Механическая коробка передач принцип работы: Nothing found for Articles Ustrojstvo Kpp %23Ustr

Содержание

Все о механической коробки передач: виды, конструкция, принцип работы

Название «механическая коробка передач» было дано агрегату из-за использования данного способа переключения. Новичкам часто достаточно сложно научиться быстро управлять автомобилем с МКПП в отличие от «автомата». Однако трансмиссии этого типа отличаются надежностью. «Механика» имеет довольно простую конструкцию, также можно выделить ее ремонтопригодность. При этом в автомобилестроении механическая коробка передач сегодня утратила лидирующие позиции.

Принцип работы

Используемый в работе МКПП принцип заключается в передаче на первичный вал крутящего момента. Передача осуществляется от двигателя через сцепление. В конструкции механической коробки передач есть пары шестерен, которые между собой взаимодействуют. С помощью этих пар (ступеней) крутящий момент преобразуется для последующей передачи на колеса. Ступени имеют свое передаточное число. Так происходит преобразование скорости вращения и крутящего момента коленчатого вала ДВС.

Различают понижающие и повышающие передачи. Первые крутящий момент увеличивают, при этом происходит уменьшение скорости вращения. Включение повышающей передачи, наоборот, уменьшает крутящий момент.

Пары состоят из двух шестерен, входной и выходной. Передаточное число зависит от количества зубьев. Понятно, что у шестерни большего диаметра и количество зубьев будет больше, здесь существует прямая зависимость. В качестве примера можно привести первую передачу с самым большим передаточным числом. У этой пары шестерен минимальный размер имеет входная, расположенная на первичном валу. Максимальный размер имеет выходная шестерня первой передачи. Поток мощности, который передается от мотора, при переключении скоростей МКПП нужно прервать. Для этого водитель нажимает педаль сцепления. Автомобиль с механической коробкой передач начинает движение с включения первой передачи.

Примечание: некоторые модели тяжелых грузовых автомобилей могут начинать движение со второй передачи.

Водитель рукой устанавливает селектор рычага переключения передач в нужное положение.

Дальнейшее переключение на повышенные передачи выполняется водителем последовательно. Необходимо учитывать скорость автомобиля и показания тахометра. Это связано с тем, что каждому диапазону оборотов двигатель соответствует определенная передача.

Разновидности МКПП

Механические КПП различают по количеству передач. К числу основных относятся коробки с 4, 5 и 6 ступенями. Большинство автомобилей с механикой в мире выпускается с трансмиссией 5МТ, другими словами, с 5-ступенчатой МКПП.

Выпускаются механические коробки передач с двухвальной и трехвальной конструкцией. Первые предназначены для легковых автомобилей с передним приводом. Вторые устанавливают на грузовики и легковые автомобили с задним приводом.

Особенности конструкции

Конструктивно отличаются друг от друга двухвальная и трехвальная коробки передач. Есть различия и в принципе работы. Двухвальная трансмиссия состоит из первичного и вторичного валов. Эти валы также называют ведущим и ведомым.

Отличием конструкции трехвальной МКПП является промежуточный вал. В агрегате также есть шестерни первичного и вторичного валов. Остальные детали конструкции коробки передач: картер, главная передача, синхронизаторы, механизм выбора передач, дифференциал.

Особенности конструкции двухвальной МКПП

В двухвальных коробках передач, которые относятся к самым распространенным, на первичный вал агрегата крутящий момент поступает от мотора через муфту сцепления. В разных конструкциях механических КПП некоторые из шестерней жестко закрепляются на двух валах. Остальные шестерни свободно вращаются.

Важно: по меньшей мере один синхронизатор устанавливается как на первичном, так и вторичном валах.

Постоянным является зацепление шестерен двух валов. Для понимания, находится ли шестерня в зафиксированном положении, надо просто посмотреть на них ― свободно вращаются шестерни, находящиеся около синхронизаторов.

Особенность конструкции ― жесткое закрепление шестерни главной передачи на вторичном валу. Задача главной передачи и дифференциала состоит в передаче крутящего момента к колесам автомобиля. При этом дифференциал придает колесам разную угловую скорость.

В корпусе МКПП находится механизм выбора передачи. Перемещение синхронизатора выполняется с помощью штоков и вилок. Предусмотрена защита от попытки включения двух передач одновременно.

При рычаге переключения передач в нейтральном положении не происходит передачи крутящего момента на ведущие колеса. Это означает, что шестерни на валах не зафиксированы.

Включая передачу, водитель переводит синхронизатор с помощью нужной вилки. Перемещение осуществляется через систему тяг или тросиков.

Функция муфты заключается в синхронизации угловых скоростей определенной шестерни и вала, на котором муфта установлена.

Передача крутящего момента с ведущего на ведомый вал происходит при зацеплении синхронизатора с шестерней.

Важно: крутящий момент передается от силового агрегата на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Автомобиль может двигаться задним ходом, для этого задействуется дополнительный вал, на котором установлена промежуточная шестерня заднего хода.

Особенности конструкции трехвальной МКПП

Отличительная особенность трехвальной трансмиссии ― наличие в конструкции дополнительного промежуточного вала. Передача крутящего момента происходит с первичного вала, который соединен со сцеплением, на третий вал. Для передачи задействована нужная шестерня.

Важно: зацепление валов не прерывается, оно постоянно. Это обеспечивается жесткой фиксацией шестерен на промежуточном валу, параллельном ведущему валу.

В установленный на первичном валу упорный подшипник входит ведомый вал. Получается, что оба вала, первичный и вторичный, находятся на одной оси. Особенность вторичного вала в том, что его шестерни имеют свободный ход, отсутствует жесткая фиксация с валом. Между шестернями промежуточного и ведомого валов есть постоянное зацепление. При нахождении селектора рычага переключения передач в нейтральном положении происходит передача крутящего момента от ведущего вала на промежуточный. Затем крутящий момент передается на шестерни ведомого вала. Однако свободное вращение этих шестерен не может заставить автомобиль начать движение.

Функция синхронизаторов, жестко закрепленных на валу между шестернями и имеющих возможность зубчатому соединению перемещаться в осевом направлении, состоит в том, чтобы выравнивать угловые скорости шестерен с угловой скоростью ведомого вала. Выравнивание угловых скоростей происходит за счет использования силы трения.

В трехвальной трансмиссии механизм переключения установлен в корпусе КПП. В состав механизма входят штоки с вилками, рычаг управления и устройство, позволяющее блокировать возможность включения сразу двух передач.

Выпускаются механизмы с дистанционным управлением с помощью кулисы или шарнирных тросов.

В двухвальной и трехвальной трансмиссиях используется аналогичный принцип включения передач.

Роль синхронизаторов

Задача синхронизатора заключается в обеспечении безударного включения передач. Это достигается путем выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Элементы синхронизатора: муфта, кольца блокировочные и проволочные (по два), три сухаря.

При включении передачи перемещение муфты к соответствующей шестерне выполняется с помощью вилки. Сначала туда передвигается блокировочное кольцо. Появляется сила трения, благодаря которой происходит поворот блокировочного кольца из-за разности угловых скоростей элементов. Кольцо поворачивается до упора. Затем должны выровняться угловые скорости, после этого муфта двигается дальше и происходит зацепление.

Достоинства и недостатки механической КПП

Среди достоинств МКПП надо назвать:

  • меньшую, по сравнению с другими видами трансмиссий, стоимость;
  • меньшую массу КПП;
  • высокий КПД;
  • высокую динамику разгона автомобиля;
  • топливную экономичность;
  • простоту и ценовую доступность обслуживания.

Важные достоинства механической КПП ― возможность буксировки автомобиля и достаточно эффективное движение в условиях бездорожья.

Однако у МКПП есть и ряд недостатков:

  • механические КПП не могут обеспечить такой же уровень комфорта, как другие трансмиссии;
  • более сложный и требующий внимания процесс переключения передач;
  • плавность хода автомобиля с МКПП хуже, чем у других трансмиссий;
  • сцепление требуется периодически менять.

Выводы

Механическая КПП надежна и экономична. Такая трансмиссия отлично подойдет любителям быстрой езды и поездок по бездорожью. Для водителей, готовых «обменять» эти достоинства на меньший в сравнении с другими КПП комфорт, покупка автомобиля с МКПП ― очевидное решение.


Принцип работы механической коробки передач трактора

Принцип работы механической коробки передач трактора основан на введении в зацепление различных шестерен, имеющихся в коробке передач, что ведет за собой изменение скорости движения и тягового усилия.

При введении в зацепление двух шестерен с разными диаметрами и числами зубьев ведомая (большая) шестерня будет вращаться медленней ведущей шестерни во столько раз, во сколько число ее зубьев (или диаметр) больше числа зубьев (или диаметра) малой шестерни. При этом крутящий момент на валу ведомой шестерни по сравнению с ведущей (если не учитывать потери на трение в зацеплении шестерен и в подшипниках) во столько же раз увеличится.

Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей называют передаточным числом пары. Например, если ведомая шестерня имеет 20 зубьев, а ведущая 10, передаточное число равно 2.

Принцип работы механической коробки передач: а — однопарное зацепление; б — двухпарное зацепление; в — получение заднего хода; 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — промежуточная шестерня заднего хода

Чем больше передаточное число пары, тем значительней изменяются число оборотов ведомой шестерни и крутящий момент на ее валу.

Если в зацеплении находятся две пары шестерен или больше, то общее передаточное число их будет равно произведению передаточных чисел отдельных пар. Например, если ведущая и ведомая шестерни первой пары имеют соответственно 10 и 20 зубьев, а вторая пара шестерен имеет число зубьев 10 и 30, то общее передаточное число данной передачи (редуктора) будет равно 2×3=6. Передача усилия через несколько пар сцепляемых шестерен позволяет при сравнительно небольших их размерах и малых расстояниях между валами получать большие

передаточные числа.

На изменении передаточных чисел силовой передачи трактора путем введения в зацепление в коробке передач сменных шестерен с различными числами зубьев (включения различных передач) и основан принцип работы коробки передач трактора, а следовательно, и изменение тяговых усилий и скоростей движения трактора.

При разъединении ведомой и ведущей шестерен в коробке передач вращение от двигателя к ведущим колесам трактора не передается. В этом случае двигатель будет работать на холостом ходу при неподвижно стоящем тракторе.

Принцип работы коробки передач трактора для получения заднего хода заключается в введении в зацепление между ведущей и ведомой шестернями промежуточную шестерню. При передаче усилия в коробке передач без включения промежуточной шестерни ведомый вал вращается в направлении, обеспечивающем передний ход трактора. При включении одинарной или двойной промежуточной шестерни ведомый вал с шестерней начнет вращаться в обратную сторону, и трактор будет двигаться назад.



🚙 Принцип работы механической коробки передач 2021🔥

Механическая коробка передач (МКПП) преобразует, передает и изменяет крутящий момент маховика двигателя. Переключение ступеней осуществляется посредством механических движений соответствующего рычага в салоне.

Рассмотрим принцип работы механической коробки передач.

Ступени МКПП передают крутящий момент на вторичный вал, а тот уже на привод колес. Сам принцип ступенчатой передачи основывается на использовании определенного передаточного числа (коэффициента передачи) в паре ведущего и ведомого валов, которые взаимодействуют шестернями.

Передаточное число определяется по соотношению количества зубьев взаимодействующих шестерен. Максимальное передаточное число имеет меньшая ступень, соответствующая первой передаче автомобиля. По количеству ступеней МКПП бывают 4,5 и 6-ступенчатыми. Четырехступка сегодня является практически раритетом, в то время как 5-ступенчатые коробки получили наибольшее распространение.

Современные МКПП могут быть трехвальными и двухвальными. Двухвальные МКПП могут использоваться только на автомобилях с передним приводом. Трехвальные коробки подходят для приводов любого типа.

Трехвальная механическая коробка передач

В коробках данного типа используются 3 вала: ведущий, промежуточный и ведомый. Крутящий момент передается от диска сцепления на ведущий вал. От него вращение поступает на промежуточный вал, шестерни которого в свою очередь вращают шестерни ведомого. Сам ведомый вал при этом не вращается.

При повороте рычага включения передачи в нужную позицию происходит выбор соответствующей вилки для включения, который сопровождается продольным движением рычага. Синхронизатор совмещает угловые скорости вала и шестерни, приводя в действие зубчатый венец. Тот входит в шестерню, жестко связывая её с ведомым валом.

Момент вхождения венца обычно сопровождается характерным щелчком фиксации на рычаге коробки передач. После этого крутящий момент поступает на хвостовик коробки передач, а от него уже на ведущий мост автомобиля. Вариация передаточных чисел возможна благодаря уменьшению количества зубьев на ведущей шестерне и увеличению на ведомой или ступенчатому уменьшению количества зубьев для ведомой шестерни.

Однако в определенный момент количество оборотов ведомого вала может сравняться с частотой оборотов двигателя и тогда передавать крутящий момент посредством шестерен станет бессмысленно. Поэтому в трехвальных коробках реализована прямая передача, которая подразумевает соединение ведущего вала с ведомым валом через синхронизатор напрямую с коэффициентом передачи, равным единице.

Для передачи “задний ход” в трехвальных коробках предусмотрена дополнительная шестерня на отдельном вале. Она включается между ведомым и промежуточным валом, что обеспечивает реверсное движение ведомого вала. Комфортное включение передач в трехвальных механических коробках обеспечивается за счет использования косозубых шестерен.

Двухвальная механическая коробка передач

В коробках данного типа используются только 2 вала: ведущий и ведомый. Предназначение всех элементов конструкции аналогично рассмотренному выше случаю. Основное отличие двухвальных коробок заключается в параллельном расположении валов, отсутствии прямой передачи и создании передачи не двумя, а одной парой шестерен. Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу, между остальными шестернями расположены синхронизаторы.

