. Оно не закреплено на валу жестко, двигается свободно. Его назначение – синхронизировать скорости вращения вала и ведомой шестерни при включении передачи.
Как это работает?
Свободная звездочка вращается в не зависимости от вторичного вала. Имеет скорость отличную от него. Чтобы уровнять ее, нужно замедлить или ускорить свободную шестерню. Для этого, между муфтой включения и шестерней находится кольцо синхронизатора, с конусом с одной стороны.
Отключая сцепление двигателя с коробкой, вращение свободной шестерни замедляется, а скорость вторичного вала остается прежней.
Чтобы увеличить скорость вращения шестеренки и уровнять ее с валом, муфта передвигается по шлицам, заходит в конус кольца синхронизатора и придавливает его к свободной звездочке.
За счет увеличения трения между ей и стопорным кольцом первая получает дополнительную энергию вращения от муфты. Тем самым ее скорость увеличивается и уравнивается с ведомым валом. В этот момент муфта спокойно входит в жесткое зацепление со свободной шестерней. Вы включаете сцепление КПП и мотора. Крутящий момент передается через звездочку и муфту на вторичный вал и колеса автомобиля.
Еще одной конструктивной особенностью синхронизатора – особая форма зубцов звездочки. На фото это видно хорошо. Они направляют зубья шестерни муфты в прорези свободной шестеренки. Это обеспечивает плавность включения передачи.
Со временем, их форма меняется, они становятся более округлыми. Тогда тяжелее включаются скорости, а иногда проблематично воткнуть передачу, слышен хруст и скрежет металла. Результат – замена синхронизаторов.
Передаточное число и передаточное соотношение
Передаточным числом называется отношение количества зубьев ведомой шестерни к ведущей. Чем больше это число, тем больше крутящего момента можно передать на колеса автомобиля. При этом скорость будет обратно пропорциональна передаточному числу. Чем оно выше, тем медленнее будет вращаться ведомый вал.
Это необходимо, если нужно максимально полно передать момент на колеса автотранспорта. При езде в гору или начале движения, когда нужно затратить много сил, чтобы совершить работу.
Примером может служить велосипед. Старый советский велосипед с двумя звездочками и цепной передачей. Ведущая – большая, ведомая – маленькая. Вспомните, сколько сил нужно затратить, чтобы сдвинуться с места, а как иногда приходилось прикладывать всю массу тела на педали, чтобы преодолеть крутой подъем? Потому что, при таком соотношении размеров звезд, чтобы передать на колесо больше момента и заставить его двигаться быстрее, нужно приложить момента обратно пропорционально передаточному числу.
Например. Допустим, чтобы начать движение велосипеда нужно передать на колесо 8 Н*м крутящего момента. Количество зубьев ведомой звездочки 30, ведущей 60. Как сказано выше, рассчитываем передаточное число: 30/60=0,5. Значит, чтобы достичь такого значения момента на колесе нужно передать на ведущую звезду в два раза больше момента, затратить в два раза больше сил.
На современных велосипедах можно это число менять методом включения и отключения, больших или меньших по диаметру звездочек, как ведомых, так и ведущих. Соотношение зубьев может доходить до 4, что облегчает заезд на крутой склон.
Чтобы передать больше момента и затратить меньше сил двигателю для движения в гору или задним ходом подбираются шестерни с большим передаточным числом для первой и задней передачи. Для каждых последующих передач это число уменьшается и на четвертой доходит до единицы – прямая передача.
С дальнейшим увеличением их количества, передаточное число становится меньше единицы. Это значит, что при меньших оборотах коленвала, больше скорости передается на ведомые колеса.
Это прекрасно описывается передаточным соотношением шестеренок. Оно рассчитывается, как отношение ведущей звездочки к ведомой. Чем меньше это число, тем меньше скорости передается на ведомый вал при высоких оборотах вращения ведущего. Тем больше момента можно передать. Давайте разберем на примере ниже:
На первичный вал от двигателя передается скорость вращения 2000 об/мин. Передаточное соотношение шестерни А и Б рассчитывается 20/40 равно 0,5. То есть, на промежуточный вал, обозначенный цифрой 2, передается скорость 2000*0,5=1000 об/мин. Так как шестерня В закреплена на валу 2, то она обладает такой же скоростью, как и шестерня Б. Передаточное отношение В и Г шестеренок равно 20/40=0,5. Значит, на вторичный вал под номером 3 передается скорость 1000*0,5=500 об/мин.
Заключение
Я надеюсь, у меня получилось объяснить по-простому принципы работы механической трансмиссии. Она является на сегодняшнее время самой распространенной в мире. С нее начинают учебу в автошколах. Инструктора говорят, что, научившись ездить на «ручке», так называют МКПП, вы свободно сможете пересесть на любой автомат или робот. Наоборот будет затруднительно.
Она более дешевая не только в обслуживании, но и по себестоимости производства. Поэтому машины с ней стоят гораздо дешевле. Это является достойным подспорьем при выборе автомобиля. Теперь, принцип работы механической коробки передач стал более понятен, и вы научитесь без труда ей пользоваться, не совершая ошибок.
Механическая коробка переключения передач (МКПП): особенности и специфика устройства
Механическая коробка передач – один из важнейших узлов автомобиля, ее главная задача состоит в приеме, изменении и передаче крутящего момента от мотора на колеса. Если говорить простыми словами, она позволяет колесам авто вращаться с различной скоростью при одних и тех же оборотах двигателя.
У многих автомобилистов может возникнуть резонный вопрос, а для чего все-таки нужен этот механизм? Ведь скорость авто зависит от силы нажатия на акселератор, и, казалось бы, можно соединить мотор прямо с колесами. Но двигательные агрегаты работают в диапазоне 800-8000 оборотов в минуту. А при движении – в еще более узком диапазоне 1500-4000 об/мин. При слишком долгой работе на низких оборотах (менее 1500) двигатель быстро утратит работоспособность, поскольку давление масла будет недостаточным для смазки. А длительная работа на слишком высоких оборотах (свыше 4000) становится причиной быстрого износа комплектующих.
Рассмотрим, как коробка передач изменяет скорость авто:
- двигатель в процессе работы вращает коленвал и приводной вал;
- это движение передается на шестерни МКПП
- шестерни начинают вращаться с разной скоростью;
- водитель включает выбранную передачу;
- на вал кардана и колеса передается заданная скорость вращения;
- авто начинает ехать с требуемой скоростью.
Иными словами, коробка перемены передач призвана обеспечить выбор подходящего режима функциональности мотора в разных условиях на дороге — разгон, торможение, плавная езда и прочее. В «механике» процедура смены передач производится водителем в ручном режиме, без использования вспомогательных приспособлений.
Специфика работы МКПП
Возможности каждой машины с МКПП зависят от передаточного числа, т.е. от того, какое количество передач доступно для регулирования скоростных режимов транспортного средства. Современные авто обычно комплектуются пятиступенчатыми МКПП.
Механические коробки передач производятся уже свыше 100 лет, сегодня их конструкция доведена практически до идеала. Они надежны, экономичны в обслуживании, неприхотливы в эксплуатации и легко ремонтируются. Пожалуй, единственный их минус – необходимость самостоятельно переключать передачи.
Коробка переключения передач тесно взаимодействует со сцеплением. При смене передачи водитель должен выжимать педаль сцепления, чтобы синхронизировать работу двигателя и валов, регулирующих повышение/понижение скорости.
Когда водитель выжимает сцепление и начинает переключать передачу, начинают работать вилки переключения передач, которые перемещают муфты в нужном для переключения направлении. При этом сразу же срабатывает замок (блокировка), который исключает возможность одновременного включения сразу двух передач. Если бы устройство не было оборудовано замком, то периодически вилки переключения передач могли бы цеплять сразу две муфты.
После того, как вилка задела муфту, она передает ей необходимое направление. Зубцы муфты и размещенной рядом на валу шестерни передачи соприкасаются, из-за чего шестерня блокируется. После этого сразу же начинается совместное синхронизированное вращение на валу, МКПП передает это вращение в двигательный агрегат, от него — на карданный вал и далее — на сами колеса. Вся эта процедура занимает долю секунды.
В том же случае, если ни одна из шлицевых муфт не входит во взаимодействие с шестерней (т.е. не блокирует ее), то коробка находится в нейтральном состоянии. Соответственно, движение вперед невозможно, так как силовой агрегат и трансмиссия находятся в разобщенном состоянии.
Механическая коробка переключения передач обычно оборудована удобным для руки рычагом, который специалисты называют «селектором». Выжимая рычаг в определенном направлении, водитель выбирает повышение или понижение скорости. Традиционно селектор переключения передач устанавливается на самой коробке в салоне автомобилей, либо же сбоку.
Преимущества использования МКПП в России
Самым главным достоинством автомобилей с МКПП можно считать их стоимость, кроме того, «механика» не требует специального охлаждения, которым обычно оборудуются АКПП.
Каждый опытный водитель хорошо знает, что авто с МКПП более экономичны в потреблении топлива. Например, Peugeot 208 Active 1.6 бензин, механика (115 л.с), который имеется в наличии в ГК Favorit Motors, потребляет всего 5.2 литра горючего на 100 километров пути в городских условиях. Подобно этой марке, и другие модели транспортных средств с МКПП на сегодняшний день являются востребованными теми водителями, которые хотят экономить средства на покупку горючего без ущерба для режима эксплуатации автомобиля.
МКПП имеет простую конструкцию, благодаря чему диагностика неполадок может быть проведена без использования дорогостоящего оборудования. Да и сам ремонт потребует значительно меньших вложений от собственника автомобиля, чем в случае устранения неисправностей в коробке-автомат.
Еще одно достоинство «механики» — надежность и долговечность. Срок службы механической коробки передач обычно приравнивается к сроку службы самого автомобиля. Высокая надежность коробки становится одной из основных причин, почему автолюбители выбирают машины с МКПП. Однако специфика переключения передач потребует относительно частой замены механизмов сцепления, однако это не является слишком затратной процедурой.
В экстренных ситуациях на дороге у авто с МКПП имеется больше возможностей и техник (езда по грязи, льду, воде). Соответственно, даже неопытный водитель сможет справиться с управлением автомобилем в отсутствии ровного дорожного покрытия. При поломках транспортное средство с МКПП можно завести с разгона, также разрешается транспортировать машину на буксире без ограничений скорости перевозки.
У вас «сел» аккумулятор или вышел из строя стартер? Машину с «механикой» достаточно поставить на «нейтралку» и подтолкнуть, после чего включить третью передачу – и авто заведется! С «автоматом» такой фокус проделать не удастся.
Современные МКПП
Современные МКПП имеют разное число передач – от четырех до семи. Идеальной модификацией специалисты считают 5 и 6 передач, поскольку они обеспечивают оптимальное регулирование скорости автомобиля.
4-х ступенчатые коробки морально устарели, сегодня их можно встретить лишь на бу авто. Современные автомобили развивают высокие скорости движения, а «четырехступка» не предназначена для движения на скорости свыше 120 км/час. Поскольку здесь всего 4 передачи, то при движении с высокой скоростью приходится поддерживать высокие обороты, что ведет к преждевременному износу двигателя.
Семиступенчатая механика надежна и позволяет полностью контролировать динамику авто, но она требуется слишком часто переключать передачи, что может быть утомительным для водителя в условиях городской эксплуатации
Советы специалистов по эксплуатации МКПП
Как и любой другой сложный механизм транспортного средства, механическая коробка передач должна эксплуатироваться в строгом соблюдении правил завода-изготовителя машины. Выполнение этих простых правил, как показывает практика работы специалистов ГК Favorit Motors, способно замедлить износ деталей и сократить частоту поломок в агрегатах.
- Переключение передач целесообразно выполнять в соответствии с рекомендациями производителей относительно разрешенной минимальной и максимальной скорости, предназначенной для каждой передачи. Помимо этого, производитель обычно приводит инструкции по экономичной эксплуатации транспортного средства. К примеру, для автомобиля Volkswagen Polo (двигатель 1.6, 110 л.с, 5МКПП) имеются рекомендации по экономичному расходу топлива: переключение на вторую передачу осуществлять на скорости 20 км/ч, на третью — при достижении 30 км/ч, на четвертую — при 40 км/ч и на пятую — при 50 км/ч.
- Переключение на заднюю передачу (движение назад) должно производиться только при полной неподвижности автомобиля. Даже на малых скоростях переключение на заднюю передачу является недопустимым.
- Выжимать педаль сцепления рекомендуется быстро, а отпускать — медленно и без рывков. Это позволяет уменьшить силу трения на выжимной подшипник и отсрочить необходимость ремонта.
- Не рекомендуется переключать передачи при крутых поворотах, это приводит к быстрому износу механизмов.
- Любое транспортное средство нуждается в постоянном контроле количества масла в картере МКПП. Если по мере необходимости не доливать рабочую жидкость и не производить замену, то масло насыщается металлической пылью, что усиливает износ.
Как видите, продлить «жизнь» механической коробке вполне возможно. Для этого надо просто выполнять все рекомендации производителя, а при первых же сомнениях в качестве работы обращаться к специалистам ГК Favorit Motors.
Техцентры компании оснащены всем необходимым диагностическим оборудованием и узкопрофильными инструментами для диагностики неисправностей и ремонта МКПП. Для выполнения ремонтно-восстановительных работ специалисты ГК Favorit Motors используют технологии, рекомендованные производителем, и качественные сертифицированные запчасти.
Мастера автосервиса обладают многолетним опытом работы и специализированными знаниями, что позволяет им быстро диагностировать неисправности и провести любые разновидности ремонта механических коробок передач. Каждый специалист регулярно проходит переподготовку в учебных центрах заводов-изготовителей и получает сертификат на право ремонта и обслуживания определенной марки авто.
К услугам клиентов автосервиса Favorit Motors – удобный график работы, онлайн запись на обслуживание и ремонт, гибкая программа лояльности, гарантия на запчасти и все виды ремонта механической коробки передач. Все необходимые комплектующие и расходные материалы имеются на складе компании.
Цена ремонта МКПП зависит от типа поломки и объема требуемых ремонтно-восстановительных работ. Обратившись в ГК Favorit Motors, вы можете быть уверены, что работоспособность «механики» будет восстановлена в кратчайшие сроки, а стоимость услуг не скажется негативно на семейном или корпоративном бюджете.
Как правильно переключать передачи на механике
Добрый день, дорогие читатели. В сегодняшней статье научимся правильно пользоваться механической КПП, как правильно переключать скорость и когда это надо делать. Автоинструкторы поделятся своим опытом и рекомендациями. Рассмотрим разные ситуации, когда нужно переключиться с высшей передачи на низшую, как тормозить двигателем и коробкой. Для улучшения освоения материала посмотрим видео. Начнем с самого главного вопроса.
Рассмотрим несколько случаев переключения скоростей:
- При начале движения авто
- При езде по дороге
- При обгонах
Обсудим каждый из видов в отдельности. У них есть общие этапы поведения водителя с коробкой, но имеются и свои особенности. На этапе обучения вождению нужно освоить каждый из них. Бонусом будет, как трогаться на подъеме при помощи коробки и тормозить двигателем, но это в конце.
Начало движения автомобиля
Выделяются несколько основных этапов:
- Перед началом движения автомобиля проверяем положение рычага КПП. Если включена первая передача, то выжимаем педаль сцепления и переключаемся в нейтральное положение (нейтраль)
- Отпускаем сцепление. Вторая нога на тормозе. Заводим двигатель
- Делаем выжим сцепления и включаем первую передачу, переводим селектор коробки в положение «1». Этой цифрой на рычаге обозначается первая скорость. Нога остается на педали сцепления
- Отпускаем педаль тормоза
- Плавно ослабляем нажим ноги на сцепление. Отпускаем педаль до момента схватывания коробки с двигателем.
