Устройство коробки переключения передач

Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.
Устройство механической коробки передач (кликабельно). Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

Устройство механической коробки передач

Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер. Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

• картера;
• первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
• рычага переключения.

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Виды механических КПП

По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:

Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.

По количеству валов МКПП подразделяются на:

• двухвальные, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
• трехвальные, устанавливаемые на легковые заднеприводные, а также на грузовые автомобили.

Принцип работы МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестеренками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.

Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Преимущества и недостатки МКПП

Как пользоваться механической коробкой

Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

• выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
• при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
• при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

• отпустить педаль газа;
• левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
• рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
• аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

Заключение

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%. Связано это в первую очередь с комфортом во время вождения — при использовании АКПП он несомненно выше. Механическая КПП имеет самый простой принцип работы. Из-за этого она дешевле и экономичнее. МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

Как ездить на механике: Десять простых шагов

Как ездить на механической коробке.

В Соединенных Штатах Америки доля проданных новых автомобилей с механической коробкой передач составляет всего лишь 6%. Поэтому для многих Американских водителей управление автомобилем с механической трансмиссией вызывает большие трудности. Так многие водители в США и не только привыкли управлять транспортными средствами с автоматической АКПП. В нашей стране доля продаваемых машин с механической МКПП пока что немного больше, чем с автоматической коробкой, хотя вождение автомобиля с механической трансмиссией вызывает у многих водителей определенные сложности. Уважаемые автомобилисты, наше интернет-издание подготовило для всех автолюбителей так называемую инструкцию и небольшое пособие к ней, которое поможет (надеемся) водителям узнать, как надо ездить на машине с механической коробкой передач.

Автомобили с механической трансмиссией (МКПП), как правило, стоят дешевле машин с АКПП. Но вождение транспортного средства с этой коробкой передач позволит Вам не только сэкономить деньги при его покупке, но и откроет еще для Вас (каждого водителя) совершенно новый мир автовождения.

Отметим следующее, что многие мощные спортивные автомобили по-прежнему оснащаются механическими коробками передач. И при покупке даже недорогого и не совсем мощного автомобиля в значительной степени позволяет вам сократить определенные затраты на топливо, так как данная машина, оснащенная МКПП, расходует гораздо меньше горючего, чем автомобиль оборудованный автоматической коробкой.

Какие еще имеются преимущества у автомобиля с механической трансмиссией перед авто оборудованными автоматическими коробками передач? Считается, что такая МКПП намного надежнее АКПП и к тому же стоимость ремонта механики бывает всегда меньше, чем относительно ремонт сложного автомата.

Плюс к этому, управление автомобилем с механической трансмиссией в зимнее время намного безопаснее, чем автомашиной с автоматической коробкой передач.

Шаг первый: Для чего нужны передачи в МКПП?

Механическая коробка передач требует от водителя самостоятельного переключения скоростей. Большинство автомобилей с МКПП имеют 4 или 5 скоростей передач и плюс одна задняя скорость. Чтобы освоить и привыкнуть к тому, где какая скорость передач находится а также для чего каждая из них нужна, Вам уважаемые автолюбители необходимо знать следующее:

Что такое педаль сцепления. При нажатии на эту педаль специальный механизм установленный в коробке дает возможность с помощью ручки переключения скоростей включить необходимую вам передачу. Помните о том, что переключать коробку передач можно только при нажатии на педаль сцепления и когда она выжата (нажата) полностью до конца.

Нейтральная передача в механической коробке на самом деле обозначает следующее, что крутящий момент поступаемый от двигателя в этот момент передаваться на колеса не будет. При работающем двигателе и при включенной нейтральной передаче, если нажать на педаль газа, машина по-прежнему будет стоять и не тронется с места. При включенной нейтральной передаче Вы можете включать из этого положения любую скорость, в том числе и заднюю передачу.

Для большинства автомобилей с механикой 2-ая передача является так сказать, рабочей лошадкой, так как первая передача в автомобиле предназначена в основном для трогания с места. Эта вторая передача поможет Вам, к примеру, спуститься на автомобиле с крутого склона или поможет передвигаться в автомобильной пробке.

