Как устроена и как работает механическая коробка передач. Какие бывают механические коробки (разновидности МКПП).
Устройство механической коробки передач
Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:
- картера;
- первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
- дополнительного вала и шестерни заднего хода;
- синхронизаторов;
- механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
- рычага переключения.
Сцепление
Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.
Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.
Шестерни и валы
В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.
В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.
На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.
Синхронизаторы
Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.
Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.
Источник: http://wikers.ru/articles/ustrojstvo-kpp.html
Преимущества и недостатки механической КПП
Коробки передач подразделяются виды: ступенчатые и бесступенчатые. Механическая относится к первому виду. По сравнению с остальными старая добрая «механика» обладает рядом достоинств:
- простота конструкции;
- надежность;
- ремонтопригодность;
- самая маленькая потеря мощности при передаче от двигателя к колесам;
- высокая скорость переключения;
- невысокая стоимость изготовления.
Благодаря этим качествам механическая КПП остается до сих пор в строю. К недостаткам можно отнести:
- необходимость обладания специфическим навыком управления (плавный выжим сцепления);
- высокая утомляемость водителя при большом количестве циклов трогание-остановка.
Источник: http://autolirika.ru/teoriya/mehanicheskaya-korobka-peredach.html
Что это такое в машине?
Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами? Скажу кратко — это определённые сборочные механизмы, которые соединены в единое целое для того, чтобы осуществить передачу «потока» энергии от его источника к колёсам автомобиля. Если бы не было этой конструкции, то было бы невозможна мгновенное срабатывание тормозной системы, езда задним ходом и управление в потоке машин.
Этот термин в переводе с латинского звучит так: «transmissio». Это слово дословно переводится как передача или пересылка. Проектированием деталей в трансмиссии занимаются только лучшие автоинженеры.
Где находится эта конструкция? Под днищем автомобиля, он берёт начало от коробки передач, а заканчивается в области задних колёс.
Фото трансмиссии
Каким требованиям должна соответствовать трансмиссия?
- Надёжность и безопасность.
- Лёгкость рулевого управления, особенно при прохождении поворотов.
- Максимально возможный показатель передачи мощности.
- Минимальный вес всех составных деталей.
- Низкий уровень шума во время работы.
- Высокий КПД.
Чем правильней и эффективней будут работать составные части трансмиссии, тем выше безопасность водителя, меньше расход топлива и износ трущихся деталей. Разумеется, это непосредственно влияет на те характеристики, которые указаны в техническом паспорте и гарантированы производителем.
Ещё существует такое понятие, как коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД). Он рассчитывается как произведение КПД механизмов, включённых в её состав. Это эффективная характеристика, обозначающая отношение полезной энергии к затраченной. Проще говоря, если КПД будет низким, то это значит, что сил затрачено много, а результата нет. КПД трансмиссии современных автомобилей варьируется от 0,82 до 0,94.
Этот параметр трансмиссии непостоянен в течение всего срока работы машины. При эксплуатации нового автомобиля механизмы притираются друг к другу и КПД повышается. Затем это значение держится на протяжении долгого периода времени, а когда движущиеся детали изнашиваются, то показатель падает. После капитального ремонта КПД возрастает, но уже никогда не достигает максимального значения.
Также многие задают следующий вопрос: «КПП и трансмиссия это одно и тоже, в чём разница?» Отвечаю. Коробка передач – это одна из многочисленных деталей трансмиссии.
Источник: http://motorist.guru/ustrojstvo/transmissiya.html
Основы основ для новичков
Правила переключения механической коробки передач для всех авто одинаковые, переход зависит от мощности и скорости, на которой едет автомобиль. Водителям с большим опытом нет необходимости смотреть на спидометр, переключение передач они производят на интуитивном уровне, понимая необходимость переключения по звуку двигателя. Автовладельцы-новички не должны забывать о показаниях этого устройства, следует уяснить, что:
- во время движения с 0 до 20 км/час должна быть включена первая передача;
- на скорости от 20 до 40 км/час — вторая;
- от 40 до 60 км/час — третья;
- от 60 до 90 км/час — четвёртая;
- скорость свыше 90 км/час предусматривает положение рычага на пятой передаче.