- Делаем небольшую паузу. При этом авто начнет немного потряхивать. Почувствуется легкая дрожь на руле и рычаге КПП. Вы услышите изменения в звуке роботы мотора, обороты двигателя по тахометру снизятся. В этом момент машина еще будет стоять на месте
- Продолжаем плавно отпускать сцепление. В этот момент нужно чувствовать, с какой скоростью ослаблять педаль. Если чуть резче – машина дернется и заглохнет. Ничего страшного, если не получится с первого раза. Это чувство обязательно придет с опытом.
- Если все хорошо и машина тронулась с места, добавляем немного газа
Продолжаем движение и подходим ко второму случаю, когда должно происходить переключение. Да, вы можете ехать и на первой скорости, но при этом двигатель будет сходить с ума, обороты тахометра уйдут в красную зону. Если ехать на первой передачи, то расход топлива будет сумасшедший, водители КАМАЗОВ не позавидуют.
Переключение скоростей в движении
В рекомендациях по эксплуатации автомобилей существует такой пункт: «Переключение МКПП нужно делать на определенных скоростях и показаниях тахометра». Это увеличивает ресурс работы коробки, двигателя, повышает экономичность движения и бережет окружающую среду.
Советуют переключать передачи при 2-3 тыс. оборотах по тахометру. Если его нет, тогда ориентируемся на скорость. Бывалые водители говорят, что переключаться лучше в начале подъема и оставаться на пониженной передаче, пока горка не закончится. Если переключиться во время въезда на горку, можно потерять динамику движения, обороты двигателя упадут и мотору будет тяжелее преодолевать препятствие. Это ведет к повышенному износу деталей ДВС и увеличению расхода топлива.
Существуют коробки передач с большим числом скоростей. Они нужны больше для экономии топлива и снижения выбросов вредных веществ.
Рассмотрим этапы переключения в движении
- Едим. Отпускаем педаль газа и одновременно нажимаем на сцепление. Нажим должен быть плавным, но не медленным
- Переводим КПП в нейтраль и дальше на нужную передачу. Переключение на механике проходят только через нейтральное положение. Специалисты рекомендуют делать небольшую паузу при переходе с одной передачи на другую. Это сбережет коробку. Советуют досчитать до двух. То есть, рычаг в одном положение – считаем «Раз» и переводим в нейтраль. Считаем «Два» — включаем нужную передачу
- Плавно отпускаем педаль сцепления, без резких движений ногой. Доведя сцепление до момента схватывания, приблизительно половина выжима. Если резко бросить педаль сцепления, машину может дернуть или она «клюнет» носом, а вы лицом об руль. Слегка жмем на газ.
- Удерживаем педаль газа в слегка нажатом положении, чтобы двигатель не завыл, потому что сцепление находится в среднем положении
- Отпускаем плавно полностью сцепление.
- Убираем ногу с педали. Лучше ее перенести в сторону, чтобы она отдыхала
Совет для новичков и не только. Никогда не держите ногу на педали сцепления, если не хотите переключаться скоростями. Возьмите это за правило или выработайте в себе эту привычку – переключились, убрали ногу в сторону.
Если не придерживаться этого правила, то можно быстро угробить выжимной подшипник коробки передач. Даже в положении слегка прижатой педали, подшипник начинает работать. При длительных поездках его ресурс резко сокращается, потому что он постоянно прижат к пластинам корзины КПП, а ему нужно отдыхать. Он задействуется только в моменты переключения скоростей, все остальное время он должен бездействовать.
Распространенные ошибки
Рассмотрим ошибочные действия новичков или тех, кто пересел с автомата на механику. Они могут привести к преждевременной поломки коробки передач.
- Не своевременное переключение скоростей. Не обращают внимания на скорость движения автомобиля и обороты двигателя
- Медленно переводят рычаг механической КПП. Как говорилось выше, переключаться нужно четко и относительно быстро, на счет «2». Если это делать плавно, то автомобиль начнет тормозить двигателем. Пока переключитесь, нужно вновь будет разгоняться, чтобы не отставать от городского потока.
- Плавное нажатие на педаль сцепления приводит к снижению скоростного режима езды. В момент перехода на другую передачу вы отпускаете газ и начинаете жать на сцепление. В этот момент коробка находится в жесткой сцепке с мотором. Так как педаль акселератора не нажата, топливо не подается, двигатель начинает замедлять авто. Поэтому, нажимаем быстро, пока не потеряли скорость, переключились и плавно отпускам педаль.
- Резко бросают педаль сцепления. Это приведет к рывкам машины, дерганию. В результате можно встретиться носом с рулем, и повредить элементы коробки передач.
Правильно переключаемся при обгонах
На трассе вы едите с устоявшейся скоростью. Перед вами фура, которую нужно обогнать. Если сильнее нажать «гашетку», то машина будет плавно ускоряться. Пока вы ее обгоните, на встречке может кто-то появиться. Вам придется притормаживать и возвращаться на свою полосу движение или встретиться лоб в лоб с другим участником. Потому что водители фур редко пропускают обгоняющие их автомобили, они считают себя царями на дороге. А некоторые наоборот начинают ускоряться, не давая вам завершить маневр.
Чтобы этого избежать, нужно при обгоне переключиться на пониженную передачу, на одну ступень вниз и нажать педаль газа. Обороты двигатель по тахометру быстро будут расти, а вы получите достаточно ускорения, чтобы обогнать большегруз.
Тормозим мотором и коробкой
Этот прием в большей степени пригодится при езде на зимних дорогах и при спусках с горок. В этом случае не используется тормозная система, авто тормозит двигателем за счет передачи крутящего момента с ведущих колес через коробку на движок. В обычных условиях происходит наоборот. Можно использовать этот метод в связки с тормозами – это увеличить эффективность торможения, вы быстрее и безопаснее снизите скорость.
Чтобы начать тормозить мотором, достаточно отпустить педаль акселератора. Передача остается включенной. ДВС не получает топливо, обороты должны снижаться, но коробка не дает это сделать быстро. Она передает скорость вращения колес на коленчатый вал. За счет этого и происходит замедление.
Помните, чем ниже передача, тем торможение эффективнее. Это особенно важно зимой и на горных дорогах. От этого зависит ваша жизнь и ваших пассажиров.
Личный опыт
Для примера приведу свою поездку в Крым. В горных районах, где есть затяжные, крутые спуски и подъемы тормозить только за счет тормозной системы опасно. Диски и колодки при частом использовании нагреваются. При определенных температурах нагрева их эффективность снижается, они могут просто отказаться тормозить. Чтобы этого избежать я использовал связку «двигатель+тормоза». Для лучшего замедления перед затяжным поворотом нужно было научиться правильно подбирать передачу.
Помните, я говорил ранее, чем ниже передача, тем лучше тормозите! Я этого не знал. К этому выводу я пришел экспериментальным методом. Пробовал тормозить на пятой передаче – почти не чувствовалось эффекта торможения, сильнее приходилось жать на тормоза. Четвертая – чуть лучше, но все равно плохо. Тем более, после прохождения поворота и дальнейшего подъема на гору авто на 4 передаче не ехало, переключался на третью. На следующем спуске включил 3, отпустил газ и, о чудо! Моя Семерка начала заметно тормозить двигателем и при подходе к очередному повороту я лишь немного помог ей тормозной системой. После поворота не нужно было дергать рычаг коробки переключения скоростей, я оставался на третьей и бодро поднимался в гору. Таким образом, на одной передаче я прошел все крутые горные перевалы.
Как трогаться на подъеме
Для начинающих водителей механическая коробка доставляет не мало трудностей в городском потоке. Одной из главных проблем – процесс начала движения в горку, тем более, если стоите на светофоре. Педали три, а ноги две. Отпуская педаль тормоза, машина может скатиться на бибикающего сзади.
