Механическая коробка передач

Автомобиль, в виденье современного человека – это лишь удобное средство передвижения. На самом же деле, это сложный механизм, который постоянно дорабатывается и модернизируется производителями, дабы соответствовать нормам экономии, комфорта и безопасности пассажиров.

Не смотря на это, некоторые основные узлы в авто остаются практически неизменным, лишь немного улучшаются. Одним из таких агрегатов является коробка передач. Она существенно эволюционировала, появилось множество ее типов и подвидов, но основная функция — передавать крутящий момент с двигателя на колеса осталась неизменной. Если ранее механическая коробка передач выпускалась, в основном, кулачкового типа, то сегодня на автомобили, в основном спортивного образца, устанавливаются коробки передач секвентального типа.

Они отличаются тем, что в секвентальной коробке передач, переключение совершается только последовательно. А при переходе на пониженную скорость, необходимо совершать перегазовку, что требует от водителя определенной сноровки и уровня подготовленности. В плане же легкости и простоты эксплуатации, а главное долговечности и надежности, бесспорным лидером была и остается МКПП.

Содержание

1. Принцип работы механической коробки передач
2. Трехвальная коробка передач
3. Правила и особенности эксплуатации МКПП
4. Заключение

Принцип работы механической коробки передач

Основными узлами ручной коробки, как впрочем, любой другой, являются валы и шестерни. По количеству валов МКПП разделяются на двух и трехвальные. Двухвальные чаще всего устанавливаются на легковые переднеприводные автомобили, в то время как трехвальные – на передне и заднеприводные, а также на грузовые.

Шестеренки представляют собой зубчатые колеса, которые нанизаны на валы, и при определенном сопряжении друг с другом, на различных передачах, дают разные крутящие моменты и частоту вращения. Переключение скорости совершается только при выжатой педали сцепления.

Трехвальная коробка передач

В коробках вышеуказанного типа используются три вида валов:

• ведущий;
• ведомый;
• промежуточный.

Первый выходит из коробки, для соединения с диском сцепления и передает крутящий момент на промежуточный. Тот в свою очередь находится рядом с ведущим, и соединяется с помощью шестерни, которая закреплена на ведущем. На промежуточном так же присутствует блок шестерней.

Ведомый помещается на одной оси с ведущим, но движется независимо от него. На нем расположены шестерни, которые не имеют жесткой сцепки. Между ними располагаются синхронизаторы, которые закреплены на валу, и движутся вдоль него. На конце синхронизатора расположены зубцы, которые в процессе работы проходят сквозь шестерню ведомого, и таким образом сцепляются. В нейтральной позиции, все шестеренки работают вхолостую, ведомый вал остается неподвижным, потому что зубцы синхронизатора не соединены с шестерней.

В корпусе коробки находятся вилки переключения передач, связанные шарнирами с рукояткой переключения. Они передвигают синхронизаторы вдоль валов. Сам рычаг переключения скоростей, может находиться прямо в коробке, или же в салоне авто справа от водителя. В последнем варианте будет использоваться дистанционное управление, с помощью шарнирных рычагов или тросов, в народе этот дистанционный механизм переключения называется «кулисой».

Правила и особенности эксплуатации МКПП

Вы сели в автомобиль с механической коробкой. Прежде чем завести двигатель, необходимо убедиться в отсутствии сцепления коробки и двигателя. Это возможно в двух случаях:

1. селектор кпп стоит в нейтральном положении;
2. выжата педаль сцепления.

Затем следует включить первую передачу, путем перевода рычага в соответствующее положение.

Любые действия с рычагом передач осуществляются исключительно при выжатом сцеплении. Недопустимы резкие движения при переключении, это существенно сократит срок службы коробки, и приблизит момент необходимости её ремонта.

Не нужно прикладывать максимум усилий в том случае, если скорость что называется, не втыкается. Просто отпустите и выжмите педаль вновь.

Еще следует запомнить, что при переходе на повышенные, все передачи переключаются последовательно, друг за другом. Сам момент переключения следует выбирать, руководствуясь приборами — спидометром и тахометром соответственно. Достаточно много зависит от вашей манеры езды.

Заключение

Несмотря на общий стереотип, касательно сложности управления автомобилем с механикой, они имеют множество преимуществ, если сравнивать с той же автоматической коробкой.

