Конструкция коробки передач схема устройства механической КПП

Назначение МКПП

Еще несколько десятилетий назад каждое транспортное средство оснащалась механической коробкой передач. Сегодня автомобиль может быть наделен и другим агрегатом, но от этого его назначение не меняется. Всё дело в том, что силовой агрегат машины способен работать только в ограниченном и сравнительно небольшом диапазоне оборотов. В начале движения и с последующим развитием скорости транспортного средства увеличивается частота обращения колёс.

При небольшой скорости движения необходимы более высокие обороты двигателя, чтобы создать необходимое усилие и сдвинуть машину с места. С набранной скоростью машина не нуждается в высоких оборотах, следовательно, для поддержания динамики движения хватает небольшой мощности и низких оборотов. Но уже обратная ситуация, когда транспортное средство движется в гору или развивает скорость, преодолевая аэродинамическое сопротивление.

С учетом всего вышесказанного, следует, что автомобиль нуждается в передаче вращения с двигателя на колёса с определенным передаточным числом, которое может меняться в зависимости от условий и режима движения машины. Выбрать одно определенное передаточное число можно, но с технической точки зрения нерационально.

Механическая коробка для начинающих

Эксплуатация механической коробки является сложной задачей для «чайников», как часто называют начинающих водителей. Необходимо контролировать обороты двигателя, переключать скорости, при этом не терять концентрации и следить за дорогой.

Для управления механической коробкой необходимо:

  • запомнить алгоритм переключения передач;
  • контролировать значения скорости и оборотов визуальным методом (по приборам);
  • нажатие и отпускание педали сцепления выполняется плавно и до упора.

Если у водителя нет уверенности в своих силах, то рекомендуется потренироваться в управлении на свободной площадке. Постепенно человек начинает распознавать моменты переключения передач на слух. После этого для него не возникает трудностей при эксплуатации механической трансмиссии.

Трехвальная КПП

Для автомобилей с двигателями объемом 1,2-2,0 л производители рекомендуют выдерживать скорости на передачах:

  • первая — трогание с места и движение до скорости 20-30 км/час;
  • вторая — разгон до 30-40 км/час;
  • третья — движение со скоростью до 40-60 км/час;
  • четвертая — 60-80 км/час;
  • пятая — быстрее 80 км/час.

Значения указаны для движения по дороге с твердым покрытием. При эксплуатации автомобиля по бездорожью или скользкой трассе значения скоростей будут иными. Кроме того, для интенсивного разгона скорость на передаче может превышаться.

Пример графика скоростных диапазонов механической трансмиссии

Двигатели современных автомобилей не позволяют раскрутить коленчатый вал свыше допустимых оборотов, поскольку оборудованы электронным ограничителем.

Рекомендации со скоростными режимами движения на каждой передаче приведены в инструкции по эксплуатации автомобиля. В период обкатки возможно снижение показателей, необходимое для приработки деталей.

Подробный алгоритм переключения скоростей выглядит следующим образом:

  1. Быстрым и плавным движением левой ноги выжать педаль сцепления до упора. Педаль газа при этом отпущена.
  2. В момент достижения педалью сцепления низшей точки перевести рычаг выбора передачи в желаемую точку.
  3. Плавно отпустить педаль сцепления, одновременно немного прибавляя обороты правой ногой. Этот пункт позволяет компенсировать снижение скорости транспортного средства за время переключения.
  4. Добавить газ для достижения желаемой скорости.
Читать далее:  ВАЗ 21074 инжектор - схема электрооборудования с описанием неисправности электросхемы

Неточности, которые допускают начинающие водители при работе с механической коробкой:

  1. Сложности с троганием. Малоопытный водитель не может определить момент начала функционирования сцепления и работает им слишком быстро или медленно. Из-за этого мотор либо глохнет, либо подгорают фрикционные накладки сцепления.
  2. Отсутствие слухового определения числа оборотов. Новичок продолжает ехать на повышенной частоте вращения, вместо того чтобы перейти на другую передачу. Или наоборот, не чувствует снижения оборотов мотора, продолжая попытки разгона на повышенной скорости. В обоих случаях двигатель подвергается сильным нагрузкам, снижающим ресурс. Кроме того, повышается расход топлива.
  3. Попытки тронуться с места на повышенной передаче. Теоретически, опытный водитель может поехать с места со 2-й или 3-й передачи.
  4. Удержание левой ноги на педали сцепления. Из-за этого устает ступня, постоянно находящаяся в напряжении. Немного поджатая педаль частично отключает сцепление, увеличивая его пробуксовку и износ.
  5. При переключении левая рука неопытного водителя смещает руль в сторону, отклоняя авто от движения по выбранной траектории.

Конструкция коробки передач схема устройства механической КПП

В процессе движения автовладельцу необходимо распознавать число оборотов двигателя на слух. Помощником малоопытным водителям является тахометр. При эксплуатации бензинового двигателя рекомендованный диапазон оборотов лежит в пределах 2-3 тыс. об/мин, для дизеля — 1,5-2,5 тыс. об/мин.

Сцепление

Механическую коробку передач невозможно представить без сцепления. Этот механизм создан с целью «мягкого» соединения двигателя с ведущими колесами. Конструктивно состоит из пары дисков: один соединим с силовой установкой машины, а второй с колесами. Выжимая педаль сцепления, водитель разводит диски сцепления, в результате чего между ними образуется небольшой промежуток.

Если в самом начале движения резко бросить педаль сцепления, двигатель может заглохнуть. Происходит это в силу того, что ведомый диск с большой силой прижимается к маховику, происходит затормаживание последнего, вплоть до того, что мотор останавливается. Педаль сцепления необходимо отпускать плавно, что часто вызывает трудности у начинающих водителей.

Преимущества МКПП

Основные плюсы коробок с ручным переключением:

  1. Низкая стоимость узла, обеспечивающая уменьшение цены автомобиля.
  2. Из-за отсутствия дополнительного оборудования вес механической трансмиссии ниже, чем у автомата.
  3. Низкие потери при передаче.
  4. Не требует дополнительного охлаждения. Существуют автомобили с механической коробкой, оборудованные небольшим радиатором для охлаждения масла.
  5. Пониженный расход топлива и улучшенная динамика. Эти преимущества утрачены механическими коробками после появления многоступенчатых автоматических трансмиссий с двумя сцеплениями. Микропроцессорное управление таких коробок позволяет выбирать оптимальные обороты двигателя, что приводит к улучшению топливной экономичности.
  6. Простота устройства механической коробки передач. Даже в самых современных МКПП имеется немного электронных компонентов.
  7. Надежность в эксплуатации.
  8. Для работы трансмиссии не требуются специальные жидкости. Достаточно регулярно менять масло на рекомендованное производителем.
  9. Возможность самостоятельного выбора передачи для конкретных дорожных условий. Преимущество сошло на нет после начала производства автоматических коробок с возможностью ручного переключения.
  10. Автомобиль с механикой можно буксировать на большое расстояние, а также запускать двигатель «с толкача».
  11. Возможно использование двигателя в качестве дополнительного тормоза при стоянке.
Читать далее:  Активное рулевое управление AFS устройство и принцип работы

Подобно любому узлу автомобиля, ручная коробка не лишена недостатков:

  1. Сложное управление, подразумевающее одновременные манипуляции педалью сцепления и рычагом переключения.
  2. Необходимость контроля режима работы мотора. Только в этом случае удается обеспечить динамичный разгон и паспортные показатели расхода топлива.
  3. При неаккуратном обращении есть риск поломки сцепления или шестерен коробки передач.
  4. Риск «перекрутить» коленчатый вал двигателя, включив неправильную передачу.
  5. Разрывы потока мощности в моменты переключения.
  6. Утомительное управление коробкой при езде в пробках. Водителю постоянно приходится переключать передачи.
  7. Ступенчатое изменение передаточного отношения и ограниченное число скоростей. Из-за этого не всегда удается найти оптимальный режим работы двигателя. На современных автомобилях применяются электронные системы, подсказывающие водителю момент переключения скорости.

Недостатки механических коробок передач чувствительны только для начинающих или малоопытных водителей.

Механическая коробка является не единственным, но самым распространенным типом КПП.
У нее есть как очевидные достоинства, так и явные недостатки, которых все же гораздо меньше.

Ремонт коробки передач достаточно сложная процедура и доверить её стоит лишь специалисту.

Так, преимуществами МКПП можно назвать:

  • минимальную стоимость и массу;
  • хорошую динамику разгона;
  • простоту и понятность конструкции;
  • надежность;
  • дешевизну в обслуживании.

Механическая ступенчатая коробка передач жестко подключает силовой агрегат к ведущей паре,
что позволяет достичь максимальной эффективности езды на гололедице и в условиях бездорожья.
Кроме того, механическая коробка передач может полностью разъединяться с двигателем,
что позволяет запускать автомобиль с применением внешнего усилия (буксирование, толкание) без ограничений.

Но есть у данной системы и определенные недостатки, среди которых:

  • необходимость постоянно переключать передачи, что утомляет при продолжительном нахождении за рулем;
  • продолжительная выработка навыков правильного переключения передач;
  • только ступенчатое изменение передаточных чисел;
  • относительно невысокий ресурс сцепления.

По этим причинам сегодня коробка механика является основной,
но не единственной востребованной системой переключения скоростей.

  1. Стоимость МКПП существенно ниже стоимости автоматического аналога или  DSG-коробки.
  2. Не нуждается в особых условиях охлаждения, обладает большим КПД в отличие от гидромеханического устройства.
  3. Конструктивная простота, хорошо изучена специалистами.
  4. Надежность, высокий эксплуатационный ресурс.
  5. Легко ремонтируется, не требует особенного обслуживания.
  6. Автомобиль с механикой легко заводится толканием.
  7. Обеспечивает машине динамичность, при этом не требует серьёзных топливных затрат, чего не скажешь об АКПП, авто с которыми потребляет топлива больше.
  8. Значительно меньшие габариты и вес.
  1. Механические коробки конструктивно надежные, а вот сцепление часто выходит из строя преждевременно.
  2. Начинающим водителям требуется время для понимания, как работает коробка передач.
  3. При переходе с одной передачи на другую при малых оборотах происходит потеря мощности силовой установки.
  4. Во время длительных переездов водитель автомобиля с механикой быстро утомляется в силу постоянной необходимости перехода с повышенной на пониженную передачу и наоборот.

Шестерни, валы и синхронизаторы

Без валов в принципе невозможна работа механики. Не менее важными конструктивными деталями считаются шестерни. Благодаря большому количеству шестерней в коробке водитель может приводить в зацепление разные пары, то есть, имеет возможность изменять передаточное отношение. Подробней остановиться нужно и на синхронизаторах. За последние несколько десятилетий их роль в МКПП значительно выросла.

Читать далее:  Двигатели Скайактив ресурс особенности проблемы

Конструкция коробки передач схема устройства механической КПП

Если бы не эти механизмы, водителю пришлось бы постоянно делать двойной выжим для уравнения окружных скоростей вращения шестерней. Некоторые спортивные автомобили с механикой лишены синхронизаторов для обеспечения максимально быстрого включения определенной скорости. Впрочем, это модернизированные коробки, встречающиеся не так часто.

Прямая и повышающая передача

Первая скорость и задняя передача обладают самым большим передаточным отношением, например, в автомобилях ВАЗ 2105 и ВАЗ 2109 это отношение равняется 3.67 и 3.636 соответственно. Объясняется это тем, что двигателем внутреннего сгораниядолжно создаваться в начале движения большое усилие, иначе машина просто не сдвинется с места.

Уже в движении водитель переключает коробку на четвертую или пятую скорость – они самые быстрые, экономичные, следовательно, обладают меньшим передаточным отношением. В модели ВАЗ 2105 на четвертой передаче такое число равняется 1 – прямая передача, при которой уравниваются показатели угловой скорости первичного и вторичного вала.

Если пойти дальше, и выставить передаточное число меньше единицы – повышающая передача, – ведомая шестерня зацепляется с ведущей меньшего размера. Двигатель, работая на той же скорости, которую обеспечивает прямая передача, станет экономичней, уменьшится уровень шума и износ деталей цилиндро-поршневой группы.

Фактически силовая установка будет функционировать на меньших оборотах. Повышающая передача, или как её еще называют – овердрайв, – предназначена для поддержания уже набранной скорости движения автомобиля с меньшими затратами топлива и ресурса. Идеальным образом подходит во время езды по магистралям. Но, если возникнет необходимость совершения обгона впереди идущей машины, придется перейти на пониженную передачу.

Фотогалерея

https://www.youtube.com/watch?v=FITVjH2s8es

На серии фото показаны некоторые узлы двухвальной коробки передач.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector