Ремонт коробки переключения передач (КПП)

Основными дефектами коробки передач являются:

• износ зубьев шестерен;
• поломка или выкрашивание зубьев;
• износ шлицев валов и шестерен;
• износ подшипников и мест их посадки;
• износ вилок, стопоров и замков;
• трещины картера.

Разборка коробки передач

Устранение отдельных дефектов коробки передач связано с ее частичной или полной разборкой. При разборке выполняют следующие основные операции:

1. отъединяют компрессор (при его наличии) от картера коробки передач;
2. снимают верхнюю крышку с механизмом переключения передач;
3. отвертывают болты, снимают переднюю крышку и извлекают ведущий вал с подшипником;
4. отвертывают заднюю крышку и извлекают ведомый вал с подшипником;
5. вынимают из картера коробки шестерни ведомого вала, ось и вилку включения заднего хода;
6. снимают стопорную пластину оси заднего хода и оси промежуточного вала и выбивают оси (у автомобилей ЗИС-5 и ЗИС-150 отвертывают крышки подшипников промежуточного вала);
7. вынимают из картера шестерни заднего хода и промежуточный вал или блок шестерен.

Ремонт зубьев шестерен, шлицев и валов

Зубья шестерен подвергаются нормальному износу в результате трения, а ускоренному — в результате неправильного ударного переключения передач, неполного зацепления зубьев, рывков или недоброкачественной смазки. При этом зубья скалываются, выкрашиваются, а иногда и ломаются.

Состояние зубьед контролируют внешним осмотром, шаблоном или измерением толщины их штангензубомером по начальной окружности шестерни.

Зубья шестерен, имеющие заусенцы и небольшую выработку, зачищают абразивными брусками (оселком). Шестерни, имеющие выкрошенные или сломанные зубья, заменяют новыми. Для получения правильного зацепления зубьев необходимо сопряженные шестерни (пару) заменять одновременно. Замена одной шестерни допускается при постановке не новой, а уже работавшей шестерни, которая но своему износу может быть допущена к дальнейшей эксплуатации.

При необходимости изношенные и выкрошенные зубья можно восстановить наплавкой металла с последующей термической и механической обработкой. Наплавку зубьев газовой сваркой производят сормайтом № 2 (твердый сплав) или стержнями, изготовленными из выбракованных шатунных болтов и клапанных пружин.

Рис. Установка шестерен при наплавке зубьев:
а — при наплавке торцевой поверхности; б — при наплавке боковой поверхности.

При наплавке торцевой поверхности зубьев производят следующие операции:

1. Устанавливают шестерню в ванну с водой так, чтобы зубья были погружены в воду на 1/3—1/2 своей длины (рис. а).
2. Нагревают поверхность зуба ацетилено-кислородной горелкой до потения (не доводя металл до плавления), наносят флюс (буру) и каплями наносят сормайт до заполнения изношенной части зуба. После наплавки всех изношенных поверхностей шестерню оставляют в ванне до остывания. При наплавке стержнями из шатунных болтов и клапанных пружин зубья закаливают путем опускания шестерни в ванну. Зачищают наплавленные зубья абразивным бруском.
3. При наплавке боковой поверхности зубьев шестерню помещают в ванну с водой на стержне вертикально (рис. б) и наплавляют второй зуб, считая от поверхности воды. Когда наплавленный зуб остынет до вишневого цвета, его погружают в воду поворотом шестерни, затем наплавляют следующий зуб и т.д.

По окончании наплавки всех зубьев их зачищают. Изношенные шлицы шестерен ремонтируют редко, так как шестерни выбраковываются обычно ранее из-за износа зубьев. Шлицы можно ремонтировать также наплавкой металла. Изношенные шлицы на валах иногда восстанавливают раздачей с последующей механической обработкой. Помимо износа шлицев, валы коробки передач могут иметь погнутость и изношенные места посадки шариковых и роликовых подшипников.

Вал проверяют на биение индикатором в центрах токарного станка.

Погнутый вал выправляют без нагрева под прессом.

Изношенные места посадки подшипников на валах восстанавливают наплавкой металла сваркой, хромированием, металлизацией или протачиванием шеек с последующей напрессовкой стальных втулок.