Обычно в двухвальных коробках в одном корпусе совмещаются узлы переключения передач, блоки шестерен, валы, синхронизаторы и дифференциал. Поэтому для уменьшения продольного размера могут использоваться несколько ведомых валов, которые попеременно вращают своими шестернями главной передачи ведомую шестерню, приводящую в действие дифференциал.

Для включения передач в двухвальных коробках задействуются рычаги выбора передачи и специальный шток переключения. При повороте рычага в салоне приводится в движение рычаг выбора передачи. После этого происходит продольное движение и включение штока переключения, который для блокировки шестерни толкает зубчатым венцом муфты синхронизатора соответствующую вилку на ведомом валу. Принцип работы передачи ”задний ход” аналогичен трехвальным коробкам.

Синхронизатор механической коробки передач

Задачей данного устройства является бесшумное включение передачи посредством выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Стандартный синхронизатор МКПП включает ступицу (1), муфту (2), блокировочные кольца (3), сухари (4), проволочные кольца (5).

При включении передачи вилка перемещает муфту с блокировочным кольцом к нужной шестерне. Вследствие разности угловых скоростей вала и шестерни блокировочное кольцо поворачивается до упора под воздействием возникающей на конической поверхности силы трения. Дальнейшее движение муфты прекратится, как только её зубья сравняются с зубьями блокировочного кольца.

Далее скорости выравниваются, муфта свободно перемещается через блокировочное кольцо и соединяется с включаемой шестерней, что блокирует шестерню вместе с ведомым валом. В этот момент передача включается.

Устройство Механической Коробки Передач (МКПП)

Прошло не так уж много времени с тех пор, когда коробка-автомат являлась для нас диковинкой. Сейчас большинство современных автомобилей имеет АКПП, но механическая коробка переключения передач водителями с большим стажем ценится выше, потому что она имеет больший КПД, более проста в обслуживании и ремонте, дольше служит. Давайте для начала разберемся...

... в чем суть Коробки Переключения Передач?

Двигатель внутреннего сгорания, независимо от своей мощности, работает в узком диапазоне оборотов. Если двигатель будет работать в диапазоне оборотов, превышающих максимальный показатель, то он попросту выйдет из строя. А вот у ведущих колес этот диапазон намного больше. Чтобы оптимально поддерживать определенные обороты при переменной скорости вращения ведущих колес, требуется коробка переключения передач. Мы говорим в данной статье о механической, поэтому определение будет звучать так: это агрегат, который передает, преобразовывает и меняет направление крутящего момента с коленвала на ведущие колеса. Переключение передач в этом механизме возможно посредством передвижения рычага.

Если визуализировать положение трансмиссии в конструкции авто, то будет это выглядеть так: сначала идет двигатель автомобиля, затем сцепление, потом трансмиссия, дальше карданный вал и в самом конце колесо.

В ее состав входит:

  • Первичный, вторичный и промежуточные валы, оснащенные шестернями.
  • Вал реверсивного движения (задним ходом) с шестернями.
  • Синхронизаторы.
  • Картер.
  • Собственно, сам механизм переключения передач, который оснащен специальными замками и блокираторами.
  • Рычаг переключения.

Объясним на примере данного рисунка принцип работы Механической Коробки Переключения Передач (МКПП):

  • Первичный вал (зеленым цветом выделен на рисунке) соединяется с двигателем, причем на данном этапе вал муфты сцепления будет иметь одинаковую частоту вращения с двигателем. Многие думают, что сцепление входит в состав коробки передач, однако оно расположено перед самой коробкой, чтобы в нужный момент отключать трансмиссию от ДВС. Другими словами, вал двигателя будет отсоединен от вала коробки передач в тот момент, когда вы нажмете педаль сцепления. Но даже при отпущенной педали сцепления первичный (зеленый) вал будет иметь те же самые обороты, что и двигатель. Первичный вал и примыкающая к нему шестерня – это одно целое.
  • Промежуточный вал (на рисунке выделен красным цветом) с примыкающими к нему шестернями тоже представляют собой единое целое. Вы видите на рисунке, что красная шестерня и зеленая шестерня имеют определенную связь, потому что их зубья расположены в тесной связке. Таким образом, через подобную зубчатую передачу связываются промежуточный и первичный валы. Другими словами, при вращении первичного вала при включенном сцеплении обязательно будет вращаться и промежуточный вал.
  • Вторичный (на рисунке желтый) вал связан с колесами через дифференциал – если колесо вращается, то вторичный вал в обязательном порядке будет начинать вращение.
  • Примыкающие к нему шестерни (синим цветом выделены) расположены на подшипниках, внутри которых вращается вторичный вал (желтым цветом), когда колеса вращаются, но двигатель не работает. Это происходит, когда автомобиль совершает движение накатом.
  • На вторичном вале есть кольцо (фиолетовым цветом выделено на рисунке) – он необходимо для подключения одной из двух шестерен, которые на рисунке окрашены в синий цвет. В обычном положении кольцо (фиолетовое) находится в жесткой связке с вторичным валом (желтый), но при его передвижении вилкой (рычаг переключения передач) вправо или влево оно соединяется с одной из двух шестерен (синие), расположенных на вторичном вале. Это кольцо имеет специальные зубья, которые при передвижении его рычагом входят в бока одной из шестерен, где имеются специальные отверстия.

Итак, при включении первой передачи будет происходить следующее: первичный вал (зеленый) через промежуточный вал (красный) вращает одну из шестерен (синяя на желтом валу). Другая шестерня (синяя) свободно вращается на подшипнике, не оказывая никакого влияние на вторичный вал. А другая вырабатываемую энергию напрямую передает вторичному валу, который через карданный вал соединен с колесами.

Наверняка вы когда-либо слышали скрежет на моменте, когда передача была включена неправильно – все дело в том, что это зубья кольца неточно попали или совсем не попали в отверстия шестерни, которая на рисунке выделена синим цветом.

Как устроена современная 5-ступенчатая МКПП?

При передвижении рычага переключения передач, нужное кольцо соединяется зубьями с шестерней, соответствующей той или иной передаче. А вот движение задним ходом обеспечивает идлер, который крутит связанную с ним шестерню в обратном направлении.

Для наглядного представления принципа работы механической коробки передач, предлагаем посмотреть анимационный ролик.

Структура и принцип работы 16 скоростной КПП: Принцип работы воздушной линии

КПП 16JS200T относится типу дистанционного управления, имеет два вида управления: однорычажное двойного Н и двурычажное двойного Н. Главный коробка относится к ручному управлению. Передняя вторичная коробка является пневмоуправленной. В Рис.6 и Рис. 7 отдельно показаны схема положения шарика рукоятки управления двойного Н и схема шарика рукоятки управления. В случае, как переключатель преселекционного клапана шарика рукоятки находится на 1, шарика рукоятки может включить 2-4-6-8-10-12-14-16 и R2 передач. А в случае, как переключатель преселекционного клапана шарика рукоятки находится на 2, шарик рукоятки может включить 1-3-5-7-9-11-13-15 и R1 передач. Здесь положение 1 означает четные передачи, а положение 2 означает нечетные передачи.