Задняя передача в данном автотранспорте с МКПП несколько отличается от других скоростей. Эта скорость в них получила немного больший диапазон работы, чем первая передача. Например, на задней скорости Вы можете разогнаться быстрее, чем на той-же 1-ой передаче (скорости). Но, надо помнить о том, что задняя передача не «любит» когда автомобиль в этом режиме едет очень долго, так как это может привести к выходу из строя механизма коробки передач.

Так что друзья запомните, задняя передача является не способом основного передвижения на машине.

Педаль газа в машине позволяет использовать максимальный крутящий момент двигателя установленный для каждой скорости. Разгоняясь на автомобиле, оборудованного механической трансмиссией, Вы чувствуете своей рукой каждую скорость, что дает каждому из водителей неповторимые ощущения драйва и лучший контроль над машиной.

Шаг второй: Освойте расположение скоростей передач

Прежде чем научиться ездить на механике необходимо освоить расположение каждой скорости передач, которые обозначаются на ручке переключения. Ведь не будете же Вы во время движения автомобиля каждый раз смотреть на ручку переключения, где какая скорость расположена?! Помните о том, что для идеального переключения передач необходимо полностью выжимать (нажимать) педаль сцепления, иначе каждая из скоростей будет включаться с характерным скрежетом или с хрустом, что в дальнейшем может привести к поломке трансмиссии.

Если Вы водитель-новичок, то советуем вам сначала посмотреть со стороны переднего пассажирского сиденья, как другой более опытный водитель синхронно нажимает педаль сцепления и переключает скорости. Обратите свое внимание на максимальную скорость автомобиля на каждой передаче.

Самое первое время, даже изучив месторасположение каждой скорости Вы все- равно будете мысленно вспоминать, где находится та или иная передача. Со временем Вы перестанете каждый раз думать о переключении передач и будете это делать на бессознательном и автоматическом уровне (машинально). Все дело в самой привычке. Так что друзья, если у вас не будет на самом начальном этапе идеального навыка управления автомобилем с МКПП, то не расстраивайтесь по этому поводу и не впадайте в отчаяние. Быстрота переключения передач и многое чего другое к Вам придет по мере накопления опыта вождения.

Еще одна проблема любого водителя-новичка, который управляет автомобилем с механической коробкой передач — это его незнание, когда и какую скорость необходимо включать. Чтобы знать для себя, правильная ли передача включена при определенной скорости движения машины советуем Вам ориентироваться на звук самого двигателя.

Если обороты двигателя очень низкие и автомобиль не разгоняется, то это означает, что Вы включили повышенную передачу и вам необходимо перейти на более низкую передачу.

Если же обороты двигателя слишком большие, то Вам необходимо в этом случае включить более высокую (повышенную) скорость-передачу, чтобы разгрузить тем самым коробку передач.

Если Ваш автомобиль оборудован тахометром, то чтобы понять для себя, когда необходимо переключать скорость(ти), старайтесь ориентироваться количеством оборотов двигателя. Несмотря на то, что каждая марка и модель автомобиля с механической коробкой требует разного порядка переключения передач, в основном каждую передачу можно переключать в машине при достижении двигателем 3000 тыс. оборотов в минуту. Также Вы можете ориентироваться и по спидометру, чтобы знать, когда вам необходимо переключить скорость передачи.

К примеру, переключайте скорость каждые 25 км/час (1-я передача от 1 — до 25 км в час, 2-ая передача от 25 — до 50 км в час, 3-ья передача от 50 — до 70 км в час, ну и т.д.). Помните о том, что это всего лишь общее правило переключения передач в механической коробке. И, чем мощнее будет Ваш автомобиль, тем эти значения будут отклоняться в сторону их увеличения.

Шаг третий: Запуск (пуск) двигателя

Поставьте ручку переключения передач в нейтральное положение не забыв предварительно нажать на педаль сцепления, прежде чем завести мотор машины. Не переключайте передачи без нажатой педали, так как это может привести к выходу из строя МКПП. Запустив двигатель прогрейте его до рабочей температуры. Если Вы прогреваете автомобиль в зимнее время, то первые несколько минут такого прогрева не отпускайте педаль сцепления после включения нейтральной передачи. Это позволит Вам намного быстрее прогреть замершее масло в коробке.