Ремонт механизма переключения передач

Дефектами деталей механизма переключения передач являются:

• погнутость или износ вилок;
• износ ползунов;
• износ замков и стопоров;
• износ рычага переключения передач.

Эти дефекты вызывают самопроизвольное выключение передач, одновременное включение двух передач, неполное зацепление шестерен и выход рычага из гнезда вилок.

При разборке механизма переключения коробки передач необходимо:

1. расшплинтовать и вывернуть болты крепления вилок;
2. вынуть ползун первой и второй передач, а также замок и стопор (остальные ползуны должны находиться в нейтральном положении);
3. удалить ползун заднего хода, стопор и замок;
4. вынуть ползун третьей и четвертой передач и его стопор;
5. отвернуть колпак или стопорный болт крышки и вынуть рычаг с пружиной вверх (автомобиль ГАЗ-51) или вниз (автомобиль ЗИС-150).

Погнутость вилки определяют на проверочной плите, а правят ее в холодном состоянии под прессом. После правки и вторичной проверки вилку тщательно осматривают и при обнаружении трещин заменяют новой.

Изношенные щечки вилки (охватывающие каретку шестерни) и гнездо для шарового конца рычага переключения передач восстанавливают, наплавляя металл сваркой. Наплавленные места обрабатывают на фрезерном станке.

Изношенные выемки на ползунах под стопоры и замки исправляют абразивным бруском. При этом необходимо следить, чтобы не был смещен центр выемки.

Изношенные шарики стопоров и замков, а также ослабевшие пружины заменяют.

Сборка и испытание коробки передач

Рис. Коробка передач автомобиля ГАЗ-51:
1 — распорная втулка; 2 и 6 — роликовый цилиндрический подшипник; 3 — ось блока шестерен; 4 — ведущий вал; 5 — крышка подшипника ведущего вала; 7 — задняя крышка ведомого вала; 3 — ведомый вал; 9 — фланец; 10 — шестерня спидометра; 11 — шариковый подшипник; 12 — стопорная пластинка; 13 — каретка с шестернями заднего хода.

При сборке четырехступенчатой коробки передач (автомобиль ГАЗ-51) необходимо:

1. опустить в картер коробки каретку с шестернями заднего хода 13 и вставить ее ось;
2. установить в блок шестерен роликовый цилиндрический подшипник 2, распорную втулку 1 и второй роликовый цилиндрический подшипник;
3. опустить блок шестерен в картер, пропустить ось 3 блока шестерен и закрепить ее стопорной пластинкой 12 вместе с осью заднего хода;
4. на ведущий вал 4 напрессовать шариковый подшипник и закрепить его стопорным кольцом;
5. вставить в гнездо картера упорное кольцо подшипника и установить ведущий вал;
6. надеть на ведущий вал крышку 5 подшипника с прокладкой и привернуть ее болтами к картеру;
7. установить в выточку ведущего вала роликовый цилиндрический подшипник 6 и вставить ведомый вал 8, на передний конец которого надеть упорное кольцо, а на задний — упорное кольцо, маслоотражатель, шариковый подшипник 11 и шестерню спидометра 10; при установке ведомого вала одновременно следует надевать на него каретки с шестернями первой и второй, третьей и четвертой передач;
8. установить прокладку и привернуть заднюю крышку 7 ведомого вала;
9. собрать механизм переключения передач (в обратной последовательности разборки), установить крышку с прокладкой на картер, вводя вилки в соответствующие каретки шестерен, и привернуть ее болтами к картеру.

Рис. Коробка передач автомобиля ЗИС-150:
1 — люк шестерни отбора мощности; 2 и 7 — гайки; 3 — упорная шайба; 4 и 6 — замочные шайбы; 5 — шестерня отбора мощности; 8 — шестерня четвертой передачи; 9 — муфта легкого включения четвертой и пятой передач; 10 — шестерня пятой передачи; 11 — шестерня третьей передачи; 12 — шестерня второй передачи с внутренними зубьями для третьей передачи; 13 — шестерня первой передачи и заднего хода; 14 — упорное кольцо шарикоподшипника; 15 — шестерня спидометра; 16 — роликовые цилиндрические подшипники; 17 — блок шестерен заднего хода; 18 — люк блока шестерен заднего хода.