Задняя вторичная коробка КПП 16-ступенчатой является также пневмауправленной, в ней автоматическое переключение высокой и низкой передач осуществляется путем механизма двойного Н, здесь лишних слов не будут.

КПП 16JS200T относится к конструкции типа вставки, имеет полные передачи и полпередачи. Обычно так, КПП работает или при включении четной передачи, или при включении нечетной передачи, т.е, в обычном случае, при переключении передачи не нужно передвинуть переключатель переключения четной и нечетной передач на шарике рукоятки управления, только в особенном случае, (например, подняться на длительном поклоне, ехать на горной дороге,) если автомабиль при включении  какой-то передачи не может оказывать оптимальное положение работы, то нужно передвинуть переключатель переключения передач чётных и нечётных для переключения полных передач и полпередач, или от полупередачи до полной передачи) , таким образом, можно и уменьшить интенсивность труда, и продлить срок службы синхронизатора передней вторичной коробки.

Воздушная линия передней и задней вторичных коробок КПП 16JS200T показана в рис. 12. Сжатый воздух (7-8 bar) из воздухосборника автомобиля через фильтр-регулятор воздуха разделяется на два ответвления. Одно (2.8-3.2 bar) ответвление для передней вторичной коробки, а другое ответвление (6.7-7.1 bar) для задней вторичной коробки. Воздушная линия для передней вторичной коробки является такой: сжатый воздух из  фильтр-регулятора через воздуный клапан 4 (данный клапан контролируется включением или выключением педали сцепления. При полном выключении сцепления воздушная линия соединяется; при включении сцепления воздушная линия отсоединяется.) входит в клапан одиночного H 6. Включение и выключение клапана одиночного H контролируется переключателем переключения четных и нечетных передач. Отверстие 1 на воздушном клапане двойного H является входным отверстием, отверстия 2 и 4 являются выходными, отверстия 3 и 5 являются выхлопными. Результатом может быть так: или соединяется с диапазоном высоких передач, или соединяется с диапазоном низких передач. О принципе работы клапана одиночного H, клапана двойного H и клапана преселекционного в нижеследующем будет подробно изложение.

1) Принцип работы преселекционного клапана: Рис. показывает принцип работы преселекционного клапана. Переключатель на рукоятке делится на два режима: верхний и нижний. Вверх тянуть, КПП находится в полпередаче каждой передачи ( т.е, четная передача), а тянуть вниз, КПП находится в полной передаче каждой передачи (т.е, нечетная передача). Для совершения переключения полной передачи и полпередачи (т.е, нечётной и чётной передачи), только нужно передвигать переключатель преселекционного клапана на рукоятке.

На Рис. 13 воздухопровод S постоянно соединяется с генеральным входным трубопроводом на следящем клапане. Когда переключатель находится на нечётной передаче, воздухопровод S и воздухопровод Р соединяются через отверстие 1. когда переключатель находится на чётной передаче, воздухопровод S и воздухопровод Р не соединяются. В это время воздух высокого давления в воздухопроводе Р через отверстие 2 соединяется с атмосферой, а воздух высокого давления в воздухопроводе S замкнут.

2)Принцип работы клапана одиночного Н (и называют следящий клапан): Рис. показывает принцип работы клапана одиночного Н.

топтать педаль до полного выключения сцепления, дальше продолжать топтать педаль сцепления для того, чтобы открылся контролирующий клапан, установлекнный под педалей.  Сжатый воздух (около 2.8—3.2 bar) из фильтр-регулятора воздуха входит в генеральный входной трубопровод 5 на Рис. 14. Сжатый воздух через генеральный входной трубопровод 5 входит в  следящий клапан в сборе 7. Если переключатель переключения нечёиной и чётной передач на преселекционном клапане 1 находится в диапазоне чётной передачи, то кроме соединения воздухопровода S с генеральным входным трубопроводом 5, см.Рис. 14 (b). В данный момент сжатый воздух продвигает поршень направо, в результате этого   генеральный входной трубопровод 5 соединяется с воздухпроводом чётной передачи3. А воздухопровод чётной передачи 3 соединяется с цилиндром переключения передачи на передней вторичной коробке, так синхронизатор вторичной коробки КПП находиться на чётной передаче. Если переключатель на преселекционном клапане находится на нечётной передаче, то воздухопровод S 6 и воздухопровод Р 2 соединяются, см. Рис. 14 (с). В это время из-за действия разницы давления поршень передвигается налево, в результате этого генеральный входной трубопровод 5 соединяется с воздухопроводом нечётной передачи 4. А воздухопровод нечётной передачи 4 соединяется с цилиндром передней вторичной коробки, так синхронизатор вторичной коробки КПП находиться на нечётной передаче.

Цилиндр переключения передачи на передней вторичной коробке имеет два интерфейса, которые отдельно соединяются с воздухопроводами нечётной и чётной передач. Путём передвижения поршня налево и направо контролируется положение передачи передней вторичной коробки, т.е, на полной передаче или полпередаче.

Механическая коробка передач

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 124

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.

Принцип работы механической коробки передач


В основном МКПП выпускается пяти и шестиступенчатой. К слову, на заре автомобилестроения популярными были четырёхступенчатые, сейчас это раритет. Механическая коробка является самой надежной в использовании, но достаточно непростой для начинающего водителя, особенно в пробке. Так как требует частой и синхронной работы ног и рук, поэтому её еще называют ручной.

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.

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

Ремонт коробки передач своими руками: особенности для грузовиков

Даже неопытный, но заинтересованный водитель может сделать незначительный ремонт коробки передач на своем грузовике без помощи автосервисов. Пусть не каждый замахнется на капитальный, но определить и заменить отработанные детали можно попробовать, не обращаясь на СТО.

Что такое коробка передач

Механизм, за счет которого изменяется передаточное отношение (между крутящими моментами валов) в автомобиле. Являясь ключевой составляющей трансмиссии, коробка передач помогает управлять скоростью, а также разъединять двигатель и трансмиссию.

Принцип действия различных коробок распределяет их по группам: ступенчатые (механические, роботизированные), бесступенчатые (вариатор), комбинированные (автомат).

Разница между МКПП и АКПП

Механическая коробка передач предполагает большее участие водителя в управлении автомобилем. Передачи переключаются вручную при одновременном нажатии педали сцепления.

Плюсы МКПП кроются в простоте механизма, минимальной цене и максимальной надежности. Они служат дольше, позволяют водителю держать под контролем обороты двигателя, динамику автомобиля. Расход топлива в таких машинах ниже, чем в автоматах. Чаще всего механику устанавливают на транспорт, предназначенный для бездорожья, грузовые автомобили и машины для соревнований.