Внимание. Не запускайте двигатель автомашины при включенной передаче. Это приведет к неконтролируемому движению машины, что может привести к ДТП.

Шаг четвертый: Правильно используйте педаль сцепления

Так называемое сцепление представляет собой механизм, который помогает вам плавно переключать скорости передач. Всегда выжимайте сцепление до конца. Если во время движения Вы переключите передачу при этом не до конца выжав сцепление, то Вы услышите в коробке передач скрежет или хруст. Старайтесь этого избегать, чтобы не повредить коробку.

Также необходимо помнить, что левая нога должна нажимать только педаль сцепления, а правая нога — только педаль газа и педаль тормоза.

Первое время Вам будет тяжело идеально отпускать сцепление после переключения скорости. К этому надо будет привыкнуть. Если Вы испытываете определенные проблемы с этим делом, то советуем Вам после переключения передачи отпускать сцепление медленно, чтобы почувствовать момент начала передачи крутящего момента от двигателя на колеса.

Избегайте ненужных ускорений автомобиля когда педаль сцепления нажата не до конца. Не вырабатывайте у себя привычку оставлять педаль сцепления нажатой более чем на 2 секунды (даже на светофорах старайтесь использовать нейтральную скорость).

Многие водители-новички испытывают у себя проблему с очень быстрым отпусканием педали сцепления. Не расстраивайтесь друзья, если у вас не все получается. Со временем Вы привыкните и будете не замечать, как скоординированно переключаете передачи скорости. Помните о том, что трудности с этим испытывают все начинающие водители. Как только Вы начнете почаще ездить на машине в плотном городском трафике, то быстро наберете нужного вам опыта.

Шаг пятый: Слаженные скоординированные действия

Что такое ручка (рычаг) переключения передач? Это Ваша дверь в мир драйва, ускорения и особого восприятия автомобиля. Но для того чтобы в полной мере почувствовать это истинное удовольствие от управления автомашиной с механикой, Вам необходимы слаженные и скоординированные действия. В качестве примера для 1-ой и 2-ой скорости приведем для вас все ваши действия, которые со временем Вы должны довести до автоматизма.

Выжмите педаль сцепления до конца. Переключите ручку скоростей на первую скорость. Начинайте медленно отпускать педаль сцепления и одновременно с этим плавно и медленно нажимайте на педаль газа. Доведя педаль сцепления где-то до середины, Вы сами почувствуете, что крутящий момент начал полностью передаваться на колеса автомобиля. Отпустив плавно педаль сцепления до конца разгоняйтесь до скорости 25 км/час. Далее Вам необходимо перейти на вторую (следующую) передачу. Для этого опять выжмите сцепление до конца и переключите скорость на вторую передачу, после чего плавно, отпуская педаль сцепления, медленно прибавляйте газ.

Шаг шестой: Дауншифтинг

Дауншифтинг — это метод переключения низших передач автомобиля при замедлении. Как Вы будете переключать передачи при снижении скорости и как будет работать автоматическая коробка передач при замедлении транспортного средства, все это имеет огромную разницу. Переключение на пониженную скорость поможет Вам господа не только замедлить автомобиль, но и позволит вам включить именно ту нужную скорость, которая на данный момент действительна необходима.

Дауншифтинг поможет как в плохую скользкую погоду в летнее время, так и в зимнее время, не прибегать к непосредственному торможению с помощью педали тормоза в случае если Вам необходимо снизить скорость, что делает передвижение на автомобиле с механикой более безопасным, по сравнению с автомобилем оборудованным автоматической трансмиссией.

Вот пример, как можно с помощью дауншифтинга остановить автомобиль движущийся со скоростью 70 км/час до полной его отановки:

— Нажмите педаль сцепления и переключите коробку на 3-ю передачу переместив правую ногу с педали газа на тормоз.

— Чтобы избежать высоких оборотов медленно отпустите педаль сцепления.

— Прежде чем остановиться, выжмите еще раз педаль сцепления.