• Это свобода выбора режима вождения. Хотите драйва, жженой резины или резкого старта – на механике все это возможно.
• Или вы хотите экономичной, спокойной езды с минимальным расходом топлива? Опять данный тип коробки переключения передач подойдет идеально.
• А так же, это возможность притормаживать двигателем, что существенно повысит вашу безопасность на скользкой дороге.
• Возможность буксировки автомобиля, без погрузки на эвакуатор, что значительно сэкономит ваше время и деньги.
  Да и цена на авто с ручной коробкой передач – существенно ниже того же авто с автоматом.

Выбор за Вами.

Устройство механической коробки передач — как устроена МКПП

Большинство современных транспортных средств комплектуются следующими типами коробок переключения передач:

• механическая;
• вариаторная;
• роботизированная;
• автоматическая.

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

Механизм

Механическая коробка

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

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

Особенности конструкции

Составные части МКПП:

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

Принцип действия

Принцип работы

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

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

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

Количество ступеней и валов

Трехвальная МКПП

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

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

Двухвальными коробками чаще всего комплектуют переднеприводные легковые машины.

Основные различия КПП с разным количеством валов:

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

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

Видео

Принцип работы МКПП наглядно показан в следующем видеоматериале:

Как работают механические коробки передач | Как работает

«» Современные автомобильные трансмиссии бывают стандартными, механическими, бесступенчатыми и даже автоматизированными. 00ОДИН/СТОК

Если вы водите машину с ручным переключением передач, то у вас может возникнуть несколько вопросов в голове.

Каким образом забавный рисунок «H» , через который я перемещаю эту ручку переключения передач, имеет какое-либо отношение к шестерням внутри трансмиссии? Что движется внутри коробки передач, когда я перемещаю рычаг переключения передач?

Реклама

Когда я ошибаюсь и слышу этот ужасный звук скрежета , что на самом деле скрежещет? Что произойдет, если я случайно переключусь на задним ходом , пока еду по автостраде? Вся передача взорвется?

В этой статье мы ответим на все эти и другие вопросы, исследуя внутреннюю часть механической коробки передач.

Автомобили нуждаются в трансмиссии из-за физики бензинового двигателя. Во-первых, любой двигатель имеет redline — максимальное значение оборотов, выше которого двигатель не может не взорваться. Во-вторых, если вы читали «Как работает мощность», то знаете, что двигатели имеют узкий диапазон оборотов, когда мощность и крутящий момент достигают своего максимума. Например, двигатель может развивать максимальную мощность при 5500 об/мин. Трансмиссия позволяет изменять передаточное число между двигателем и ведущими колесами по мере того, как автомобиль ускоряется и замедляется. Вы переключаете передачи, чтобы двигатель мог оставаться ниже красной линии и вблизи диапазона оборотов, при котором он работает лучше всего.

В идеале трансмиссия должна быть настолько гибкой в ​​своих передаточных числах, чтобы двигатель мог всегда работать на единственном, наиболее эффективном значении оборотов в минуту. В этом и заключается идея бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT). Мы поговорим об этом далее.

Реклама

Содержание

1. Бесступенчатая трансмиссия
2. Очень простая передача
3. Переключение на первую передачу
4. Настоящая передача
5. А как насчет автоматизированного руководства?
6. Куда пропали мануалы?

Бесступенчатая трансмиссия

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) имеет почти бесконечный диапазон передаточных чисел. В прошлом вариаторы не могли конкурировать с четырехступенчатыми и пятиступенчатыми коробками передач по стоимости, размерам и надежности, поэтому в серийных автомобилях их не видели. В наши дни улучшения в конструкции сделали вариаторы более распространенными.

Трансмиссия соединена с двигателем через сцепление. Таким образом, входной вал трансмиссии вращается с той же частотой вращения, что и двигатель, что улучшает как выходную мощность, так и экономию топлива. Бесступенчатые трансмиссии стали обычным явлением в гибридных автомобилях, потому что они значительно более эффективны, чем механические и традиционные автоматические трансмиссии, и их популярность резко возросла, поскольку автопроизводители боролись за максимально возможные рейтинги экономии топлива. По состоянию на конец 2016 года каждый четвертый автомобиль, проданный в США, был оснащен вариатором.