Давайте рассмотрим, как можно начать движение в горку, используя только коробку передач, не перенося ногу на акселератор:
- Одна нога на сцеплении, вторая на тормозе. Включаем первую передачу
- Держим тормоз, чтобы машина не укатилась
- Плавно поднимаем ногу до того момента, как произойдет сцепление коробки и двигателя. Это как трогаться с места. Почувствуется легкая дрожь на руле или рычаге КПП, обороты двигателя понизятся, он станет работать «натужно», звук измениться. Останавливаем ногу в этом положении. Если сейчас отпустить тормоза, то машина не покатится, ее будет держать коробка
- В этом момент переносим ногу на педаль газа, слегка нажимаем ее, чтобы добавить топлива и приподнять обороты, смотрим на тахометр. Оставляем ногу на прижатой газульке
- В этот момент плавно отпускаем педаль сцепления, и машина начнет движение. Если она попытается заглохнуть или начнет дергаться, нужно чуть-чуть добавить газа. Если сильно нажать, обороты двигателя поднимутся до больших значений, и вы в салоне почувствуете запах тухлых яиц. Это будут не ваши, это горит сцепление.
Чтобы не спалить диск сцепления нужно все делать плавно, не задирать обороты, потому что, в момент, когда вы держите машину на спуске при помощи двигателя и коробки передач, диск сцепления полностью не прижат к ведущей шестерни. Вы наваливаете оборотов, эта шестерня крутиться с сумасшедшей скоростью, плотного контакта диска с ней нет.
Из-за высоко трения, в результате не полного прилегания, возрастает температура. Диск стирается, его срок эксплуатации резко снижается. Это и называется «Спалить сцепление». Потом различные проблемы и дорогостоящая замена.
В качестве вывода
Не обращайте внимания на любителей погудеть сзади на светофорах. Делайте все правильно, не паникуйте. Это сбережет ваши нервы и деньги. С увеличением стажа вождения все выше сказанные операции с механической коробкой передач будут доведены до автоматизма. Вы не будите даже замечать, как переключаетесь, как трогаетесь и т.д.
Всем удачи, делитесь с друзьями и оставляйте комментарии. Полезно другим узнать ваш опыт и советы.
сколько скоростей у грузовика, как переключать
Коробка передач на фурах – один из важнейших элементов комфортной и безопасной поездки. Многие опытные водители даже не обращают внимание на характеристики двигателя и прочих важных узлов автомобиля. Они сразу интересуются, сколько передач на фуре, и какая в ней используется трансмиссия. Рассмотрим подробнее этот вопрос.
Коробка передач грузового автомобиля
КПП на грузовике необходима для выбора диапазона мощности, которая подается на колеса, проще говоря, крутящего момента. Кроме того, с ее помощью осуществляется переключение на задний ход. Благодаря такой возможности управление автомобилем становится более простым.
Ознакомиться, как работать с коробкой передач грузовика, можно здесь:
Чем больше скоростей имеют коробки передач у фур, тем комфортнее на них ехать в разных дорожных условиях.
Разновидности и классификация
Существует большое количество КПП у различных грузовиков. Например, «Мерседес», «Скания», «МАН», МАЗ, КамАЗ, «Газель», «Вольво» фн 12 седельный тягач и прочие производители часто сами разрабатывают себе коробки, которые могут отличаться тем, сколько есть скоростей у фуры, видом управления и прочими характеристиками.
В первую очередь трансмиссии различаются по типу передачи момента кручения. В зависимости от этого они бывают механическими, электрическими, гидравлическими, гидромеханическими и электромеханическими.
Механический тип коробки передач
Как правило, в России производятся КПП с механической трансмиссией. Но со временем появляется все больше автоматических коробок, которыми уже давно комплектуются грузовики западного производства.
Фура Тесла, которую анонсировали создатели, не имеет коробки передач. Машина управляется с помощью специальной программы. Вольво фура оснащена трибридной КП.Количество ступеней передач
В зависимости от производителя и типа коробки, они могут иметь 6, 8, 9, 12, 14 и 16 скоростей. Такое немалое количество вариаций обусловлено наличием демультипликатора и делителя, которые сдваивают каждую передачу.
Чем больше в грузовике используется ступеней трансмиссии, тем более маневренным он сможет быть в сложных условиях, например, в высокогорье.
Демультипликатор и делитель
Демультипликатор и делитель отличаются друг от друга. Демультипликатор является механизмом, повышающим крутящий момент. То есть машина имеет больше оборотов, но едет при этом медленнее.
Использование демультипликатора подразумевает наличие раздаточной коробки с пониженными передачами, которые нужны для ситуаций, когда обычного количества ступеней не хватает (то есть при езде на более высокой скорости недостаточно оборотов, а на низкой – они слишком существенные).
Благодаря наличию демультипликаторов коробка служит дольше, сила тяги грузовика увеличивается, экономится топливо.
Демультипликатор грузового автомобиля
Делитель позволяет использовать повышенные передачи. Таким образом, крутящий момент, наоборот, снижается. Это необходимо для экономии топлива при езде на трассе, для сокращения темпов износа двигателя и уменьшения шума от мотора.
Обратите внимание, что одна и та же машина может быть оснащена и делителем, и демультипликатором. Например, КПП на 12 скоростей – это стандартные 4 передачи + 4 пониженные и 4 повышенные.
Автомат или механика: что выбрать
Многие спорят, какую же коробку выбирать – автомат или механику. Больше преимуществ имеет первый вариант. Механика служит дольше, двигатель при ней работает ровнее, эта коробка дешевле в обслуживании. Недостаток у нее один: если такая трансмиссия сломается, починить ее будет стоить гораздо дороже.
Коробка передач «автомат»
Переключение скоростей на фуре
На классической ручной КПП скорости переключаются следующим образом:
- Заводят грузовик и убеждаются, что кнопка переключения между высокими и низкими передачами и включатель распределителя находятся внизу.
- Выжимают педаль сцепления (крайняя левая).
- Правой рукой переводят селектор трансмиссии в максимально нижнюю позицию.
- Медленно отпускают сцепление и нажимают на педаль газа.
- Повторно выжимают сцепление при достижении на тахометре значений первой передачи.
- Переводят селектор трансмиссии в нейтральную позицию и отпускают педаль сцепления.
- Выжимают сцепление и устанавливают селектор в положение первой скорости.
Подобным образом работает переход на все другие ступени. Если же вы достигли предела низких скоростей, переключите селектор на высокие (переведите кнопку в верхнее положение) и по той же схеме работайте.
Если есть необходимость разделить пополам какое-то из значений трансмиссии, используйте для этого распределитель (демультипликатор или делитель). Особенно актуальна эта функция при езде по холмистой местности, перевозке очень тяжелых грузов, когда важно контролировать уровень оборотов мотора в нужном диапазоне. Для разделения передачи переводят кнопку распределителя вперед, бросают газ, выжимают и отпускают сцепление.
Видео переключения передач фуры Scania прямо на ходу можно посмотреть тут:
Полезные советы
Перед ездой рекомендуется максимально подробно изучить схему переключения передач. Сделать это можно, стоя на месте, нужно постоянно смотреть на коробку. Как правило, на селекторе обозначена специальная диаграмма относительно позиции каждой скорости. У низких передач один цвет, у высоких – другой. Отдельно выделены скорости, отвечающие за заднее движение (буква R). Запоминайте, сколько передач есть на селекторе, а также позиции всех переключателей, и за что они отвечают.
Итак, важно обращать внимание на характеристики трансмиссии на грузовике. Чем более продвинутая коробка, тем проще управлять автомобилем. Наличие демультипликатора и делителя позволяет легче ездить по горам и экономить топливо. А использование коробки-автомат и вовсе упрощает передвижение на грузовике.
Правильное переключение скоростей — «передач».На механической коробке. Видео инструкция
Сегодня автомобильный рынок просто переполнен экземплярами, снабженными роботизированной или автоматической коробкой передач. Технические характеристика автомата отнюдь не уступают, а в чем-то и превосходят свои механические аналоги. А пользуются высоким спросом среди автолюбителей, благодаря упрощенному процессу вождения, ввиду исключения необходимости переключения скоростей. На вторичном авторынке, соотношение продаваемых моделей средней ценовой категории продолжает оставаться в пользу «механики». Главное – это переключение скоростей на механической коробке передач.