— Не включайте в качестве пониженной передачи первую скорость.

Этот метод остановки позволит Вам остановиться намного быстрее и безопаснее, чем при торможении одной педалью тормоза .

Шаг седьмой: Задняя скорость

Будьте друзья осторожны при переключении задней передачи автомобиля. При неправильном ее включении рычаг переключения передач может выскочить. Никогда не пробуйте включать заднюю скорость пока автомобиль полностью не остановится. На некоторых моделях машин, для того чтобы включить заднюю скорость необходимо сначала нажать сверху на ручку переключения передач (как-бы немного ее утопить во внутрь).

Помните о том, что задняя передача имеет высокий диапазон работы, поэтому будьте предельно осторожны и не нажимайте сильно на педаль газа, так как автомобиль может быстро набрать опасную в этом случае скорость.

Шаг восьмой: Движение на холме

Как правило, большинство автомобильных дорог не имеют ровную плоскость из-за рельефа самой местности. Поэтому останавливаясь на дороге во многих местах автомобиль без тормоза начинает по-немногу скатываться назад. Трогаться на машине на дороге с наклонной плоскостью намного сложнее, чем на обычной ровной местности. Чтобы идеально научиться трогаться на горке Вам необходимо закрепить свои навыки следующим упражнением.

Встаньте на дороге с наклонной плоскостью поставив предварительно автомобиль на ручной стояночный тормоз («ручник»), далее включите нейтральную передачу. Теперь Ваша задача следующая, отпустить ручник и включить первую передачу не забыв при этом выжать педаль сцепления, затем стоя на машине на горке постепенно тронуться с места плавно отпуская сцепление и одновременно нажимая на педаль газа. В какой-то момент Вы сами почувствуете, что автомобиль перестал отъезжать (съезжать) назад. Именно в таком положение Вы можете держать свой автомобиль на склоне или на холме без тормоза.

Шаг девятый: Парковка

Оставляя автомобиль на парковке, после того как заглушили мотор, Вам необходимо выжать (нажать) педаль сцепления и включить первую передачу. Таким образом Вы обезопасите свой автомобиль от скатывания в ваше отсутствие. Также, для пущей надежности вам необходимо поднять рычаг стояночного тормоза вверх (или нажать на кнопку, если ручник электронный). Главное помнить, что вернувшись назад к машине перед тем как завести автомобиль, Вы должны обязательно переключить выставленную передачу в нейтральное положение.

Шаг десятый: Практика

Все действия по-началу и на первых порах будут Вам казаться очень сложными и тяжелыми. Но это друзья все естественно. В процессе эксплуатации автомашины ваш опыт будет постепенно расти и прибавляться. Помните главное о том, чем больше будет практики и опыта вождения, тем больше Вы для себя приобретаете. Если после получения прав Вы все еще боитесь садиться за руль автомобиля, то делайте почаще самостоятельные тренировки вождения на любой из площадок, где отсутствуют или почти нет других автомобилей. Таким образом Вы постепенно приобретете нужную уверенность в управлении автомашиной.

Как только Вы станете смелее, мы советуем Вам в ранее утреннее или ночное время попрактиковаться в реальных дорожных условиях своего населенного пункта. Изучите все имеющиеся вокруге дороги, особенно те, где Вы предполагаете ездить на автомобиле чаще всего. Отсутствие машин в это время придаст Вам нужную уверенность.

Многие из автолюбителей бояться управлять автомобилем оборудованным механикой. Некоторые напрямую заявляют, что это не комфортно и несовременно. Не слушайте друзья никого. Механическая коробка передач несмотря на устаревшие технологии остается одной из самых надежных трансмиссий в мировой автопромышленности.

Да, безусловно, в некоторых моментах механика несколько снижает тот комфорт вождения, но зато за это Вы будете вознаграждены гораздо большим контролем над автомобилем, а также повышенной мощностью, лучшей топливной экономичностью, дешевой стоимостью обслуживания и не дорогим ремонтом (по сравнению с АКПП), а еще ценным жизненным опытом и мастерством вождения, которое позволит Вам управлять практически любым транспортным средством выпускающимся в мире.