Во время движения эти скоростные диапазоны «стираются», практика показывает, что, начиная со второй передачи, переключение происходит иначе. Дело в том, что мощность новых авто способна позволить своему владельцу даже на второй передаче дойти до разгона в 70 км/час, однако, это слишком непродуманный шаг, так как слишком затратный. Переключение на пятую передачу большинство водителей производят при превышении скорости в 110 км/час, хотя рекомендуется это делать уже при 90 км/час. Автовладелец, естественно, должен знать о нормах, но переключать скорость исходя из возможностей машины и стиля своего вождения. Итак, правильное переключение передач сводится к одному — плавному выжиманию механизма сцепления и быстрому переключению скоростей.
Источник: http://toyota-chr2.ru/pravila/korobka-peredach-skorosti.html
Виды механических КПП
По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:
- 4-ступенчатую;
- 5-ступенчатую;
- 6-ступенчатую.
Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.
По количеству валов МКПП подразделяются на:
- двухвальные, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
- трехвальные, устанавливаемые на легковые заднеприводные, а также на грузовые автомобили.
Источник: http://wikers.ru/articles/ustrojstvo-kpp.html
Классификация коробок передач по принципу работы трансмиссии коробки передач бывают механические и гидродинамические.
Классификация коробок передач по числу валов:
— 2х вальные;
— 3х вальные;
— Многовальные (планитарные коробки передач или 2х, 3х поточные механические коробки).
Классификация коробок передач по числу передач и диапазонов бывают с 1м или 2мя диапазонами.
Классификация коробок передач по способу переключения передач с разрывом потока мощности и без разрыва потока мощности.
Коробки передач с разрывом потока мощности – способ переключения передач скользящими шестернями, зубчатыми или кулачковыми муфтами, синхронизаторами.
Коробки передач без разрыва потока мощности – переключение передач фрикционными муфтами, тракторы, audiTT 3,2 Quattro с двумя сцеплениями.
Классификация коробок передач по способу управления коробки передач бывают с ручным и автоматическим управлением.
Классификация коробок передач по способу смазки, с принудительной смазкой (МАЗ, КРАЗ), разбрызгивание.
Классификация коробок передач по способу перемещения осей – с неподвижными и с подвижными осями (планетарные).
Классификация коробок передач по числу степеней свободы – с 2мя и с 3мя степенями свободы.
Коробки передач должны иметь достаточное число передач с правильно выбранными передаточными числами, высокий КПД, небольшие размеры и вес (массу).
Коробки передач должны быть не сложными по конструкции, надежными и износостойкими в работе, простыми в управлении, удобными при обслуживании и ремонте.
Расчет коробки передач производится в следующем порядке:
1) Задаются числом передач и выбирают схему коробки передач;
2) Распределяют общее передаточное число трансмиссии;
3) Определяют передаточные числа коробки передач на различных передачах;
4) Устанавливают число зубьев шестерен, вычисляют их модуль и основные размеры;
5) Вычерчивают в масштабе компоновочную схему коробки передач;
6) Определяют силы действия на валы и реакции их опор;
7) Рассчитывают валы на прочность и жесткость;
8) Подбирают подшипники.
При выбранной схеме коробки передач, ее основные параметры зависят от параметров шестерен, которые определяют расчетом на прочность и износ и уточняются при стендовых и дорожных испытаниях. Для коробки передач с неподвижными валами величина межцентрового расстояния ориентировочно определяется по величине максимального крутящего момента двигателя
Вариатор – это разновидность автоматической коробки передач, которая была изобретена еще давно, но получила популярность в современном мире.
Вариатор давно уже не новинка техники и автомобильные каталоги про него многое рассказывали, наверно каждый бывалый автомобилист слышал выражение «бесступенчатый вариатор».
Бесступенчатый вариатор изобрел знаменитый изобретатель и художник Леонардо Да Винчи еще 500 лет назад.
По внешнему облику вариатор ничем не отличается от обычной автоматической коробки передач, но строение вариатора совсем различно с устройством коробки передач автомат. Преимуществом вариатора является бессметное количество передач, и плавность, и легкость их включения. Изменение передаточного числа при разгоне с помощью вариатора понравится каждому автомобилисту, точное, без толчков и рывков, согласовано с водителем.
Источник: http://autoezda.com/2014-07-01-16-12-30/устройство-трансмиссии.html?start=15
Предыстория…
Как мы уже говорили в предыдущей статье «Коробка переключения передач», главной особенностью двигателя внутреннего сгорания является то, что нужную рабочую мощность они способны развивать лишь при небольшом диапазоне частот. Именно поэтому, для изменения крутящего момента двигателя обязательно необходимо использование специального механизма.
