КПП Опции

[Dimansion]

Коробка передач

Коробка передач предназначена для изменения по величине и направлению крутящего момента и передачи его от двигателя к ведущим колесам. Также она обеспечивает длительное разобщение двигателя и ведущих колес, причем на неограниченный срок и без усилий со стороны водителя (по сравнению со сцеплением).

(IMG:http://www.avtonov.svoi.info/images/kpp1.gif)






Коробка передач

Коробка передач предназначена для изменения по величине и направлению крутящего момента и передачи его от двигателя к ведущим колесам. Также она обеспечивает длительное разобщение двигателя и ведущих колес, причем на неограниченный срок и без усилий со стороны водителя (по сравнению со сцеплением).



Рис. 1 Схема работы коробки передач.
1 - первичный вал; 2 - рычаг переключения передач; 3 - механизм переключения передач; 4 - вторичный вал; 5 - сливная пробка; 6 - промежуточный вал; 7 - картер коробки передач

Коробка передач состоит из (рис. 1):

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.
Картер содержит в себе все основные узлы и детали коробки передач. Он крепится к картеру сцепления, который, в свою очередь, закреплен на двигателе. Так как при работе, шестерни коробки передач испытывают большие нагрузки, то они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом (в некоторых моделях автомобилей применяется моторное масло).
Валы коробки передач вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.
Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.
Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона автомобиля. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает передачи от самопроизвольного выключения.

Как же происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах? Давайте с этим разберемся на примере. (рис. 2)

(IMG:http://www.avtonov.svoi.info/images/kpp2.gif)

Рис. 2 Передаточное отношение
а) одной пары шестерен

Возьмем две шестерни, не поленимся и сосчитаем число их зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).

(IMG:http://www.avtonov.svoi.info/images/kpp3.gif)

Рис. 3 Передаточное отношение
б) двух шестерен

На рисунке 3 у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») снова 20, у четвертой («Г») опять 40.
А дальше очень простая арифметика. Первичный вал коробки передач и шестерня «А» вращаются со скоростью, допустим 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, то есть она имеет 1000 об/мин, а так как шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее - 500 об/мин. От двигателя на первичный вал коробки передач приходит - 2000 об/мин, а выходит - 500 об/мин. На промежуточном валу коробки передач в это время - 1000 об/мин.
В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже - двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу коробки перемены передач, по сравнению с первичным. Обратите внимание на то, что если мы выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал коробки вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса автомобиля, что и соответствует нейтральной передаче в коробке. Задняя передача, то есть вращение вторичного вала коробки передач в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим для того, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет свое направление (рис. 4).

(IMG:http://www.avtonov.svoi.info/images/kpp4.gif)

Рис. 4 Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи
1 - первичный вал; 2 - шестерня первичного вала; 3 - промежуточный вал; 4 - шестерня и вал передачи заднего хода; 5 - вторичный вал

Поскольку в коробке передач реального автомобиля имеется большой набор шестерен, то, вводя в зацепление различные их пары, мы имеем возможность менять и общее передаточное отношение коробки.
Давайте посмотрим на передаточные числа двух коробок передач (табл. 1).

Передачи
ВАЗ 2109
ВАЗ 2105

I
3,67
3,636

II
2,10
1,95

III
1,36
1,357

IV
1,00
0,941

V
0,82
0,784

R(Задний ход)
3,53
3,53


Такие неудобные числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на неудобно делимое число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то это означает, что вторичный вал вращается с такой же угловой скоростью, что и первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, обычно называют – прямой и, как правило, это - четвертая передача.
Давайте снова вернемся к нашему старому знакомому – велосипеду. На современных велосипедах тоже есть передачи. Надеюсь, владельцы такого транспорта обратили внимание на то, что когда сзади включена звездочка с большим числом зубьев, то крутить педали легко, но скорость велосипеда получается небольшая. Если же переключиться на меньшую звездочку (с меньшим числом зубьев), то скорость движения возрастает, но усилие на педалях увеличивается. Меняя звездочки (переключая передачи) на велосипеде, вы находите оптимальный режим движения с учетом своих сил и дорожных условий.
Тот же принцип используется и в автомобиле. В зависимости от дорожных условий и с учетом возможностей двигателя, необходимо переключать передачи в коробке передач. Первая передача и передача заднего хода - самые «сильные» и двигателю не трудно крутить колеса, но машина в этом случае движется медленно. А, например, при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах двигателю не хватает сил (как и велосипедисту), и приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи. Первая передача необходима для начала движения автомобиля, для того чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелое железное «чудовище». Далее, увеличив скорость движения и сделав некоторый запас инерции, вы можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью, четвертую и пятую передачи. Все ступеньки переключения передач вверх - с первой по пятую, следует проходить последовательно. Переключение передач в нисходящем порядке можно производить «прыгая через ступеньку» и даже через несколько - две, три и так далее. Обычный режим движения автомобиля – на четвертой или пятой передачах, потому что они самые скоростные и экономичные.

Основные неисправности коробки передач.

Подтекание масла может быть из-за повреждения уплотнительных прокладок, сальников и ослабления крепления крышек картера. Для устранения неисправности необходимо поменять прокладки, сальники и подтянуть крепления крышек.
Шум при работе коробки передач может возникнуть из-за несправного синхронизатора, износа подшипников, шестерен и шлицевых соединений. Для устранения неисправности необходимо заменить вышедшие из строя детали и узлы.
Затрудненное включение передач может происходить из-за поломок деталей механизма переключения, износа синхронизаторов или шестерен. Для устранения неисправности необходимо заменить вышедшие из строя детали и узлы.
Самовыключение передач случается из-за неисправности блокировочного устройства, а также при сильном износе шестерен или синхронизаторов. Для устранения неисправности необходимо заменить блокировочное устройство, вышедшие из строя шестерни, синхронизаторы.