Реклама

У вариатора есть свои недостатки; в первую очередь, он может быть вялым в управлении, поскольку он разработан для эффективности, а не для удовольствия. Однако, поскольку многие водители предпочитают отказываться от механической коробки передач, что приводит к тому, что предлагается меньшее количество механических коробок передач, вариатор продолжает увеличивать свое присутствие. Бесступенчатая трансмиссия также лучше всего работает в небольших автомобилях с небольшими двигателями, поэтому большинство грузовиков и больших внедорожников продолжают использовать традиционную автоматику.

Вы можете прочитать Как работают бесступенчатые трансмиссии, чтобы получить еще больше информации о том, как работают бесступенчатые трансмиссии. Теперь рассмотрим простую передачу.

Реклама

Очень простая передача

Чтобы понять основную идею стандартной коробки передач, на схеме слева показана очень простая двухступенчатая коробка передач в нейтральном положении. Давайте посмотрим на каждую из частей на этой схеме, чтобы понять, как они сочетаются друг с другом:

• Зеленый вал идет от двигателя через сцепление. Зеленый вал и зеленая шестерня соединены как единое целое. (Сцепление — это устройство, которое позволяет соединять и разъединять двигатель и коробку передач.) Когда вы нажимаете на педаль сцепления, двигатель и коробка передач разъединяются, поэтому двигатель может работать, даже если автомобиль стоит на месте. Когда вы отпускаете педаль сцепления, двигатель и зеленый вал напрямую соединяются друг с другом. Зеленый вал и шестерня вращаются с той же скоростью, что и двигатель.
• Красный вал и шестерни называются промежуточным валом . Они также соединены как единое целое, поэтому все шестерни промежуточного вала и сам промежуточный вал вращаются как одно целое. Зеленый вал и красный вал напрямую соединены своими зацепленными шестернями, так что если зеленый вал вращается, то вращается и красный вал. Таким образом, промежуточный вал получает мощность непосредственно от двигателя при каждом включении сцепления.
• Вал желтый представляет собой шлицевой вал, который напрямую соединяется с приводным валом через дифференциал с ведущими колесами автомобиля. Если колеса крутятся, желтый вал крутится.
• Синие шестерни вращаются на подшипниках, поэтому они вращаются на желтом валу . Если двигатель выключен, но автомобиль движется накатом, желтый вал может вращаться внутри синих шестерен, в то время как синие шестерни и промежуточный вал неподвижны.
• Муфта предназначена для соединения одной из двух синих шестерен с желтым приводным валом . Хомут соединен через шлицы непосредственно с желтым валом и вращается вместе с желтым валом. Однако воротник может скользить влево или вправо по желтому валу, чтобы зацепить любую из синих шестерен. Зубья на воротнике, называемые собачьими зубьями, входят в отверстия по бокам синих шестерен, чтобы зацепить их.

Теперь давайте посмотрим, что произойдет, когда вы переключитесь на первую передачу.

Реклама

Переключение на первую передачу

На рисунке слева показано, как при переключении на первую передачу фиолетовый ошейник входит в зацепление с синей шестерней справа. Как видно из рисунка, зеленый вал от двигателя вращает промежуточный вал, который поворачивает синюю шестерню вправо. Эта шестерня передает свою энергию через кольцо на приводной вал желтого цвета. Между тем, синяя шестерня слева вращается, но свободно вращается на своем подшипнике, поэтому не влияет на желтый вал.

Когда кольцо находится между двумя шестернями (как показано на рисунке на предыдущей странице), коробка передач находится в нейтральном положении. Обе синие шестерни свободно вращаются на желтом валу с разной скоростью, регулируемой их передаточными числами по отношению к промежуточному валу.

Реклама

Из этого обсуждения вы можете ответить на несколько вопросов:

• Когда вы совершаете ошибку при переключении передач и слышите ужасный скрежет, а не вы слышите звук неправильного зацепления зубьев шестерни. Как вы можете видеть на этих диаграммах, все зубья шестерни всегда находятся в полном зацеплении. Шлифование — это звук собачьи зубья безуспешно пытаются зацепить отверстия сбоку синей шестерни.
• Коробка передач, показанная здесь, не имеет «синхронизаторов» (обсуждается далее в статье), поэтому, если бы вы использовали эту коробку передач, вам пришлось бы использовать двойное сцепление . Двойное сцепление было обычным явлением в старых автомобилях и до сих пор распространено в некоторых современных гоночных автомобилях. При двойном сцеплении вы сначала нажимаете педаль сцепления один раз, чтобы отсоединить двигатель от трансмиссии. Это снимает давление с зубов собаки, поэтому вы можете перевести ошейник в нейтральное положение. Затем вы отпускаете педаль сцепления и увеличиваете обороты двигателя до «правильной скорости». Правильная скорость – это значение оборотов, при котором двигатель должен работать на следующей передаче. Идея состоит в том, чтобы заставить синюю шестерню следующей шестерни и кольцо вращаться с одинаковой скоростью, чтобы собачьи зубья могли зацепиться. Затем вы снова нажимаете на педаль сцепления и фиксируете муфту в новой передаче. При каждом переключении передач вы должны нажать и отпустить сцепление дважды, отсюда и название «двойное сцепление».
• Вы также можете увидеть, как небольшое линейное движение ручки переключения передач позволяет переключать передачи. Ручка переключения передач перемещает шток, соединенный с вилкой. Вилка сдвигает кольцо на желтом валу, чтобы включить одну из двух передач.

В следующем разделе мы рассмотрим реальную передачу.

Реклама

Настоящая передача

Четырехступенчатые механические коробки передач в значительной степени устарели, их место занимают пяти- и шестиступенчатые коробки передач в качестве более распространенных вариантов. 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, зацепляемыми рычагом переключения передач. Глядя на тяги переключения сверху, они выглядят так при движении задним ходом, первой и второй передачей:

Реклама

«»

HowStuffWorks

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

Вы можете видеть, что когда вы перемещаете переключатель влево и вправо , вы задействуете разные вилки (и, следовательно, разные муфты). Перемещение ручки вперед и назад перемещает муфту для включения одной из шестерен.

«»

HowStuffWorks

Задняя передача управляется небольшой промежуточной шестерней (фиолетового цвета). Синяя задняя шестерня на этой диаграмме всегда вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням. Следовательно, было бы невозможно включить передачу заднего хода, когда автомобиль движется вперед; собачьи зубы никогда не зацепятся. Однако они будут создавать много шума.

Синхронизаторы

В механических коробках передач современных легковых автомобилей используются синхронизаторы или синхронизаторы , чтобы исключить необходимость в двойном сцеплении. Синхронизатор предназначен для обеспечения фрикционного контакта муфты и шестерни до того, как соприкоснутся собачьи зубья. Это позволяет муфте и шестерне синхронизировать свои скорости до того, как зубья должны войти в зацепление, например:

«»

HowStuffWorks

Конус на синей шестерне входит в конусообразную область хомута, а трение между конусом и хомутом синхронизирует хомут и шестерню. Затем внешняя часть втулки скользит так, что собачьи зубья могут войти в зацепление с шестерней.

Каждый производитель реализует коробки передач и синхронизаторы по-разному, но это общая идея.

Реклама

А как насчет автоматизированного руководства?

«» Семиступенчатая коробка передач Audi S tronic позволяет водителям использовать режимы D (Drive) или S (Sport). Водители могут использовать рычаг селектора или подрулевые лепестки для переключения передач. Ауди

Автоматизированная механическая коробка передач, возможно, более известна и точнее описывается как автоматическая коробка передач с двойным сцеплением, и эта опция становится все более популярной. Хотя автоматическая коробка передач с двойным сцеплением стала популярной на автомобилях высокого класса, таких как Porsche и Audi, она становится все более доступной и для более популярных моделей.

Автоматическая коробка передач с двойным сцеплением работает через два сцепления, которые контролируются компьютерной сетью автомобиля и не требуют участия водителя. Как мы уже говорили, когда сцепление в механической коробке передач включено, оно отключает двигатель от трансмиссии, чтобы включить переключение передач. Автомат с двойным сцеплением управляет двумя разными передачами одновременно, что завершает переключение, минуя ступень отключения питания. Это позволяет трансмиссии с двойным сцеплением выполнять переключения намного быстрее, поскольку нет «паузы», пока двигатель и трансмиссия пытаются синхронизироваться.

Advertisement

Автомобиль быстрее, так как нет перебоев в подаче энергии, поездка более плавная, так как почти невозможно точно определить момент переключения передач, и экономия топлива лучше, потому что нет потери мощности из-за неэффективных переключений. Более подробно о коробках передач с двойным сцеплением можно прочитать здесь.

Стоит отметить, что некоторые автомобили с автоматической коробкой передач с двойным сцеплением предлагают режим ручного переключения передач, обычно с помощью подрулевых переключателей, но опыт отличается. Некоторые энтузиасты производительности могут оплакивать потерю опыта «греби сам», поскольку ручное переключение передач — это приятный навык, который нужно практиковать и совершенствовать, но если скорость является конечной целью, трудно спорить с результатами автоматической механической коробки передач. .

Реклама

Куда пропали мануалы?

«» Механические коробки передач, также известные как 5-ступенчатые, потеряли популярность в Соединенных Штатах, и в 2016 году на их долю приходилось всего 5 процентов проданных автомобилей. Владдип/Thinkstock

По данным U.S. News & World Report, на конец 2016 года только 5% новых автомобилей продавались с механической коробкой передач. Это ниже пикового значения примерно в 25% в 1987 г.

Даже если вы относитесь к тем покупателям редких автомобилей, которые предпочитают водить машину с механической коробкой передач, вам будет трудно найти ее в следующий раз, когда вы пойдете в автосалон. Некоторые производители хранят руководство в качестве предлога, чтобы брать больше за автомат или вариатор, но оборотной стороной этого является то, что трудно получить хорошо оборудованный автомобиль с механической коробкой передач. Если вам нужны такие опции, как модернизация двигателя или полный привод, эти функции часто доступны только в моделях или комплектациях, которые не предлагают механическую коробку передач. Спортивные автомобили, которые раньше были верным способом получить механическую коробку передач, также обращаются к более быстрым и эффективным автоматическим вариантам.

Advertisement

Автопроизводители говорят, что автоматические трансмиссии просто лучше во всех отношениях, особенно вариатор и двойное сцепление, о которых мы говорили на предыдущих страницах. Фактический интерес к владению автомобилем с механической коробкой передач также снижается, особенно с учетом того, что американские водители проводят больше времени, сидя в плотном потоке машин, где постоянное выжимание педали сцепления может стать утомительным. Как сообщают US News, «по мере того, как водители сталкиваются с большим количеством этой превосходной современной автоматической коробки передач, все меньше людей заинтересованы в обучении вождению с механической коробкой передач».

Реклама

Часто задаваемые вопросы по механической коробке передач

Что означает 5-ступенчатая механическая коробка передач?

Механические коробки передач также известны как 5-ступенчатые.

Машины с механической коробкой передач еще делают?

Да. Но по состоянию на конец 2016 года, по данным U.S. News & World Report, только пять процентов новых автомобилей продавались с механической коробкой передач. Это ниже пикового значения примерно в 25 процентов в 1987 году.

Механическая коробка передач лучше?

Автопроизводители говорят, что автоматические коробки передач просто лучше во всех отношениях, особенно варианты с вариатором и двойным сцеплением. Реальный интерес к владению автомобилем с механической коробкой передач снижается, особенно в связи с тем, что американские водители проводят больше времени, сидя в плотном потоке машин, где постоянное выжимание педали сцепления может стать утомительным.

Лучше водить автомат или механику?

С автоматической коробкой передач машина едет быстрее, так как нет перебоев в подаче электроэнергии. Поездка стала более плавной, так как почти невозможно точно определить момент переключения передач, а экономия топлива лучше, потому что мощность не теряется из-за неэффективных переключений.

Механические коробки передач все еще производятся?

Даже если вы относитесь к тем покупателям редких автомобилей, которые предпочитают водить машину с механической коробкой передач, вам будет трудно найти ее в следующий раз, когда вы пойдете в автосалон. Если вам нужны такие опции, как модернизация двигателя или полный привод, эти функции часто доступны только в моделях или комплектациях, которые не предлагают механическую коробку передач.

Много дополнительной информации

Статьи по теме

Больше отличных ссылок

• 20 лучших автомобилей с механической коробкой передач
• Каково реальное влияние коробки передач с двойным сцеплением на время прохождения круга?
• Почему бесступенчатая трансмиссия является идеальной трансмиссией
• Почему механические коробки передач исчезают?
• Почему модели Audi Performance не имеют механической коробки передач

​

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.com:

Marshall Brain & Cherise Threewitt «Как работают механические коробки передач» 1 апреля 2000 г.
HowStuffWorks.com. 28 июня 2023 г.

Citation

Что такое механическая коробка передач? Схема, детали, работа и типы

В этой статье вы узнаете, , что такое механическая коробка передач и как она работает? Его частей, преимуществ и типов объясняются диаграммами.

Кроме того, вы также можете загрузить файл формата PDF этой статьи в конце.

Что такое механическая коробка передач?

Система трансмиссии является одной из наиболее важных частей двигателя. Он соединяет двигатель с трансмиссией и контролирует, сколько энергии вы потребляете в данный момент. Поскольку в современном мире существует множество типов систем передачи, довольно сложно понять, как они работают.

Механическая коробка передач является распространенным и популярным типом трансмиссии, используемой в транспортных средствах. В этой системе водитель должен выбирать передачи вручную, управляя рычагом переключения передач и сцеплением. Основная функция трансмиссии заключается в управлении скоростью и крутящим моментом автомобиля в различных условиях движения.

В основном механическая коробка передач работает по принципу передаточного числа. Передаточное число – это отношение числа оборотов, совершаемых выходным валом, к числу оборотов, совершаемых первичным валом один раз.

Более низкое передаточное число означает больший крутящий момент, но меньшую скорость, а более высокое передаточное число означает меньший крутящий момент, но более высокую скорость. Проще говоря, различные передаточные числа называются «скоростями».

Читайте также: Какие существуют типы сцеплений и как они работают?

Как работает передаточное число?

Работа передаточного числа механической коробки передач поясняется ниже:

• Первичный вал — оранжевый
• Первичный вал — желтый
• Главный вал — серый
• Вал-шестерня — зеленый

N – Нейтральная передача

На нейтральной передаче автомобиль остается неподвижным, а в трансмиссии нет муфты, что означает отсутствие передачи мощности.

Первая передача

Малая шестерня сблокирована с промежуточным валом. Вращение на главный вал передается одинарной шестерней первичного вала, а на промежуточный вал — через шестерню первой или второй передачи.

Вторая передача

Скорость на первой передаче уже позволяет автомобилю разгоняться и обеспечивает более плавное переключение на вторую передачу.

Третья передача

На третьей передаче скорость движения вперед увеличивается больше, но крутящий момент уменьшается.

Четвертая передача

Четвертая передача — прямой привод. Это означает, что первичный вал и главный вал заблокированы вместе, чтобы передать большую мощность двигателю.

Шестерня заднего хода

Промежуточная шестерня расположена между шестернями на двух валах, заставляя главный вал двигаться в обратном направлении.

Конструкция механической коробки передач

Если вы водили автомобиль с механической коробкой передач, вы знаете о педали сцепления и рычаге переключения передач. Водитель управляет механической коробкой передач, используя эти два входа.

В этой системе редуктор состоит из трех главных валов с постоянно находящимися в зацеплении шестернями разных размеров. Первичный вал соединен с двигателем с помощью муфты, а промежуточный вал постоянно находится в зацеплении с первичным валом и состоит из нескольких шестерен.

Принимая во внимание, что выходной вал соединяет промежуточный вал с карданным валом и, возможно, с колесами. В транспортных средствах, таких как FWD и AWD, выходной вал соединен с первой раздаточной коробкой, а задний ход обычно находится на четвертом валу, чтобы изменить направление.

Детали механической коробки передач

Ниже приведены детали механической коробки передач:

1. Коробка передач или раздаточная коробка
2. Первичный вал
3. Вторичный вал
4. Промежуточный вал
5. Синхронизаторы
6. Шестерни
7. Рычаг переключения передач
8. Вилка переключения
9. Подшипник
10. Удлинительный корпус

#1 Трансмиссия или раздаточная коробка

900 02 Это часть трансмиссии, которая используется для передачи мощности от трансмиссии к задней оси с помощью приводного вала.

Первичный вал №2

Первичный вал трансмиссии соединен с промежуточным валом, имеющим шестерни на обоих валах. Всякий раз, когда входной вал вращается, промежуточный вал также вращается и всегда находится в фиксированном передаточном отношении.

Вторичный вал №3

Функция вторичного вала заключается в передаче мощности от системы трансмиссии к двигателю. Шестерни выходного вала находятся в зацеплении с шестерней промежуточного вала и вращаются независимо друг от друга. Он будет вращаться в соответствии с мощностью, передаваемой шестерней промежуточного вала.

Промежуточный вал №4

Также известен как промежуточный вал. Он вращается в направлении, противоположном входному валу. Они крутятся при работающем двигателе и включенном сцеплении. Всякий раз, когда водитель выбирает передачу, он приводит шестерню на главный вал.