Переключаем скорости на «механике»
Предназначена коробка передач для генерации придаточного отношения вращательной скорости к колесам автомобиля от двигателя. Ступени коробки (передаточные числа) должны переключаться водителем вручную, посредством селектора. Благодаря механизации, требующей участия человека, данный вид коробки передач получил название «механическая».
Работает МКПП совместно со сцеплением, механизмом, передающим крутящий момент на колеса требующим движения авто, позволяющий смягчить процесс переключения передачи, не отключая при этом обороты ДВС. В противном случае, крутящий момент, необходимый для движения автомобиля, может разнести коробку на куски.
Возможность управлять сцеплением дает возможность педаль, находящаяся внизу, под ногами водителя в непосредственной близости от тормоза и акселератора. Основное правило для долговременной работы — переключение передач на полюбившейся механике производится только при выжатой до упора педали сцепления.
ВАЖНО! Коробка передач, подержанных авто импортного производства может оказаться с нестандартной схемой их включения.
Начинаем движение на автомобиле с «механикой»
Главный вопрос – как тронуться с места на автомобиле, оснащенном механической коробкой передач? Запустив двигатель и убедившись, что рычаг переключения скоростей стоит в нейтральном положении, нажмите до упора на педаль, которая находится с левой стороны и переведите руку КПП в нейтраль. Попытка поставить рычаг МКПП в нейтральное положение при невыжатом сцеплении грозит серьезными повреждениями коробки передач. Левая нога водителя должна быть всегда в состоянии готовности взаимодействия с педалью сцепления. В этих действиях и заключен смысл управления автомобилем с механической коробкой передач.
Подготовившись к началу движения, настройтесь на выполнение следующих действий. Выжимайте левой ногой, педаль сцепления до самого пола и включите первую передачу правой рукой. В то же время левой контролируйте руль вашего авто. После включения передачи (схема переключения скоростей обычно располагается на рычаге) вы готовы тронуться с места. Для того, чтобы не отвлекаться во время движения на коробку передач, следует довести эти действия до автоматизма. Потренироваться можно с выключенным двигателем.
ВАЖНО! Отпустив сцепление, начинайте потихоньку газовать. После включения передачи, плавно уберите левую ногу с педали. Если ваши действия правильны – автомобиль начнет медленное движение. В этом и заключается секрет плавного начала движения на МКПП.
Многое зависит от работы сцепления конкретной машины. Обычно, сцепление «схватывается» в середине движения педали. В этот момент правой ногой начинайте нажимать педаль газа. Не забывайте – резкое нажатие повлечет за собой остановку работы двигателя.
Переключение скорости во время движения
Во время движения автомобиля необходимо производить переключение передач плавно во избежание поломки трансмиссии. В автошколах учат, что каждая передача соответствует определенной скорости движения автомобиля.
Во время поездки на автомобиле с МКПП, водитель собственноручно регулирует рычаг скоростей коробки передач. Обычно такой вид коробки имеет 5 передних передач, а также – одну заднюю. В процессе движения водитель должен смотреть на дорогу, а не отвлекаться на коробку передач, поэтому очень важно регулярно тренироваться, пока данные действия не будут выполняться автоматически.
Совет! Не забывайте, что при резком отпускании педали сцепления машина может заглохнуть. Все движения в процессе управления автомобилем должны быть плавными, включая и переключение передач на вашей механике. При переключении передач не забывайте следить за показания тахометра.
Чтобы переключение любых скоростей было своевременным, следует ориентироваться как на скорость, так и на количество оборотов двигателя. Если обороты повышаются, то и ступень следует перевести на повышенную, так же и в случае с падением оборотов – ступень переводите на понижение.
Преимуществом механической коробки переключения передач является то, что она гораздо лучше приспособлена к нестандартным ситуациям. К примеру, понижение ступени рекомендуется в следующих случаях:
- Движение в подъем под большим углом.
- Резкий спуск.
- Крутой поворот.
- Необходимость обгона.
Если тормозной силы оказывается недостаточно, сбросить скорость можно за счет снижения работы двигателя. При этом отпускают педаль газа, а затем начинают постепенно переключать передачи, пока скорость движения не станет приемлемой. Очень важно, чтобы обороты двигателя не превысили определенный порог – иначе вовремя затормозить таким способом будет невозможно. Опытные водители могут оценить работу двигателя по звуку и при торможении ориентироваться только на слух.
При каких оборотах проводится переключение передач
Переключение передач на автомобиле производится после выбора подходящих оборотов двигателя. Главная проблема состоит в том, что разные модели автомобиля имеют разные показатели оптимальных для смены передачи оборотов.
Кроме того, существует несколько разновидностей коробок передач. Спортивные МКПП обладают расширенным диапазоном скоростей, что позволяет минимизировать количество переключения и двигаться на одной и той же передаче с разной скоростью.
При холостом ходу обороты двигателя составляет от 600 до 800 оборотов в минуту, а для движения их количество должно быть выше полутора тысяч. Для переключения передач обычно используют промежуток между 2,5 и 3,5 тысячами оборотов в минуту, при этом передача, на которой автомобиль в этот момент движется, не важна.
Как правильно тормозить?
Техника торможения при помощи коробки передач крайне важна – от нее зависит не только эффективность торможения, но и безопасность участников дорожного движения. При резких поворотах или гололеде задача усложняется.
Важно! Если вы еще не слишком опытный водитель, стоит прислушаться к советам специалистов и взять их на вооружение, чтобы чувствовать спокойствие и уверенность в своих силах на дороге.
Способы безопасного торможения:
- Торможение при помощи двигателя. Это оптимальный вариант, подходящий практически для любой ситуации. Его можно использовать и на мокрой дороге, и на обледенелой, а также при поломках тормозов. Торможение достигается переключением передач и перегазовкой.
- Комбинированное торможение почти аналогично первому способу. Но все описанные действия сочетаются с плавным нажатием на педаль тормоза. Этот способ обеспечивает более быстрое торможение.
- Торможение «накатом». Используется на небольшой скорости или в экстренных случаях. При обычной езде этот способ использовать не советуют, так как он не самый безопасный из перечисленных.
- Комбинированное торможение с постоянной передачей. Производить его нужно аккуратно – если двигатель лишится тяги, водитель не сможет контролировать движение автомобиля.
- Резкое торможение – используется в чрезвычайных ситуациях, торможение достигается одновременным давлением на тормоз и сцепление, пока автомобиль окончательно не остановится.
Если провести торможение правильно, можно сократить не только расход горючего, но и износ двигателя.
Секреты экономичности
Самый экономичный расход топлива происходит в режиме работы двигателя от двух с половиной до трех тысяч оборотов в минуту.
Некоторые водители не соглашаются с этой точкой зрения. Они полагают, что расход топлива снижается на тысяче-полутора тысячах оборотов в минуту при удержании частоты вращения и быстром переходе на более высокие ступени передач. Это мнение неверно – чтобы ускориться автомобилю потребуется гораздо больше горючего, а реагировать на изменение ситуации водитель будет гораздо медленнее, чем при оборотах около трех тысяч.
СОВЕТ! Чтобы определиться, как правильно производить переключение скоростей на механике, важно знать, какая компоновка применяется в последних моделях автомобилей с механической коробкой передач. Чаще всего передачи с пятой по седьмую предназначены именно для экономии топлива.
Максимальной скорости можно добиться на четвертой передаче или же на пятой. Если включить повышение передач слишком рано, обороты снизятся, и расход топлива возрастет. Кроме того, последние ступени были созданы для езды по загородным магистралям, а не по городским улочкам.
Как работают механические коробки передач | HowStuffWorks
Четырехступенчатые механические коробки передач в значительной степени устарели, их место заняли пяти- и шестиступенчатые коробки передач. Некоторые высокопроизводительные автомобили могут предлагать даже больше передач. Однако все они работают более или менее одинаково, независимо от количества передач. Внутренне это выглядит примерно так:
Есть три вилки, управляемые тремя тягами, которые зацепляются рычагом переключения передач.Если смотреть на рычаги переключения передач сверху, они выглядят следующим образом на первой и второй передаче заднего хода:
Объявление
Имейте в виду, что рычаг переключения передач имеет точку поворота посередине. Когда вы толкаете 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.