Эксплуатация коробки передач.

Если вас правильно учили в автошколе, то навряд ли в этой жизни коробка передач омрачит ваше настроение. Как правило, при грамотном обращении с рычагом переключения передач и периодической замене масла в картере коробки, она не напоминает водителю о себе до конца срока службы самого автомобиля. Обычно неисправности и поломки в коробке передач появляются в результате именно грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, то есть переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением, то появляется возможность заплатить большие деньги за капитальный ремонт коробки передач. При таком обращении с рычагом, когда-нибудь обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы, да и сами валы с шестернями – «железные» до определенной степени. Рычаг переключения передач должен переводиться всегда спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, для того чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При эксплуатации коробки передач необходимо следить за уровнем масла в картере и доливать его в случае необходимости. Полная замена масла производится в сроки, рекомендованные «Инструкцией по эксплуатации» вашего автомобиля. А основной закон водителя - прислушиваться к работе своей машины, всегда остается в силе! Надеюсь, вам никогда не придется разбирать и ремонтировать коробку передач самостоятельно, так как при последующей сборке может остаться очень много разных лишних «железок», которые вы не будете знать, куда вставить. Поэтому лучше не надо, для этого случая есть специалисты.

Как работает коробка передач

Независимо от модели автомобиля, для того, чтобы он работал, необходимо иметь сцепление и трансмиссию. Сцепление позволяет эффективно передавать вращение от вала двигателя и отсоединять его от трансмиссии (и в свою очередь, от ведущих колес) и поэтому автомашина может спокойно стоять без движения во время остановки. Затем, можно будет постепенно включать сцепление, и постепенно увеличивая мощность двигателя, плавно передавать нагрузку и сдвигать автомобиль с места. Задача трансмиссии заключается в том, чтобы обеспечить широких передаточный диапазон коробки скоростей, чтобы обеспечить обычный диапазон скоростей во время движения.

Правильная передача
Ключевым аспектом любой трансмиссии является ее способность преобразовывать выходную мощность двигателя в полезный вращающий момент, с тем, чтобы эту энергию можно было подавать на колеса с требуемой скоростью. Это достигается путем выбора скоростей коробки передач между двигателем и ведущими колесами. При низкой передаче трансмиссия позволяет двигателю вращаться свободно, несмотря на то, что автомобиль двигается медленно. Это обеспечивает максимальное увеличение вращающего момента для ускорения когда автомобиль трогается с места или когда Вы везете тяжелый груз на очень маленькой скорости. И, наоборот, при высокой передаче трансмиссия позволяет установить обороты двигателя на нужном уровне, который наиболее эффективен для потребления топлива даже несмотря на то, что скорость движения очень высока. Она обеспечивает высокую скорость при относительно небольшой силе вращения. Но попытайтесь заехать на холм или же ехать против сильного ветра на высокой скорости и увидите, что медленно вращающийся двигатель не будет иметь достаточной мощности, чтобы поддерживать нужную Вам скорость (Единственный выход: переключите рычаг скоростей на более низкую передачу).Между высокой и низкой скоростями у трансмиссии должно быть доставочное количество промежуточных скоростей, чтобы уметь справится со всеми ситуациями на трассе, которые могут возникнуть. В современных автомобилях с ручной коробкой передач нормой является наличие от четырех до шести передач.

Мельница
Ручные трансмиссии применяются в той или иной форме с первых дней существования автомобиля. В принципе, они не претерпели каких-либо сильных изменений, хотя сильно усовершенствовали и они стали легкими в использовании. Ручное сцепление располагается между двигателем и трансмиссией и состоит из вращающихся пластин (тарелок), которые остаются в контакте (сцепленными) до тех пор, пока водитель их не разъединит, нажав на педаль сцепления. Одна пластина вращается вместе с коленвалом двигателя, в то время как вторая двигается на валу трансмиссии. Мощные пружины сжимают вместе эти пластины. Поэтому педаль сцепления имеет усиление в виде рычага и обеспечивает механическое или гидравлическое соединение. Или же в некоторых случаях сцепление происходит с помощью вакуума, создаваемого двигателем. Сцепление имеет изнашивающуюся поверхность, которая может заменяться, и которая позволяет ей медленно производить сцепление, что необходимо для того, чтобы плавно трогаться с места. Имея рычаг, установленный на полу автомобиля, водитель может устанавливать вручную в зависимости от обстоятельств, нужную скорость трансмиссии. Шестерни в трансмиссии двигаются с помощью рычага, имеющего вилообразную форму, что позволяет им двигаться по осям трансмиссии. Сцепление спроектировано таким образом, что одновременно может быть задействована только одна скорость - в противном случае трансмиссия производила бы страшный шум. Первая скорость обеспечивает наибольшее число оборотов (или разницы между высокой скоростью двигателя и низкой скоростью вращения колес). На самой высокой скорости все происходит с точностью до наоборот. Для того, чтобы поменять скорость, водителю необходимо на секунду отжать сцепление для того, чтобы отключить трансмиссию и позволить рычагу переключения передач плавно передвинуться и не повредить коробку передач. Полуавтоматическая трансмиссия аналогична той, которая используется в нескорых гоночных автомобилях и в автомобилях марки «Феррари», когда с помощью компьютера осуществляется переключение сцепления и компьютер управляет всем процессом переключения скоростей при нажатии на кнопку. Вы можете переключать скорости, как Вам нравится. Или в некоторых случаях, установите режим работы полного автомата и все что Вам понадобится – это только нажимать на педаль газа и держать ее у нужном положении.

www.avtonov.svoi.info

[Автобот]