#5 Синхронизаторы

Синхронизаторы облегчают зацепление между ошейником и механизмом для синхронизации их движения. Кроме того, они помогают регулировать скорость вала, чтобы шестерни выравнивались быстрее при переключении. Иногда скорость может меняться, поэтому синхронизатор помогает этого избежать.

#6 Шестерни

Обычно механическая коробка передач имеет три вала с шестернями разного размера. Есть большие шестерни с большим количеством зубьев и маленькие шестерни с малым количеством зубьев.

Большие шестерни создают дополнительный крутящий момент, который помогает замедлить транспортное средство. В то время как меньшие шестерни генерируют меньший крутящий момент, что помогает автомобилю двигаться на высокой скорости.

#7 Рычаг переключения передач

Он расположен на центральной консоли, рычаг переключения передач соединен с трансмиссией рычажным механизмом, и вы можете управлять им рукой. С помощью рычага переключения передач вы можете легко управлять и переключать передачи. Функция рычага переключения передач заключается в ручном переключении передач, когда они ускоряют и замедляют автомобиль.

Вилка переключения #8

Вилка переключения передач представляет собой механизм, который выглядит как механический рычаг. Вилки переключения передач скользят по промежуточному валу механической коробки передач. Это позволяет кольцам перемещаться по выходному валу.

#9 Подшипники

В трансмиссии шестерни вращаются и постоянно сцепляются друг с другом с помощью подшипников. Они также позволяют входному валу и выходному валу вращаться с разной скоростью.

#10 Удлинительный корпус

Коробка передач имеет дополнительный корпус, который защищает выходной вал в задней части коробки передач, а также поддерживает подшипники.

Читайте также: Сколько существует типов двигателей?

Как работает механическая коробка передач?

В механической коробке передач водитель должен выбрать соответствующую передачу, включив или выжав сцепление. Как мы уже говорили, он работает по принципу передаточного отношения. Когда большая шестерня совпадает с меньшей шестерней и приводит ее в движение, меньшая шестерня будет вращаться быстрее, чем большая шестерня.

Чем больше разница в размерах шестерен, тем выше передаточное число. При этом шестерни насажены на валы, которые вращают другие шестерни. Селектор переключения передач управляет выбором передач, а гипотетический разъем с постоянным зацеплением и синхронизирующее кольцо обеспечивают плавную работу.

Запуск с первой передачи позволяет двигателю работать на оптимальных оборотах, чтобы перевести автомобиль из стационарного режима в движущийся. Как только автомобиль достигает максимально оптимального диапазона оборотов, включается вторая передача.

Таким образом, водитель увеличивает скорость и переключает передачи, пока не будет достигнута нужная скорость. Поддержание диапазона оборотов позволяет двигателю работать эффективно. Обратный ход достигается за счет трехступенчатой ​​системы, а синхронизатор остается на холостом ходу.

Это означает, что перед переключением на передачу заднего хода вал трансмиссии должен перестать вращаться. Для остановки вращения вала коробки передач без остановки вращения двигателя требуется отключение сцепления.

Что такое шаблон H в передаче?

Рисунок H — это не что иное, как рисунок шестерни в рычаге механической коробки передач. В автомобиле с механической коробкой передач он позволяет водителю перемещать рычаг переключения передач вперед и назад для переключения передач по схеме H.

Верхнее левое положение рычага переключения передач указывает на первую передачу, а вторая передача находится справа от нее. Чтобы перейти на третью передачу, нужно снова переключиться вправо и вверх. В конце концов, четвертая передача переключается прямо на третью передачу.

Читайте также: Какова функция маховика в автомобиле?

Типы механической коробки передач

Ниже приведены типы механической коробки передач:

1. Коробка передач со скользящим зацеплением
2. Коробка передач с постоянным зацеплением
3. Коробка передач с двойным сцеплением
4. Автоматическая коробка передач
5. Preselect или трансмиссия

#1 Трансмиссия со скользящей сеткой

Эти трансмиссии обычно можно увидеть в старых типах транспортных средств. Когда коробка передач находится в нейтральном положении, двигаются только главная ведущая шестерня и шестерня агрегата. Чтобы передать мощность на ведущие колеса, педаль сцепления должна быть нажата.

Перемещение рычага переключения передач изменяет положение рычага переключения передач и вилок. Он перемещает шестерню по главному валу непосредственно над шестерней группы. После включения этих передач сцепление отпускается. Если вы хотите снова переключить передачу, вы должны отключить существующую передачу, прежде чем переключать новые передачи.