Единственный минус механических коробок - трудность управления для неопытных водителей.

В АКПП передачи переключаются автоматически, что существенно облегчает процесс вождения. Самые распространенные автоматы имеют гидротрансформатор, берущий на себя функцию сцепления и передачу крутящего момент планетарному редуктору.

Плюсы автоматической трансмиссии - простота управления, невозможность откатится назад при подъеме в гору. Двигатели на машинах с АКПП обычно служат дольше. Однако, сама коробка может потребовать ремонта раньше, чем механическая. А ремонт автоматической коробки сложнее и стоит дороже.

Аппетит автомобилей с АКПП больший, чем у машин на механике. И это - еще одна причина того, что коммерческий транспорт, в основном, на МКПП.

Особенности коробок для грузовых автомобилей

В мкпп грузовиков большее число передач, первые две - понижающие. Они задействуются для плавного начала движения. Первая - для старта груженой машины, со второй может трогаться пустая. Общее количество передач большегрузов обычно от шести до восьми. Поэтому переход между скоростями более плавный, чем в легковых автомобилях. Это способствует меньшему износу коробки при движении грузовика.

Принцип работы

Крутящий момент от мотора посредством сцепления передается на первичный вал кпп, а затем преобразуется с помощью взаимосвязано функционирующих шестерен и передается на вторичный вал, а чрез него - на карданный вал и колеса. Шестерни работают парами (ступень), они имеют определенное передаточное число, преобразующее скорость вращения и крутящий момент с первичного на вторичный вал.

Скорость вращения обратно пропорциональна крутящему моменту - при ее увеличении крутящий момент уменьшается, поэтому на более высоких передачах автомобиль не может тронуться с места.

Передаточное число зависит от отношения количества зубьев (и, соответственно, диаметров) парных шестерен первичного и вторичного валов.

Скорости переключаются при выжатой педали сцепления, так как в этот момент крутящий момент перестает передаваться от мотора к первичному валу. Скорости вращения валов выравниваются, а переключение происходит плавнее.

Причины поломок МКПП

При внимательном отношении и аккуратном управлении механическая коробка служит практически безотказно. Но механизм не всегда попадает в идеальные условия эксплуатации, а потому есть распространенные причины проблем с МКПП:

  • агрессивное вождение;
  • пренебрежение своевременным ТО;
  • игнорирование контроля уровня масла;
  • некачественное трансмиссионное масло;
  • запчасти низкого качества, которые используются при ремонте КПП.

Основные ошибки эксплуатации МКПП

Несмотря на высокую степень надёжности механической коробки, ломаться она может. Чаще всего причина кроется не в тяжелых дорожных условиях, а в неаккуратном ручном управлении автомобилем.

  • Переключение передач без выжатого сцепления. “Болезнь” новичков и тех, кто пересел с автомата на механику. Коробка без сцепления просто не отключается от мотора, в результате зубья шестерен сильно изнашиваются и ломаются.
  • Переход на пониженные передачи при высоких оборотах трансмиссии дает повышенную нагрузку на сцепление, из-за чего могут поломаться зубья шестерен.
  • Привычка держать ногу на сцеплении тогда,когда это не нужно (на светофоре, перед перекрестком и т.д.). Такая манера вождения ускоряет износ диска и подшипника сцепления.
  • Включение задней передачи без остановки. Быстрое переключение рычага с первой на заднюю передачу в движении изнашивает шестерни.

Если ремонт коробки передач не входит в Ваши планы, приучайте себя не допускать подобных ошибок при вождении.

Как провести диагностику коробки передач

Диагностика начинается с оценки состояния сцепления, уровня и состояния масла в коробке. Затем нужно проверить механизм переключения передач. Изношенные или сломанные элементы сцепления (диск, корзина, выжимной подшипник и др.) могут давать сбои, поэтому их нужно заменить.

Старое загрязненное масло теряет необходимые свойства, поэтому также требует замены. Кроме того, важно убедится в том, что трансмиссионного масла в коробке достаточно. Нехватка скажет об утечках через сальники, уплотнители или прокладки, которые пришли в негодность.

Пошаговая инструкция по ремонту МКПП грузовика своими руками

Ликвидация неисправностей коробки передач требует понимания принципа работы и хорошего знания внутреннего устройства конкретного автомобиля. Если Вам не приходилось ремонтировать коробки, то не пытайтесь сразу брать на себя сложные задачи. Независимо от того, сколько стоит ремонт коробки передач, он обойдется дешевле, чем восстановление КПП после неудачных самостоятельных попыток.

А вот небольшие неполадки вполне можно исправить своими руками.

Определение поломки

Свои неисправности коробка передач демонстрирует в движении:

  • не включаются или включаются с большими усилиями передачи - из-за износа, поломки муфт синхронизаторов, заклинивания шестерен, проблем с функционированием привода переключения передач, дефектов блокирующего устройства, низкого уровня или качества масла;
  • самопроизвольно выключаются передачи - из-за износа или разрушения шестерен, синхронизаторов, подшипников валов, шлицев на муфтах синхронизаторов; из-за того, что болты крепления коробки к мотору или мотора к кузову отвернулись, просели либо повредились пружины фиксаторов;
  • МКПП вибрирует при заведенном моторе - нарушился режим работы двигателя, отвернулись болты крепления КПП к мотору или мотора к кузову либо разрушились опоры крепления коробки и мотора;
  • шум при работающем моторе на какой-либо передаче - бывает из-за износа либо поломки синхронизатора, зубьев шестерен этой передачи;
  • шум при включении всех передач - может возникать по тем же причинам либо из-за порчи ведомой шестерни, подшипников выходного вала;
  • утечка масла из МКПП - из-за износа уплотнительных колец, пробок, сальников, избытка масла в коробке, поломки либо загрязнения сапуна, вмятин или трещин на привалочных поверхностях коробки, картера сцепления; из-за отвернувшихся болтов крепления коробки к мотору.

Если поломка выявлена, можно переходить к ремонту КПП грузовика.

Снятие коробки передач

Прежде, чем снять коробку, проверьте, что соединения тросов, рычагов и реек в порядке. Их плохие соединения могли заставить автомобиль дергаться при вполне работоспособной КПП. В такой ситуации элементы нужно хорошо соединить, и проблема устранится.

Демонтаж механической коробки с грузовика нужно делать так:

  1. установите противооткатные упоры, чтобы заблокировать колеса;
  2. отсоедините клеммы от акб;
  3. аккуратно слейте масло в емкость, чтобы оно не пролилось на пол или землю;
  4. отсоедините узлы, препятствующие снятию коробки;
  5. установите мотор и коробку на подпорки, чтобы не уронить их на землю;
  6. снимите кардан;
  7. отсоедините КПП от двигателя и опорных подушек;
  8. снимите коробку (если она не поддается, действуйте с помощью монтировки).

