Коробка передач используется для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, для движения автомобиля задним ходом и для отключения двигателя от коробки передач на длительное время при неподвижном автомобиле и при движении накатом.
Механическая коробка передач (щелчок).Механическая коробка передач — это коробка передач, в которой выбор и включение передач осуществляется вручную, механически. Механическая коробка передач больше не является самой распространенной коробкой передач в современных автомобилях. Однако он по-прежнему достаточно популярен благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.
Устройство механической коробки передач
Схема коробки передач:1 — главный вал; 2 — рычаг переключения передач; 3 — механизм переключения передач; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.
Конструктивно коробка передач состоит из следующих компонентов:
- картер;
- Первичные, вторичные и промежуточные валы с шестернями;
- Вспомогательный вал и передача заднего хода;
- Синхронизаторы;
- Механизм переключения передач с блокировкой и зацеплением шестерен;
- Рычаг переключения передач.
Сцепление
Сцепление — это неотъемлемый компонент механической коробки передач, который разъединяет двигатель и коробку передач при переключении передач, не повреждая агрегаты. Проще говоря, сцепление отключает крутящий момент. При нажатии на педаль сцепления двигатель и колеса вращаются раздельно.
Сцепление предназначено для аккуратного объединения двигателя и колес. Он состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, а другой — с колесами. При отпускании педали сцепления диски прижимаются друг к другу и начинают вращаться. Вот почему так важно плавно отпускать педаль.
Шестерни и валы
В стандартной механической коробке передач валы расположены параллельно, и на них находятся шестерни.
Ведущий вал (первичный вал) соединен с маховиком через картер сцепления, продольные выступы на нем перемещают второй диск сцепления и передают крутящий момент на промежуточный вал через жестко закрепленную ведущую шестерню.
В валу ведущего вала имеется подшипник, на который опирается конец вторичного вала. Отсутствие неподвижной муфты означает, что валы могут вращаться независимо друг от друга в разных направлениях и с разной скоростью.
Вал-шестерня оснащен полным набором различных шестерен, которые могут быть жестко закреплены или свободно вращаться.
Синхронизаторы
Угловые скорости первичного и вторичного валов согласовываются синхронизатором, и возможно переключение. Синхронизаторы также снижают уровень шума и обеспечивают более мягкую работу передач.
Когда водитель выбирает передачу, сцепление включается на нужной передаче. При переключении передач усилие передается на одно из стопорных колец муфты. Из-за разности скоростей шестерни и муфты конические поверхности зубьев взаимодействуют друг с другом посредством силы трения. Он поворачивает стопорное кольцо относительно упора.
Зубья последнего совмещены с зубьями муфты, так что дальнейшее смещение муфты становится невозможным. Муфта зацепляет малое кольцо на шестерне без сопротивления. Это обеспечивает жесткую фиксацию шестерни в муфте. Этот процесс происходит за доли секунды. Один синхронизатор обычно включает две передачи.
Виды механических КПП
Механические коробки передач обычно делятся по количеству передач:
- 4-скоростная;
- 5-скоростная;
- 6-ступенчатая.
Наиболее распространенной механической коробкой передач является 5MT, которая представляет собой пятиступенчатую коробку передач.
Передачи делятся на количество валов:
- двухвальный, устанавливается на переднеприводные автомобили;
- трехвальный, используется в легковых автомобилях, заднеприводных автомобилях и коммерческом транспорте.
Принцип работы МКПП
Суть системы трансмиссии заключается в создании связей между первичным и вторичным валами путем изменения количества передач, что адаптирует трансмиссию к постоянно меняющимся условиям эксплуатации автомобиля.
Система трансмиссии обеспечивает необходимую производительность двигателя путем изменения числа оборотов, изменяя мощность, передаваемую на ведущие колеса. Соответственно, уменьшение оборотов уменьшает передаваемую мощность, а увеличение оборотов увеличивает передаваемую мощность. Это необходимо для поддержания работы двигателя при запуске, замедлении или ускорении.
Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы
В этих редукторах крутящий момент передается от шестерен первичного вала к шестерням ведомого вала. Ведущий вал соединен с двигателем через маховик, а опорный вал передает крутящий момент на передние колеса. Они расположены параллельно.
Шестерня главного привода жестко закреплена на вторичном валу. Между шестернями имеются синхронизирующие муфты.
Для уменьшения размеров устройства и увеличения количества передач устанавливается до трех вторичных валов, каждый из которых имеет шестерню главной передачи, находящуюся в постоянном контакте с ведущей шестерней.
Главная передача и дифференциал преобразуют крутящий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.
Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы
Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. Каждый вал оснащен набором шестеренок с разным количеством зубьев.
Ведущий вал соединен с двигателем посредством картера сцепления, ведомый вал — с карданным валом, а промежуточный вал передает крутящий момент на вспомогательный вал.
На главном валу находится ведущая шестерня, которая раскручивает промежуточный вал с набором шестерен, жестко зажатых на нем. Вал-шестерня имеет свой собственный набор шлицевых шестерен.
Между шестернями вторичного вала находятся муфты синхронизации, которые выравнивают угловые скорости шестерен с угловыми скоростями самого вала. Синхронизаторы постоянно закреплены на валах и скользят в продольном направлении по шлицам. В современных механических коробках передач синхронизаторы есть на каждой передаче.
Преимущества и недостатки МКПП
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Стоимость и вес меньше, чем у других трансмиссий | Менее удобны для водителя, чем другие трансмиссии |
| Лучшее ускорение, экономия топлива и эффективность | Усталость водителя при переключении передач |
| Высокая надежность благодаря простой конструкции | Требуется периодическая замена сцепления |
| Простое и недорогое обслуживание | Тише, чем другие трансмиссии |
| Возможность более эффективного движения по бездорожью | Повышенная нагрузка на двигатель при неправильной эксплуатации |
Как пользоваться механической коробкой
Есть несколько моментов, которые необходимо знать при использовании механической коробки передач.
Во-первых, это порядок действий при запуске автомобиля:
- полностью выжмите педаль сцепления и переведите рычаг коробки передач в нейтральное положение, если вы сомневаетесь в правильности выбора передачи, переместите рычаг в сторону, при нейтральном положении рычаг коробки передач свободно перемещается вправо и влево;
- при нейтральном положении автомобиля зафиксируйте автомобиль от неконтролируемого движения, включив ручной тормоз или нажав на педаль тормоза;
- с выжатым сцеплением и удерживая тормоз, поверните ключ зажигания, на приборной панели должны загореться значки, когда большинство значков исчезнет, продолжайте поворачивать ключ и отпустите его после запуска двигателя.
Во-вторых, расположение переключателей на коробке передач. Чаще всего он расположен на внешней стороне рукоятки рычага. При переключении передач полезно ориентироваться на тахометр. Переключение на высшую передачу возможно при увеличении оборотов двигателя до 1500-2000 об/мин для дизельного двигателя и 2000-2500 об/мин для бензинового двигателя.
В-третьих, процесс переключения передач. Она состоит из нескольких этапов:
- отпустите педаль акселератора;
- левой ногой выжмите педаль сцепления до упора;
- вручную переведите рычаг в нужное положение;
- плавно отпустите педаль сцепления и медленно нажмите на педаль акселератора.
В-четвертых, регулярная проверка уровня жидкости и ее замена в соответствии с рекомендациями производителя продлит срок службы механической коробки передач.
Заключение
В большинстве стран с высоким уровнем дохода количество автомобилей с механической коробкой передач не превышает 10-15%. В основном это связано с комфортом вождения — с автоматической коробкой передач он, несомненно, выше. Механическая коробка передач имеет самый простой принцип работы. По этой причине он дешевле и экономичнее. Механическая коробка передач — это решение для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт не является вашей главной задачей, то механическая коробка передач — естественный выбор.