Передача со скользящим зацеплением может обеспечить относительно высокую эффективность по сравнению с передачей со скользящим зацеплением, поскольку только одна шестерня находится в зацеплении, в отличие от трансмиссии с постоянным зацеплением, в которой все шестерни находятся в зацеплении. Его конструкция проста, что является одним из его преимуществ.

#2 Передача с постоянным зацеплением

Передача с непрерывным зацеплением поддерживает движение шестерен, групповых шестерен и шестерен главного вала, поскольку они могут свободно вращаться вокруг главного вала. Он имеет кулачковую муфту для блокировки этих передач при необходимости.

При перемещении тяги переключения зубья муфты и шестерни главного вала сцепляются друг с другом и удерживают шестерню в стабильном положении. Синхронизаторы используются для предотвращения любых столкновений или скрежета во время передачи.

В нем используются косозубые шестерни, чтобы избежать вибраций и шума. Они очень выгодны благодаря своим бесшумным рабочим характеристикам. Поскольку в нем используются две кулачковые муфты, можно получить разные передаточные числа.

#3 Коробка передач с двойным сцеплением

Коробка передач с двойным сцеплением представляет собой модифицированную версию механической коробки передач с двумя наборами передач, каждый из которых приводится в действие отдельным сцеплением. По сути, он использует два сцепления, которые могут быть сухими или мокрыми.

Одно сцепление управляет четным числом передач (2, 4, 6), а другое сцепление управляет нечетным числом передач (1, 3, 5 и передача заднего хода). Эти типы очень популярны в старых автомобилях, но все еще встречаются в современных гоночных автомобилях. DCT обеспечивают лучшую экономию топлива, чем AMT.

#4 Автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач (также известная как AMT) представляет собой механическую коробку передач с компьютером, который управляет переключением передач и другими основными частями. Как правило, для переключения передач в нормальных условиях вождения не требуется участия водителя.

Так как он имеет мосты и дифференциалы в одном комбинированном узле, он становится коробкой передач. Это обеспечивает меньше усилий для водителя и больше возможностей для управления автомобилем. Автоматическая коробка передач обычно используется в грузовиках.

Преселектор #5 Transmisison

Это более старые модели, использовавшиеся в 1930-х годах. Преселектор имеет вакуумное или гидравлическое управление переключением и планетарную систему передач для предварительного выбора передаточного числа с помощью рычага на рулевой колонке.

Водитель нажимает педаль для переключения передач, которые входят в контакт с одной из уже выбранных передач. При этом задняя передача останавливается, пока включается новая передача.

Читайте также: Что такое внутренние детали автомобиля?

Преимущества механической коробки передач

1. Благодаря меньшему количеству движущихся частей механическая коробка передач может легко вписаться в ваш бюджет, что означает более низкую стоимость покупки.
2. Их легче обслуживать, поскольку они менее сложны, чем автоматические, и с меньшей вероятностью могут выйти из строя.
3. Когда вы спускаетесь с холма, вы можете включить нейтральную передачу. Это означает, что чем меньше мощности поступает в двигатель, тем меньше топлива будет сожжено. Таким образом, можно добиться лучшего расхода бензина.
4. Поскольку в механических коробках передач меньше движущихся частей, затраты на ремонт значительно ниже.
5. При использовании моторного масла оно изнашивается медленнее и его не нужно часто менять.
6. Если у вас автомобиль с механической коробкой передач, вы как можно быстрее перейдете на четвертую или пятую передачу и будете двигаться на более высоких скоростях.

Недостатки механической коробки передач

1. Механическая коробка передач редко доступна на рынке из-за широкого использования автомобилей с автоматической коробкой передач.
2. Обучение вождению автомобиля с механической коробкой передач может быть сложной задачей.
3. Когда вы едете на автомобиле с механической коробкой передач, сцепление, скорее всего, изнашивается, и его замена требует больших затрат на ремонт.
4. Езда по холмам может быть опасной и трудной, если к ней не подготовиться.
5. В условиях интенсивного движения частые остановки или запуски и переключение передач вручную могут затруднить управление автомобилем.

Резюме

Короче говоря, автомобили с механической коробкой передач значительно дешевле и сложнее. Выбор системы трансмиссии – довольно сложная задача.