Разборка и замена деталей

Предваряет разбор коробки тщательная очистка механизма от накопившейся грязи. Затем раскрутите устройство и изучите его внутренности.

  1. снимите “колокол”, открутите крышку пятой передачи;
  2. проверьте вилку передач, замените ее, если нужно;
  3. извлеките валы, вытащите и замените муфту;
  4. проверьте износ шестерен, шлиц;
  5. осторожно извлеките и замените подшипники, независимо от их внешнего состояния, так как уровень их износа визуально оценить невозможно.

Проверьте, стучат ли на валу новые шестерни Если стук есть, вал тоже подлежит замене.

Если Вы взялись за ремонт КПП грузового автомобиля своими руками в целях экономии, не пытайтесь сократить себестоимость затеи за счет установки сомнительных деталей. Аналоговые запчасти низкого качества способны навредить автомобилю больше, чем агрессивный стиль вождения.

В интернет-магазине “Автозуа” продаются только оригинальные детали для коробок передач любого типа. Мы специализируемся на грузовых автомобилей китайских производителей и доставляем запчасти непосредственно с заводов - по доступным ценам и в оптимальные сроки.

Сборка и установка КПП

Собирать и устанавливать коробку нужно в обратном порядке. Обратите внимание на небольшие, но важные моменты:

  • при установке муфты помните о стопоре;
  • подшипники нужно устанавливать в соответствии с пазами и проточкой;
  • прежде, чем закрывать крышку коробки, ее нужно почистить, а края обработать герметиком.

Советы водителей по эксплуатации

Работоспособность и долголетие механической трансмиссии зависят от особенностей эксплуатации коробки и сцепления.Основной вклад в “неубиваемость” механизма - всегда плавно переключать передачи, до конца выжимать педаль и следить за соответствием передачи скорости движения.

  • Регулярно, особенно после активной эксплуатации машины, нужно проверять уровень, состояние масла, следить за его утечками.
  • В мороз не оставлять грузовик на стоянке с включенной передачей.
  • Заливать масло, рекомендованное производителем, а не активно рекламируемое продавцами;
  • При ремонте коробки передач использовать только оригинальные детали.

МКПП - надежное устройство, которое просто нуждается в аккуратности и внимательности со стороны водителя.

Цены на СТО в Украине

Стоимость устранения неисправностей МКПП в Украине зависит от марки автомобиля, состояния узла и объема необходимых работ. Цены на диагностику начинаются от 150 грн., на замену масла в механической коробке - от 190 грн, на ремонт МКПП - от 2000 грн.

Снизить итоговую стоимость ремонта Вы можете, самостоятельно купив качественные элементы для замены в проверенном магазине. Или своими руками восстановив рабочее состояние коробки.

Берегите свой автомобиль, и он ответит Вам безотказной работой.

Как работают механические коробки передач | HowStuffWorks

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

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

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

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

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, невозможно будет 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. Назначение 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 шестерне входит в конусообразную область втулки, а трение между конусом и втулкой синхронизирует воротник. и снаряжение.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 работают механические коробки передач | HowStuffWorks

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

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

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

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

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, невозможно будет 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.Назначение 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 шестерне входит в конусообразную область втулки, а трение между конусом и втулкой синхронизирует воротник. и снаряжение. 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 работают механические коробки передач | HowStuffWorks

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

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

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

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

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, невозможно будет 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. Назначение 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 шестерне входит в конусообразную область втулки, а трение между конусом и втулкой синхронизирует воротник. и снаряжение.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 в транспортных средствах

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

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

Нет?

Что ж, сегодня ваш счастливый день!

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

Засучим рукава и приступим.

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

Что делают трансмиссии

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Введите передачу.

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

Он способен эффективно передавать мощность через серию шестерен разного размера, которые увеличивают мощность передаточного числа.

Передаточное число

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

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

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

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

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

Давайте вернем эту концепцию к цели передачи.

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

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

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

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

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

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

Детали механической коробки передач

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

Давайте посмотрим на части трансмиссии, которые позволяют этому случиться:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ответ на оба вопроса: хомуты синхронизатора.

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

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

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

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

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

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

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

Вилка переключения. Вилка переключения передач удерживает втулку синхронизатора.

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

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

Как работают механические коробки передач

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Остальные пять передач промыть, промыть и повторить.

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

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

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

Как работает механическая коробка передач - x-engineer.org

Все дорожные транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания имеют трансмиссию как часть силового агрегата. Самый простой тип трансмиссии МКПП . Это называется «ручной», потому что у водителя есть обе роли: , принятие решения, (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 низкие, либо слишком высокие, чтобы соответствовать динамическим требованиям транспортного средства. Таким образом, роль трансмиссии заключается в следующем:

  • адаптировать выходной крутящий момент двигателя функция 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 расположена на передней оси. Таким образом, для этого типа транспортных средств, когда мы говорим о трансмиссии, мы считаем, что она включает в себя как коробку передач, так и дифференциал.

Изображение: Трансмиссия автомобиля для переднего привода - 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 как входные, 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 передаточных чисел, используемых для создания шестерен, трансмиссии классифицируются как:

  • одноступенчатые трансмиссии
  • двухступенчатые трансмиссии
  • многоступенчатые трансмиссии

В одноступенчатой ​​трансмиссии , передаточное число формируется только с одной парой шестерен. Кроме того, в трансмиссии всего два вала : входной вал и выходной вал. Трансмиссии этого типа в основном используются в переднеприводных автомобилях.

Изображение: Getrag 5MTT170 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач - компоненты
Кредит: Getrag

Изображение: 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач - кинематический вид

Особенность этого типа трансмиссии отсутствует прямая передача (передаточное число = 1,00). Это потому, 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 трансмиссии используются для стандартной конфигурации силового агрегата (двигатель на передней оси с задним приводом). Большинство этих трансмиссий имеют входной вал, встречный вал , и выходной вал. Также существуют 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 соосны, (их оси является обычным), а в одноступенчатых трансмиссиях оси входного и выходного валов разные, между ними смещение .

В одноступенчатой ​​и двухступенчатой ​​коробках передач входной вал соединен с муфтой .

Все узлы передних шестерен имеют синхронизаторы для включения. Синхронизатор предназначен для выравнивания скорости входного вала со скоростью выходного вала при переключении передач.

Изображение: Двухступенчатая механическая коробка передач

Двухступенчатая трансмиссия имеет постоянную шестерню , которая механически связывает входной вал с промежуточным валом.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 коробки передач имеют немного меньший общий КПД.

Шестерня с прямым приводом (4-я передача на изображении выше) - это шестерня, которая соединяет входной вал непосредственно с выходным валом, не проходя через зубчатое зацепление. Таким образом, передаточное число для шестерни с прямым приводом составляет 1,00 (без преобразования скорости или крутящего момента).