Передача заднего хода управляется небольшой промежуточной шестерней (фиолетовой). Синяя шестерня заднего хода на этой диаграмме всегда вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням. Следовательно, было бы невозможно включить передачу заднего хода, пока автомобиль движется вперед; собачьи зубы никогда не зацепятся. Однако они будут сильно шуметь.
Синхронизаторы
В механических коробках передач современных легковых автомобилей используются синхронизаторы или синхронизаторы , чтобы исключить необходимость в двойном сцеплении. Задача синхронизатора — позволить воротнику и шестерне войти в фрикционный контакт до того, как собачьи зубья коснутся контакта. Это позволяет воротнику и шестерне синхронизировать свои скорости до того, как зубья должны войти в зацепление, например:
Конус на синей шестеренке входит в конусообразную область на воротнике, и трение между конусом и воротником синхронизирует воротник и шестерню.Затем внешняя часть хомута скользит, так что собачьи зубья могут зацепиться с шестерней.
Каждый производитель реализует трансмиссии и синхронизаторы по-разному, но это общая идея.
.Как работает механическая коробка передач
Механическая коробка передач помогает автомобилю достичь желаемой скорости за счет использования шестерен, сцепления и переключателя. Это работает так: когда водитель хочет переключить передачи, он нажимает педаль сцепления, одновременно отпуская газ. Это выключает сцепление в трансмиссии, позволяя водителю переключаться на более высокую или более низкую передачу.
Передача заднего хода представляет собой еще один вариант, используемый, когда автомобиль не движется. Подключенная к двигателю через сцепление, трансмиссия вращается с той же частотой вращения, что и двигатель, в основном за счет маховика.Прижимной диск прижимает диск сцепления к маховику, блокируя двигатель с трансмиссией, обеспечивая их одинаковую скорость.
Так что насчет преимуществ? Некоторые из преимуществ механической коробки передач по сравнению с автоматической версией включают улучшенную экономию топлива, долговечность и стоимость. Некоторые из недостатков включают более сложную кривую обучения, более низкую скорость переключения передач и большую концентрацию, необходимую для вождения, особенно при управлении транспортным средством на холмистой местности.
Пятиступенчатая коробка передач
Также называемая бесступенчатой трансмиссией (CVT), концепция механической трансмиссии состоит в том, чтобы поддерживать частоту вращения двигателя на достаточно низком уровне, чтобы он не сгорел, при этом поддерживая желаемую скорость.Так как же трансмиссия это делает? Он контролирует скорость транспортного средства за счет использования шестерен по отношению друг к другу. Так называемые передаточные числа, каждая передача на рычаге переключения передач имеет соответствующее передаточное число, а также диапазон оборотов.
Подумайте об этом так: в примере с пятиступенчатой коробкой передач двигатель увеличивает обороты по мере увеличения скорости транспортного средства. Как только обороты достигают определенного уровня, водители нажимают педаль сцепления, одновременно выпуская газ, и переключают передачу при выключении сцепления.Это, в свою очередь, переводит трансмиссию на следующую более высокую передачу, снижая количество оборотов в минуту и снова запускает процесс, когда двигатель переходит на следующую передачу.
Чаще всего для переключения на пониженную передачу нажимают педаль сцепления и переключают на желаемую передачу, причем не обязательно в обратном порядке. Например, при желании драйвер может переключиться с третьего на первый с небольшим количеством нежелательных эффектов, хотя им следует избегать этого.
Шестерни и обороты
Передачи в большинстве автомобилей с механической коробкой передач включают первую, вторую, третью, четвертую и заднюю передачу, а в некоторых высокопроизводительных транспортных средствах она может достигать пятой или шестой передачи.В нейтральном положении сцепление не задействовано, поэтому водитель должен включить стояночный тормоз, чтобы автомобиль не катился во время стоянки. Когда водитель переключает передачи, двигатель развивает увеличивающееся количество оборотов в минуту, также известное как число оборотов в минуту.
Но насколько важны обороты для оптимальной производительности автомобиля? Число оборотов двигателя транспортного средства представляет собой количество оборотов коленчатого вала за одну минуту. Чем выше частота вращения, тем быстрее едет автомобиль и тем тяжелее работает двигатель.Если бы двигатель работал на максимальных оборотах в течение длительного времени, он вскоре изнашивался бы из-за возникающего тепла и напряжения. Шестерни в трансмиссии вместе с муфтой снижают число оборотов при каждом переключении на повышенную передачу, чтобы двигатель не работал постоянно на высоких оборотах.
Водители должны переключать каждую передачу, когда она достигает верхних оборотов своего диапазона. После некоторого времени за рулем водители обычно могут сказать, когда им нужно переключиться. Чем выше передача, тем выше его максимальные обороты: первая передача колеблется от 1200 до 1300 оборотов в минуту, а пятая передача достигает максимальной скорости более 3000 оборотов в минуту.
Рычаг переключения передач управляет тремя стержнями, которые толкают три вилки, которые включают различные передачи. Когда водитель перемещает рычаг переключения передач влево и вправо, вилка перемещает хомуты, которые включают каждую передачу. В перерывах между передачами рычаг переключения передач остается в нейтральном положении, а сцепление в трансмиссии остается выключенным.
Холостой ход и синхронизаторы
Некоторые базовые маневры при вождении, такие как включение заднего хода, требуют, чтобы автомобили с механической коробкой передач использовали небольшую передачу, называемую холостым ходом.При переключении на задний ход вилка толкает хомут, перемещая большую шестерню в контакт с шестерней верхней передачи и промежуточной шестерней, позволяя автомобилю двигаться назад. Чтобы предотвратить движение автомобиля задним ходом при движении вперед, передача заднего хода вращается в направлении, противоположном направлению других передач. Это гарантирует, что при этом собачьи зубья не входят в зацепление, исключая возможность повреждения трансмиссии.
В прошлом водители транспортных средств следовали практике, называемой двойным сцеплением.Этот маневр включал перевод коробки передач в нейтральное положение и использование моторного тормоза для согласования скорости двигателя. Затем водитель снова включил сцепление, чтобы переключиться на желаемую передачу. Современные автомобили используют синхронизаторы, чтобы исключить необходимость в этой практике. Синхронизатор обеспечивает фрикционный контакт муфты с зубьями кулачка шестерни. Таким образом, воротник и шестерня синхронизируются. Это обеспечивает более плавное переключение без необходимости заранее переводить коробку передач в нейтральное положение.
Коленчатый вал и сцепление
Эффективная работа механической коробки передач включает такие детали, как коленчатый вал и сцепление. Коленчатый вал находится внутри двигателя транспортного средства и вращается в соответствии с работой камер. Чем больше камер или цилиндров содержит двигатель транспортного средства, тем большую мощность в виде крутящего момента он производит. Коленчатый вал передает этот крутящий момент или вращательное усилие на трансмиссию, которая соединяется с двигателем через колпак. Трансмиссия, в свою очередь, передает этот крутящий момент на ведущий вал и дифференциал.Дифференциал содержит простую планетарную зубчатую передачу, которая помогает постепенно передавать мощность, вырабатываемую двигателем, на колеса, давая автомобилю движение вперед.
Сцепление играет важную роль во всем этом процессе. Когда водитель включает передачу и снимает ногу с педали сцепления, автомобиль начинает двигаться вперед. Когда водителю нужно остановиться, он нажимает педаль сцепления вместе с тормозом, одновременно сбрасывая газ. Это отключает сцепление и останавливает вращение трансмиссии, позволяя автомобилю остановиться.
Как работают передаточные числа
Шестерни в механической коробке передач являются важной частью работы автомобиля. Шестерни вращаются синхронно с двигателем. Накладка сцепления работает синхронно с маховиком, убедитесь, что двигатель и трансмиссия остаются заблокированными вместе, чтобы предотвратить пробуксовку шестерен. Используемые передачи зависят в первую очередь от конкретной передачи, на которой в настоящее время находится автомобиль. Передачи варьируются от первой до четвертой и пятой, а иногда и шестой передачи на высокопроизводительных автомобилях.