Самое интересное заключается в том, кому принадлежит идея изобретения этого механизма. По общеизвестным данным, до создания этого устройства, первым додумался Карл Бенц, получивший в 1886 году патент на автомобиль. Через пару лет, его жена, Берта, вместе с сыновьями, тайно отправилась к своей матери, которая жила, без малого, в 80 километрах от них. Множество хлопот Берте вызвали несовершенства конструкции этого автомобиля. Маломощность автомобиля являлась главным его недостатком. Дело даже доходило до абсурда, ведь Берте с пассажирами приходилось толкать автомобиль с 0,8-сильным двигателем под горку самостоятельно. Даже и речи нет об удобстве. Помимо малой мощности, автомобиль страдал и быстроизнашивающимися кожаными тормозными механизмами. В результате, после этой поездки, Карл Бенц установил на автомобиль дополнительную передачу.
Превью — увеличение по клику.
По нынешним меркам, первое устройство имело очень примитивную конструкцию. Оно состояло всего из двух шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущей оси и соединены с валом двигателя ремнем. При необходимости, с помощью рычагов, ремень переставлялся с одного шкива на другой. В результате, даже такой простой механизм, позволял регулировать крутящий момент на ведущих колесах. При вращении большого колесного шкива, меньшим шкивом, расположенным на валу мотора, крутящий момент двигателя увеличивался. Это соединение использовалось для того, чтобы тронуться с места. Когда же диаметр шкива на оси был меньше, чем на валу двигателя, то угловая скорость колес возрастала, а усилие двигателя уменьшалось. Немного позже, ремень был заменен на более износостойкую цепь, а вместо шкивов использовали звездочки. Наверное, такой механизм известен всем, ну, по крайней мере тем, кто хоть раз катался на велосипеде.
Источник: http://autohis.ru/mehanickorobka.php
Автоматические КПП
Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически — посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.
Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.
Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.
Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.
Источник: http://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/korobka-peredach/
Преимущества и недостатки МКПП
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП | Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП |
| Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД | Утомляющий для водителя процесс переключения передач |
| Высокая надежность за счет простоты конструкции | Необходимость периодической замены сцепления |
| Простое и недорогое обслуживание | Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП |
| Возможность более эффективного движения по бездорожью | При неправильной эксплуатации повышенные нагрузки на ДВС |
Источник: http://wikers.ru/articles/ustrojstvo-kpp.html
Автоматические коробки развиваются, конструкторы не спят, а постоянно совершенствуют технологии. Одну из таких новинок мы сейчас рассмотрим, а именно устройство коробки передач DSG.
Принцип работы коробки передач DSG
Основание автоматической коробки передач DSG состоит из пары механических коробок КП1 и КП2. Их организация была создана с необычным подходом. Первичный вал коробки передач имеет привод от собственного сцепления Сц1 и Сц2. То есть во время включенной передачи и работы, когда задействовано Сц1 (включает 1, 3, 5 и 7 передачи), Сц2 (включает 2,4,6, и передачу заднего хода) в это время выключено. Соответственно в зависимости от режимов разгона автомобиля работает или одна или другая коробка передач. Во время работы двигателя на холостом ходу отключаются оба сцепления. В автомобиле устанавливается специальное устройство «Мозги», которое следит за различными параметрами автомобиля и само принимает действия по плавности и времени переключения передачи. Правда задний ход автомобиля может включить только водитель.
Итак, давайте представим работу коробки передач DSG:
Например, нам надо перейти с третей на четвертую передачи, в это время крутящий момент передается на третью передачу, и в то же время включена четвертая, но сцепление разъединено. «Мозги» выключают первое сцепление и включают второе сцепление, и через некоторое время крутящий момент передается уже на 4 передачу.
Это устройство коробки передач DSG помогает избежать рывков и толчком во время переключения передач.
Если сравнить скорости переключения автоматической коробки передач DSG со скоростью переключения передач опытного гонщика, то лучшие показатели будут у коробки DSG. Главное, чтобы блок управления был отрегулирован правильно, и не было неисправностей в сцеплениях и коробке передач. Неисправность коробки DSG чревата дорогостоящим ремонтом. Для того, чтобы его избежать следует во-время проводить техническое обслуживание автомобиля. Давайте напоследок рассмотрим как заменить масло в коробке передач DSG самому.
Источник: http://autoezda.com/2014-07-01-16-12-30/устройство-трансмиссии.html?start=15
Как пользоваться механической коробкой
Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.
Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:
- выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
- при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
- при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.
Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.
В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:
- отпустить педаль газа;
- левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
- рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
- аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.
В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.
Источник: http://wikers.ru/articles/ustrojstvo-kpp.html