Изображение: Анимация переключения передач механической трансмиссии (щелкните изображение, чтобы воспроизвести анимацию)

В каждой трансмиссии, 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 передачи 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 при включенной 2-й передаче

Передача заднего хода содержит дополнительную шестерню, чтобы изменить направление вращения выходного вала. Передача заднего хода не имеет синхронизатора, поскольку 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 пропустить поток мощности двигателя (крутящий момент и скорость).

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 трансмиссии 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 шестерен 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 с зацеплением . 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 количеством зубьев выходной шестерни ( z из ) и количеством зубьев входной шестерни ( z в ). В приведенном выше примере передаточное число:

\ [i = \ frac {z_ {out}} {z_ {in}} = \ frac {24} {16} = 1.5 \]

Для данной скорости входной 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 уменьшенная , 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 передаче по формуле:

\ [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 не изменяет также 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 зубчатого 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 повышения экономии топлива и снижения выбросов. В TR-6070 встроен датчик абсолютного положения шестерни (GAP). Технология передает сигнал от коробки передач к 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 комбинацию двухконусных и трехконусных колец, использующих гибридное решение на всех передних передачах.Гибридные кольца представляют собой комбинацию конусов из углерода и спеченной бронзы, обеспечивающие более высокую грузоподъемность и характеристики переключения передач. Линейные подшипники снижают трение при перемещении планки переключения передач, благодаря чему рычаг переключения передач кажется более легким и прямым.

TR-6070 Характеристики:

  • Задний привод, семиступенчатая механическая повышающая трансмиссия
  • Тройная повышающая передача для повышения топливной экономичности и снижения выбросов
  • Передаточное число до 6,33
  • Тройное и двойное. конусные синхронизаторы
  • Усовершенствованные асимметричные зубья муфты второй и третьей передач
  • Конструкция из двух частей для высокого крутящего момента
  • Малая масса, доступна конструкция с полым валом
  • Датчики включают:
    • Температура
    • Скорость
    • Положение передачи

Характеристики трансмиссии TREMEC TR-6070:

9039 9039

5

Тип Задний привод, семиступенчатая механическая повышающая трансмиссия
Максимальная полная масса автомобиля (справочная) [кг6 фунтов] 9019 2400/5291
Корпус Литой под давлением алюминиевый сплав
Межосевое расстояние [мм] 85
Общая длина [мм] 782
Корпус сцепления Встроенный
Встроенный синхронизатор тройной конус; гибридный фрикционный материал
Тип смазочного материала Dexron III ATF
Объем смазочного материала (приблизительный) [л / пт] 3.5 / 7,4
Вес трансмиссии [кг / фунт] 65,2 / 143,75
Коробка отбора мощности Нет
Доступные передаточные числа 3 Доступны передаточные числа


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 9039 0,71 0,74 0,82
6 0,57 0,50 0,68
7 0,48 0,42 0,46 0,46 0,46 2,53 2,70
Входной крутящий момент [Нм / фунт-фут] 625/460 740/545 860/635

Механические коробки передач не требуют относительно простой механики 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 автоматическая коробка передач 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!

Безмуфтовая механическая коробка передач и IMT: как это работает?

Что такое безмуфтовая механическая коробка передач или IMT?

Безмуфтовая механическая коробка передач - это коробка передач или система трансмиссии нового поколения, разработанная производителями автомобилей. Hyundai Motors называет это механической коробкой передач без сцепления, а Kia Motors - IMT.Однако оба работают по одному и тому же принципу. Термин IMT означает интеллектуальную ручную передачу. По заявлению Kia Motors, эта система не является AMT. IMT отличается от традиционных автоматических механических коробок передач (AMT), используемых в последнее время. Однако это не первая в своем роде технология. Еще в конце 90-х годов шведская автомобилестроительная компания Saab разработала похожую систему. Saab 900 оснащался трансмиссией Sensonic, а также имел рычаг ручного переключения без педали сцепления. Saab 9000 даже имел джойстик вместо руля.Однако он намного опередил свое время, и ни один из них не материализовался.

Безмуфтовая механическая коробка передач IMT

По сути, система сочетает в себе преимущества механической и автоматической коробок передач. В отличие от обычной конструкции, автомобиль с безмуфтовой механической коробкой передач вообще не имеет педали сцепления. IMT такая же, как и любая другая автоматическая коробка передач, но без педали сцепления. Эта система позволяет водителю переключать передачи вручную, но без использования педали сцепления. В системе есть ручной рычаг переключения передач или рычаг переключения передач.Чтобы включить передачу обычной конструкции, водителю обычно приходится нажимать на сцепление. А затем он переводил рычаг переключения передач на желаемую передачу. Однако в безмуфтовой механической коробке передач педали сцепления нет. В результате ваша левая ступня остается на полу. Педаль сцепления не нажимается. Вам нужно только переключать передачи с помощью рычага, как обычно.

Как работает IMT?

В IMT Hyundai использует функцию переключения передач трансмиссии (TGS), которая имеет рычаг с датчиком намерения.Когда водитель касается датчика намерения, расположенного на рычаге переключения передач, блок управления трансмиссией получает сигнал о том, что водитель желает переключить передачу. Это включает гидравлический привод для приведения в действие сцепления. Трубка сцепления управляет концентрическим рабочим цилиндром (CSC). CSC использует давление, создаваемое приводом, для управления сцеплением и нажимным диском, который включает и выключает сцепление. С помощью этой новой системы IMT водитель может переключать передачи, не нажимая на педаль сцепления механически.

Руководство без сцепления Конструкция трансмиссии:

Эта система будет иметь традиционный рычаг переключения передач H-образной формы, как и механическая коробка передач. Однако у него не будет педали сцепления, хотя будут педали тормоза и акселератора. Эта система полностью исключает педаль сцепления. В безмуфтовой механической коробке передач используются различные датчики, которые контролируют частоту вращения двигателя, а также положение рычага переключения передач и автоматически включают сцепление при необходимости. Согласно Kia Motors, система работает без сцепления, что означает отсутствие педали сцепления.Однако это не обязательно без самого механизма сцепления. Только педаль сцепления отсутствует в пространстве для ног водителя. Механическое сцепление в трансмиссии по-прежнему существует внутри. Однако он управляется электронным способом, а не вручную.

Преимущества IMT:

Безмуфтовая механическая коробка передач или интеллектуальная механическая коробка передач

помогает снизить нагрузку на левую ногу водителя, особенно в условиях интенсивного движения. Страстные водители могут наслаждаться вождением автомобиля с механической коробкой передач и переключать передачи, ощущая себя как ручная коробка передач.Они также могут водить машину, не беспокоясь о том, чтобы нажимать на педаль сцепления левой ногой. Кроме того, по заявлению Kia, система обеспечит очень высокую топливную экономичность.