Шестерни трансмиссии согласовываются друг с другом, чтобы обеспечить необходимое количество оборотов в минуту для данной конкретной передачи и скорости. Передаточное число — это разница в размерах различных шестерен между собой и количестве зубьев, которые каждая шестерня содержит.
Синхронизация и несинхронизация передач
Чтобы получить еще более подробное представление о том, как работают механические коробки передач, давайте взглянем на синхронизированные и несинхронизированные коробки передач. В то время как многие небольшие автомобили оснащены синхронизирующей трансмиссией, тяжелые грузовики и другая техника не оснащены.Вместо этого они содержат несинхронизированную передачу.
Синхронизирующая трансмиссия использует синхронизаторы для согласования скорости передачи со скоростью двигателя путем трения втулки о небольшую латунную муфту на передаче. Несинхронизированная трансмиссия не имеет этой способности, требуя от водителей двойного сцепления, чтобы снизить скорость двигателя до уровня, на который переключаются водители более высокой передачи. Коробки передач без синхронизатора не страдают от такого сильного износа, как версии с синхронизатором, а механизм переключения передач без синхронизатора работает намного быстрее.
Уход за механической коробкой передач, включая замену жидкости в соответствии с графиком технического обслуживания, гарантирует ее исправное состояние в течение многих лет. Со временем сцепление обычно изнашивается, и в конечном итоге его необходимо заменить. В этом случае попросите механика произвести необходимый ремонт и техническое обслуживание и как можно скорее вернуться в дорогу.
Общие проблемы и симптомы проблем с ручной коробкой передач
При определении проблем с механической коробкой передач помните о следующих общих проблемах и симптомах:
- Тяговое сцепление означает диск сцепления, который не отсоединяется от маховика.Когда это происходит, трансмиссия и сцепление продолжают вращаться с одинаковой скоростью, что затрудняет или делает невозможным переключение передач. Механик осмотрит и порекомендует исправить трансмиссию в этом случае.
- Пробуксовка означает, что трансмиссия переключается на передачу и выключается. Вы можете объяснить это изношенным или сломанным рычажным механизмом, удерживающим шестерню на месте.
- Автомобиль, который скрипит и трясется, может иметь неисправную трансмиссию. Причина варьируется от плохого сцепления до изношенных или поврежденных шестерен и синхронизаторов.
- Горящая лампа Check Engine также может указывать на проблему с механической коробкой передач. Попросите механика провести диагностику, чтобы сначала определить проблему; затем попросите их исправить это, если необходимо.
Как работает механическая коробка передач — x-engineer.org
Все дорожные транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания имеют трансмиссию в составе силового агрегата. Самым простым типом трансмиссий является МКПП . Это называется «ручным», потому что у водителя есть обе роли: , принятие решений, (когда переключать передачи) и , приведение в действие, (фактический процесс переключения).
Тяговые характеристики двигателя внутреннего сгорания делают невозможным движение транспортного средства без трансмиссии.Крутящий момент и частота вращения двигателя внутреннего сгорания либо слишком низки, либо слишком высоки, чтобы соответствовать динамическим требованиям транспортного средства. Таким образом, роль трансмиссии заключается в следующем:
- адаптировать выходной крутящий момент двигателя функцию дорожной нагрузки
- сделать возможным движение назад транспортного средства, для того же направления вращения двигателя
- разрешить отсоединение двигателя от остальной части трансмиссии
В чем разница между трансмиссией и коробкой передач?
Обычно трансмиссия состоит из коробки передач и дифференциала .Коробка передач содержит все редукторы, валы, синхронизаторы, направляющие и т. Д. Коробку передач можно рассматривать как трансмиссию без дифференциала.
Для автомобилей с передним приводом (FWD) трансмиссия (двигатель + коробка передач + дифференциал) полностью размещена на передней оси. Таким образом, для этого типа транспортных средств, когда мы говорим о трансмиссии, мы считаем, что она содержит как коробку передач, так и дифференциал.
Изображение: Трансмиссия автомобиля для переднеприводной системы — кинематический вид
Для автомобиля с задним приводом (RWD) трансмиссия разделена между передней и задней осями.Передняя ось обычно содержит двигатель и коробку передач, а задняя ось содержит дифференциал. Таким образом, для этого типа автомобилей трансмиссия или коробка передач имеет то же значение.
Трансмиссия устанавливается после соединительного устройства (муфты, гидротрансформатора), принимает крутящий момент и скорость муфты в качестве входных, преобразует и распределяет их на колеса через полуоси.
Типы и основные компоненты механической коробки передач
Каждая механическая коробка передач состоит из входного и выходного валов, нескольких шестерен с постоянным зацеплением и исполнительного механизма.В зависимости от количества ступеней передаточного числа, используемых для создания шестерен, трансмиссии классифицируются как:
- одноступенчатые трансмиссии
- двухступенчатые трансмиссии
- многоступенчатые трансмиссии
одноступенчатые трансмиссии , передаточное число формируется только с одной парой шестерен. Также в трансмиссии всего два вала : входной и выходной валы. Этот тип трансмиссии в основном используется в переднеприводных автомобилях.
Изображение: Getrag 5MTT170 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — компоненты | Изображение: 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — кинематический вид |
Особенность этого типа трансмиссии отсутствует прямая передача (передаточное число = 1,00). Это связано с тем, что все передаточные числа формируются парой шестерен с постоянным зацеплением. Для передачи с прямым приводом существует эквивалентная передача с передаточным числом, близким к 1.00 (например, 0,98 или 1,02).
Двухступенчатые коробки передач используются для стандартной конфигурации силового агрегата (двигатель на передней оси с приводом на задние колеса). Большинство этих трансмиссий имеют входной вал, контрвал и выходной вал. Также есть конфигурации только с двумя валами (входным и выходным).
Изображение: ZF S6-37 6-ступенчатая двухступенчатая механическая коробка передач — компоненты
Кредит: ZF
В случае двухступенчатой трансмиссии первичный и выходной валы расположены соосно (их оси является обычным), тогда как у одноступенчатых трансмиссий оси входного и выходного валов разные, смещение между ними .
Как одноступенчатые, так и двухступенчатые трансмиссии имеют входной вал , соединенный с муфтой .
Все передние шестерни в сборе имеют синхронизаторы для включения. Синхронизатор предназначен для выравнивания скорости входного вала со скоростью выходного вала при переключении передач.
Изображение: Двухступенчатая механическая коробка передач
Двухступенчатые коробки передач имеют постоянную шестерню , которая механически соединяет первичный вал с контрвалом.Таким образом, каждое передаточное число состоит из двух постоянно зацепленных зубчатых передач, постоянной шестерни плюс зубчатой передачи для конкретной передачи. Из-за такого расположения двухступенчатые трансмиссии имеют немного меньший общий КПД.
Шестерня с прямым приводом (4-я передача на изображении выше) — это шестерня, которая соединяет первичный вал непосредственно с вторичным валом, не проходя через зубчатое зацепление. Таким образом, передаточное число для шестерни с прямым приводом равно 1,00 (без преобразования скорости или крутящего момента).
Изображение: Анимация переключения передач механической коробки передач (щелкните изображение, чтобы воспроизвести анимацию)
В каждой коробке передач, за исключением передачи заднего хода, все передние передачи постоянно зацеплены . В приведенном выше примере все шестерни на промежуточном валу зафиксированы (они вращаются вместе), а все шестерни на выходном валу свободны (они вращаются независимо от выходного вала).
Синхронизаторы закреплены на выходном валу. При включении шестерни синхронизатор устанавливает соединение между входным / промежуточным валом и выходным валом.
Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой механической коробки передач при включенной 1-й передаче | Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой механической коробки передач — 2-я передача |
Передача заднего хода содержит дополнительную шестерню, чтобы изменить направление вращения выходного вала. На задней передаче нет синхронизатора, так как передача заднего хода включается после полной остановки автомобиля.
Изображение: Включение передачи заднего хода для механической коробки передач
Все переключения передач в механической коробке передач выполняются с прерыванием крутящего момента .Перед переключением передач сцепление размыкается, и крутящий момент двигателя больше не передается на первичный вал. После того как переключение передач завершено, сцепление снова замыкается, чтобы позволить потоку мощности двигателя (крутящего момента и скорости).
В случае механической коробки передач переключение передач может быть:
- Повышение передачи : номер передачи увеличивается (например, с 1-й передачи на 2-ю передачу)
- Пониженная передача : номер передачи уменьшается (например, с От 3-й передачи до 2-й передачи)
Современные механические коробки передач имеют 5, 6 или даже 7 передач переднего хода и 1 передачу заднего хода.Каждая передача характеризуется передаточным числом .
Многоступенчатые трансмиссии используют более двух постоянно зацепленных узлов зубчатых колес для формирования передаточного числа. В основном они используются в коммерческих автомобилях.
Как трансмиссия изменяет двигатель, скорость, крутящий момент и мощность?
Основным элементом механической коробки передач является зубчатая передача в сборе . Он состоит из двух сцепленных между собой зубчатых колес (шестерен).Шестерня, которая соединена с входным / контрольным валом, — это входная шестерня , шестерня, соединенная с синхронизатором, — это выходная шестерня . Каждая передача имеет фиксированное передаточное число .
Изображение: Расчет передаточного числа
Передаточное число ( i ) — это соотношение между числом зубьев ведомой шестерни ( z из ) и числом зубьев ведущей шестерни ( z в ). В приведенном выше примере передаточное число:
\ [i = \ frac {z_ {out}} {z_ {in}} = \ frac {24} {16} = 1.5 \]Для заданной скорости ведущей шестерни ( n в = 4500 об / мин ) и передаточного числа ( i = 1,5 ) скорость выходной шестерни ( n из ) будет быть:
\ [n_ {out} = \ frac {n_ {in}} {i} = \ frac {4500} {1.5} = 3000 \ text {rpm} \]Для данного крутящего момента входной шестерни (T дюйм = 200 Нм ) и передаточное число ( i = 1,5 ), крутящий момент выходной шестерни (T out ) будет:
\ [T_ {out} = T_ {in} \ cdot i = 200 \ cdot 1.5 = 300 \ text {Нм} \]. Мы можем видеть, что для передаточного числа выше 1,00 выходная скорость составляет , пониженная , а выходной крутящий момент — , усиленный .
Что происходит с питанием, меняется ли оно? Чтобы найти ответ на этот вопрос, нам нужно рассчитать мощность на входной шестерне и мощность на выходной шестерне с помощью уравнения:
\ [P \ text {[W]} = T \ text {[Nm]} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n \ text {[rpm]} \]Для наших входных данных выше мы получим:
\ [\ begin {уравнение *} \ begin {split}P_ {in} & = T_ {in} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {in} & = 200 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 4500 & = 94248 \ text { W} \\
P_ {out} & = T_ {out} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {out} & = 300 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 3000 & = 94248 \ text {W}
\ end {split} \ end {формула *} \]
Как мы видим, передаточное число трансформирует не мощность, а только крутящий момент и скорость, сохраняя постоянную мощность .В действительности наблюдается небольшое падение мощности на выходной шестерне из-за КПД зубчатого зацепления . Для одного узла зацепления КПД составляет около 0,98–0,99. В этом случае выходная мощность будет:
\ [P_ {out} = P_ {in} \ cdot \ eta_ {gear} = 94248 \ cdot 0.98 = 92363.04 \ text {W} \]Пример реального руководства трансмиссия: TREMEC TR-6070
Источник: http://www.tremec.com
Семиступенчатая механическая коробка передач TREMEC TR-6070 была разработана специально для ведущих североамериканских спортивных автомобилей и объединяет впечатляющую технологию переключения передач.TR-6070 основан на хорошо зарекомендовавшей себя шестиступенчатой коробке передач TR-6060. Была добавлена тройная повышающая передача для улучшения экономии топлива и снижения выбросов. В TR-6070 встроен датчик абсолютного положения шестерни (GAP). Эта технология передает сигнал от коробки передач контроллеру двигателя, определяя положение селектора переключения передач в реальном времени. С помощью этой информации можно управлять оборотами двигателя в соответствии с выбранной следующей передачей, что улучшает управляемость.
Изображение: TREMEC TR-6070, 7-ступенчатая механическая коробка передач.
Кредит: Tremec
Конструктивные особенности синхронизаторов TR-6070 включают сочетание двухконусных и трехконусных колец, что позволяет использовать гибридное решение на всех передних передачах.Гибридные кольца представляют собой комбинацию конусов из углерода и спеченной бронзы, обеспечивающие более высокую грузоподъемность и характеристики переключения. Линейные подшипники снижают трение при перемещении планки переключения передач, благодаря чему рычаг переключения передач кажется более легким и прямым.
TR-6070 Краткий обзор характеристик:
- Задний привод, семиступенчатая ручная повышающая трансмиссия
- Тройная повышающая передача для повышения топливной экономичности и снижения выбросов
- Диапазон передаточного числа до 6,33
- Трех- и двухступенчатая конусные синхронизаторы
- Усовершенствованные и асимметричные зубья муфты второй и третьей передач
- Конструкция из двух частей для высокого крутящего момента
- Малая масса, возможна конструкция с полым валом
- Датчики включают:
- Температура
- Скорость
- Положение передачи
Характеристики трансмиссии TREMEC TR-6070:
| Тип | Задний привод, семиступенчатая механическая повышающая трансмиссия | |||
| Максимальная полная масса автомобиля (справочная) [кг / фунт] | 2400/5291 | |||
| Корпус | Алюминиевый сплав, литье под давлением | |||
| Межосевое расстояние [мм] | 85 | |||
| Общая длина [мм] | 782 | |||
| Корпус сцепления | Встроенный | |||
| Тип синхронизатора | тройной конус; гибридный фрикционный материал | |||
| Тип смазочного материала | Dexron III ATF | |||
| Объем смазочного материала (приблизительный) [л / пт] | 3.5 / 7,4 | |||
| Масса трансмиссии [кг / фунт] | 65,2 / 143,75 | |||
| Коробка отбора мощности | № | |||
| Доступные передаточные числа Альтернативные передаточные числа доступны по запросу; может привести к другому максимальному входному крутящему моменту | Шестерня | A | B | C |
| 1 | 2,97 | 2,66 | 2.29 | |
| 2 | 2,07 | 1,78 | 1,61 | |
| 3 | 1,43 | 1,30 | 1,21 | |
| 4 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | |
| 5 | 0,71 | 0,74 | 0,82 | |
| 6 | 0,57 | 0,50 | 0,68 | |
| 7 | 0,48 | 0,42 | 0,45 | |
| R | 2.85 | 2,53 | 2,70 | |
| Входной крутящий момент [Нм / фунт-фут] | 625/460 | 740/545 | 860/635 | |
Механические коробки передач относительно просты, не требуют техобслуживания, прочны и с очень хорошей общей эффективностью. Понимание того, как работает механическая коробка передач, имеет решающее значение для перехода к более сложным темам, как автомат или коробка передач с двойным сцеплением .
Для любых вопросов или замечаний относительно этого руководства, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.
Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!
.Руководство по трансмиссии: все, что вам нужно знать
- Дом
- Категории
- Принадлежности
- Аксессуары для интерьера
- Внешние аксессуары
- Игрушки
- Очистка и детализация
- Электроника
- Аудио
- Двигатель и производительность
- Инструменты
- Шины и диски
- Мотоциклы и велосипеды
- Уход на дому
- Кемперы на колесах
- Внедорожники
- Гарантии
- Расширенные гарантии
- Заводские гарантии
- Принадлежности
- Блог
- Инструменты
- Калькулятор размера шин
- Поиск колес и шин
- О нас
- Связаться
- Дом
- Категории