При сборке пятиступенчатой коробки передач автомобиля ЗИС-150 надо:

1. установить в пазы промежуточного вала шпонки и напрессовать шестерни третьей и пятой передач, шестерню для коробки отбора мощности и шестерню постоянного зацепления с ведущим валом (шестерни первой, второй передач и заднего хода откованы с валом);
2. на передний конец промежуточного вала надеть упорную шайбу 3, роликовый цилиндрический подшипник, замочную шайбу 4, завернуть гайку 2 и отогнуть шайбу на гайку;
3. установить в картер наружное кольцо роликового подшипника;
4. опустить промежуточный вал в картер, на задний конец напрессовать шариковый подшипник с упорным кольцом, надеть замочную шайбу, завинтить гайку и отогнуть на нее шайбу;
5. приподнять промежуточный вал, установить его в гнезда картера и привернуть крышки с прокладками;
6. установить в блок шестерен заднего хода 17 два роликовых цилиндрических подшипника 16, вставить блок с левой стороны через люк 18 в картер большей шестерней вперед и пропустить ось, которую закрепить стопорной пластиной с болтом; привернуть крышку люка;
7. напрессовать на задний конец ведомого вала шариковый подшипник с упорным кольцом 14 и шестерню спидометра 15;
8. опустить в картер коробки шестерню первой передачи и заднего хода 13, второй и третьей передач 12 и пропустить через них ведомый вал; затем на вал надеть упорную шайбу, шестерню третьей передачи 11 (постоянного зацепления) венчиком назад, вставить в нее ролики (42 шт.), надеть упорную шайбу, шестерню пятой передачи 10 с бронзовой втулкой, зубчатую ступицу, муфту легкого включения 9, замочную шайбу 6, завернуть гайку 7 и отогнуть на нее шайбу. На переднюю шейку вала надеть упорное кольцо и роликовый цилиндрический подшипник;
9. напрессовать на ведущий вал шариковый подшипник с упорным кольцом, надеть замочную шайбу, завернуть гайку и отогнуть на нее шайбу;
10. вставить ведущий вал в гнездо картера, надеть крышку подшипника с прокладкой и привинтить ее болтами;
11. вставить ведомый вал в выточку ведущего вала и привинтить болтами заднюю крышку с прокладкой;
12. собрать механизм переключения передач, установить крышку с прокладкой на картер коробки, ввести вилки в каретки шестерен и привернуть крышку болтами.

Обкатка коробки передач

После ремонта деталей и сборки коробки передач ее обкатывают на стенде для приработки деталей и для определения легкости переключения шестерен, отсутствия шума, стуков, нагрева и течи масла.

Порядок обкатки следующий:

1. Устанавливают коробку передач на стенд, сообщают ведущему валу 1200—1500 оборотов в минуту и переключают передачи, работая на каждой передаче 2—3 мин.
2. Заливают в картер коробки передач масло до нормального уровня и проверяют работу коробки на всех передачах с нагрузкой в течение 30—40 мин.
3. После устранения выявленных дефектов заменяют смазку и промывают картер керосином.

Ремонт механической коробки передач

Ремонт механической коробки передач представляет собой достаточно трудоемкую процедуру, так как устройство современных автомобилей содержит множество подвижных деталей. Диагностирование ошибок и вышедших из строя элементов является первоначальным и одним из самых важных этапов при проведении такой процедуры, как ремонт МКПП. Финансовая сторона вопроса при проведении такого рода ремонта своими руками является решающим фактором, так как работа в специализированных сервисах по своей стоимости порою сравнима с приобретением нового или слегка подержанного агрегата.

Диагностирование и выявление неисправности

Для того чтобы эффективно произвести ремонт МКПП, необходимо выяснить причину неисправности. Устройство всех механических коробок передач (в отличие от автоматических, где используется несколько принципов конструкции) на большинстве современных автомобилей идентично, и поэтому процесс диагностики практически одинаков как для отечественных моделей, так и для иномарок. Поломки могут носить различный характер, непосредственно влияя на работоспособность механизма.

Передачи переключаются с большим трудом

Если ход рычага их переключения значительно затруднен, появились посторонние звуки при переключении (скрежет, вой, исходящий из моторного отсека), налицо явная неисправность механизмов переключения передач. При длительной эксплуатации и большом пробеге автомобиля подвижные части коробки подвергаются значительному механическому воздействию (работа под нагрузкой является ее естественным состоянием). Поэтому со временем подвижные части механизма изнашиваются, в результате чего происходит выход отдельных элементов из строя (фрикционы, синхронизаторы переключения передач).

Важно: тяжелые переключения передач могут быть связаны и со сцеплением автомобиля, поэтому необходимо проводить комплексную диагностику машины перед снятием коробки.

Появление посторонних шумов как на холостом ходу, так и при нагрузке на двигатель

При проявлении нехарактерных звуков (скрежет или шумная работа агрегата) необходимо в срочном порядке провести обследование мотора, так как это является одним из самых распространенных признаков поломки. Источником шума могут являться неисправности движущихся частей (подшипников, шестерен). К сожалению, такой вид поломки не зависит от пробега и может встречаться и на новых агрегатах. Ремонт МКПП в таком случае может повлечь значительные финансовые траты.

Подтеки масла на картере двигателя

Они могут являться непосредственным виновником прямой поломки агрегата. Масляное голодание – одна из самых распространенных причин поломки механической КПП. В устройстве коробки передач ввиду наличия множества подвижных частей используется специальная смазка. Зачастую многие автолюбители не забывают менять масло в моторе машины, а на уровень оного в КПП не обращают внимания. Это может привести в конечном счете к поломке коробки и дорогостоящему ремонту.

Важно: периодически (раз в 20–30 тысяч км пробега) необходимо проверять уровень масла в коробке передач и наличие подтеков на картере и защите двигателя.

Выключение передач

Такую причину именуют выбиванием рабочей передачи на нейтральную. Это вызвано дополнительным износом рабочих элементов в коробке и корзине сцепления автомобиля. Такая поломка грозит не только отсутствием комфорта при управлении автомобилем, но и безопасности передвижения.

Диагностирование проблем заключается не только во внешнем осмотре, но и разборке некоторых элементов. В большинстве случаев хватает внешнего осмотра при проявлении перечисленных типичных проблем. Лишь в редких случаях для диагностирования и выявления неисправности требуется разборка и демонтаж агрегата.

Проведение процедуры демонтажа и замены неисправной детали

Разборка и демонтаж механической коробки передач должны проводиться с соблюдением некоторых обязательных правил техники безопасности и правил демонтажа сложных агрегатов (к которым относится в том числе и коробка передач):

1. Так как трансмиссия является достаточно тяжелым агрегатом (особенно на автомобилях с мощными двигателями и большими размерами), при ее демонтаже необходимо быть осторожным. Лучше, если при разборке и снятии ее со штатного места владельца будет подстраховывать помощник. Часто используются балки с перекинутой цепью, так как при демонтаже в таком случае, следуя правилам рычагов, работа проводится намного легче. Для этого следует загнать машину моторным отсеком под балку и с помощью цепи поднять механическую коробку передач. Через балку перекидывается толстая цепь, а коробка снимается со штатных креплений (для этого часто приходится перемещать двигатель с его подушек) и с помощью стальных крюков поднимается на необходимый уровень. За счет оптимального распределения веса агрегата работа значительно облегчается.
2. Так как трансмиссия состоит из множества частей, запутаться при ее разборке проще простого. Поэтому, когда проводится ремонт, одним из важных правил является оптимальное складирование и раскладывание составных частей коробки передач в правильном порядке. При ее разборке следует раскладывать составные части и детали в порядке обратной сборки, дабы не возникло путаницы. Это поможет при будущем монтаже трансмиссии и установке коробки передач на штатное место.
3. Ремонт МКПП предполагает замену только неработоспособного элемента и никаких других. Так как агрегат достаточно сложный, и его диагностирование является трудоемкой задачей, сначала необходимо устранить именно выявленную неисправность и только после очередной сборки искать новую (при ее проявлении).

Резюме

Следуя простым правилам при проведении ремонтных работ, достаточно просто провести ремонт механических коробок передач, конечно, при наличии специальных знаний в автомеханике и достаточного инструментария.