Интеллектуальная механическая коробка передач (IMT)
  1. Поскольку педаль сцепления НЕТ, вам не нужно нажимать сцепление вручную. Система делает это автоматически.
  2. Итак, вам просто нужно использовать педали тормоза и акселератора.
  3. Даже если вы остановитесь, система продолжит работу двигателя без каких-либо дополнительных действий.
  4. С безмуфтовой механической коробкой передач срок службы сцепления будет примерно таким же. Однако это зависит от вашего стиля вождения (средний или агрессивный) и условий вождения (стоп-энд-гай) и т. Д.
  5. С помощью функции помощи при трогании с подъема вы сможете без проблем трогаться с места на склоне.
  6. В нормальных условиях вождения переключение передач должно быть таким же быстрым, как и при использовании обычной механической коробки передач.

Изображения предоставлены Hyundai, Kia

Что такое умная механическая коробка передач?

Hyundai только что опубликовал подробную информацию о новом варианте коробки передач для Venue.Эта коробка передач, продаваемая как iMT или «интеллектуальная механическая коробка передач», несомненно, вызвала большое любопытство и вызвала множество вопросов. Что ж, у нас есть ответы.

Что такое iMT?

Проще говоря, iMT - это «бесконтактное руководство». Да, по сути, это обычная механическая коробка передач, но без педали сцепления.

Чем iMT отличается от AMT?

В то время как автоматическая механическая коробка передач (AMT) и iMT являются обычными механическими коробками передач, в AMT исполнительные механизмы и двигатели переключают передачи и управляют сцеплением за вас.Таким образом, в работе он полностью автоматический. Программное обеспечение, конечно же, определяет, когда и как происходят изменения.

С другой стороны, в iMT программное обеспечение и исполнительные механизмы управляют только сцеплением, в то время как вам нужно вручную переключать передачи. По сути, iMT находится где-то посередине между обычной механической коробкой передач и AMT.

Каковы преимущества iMT?

Таким образом, вы полностью контролируете, на какой передаче находится ваш автомобиль, и вам не нужно полагаться на программное обеспечение, которое все исправит.Таким образом, в таких ситуациях, как спуск по склону или обгон, вы полностью контролируете коробку передач и знаете, что автомобиль вас не догадывает. И это, конечно же, без головной боли при работе со сцеплением.

Еще одно преимущество заключается в том, что при использовании меньшего количества деталей, чем в AMT (поскольку отсутствуют приводы для требуемых шестерен), стоимость iMT также ближе к стоимости обычного руководства.

Разве AMT в ручном режиме не делает то же самое?

Да, это будет.Однако, поскольку iMT использует ту же схему переключения передач, что и стандартная механическая коробка передач, она будет вам знакома и поможет отслеживать передачу, на которой вы находитесь; программное обеспечение не будет переключать передачи само по себе, так что вы всегда все под контролем. В AMT или обычном автомобиле вы можете потерять из виду передачи при ручном переключении с помощью плюсово-минусового рычага или подрулевых переключателей, особенно если программное обеспечение переключения передач второе угадает вас и переключает автоматически.

Как мне водить? Нужно ли при переключении передач снимать педаль акселератора?

Нет, вам не нужно отрывать акселератор при переключении передач, но, как и AMT, это поможет сгладить ситуацию, если вы это сделаете.Вы водите его как руководство; переключайте передачи, когда вам нужно. Однако педали сцепления нет, а это значит, что если вы привыкли к механической коробке передач, вам нужно будет привыкнуть, что левая нога остается неподвижной при переключении передач.

Это что-то новенькое? Hyundai первый с этим?

Не совсем. Во всем мире руководства по эксплуатации без сцепления существуют уже некоторое время. У Ferrari был такой на Mondial в конце 80-х - начале 90-х, где компания хотела предоставить удовольствие от переключения передач через свою знаменитую коробку передач, но без необходимости использовать тяжелое сцепление.

В Индии Hero Honda выпустила версию своего мопеда Street Step-Thru с аналогичной системой. Для автомобилей также существуют комплекты без сцепления на вторичном рынке. Возможно, вы видели их рекламу в старых выпусках Autocar India.

Интересно, что Kia также анонсировала ту же систему для своего будущего Sonet еще на выставке Expo в этом году. Тем не менее, Venue с iMT , вероятно, станет первым, кто выйдет на рынок.

Может ли iMT переключать передачи автоматически?

Не в случае с устройством Hyundai.Но есть и другие коробки передач, которые делают это. Таким образом, вы можете переключать передачи самостоятельно и полностью контролировать ситуацию или, если хотите, просто оставить это полностью системе. Обычно есть переключатель на рычаге переключения передач или приборной панели, который позволяет вам контролировать это.

Есть ли недостатки у iMT?

Да. Как и в случае AMT, переключение передач не такое плавное, поскольку в системе используется одно сцепление, которое должно регулироваться исполнительным механизмом. Кстати, здесь появляется автоматическая коробка передач с двойным сцеплением - в принципе, она похожа на обычную механическую коробку передач, но поставляется с двумя сцеплениями для более быстрого и плавного переключения передач.

Так чем же коробка с двойным сцеплением отличается от других автобоксов?

Как мы уже говорили выше, автоматическая коробка передач с двойным сцеплением работает по тому же принципу, что и обычная механическая коробка передач. Тем не менее, он имеет два сцепления и входной вал - один обрабатывает все нечетные передачи, а другой - четные - таким образом, когда одна передача включена и ее муфта передает мощность на колеса, другая муфта уже готова к включению следующей, предварительно выбранной. механизм. Пока одно сцепление выключается, другое уже включается.Таким образом, переключение происходит быстро и плавно.

Традиционные автомобильные коробки передач, часто называемые преобразователями крутящего момента, и вариаторы, с другой стороны, полностью различаются по конструкции. В то время как механическая коробка передач, iMT, AMT и DCT, используют косозубые шестерни на входном и выходном валах с механической муфтой, в традиционной автоматической коробке передач используется совершенно другая конструкция, называемая планетарной системой передач, и гидравлическая муфта, называемая гидравлической муфтой или более. точнее, в автомобильном корпусе - преобразователь крутящего момента.Сцепление, являющееся гидравлическим устройством, гарантирует, что двигатель не заглохнет, когда автомобиль неподвижен.

Вариатор, опять же, совсем другое дело. Он использует два конуса (входной и выходной) с ремнем, соединяющим их. Путем перемещения ремня через конусы переменного диаметра достигаются различные «эффективные передаточные числа». Для вариаторов сцепления используют либо гидравлическую муфту, либо даже центробежное сцепление.

Гидравлическая муфта-гидротрансформатор / преобразователь крутящего момента
Объяснение редукторов
Руководство iMT AMT Двойное сцепление CVT Традиционный AT
Входной и выходной вал коробки передач Входной и выходной вал и выходной вал Два входных и один выходной вал Двойные конусы Планетарные шестерни
Муфта Одиночная Одиночная Одиночная Двойная Гидравлическая муфта-гидротрансформатор /
Переключение передач Ручной Ручной Авто Авто Авто Авто
Работа сцепления Ручной Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто 39 Авто

См.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *