Механическая коробка передач как работает: виды, устройство и принцип работы

Механическая коробка передач: особенности, плюсы и минусы

Транспортные средства с коробкой передач механического типа занимают обширную долю рынка и еще совсем недавно являлись преобладающим типом автомобилей. Надежность и долговечность трансмиссии данного вида не вызывает сомнений, спрос на авто с механикой остается на неизменно высоком уровне.

Конструктивное исполнение КПП механического типа

Первые транспортные средства, созданные более века назад, не имели в конструкции коробку передач, движение автомобилю обеспечивал прямой привод от силового агрегата. Увеличение мощности двигателей, необходимость улучшения динамических характеристики привели к созданию механических КПП, способных раскрыть потенциал силового агрегата.

Современная механическая КПП выполняется в виде корпуса, в котором размещен редуктор с несколькими ступенями. В каждой коробке передач присутствует вал, на котором жестко зафиксированы шестерни. Еще один дополнительный вал оснащается подвижными шестеренками, свободно вращающимися. При переключении водителем передач, происходит зацепление подвижных и неподвижных шестерней на двух валах, что позволяет изменять характеристики движения транспортного средства.

Конструкция механической КПП не является сложной, а разобраться с особенностями ее работы может практически любой автовладелец. Количество передач в механических КПП постепенно растет. Современные коробки могут иметь 6 или 7 скоростей. При этом конструкция коробки усложняется, а показатели надежности не снижаются.

Отдельного упоминания заслуживают механические КПП, устанавливаемые на внедорожники и кроссоверы. Некоторые модели имеют пониженную передачу, позволяющую передвигаться по бездорожью. На большинство современных авто устанавливаются механические коробки, хорошо зарекомендовавшие себя на протяжении нескольких лет. Новые разработки практически не используются из-за роста спроса на машины с АКПП.

Достоинства механической КПП

Несмотря на снижение популярности в последние годы, трансмиссия механического типа востребована на рынке и в перспективе будет пользоваться спросом долгие годы. С помощью механики удается использовать все ресурсы силового агрегата, добиться наибольших показателей производительности и мощности двигателя. Основными достоинствами трансмиссии подобного типа являются:

• Меньшая стоимость изготовления, по сравнению с автоматическими КПП. В результате авто с механикой стоят дешевле.

• Показатели разгона и КПД машин с механикой выше, чем аналогичных моделей на автомате. Экономия топлива может достигать величины в 10 процентов.

• Простота конструкции, отсутствие требований к дополнительной системе охлаждения.

• Надежность и долговечность, отсутствие требований к периодическому обслуживанию и использованию дорогостоящих расходных материалов.

• Длительный эксплуатационный ресурс, поломки техники встречаются крайне редко.

• Возможность эксплуатации авто в режиме с пробуксовкой. Отсутствие риска поломки транспортного средства.

На авто с механической коробкой существует возможность запуска двигателя с толкача, в то время как транспортные средства с АКПП такой возможности лишены. Еще одним преимуществом является возможность буксировки на тросе. Использование моторной тяги позволяет водителям осуществлять торможение двигателем. При суммарном рассмотрении всех характеристик, достоинства механики становятся очевидными и влияют на выбор многих покупателей.

Минусы коробки механического типа

Кроме объективных плюсов трансмиссии механического типа, подобные системы имеют определенные недостатки. Основным достоинством АКПП является удобство использования. Водителю не требуется постоянно выжимать сцепление и переключать передачи. Коробка выполнит операции самостоятельно, в зависимости от интенсивности разгона, торможения и передвижения.

Технология работы механики удобна при движении по бездорожью или на загородных трассах. В плотном городском потоке, при постоянных остановках на светофорах или стоянии в пробках, автомат однозначно выигрывает. Кроме комфорта и удобства вождения, на АКПП отсутствует риск повреждения сцепления, который всегда имеется на механике.

Неверный выбор режима работы трансмиссии, особенно у неопытных водителей, также влечет за собой повышенный износ и снижение ресурса агрегата. Дополнительно на водителя ложится нагрузка, связанная с постоянным переключением передач.

При выборе типа трансмиссии каждый человек руководствуется собственными принципами. Если автомобиль подбирается для загородной езды или движению по бездорожью, опыт и мастерство водителя позволяют правильно переключать режимы, имеется желание сэкономить, выбор механики является оптимальным вариантом. Надежный и безотказный агрегат будет исправно работать на протяжении многих лет без дорогостоящего ремонта и регулярного сервисного обслуживания.

Полезные видеоматериалы

Разница между автоматической коробкой передач и ручной

Разница между автоматической коробкой передач и ручной

У каждого типа трансмиссии есть свои особенности, плюсы и минусы. Для кого-то более удобной кажется механическая коробка передач, в то время как другие предпочитают акпп. Если говорить объективно, то следует указать на некоторые особенности двух типов коробки передач со стороны специалистов.

Автоматическая коробка передач делает управление автомобилем более легким и плавным. Особенно это удобно во время движения по городу. Некоторые водителя жалуются на то, что акпп ограничивает контроль над дорогой. Отчасти это правда. Если человек большую часть водительского стажа провел за рулем автомобиля с механической коробкой передач, требуется некоторое время чтобы привыкнуть к акпп. При включении определенных режимов акпп возникает задержка примерно в одну секунде между нажатием на педаль газа и отзывом трансмиссии на эту команду.

Поэтому первое время стоит быть осторожным при обгоне других автомобилей.

Механическая коробка передач, в свою очередь обеспечивает полный контроль над автомобилем, но в то же время для начинающего водителя важно уделять больше внимания происходящему на дороге, и, пока переключения передач на механической коробке не отработаны до автоматизма, будет довольно сложно сконцентрироваться на двух вещах одновременно. Также в пользу мкпп часто высказываются любители драйва и скорости. Но это скорее дело вкуса, чем действительно оправданные доводы. Современные автомобили с акпп ничем не уступают по своих скоростным характеристикам, и по некоторым параметрам даже превосходят представителей с механической коробкой.

Также интересной особенностью являются наши привычки. Для большинства людей более удобной кажется коробка передач, на которой они начинали учиться водить автомобиль.

Говоря о стоимости, следует упомянуть, что автомобили с акпп стоят несколько дороже, чем с мкпп. Также нужно отметить, что большинство современных производителей автомобилей постепенно отказываются от механических коробок, и предпочитают устанавливать на свои новые автомобили автоматические коробки передач.

Оптимальным вариантом будет попробовать езду на обеих коробках передач. Слишком большой разницы в них нет, для кого-то больше по вкусу уверенная и спокойная еда, а кто-то любит держать под контролем каждый сантиметр дорожного полотна. Решать только вам какую коробку передач вы выберете. Самое главное чтобы вы себя чувствовали комфортно и уверенно за рулем своего автомобиля.

Механическая STEM-модель «Коробка передач»

Соберите своими руками и узнайте принцип работы 4х ступенчатой механической коробки передач.

• В наборе есть QR-код к учебному пособию по механизму с историей его изобретения, описанием принципа его работы, основными характеристики, определениями, формулами и интересными заданиями
• Окунитесь в дополненную реальность (AR) и посмотрите, как работает коробка передач в автомобиле, и взаимодействуйте с собранной моделью с помощью специального приложения Ugears AR

Узнайте, как устроена и как работает 4х ступенчатая механическая коробка передач

Коробка передач — это стилизованная учебная модель, интерактивное учебное пособие, предназначенное только для изучения основ и принципов работы его механизмов. Механическая коробка передач – это редуктор, который осуществляет передачу оборотов с двигателя на ведущие колеса. После сборки модели проведите эксперимент: выберите поочередно кинетические пары шестеренок, включив рычагом поочередно I, II, III и реверсную передачу и управляйте скоростью вращения ведущего и ведомого валов.

В положении “N” – нейтральная передача — обе зубчатые муфты на промежуточном валу не зацепляются с зубцами шестерен, вращение приводного вала происходит в холостую. “1-я” скорость позволяет промежуточному валу и всем шестерням вращаться на минимальной скорости. При включенной «2-й» передаче ведомый вал вместе с маховиком вращается со средней скоростью. Переключитесь на «3-ю» скорость и увидите, что промежуточный вал и все шестерни вращаются на максимальной скорости. Переместите рычаг переключения передач к отметке R – задняя передача. При вращении приводной ручки по часовой стрелке, левая зубчатая муфта подвигается влево к шестерне с отметкой R и зацепляется с ней зубьями, таким образом передавая вращение нижнему ряду шестерен и приводя промежуточный вал и все шестерни к вращению в обратном направлении.

Кем и когда он был впервые создан

Изобретателем механической коробки переключения передач считается знаменитый немецкий инженер Карл Бенц.

Использование

Основное применение коробки передач нашли в автомобильной индустрии как неотьемлемый элемент трансмиссии для передачи крутящего момента с вала двигателя на колеса автомобиля.

Механизм механической коробки передач состоит из: Рукоятка переключения передач Набор подвижных зубчатых муфт на ведомом валу Приводная рукоятка Блок шестерен заднего хода Ведущий вал

Модель «Коробка передач» разработано как интерактивное учебное пособие. Он легко собирается без клея и инструментов. Все, что нужно для сборки, изучения и взаимодействия с ним, Вы найдете в наборе: Набор качественных деревянных пластин и комплектующих. Детали уже вырезаны, они просто выдавливаются из пластин и готовы к сборке Детальная пошаговая цветная инструкция по сборке QR-код к справочному учебному пособию о модели «Коробка передач» с историей его изобретения, описанием принципа его работы, основными характеристиками, определениями, формулами из физики, механики, с занимательными заданиями в формате pdf на разных языках. Также, полная интерактивная версия доступна в специальном разделе приложения Ugears AR STEM на Вашем смартфоне или планшете (загружается бесплатно) Уникальный AR-опыт со собранной моделью «Коробка передач»: узнайте, где он используется в реальной жизни и протестируйте его работу в автомобиле

Как это работает: секвентальная коробка передач

Эволюция механической коробки передач привела к изобретению целого ряда типов трансмиссий, которые в той или иной мере упрощали водителю управление автомобилем.

Важным шагом в этом плане стало изобретение автоматической коробки передач, которая впоследствии трансформировалась и совершенствовалась, позволяя водителю вообще не задумываться о том, когда и как нужно переключиться на нужную передачу. Но и механическая трансмиссия не осталась без внимания инженеров – ее тоже постоянно модернизировали и модифицировали, изобретая все новые и новые механизмы переключения передач. Одним из результатов таких изысканий стала секвентальная коробка передач – трансмиссия, отличающаяся тем, что ее передачи можно включать только в строгой последовательности: вверх для повышения передачи, вниз – для понижения.

Секвентальная коробка передач

Принцип работы секвентальной трансмиссии

Этот тип КПП построен на базе обычной механической трансмиссии. Ее основное отличие заключается в том, что вместо косозубых здесь стоят прямозубые шестерни, отсутствует педаль сцепления (эту роль выполняет электронный блок управления), а передачи в этой коробке переключаются при помощи гидравлического механизма. Это в значительной мере (до 150 миллисекунд) сокращает скорость переключения, что наиболее важно для спортивных автомобилей, на которых, кстати, секвентальная КПП устанавливается наиболее часто. Так, именно коробка передач с секвентальным механизмом монтируется на гоночные болиды, участвующие в Формуле 1 и прочих соревнованиях подобного толка. Конструкторы поняли, что коробка передач с таким механизмом будет наиболее удобной для гонщика, ведь при езде на высокой скорости, когда автомобиль подвержен вибрации, достаточно сложно попасть в нужную передачу. А секвентальная коробка передач справляется с этой задачей на пять с плюсом.

Впрочем, уже не один десяток лет секвентальный механизм переключения передач используют и на «гражданских» машинах. В обиходе его называют «ручным» режимом и характерен он для автоматических трансмиссий.

Плюсы и минусы секвентальной коробки передач

Как и у всякого механизма, который работает под нагрузкой, у секвентальной трансмиссии есть свои особенности. К положительным сторонам этого агрегата относится отсутствие педали сцепления, что важно для водителей-новичков (если мы говорим об использовании этого типа трансмиссии на серийных автомобилях). Вторым положительным фактором селективной КПП считается скорость переключения передач, которая выше чем у классических автоматической и механической трансмиссий. Третьим плюсом этой коробки передач является экономичность – благодаря сокращенному времени переключения передач. Четвертый аспект – выбор из двух режимов переключения передач (автоматический либо механический). Для такой коробки характерно наличие подрулевых «лепестков», посредством которых водитель переключает передачи, не отрывая рук от рулевого колеса.

Есть у этой коробки и свои минусы, и кроются они в конструкции самого агрегата. Дело в том, что гидравлический механизм секвентальной КПП неустойчив к износу и при езде под большой нагрузкой склонен к частому выходу из строя. На спортивных автомобилях, где нагрузки весьма высоки, такую коробку зачастую перебирают после каждой второй гонки. Для секвентальных коробок, использующихся на серийных автомобилях (BMW M3, M5, Mercedes-Benz C-Class) характерен более высокий ресурс мощности вследствие того, что они не испытывают перегрузок, подобно гоночным автомобилям. И все же, если эксплуатировать секвентальную коробку неправильно (в ручном режиме важно чувствовать момент и вовремя переключать передачи), то и на серийном автомобиле она долго не прослужит – может выйти из строя гидравлический привод сцепления и прочие узлы и агрегаты этой трансмиссии. А ремонт секвентальной КПП – удовольствие не из дешевых.

Устройство механической коробки передач — как устроена МКПП

Большинство современных транспортных средств комплектуются следующими типами коробок переключения передач:

Каждый тип КПП имеет свою, отличную от других конструкцию, свои достоинства и недостатки, исходя из которых, автолюбитель во время покупки автомобиля может отдавать предпочтение тому или иному устройству. Устройство механической коробки передач (МКПП), которое будет детально рассмотрено в данной статье, отличается своей простотой, поэтому понять принцип ее действия достаточно легко.

Механизм

Механическая коробка

Перед тем как приступить к изучению устройства механической коробки передач (МКПП) и принципов ее работы, следует подробно описать данный механизм. Механическая коробка передач – это неотъемлемая часть любого транспортного средства, оборудованного двигателем внутреннего сгорания. Ее обязательное наличие обусловлено спецификой работы современных моторов, имеющих достаточно небольшой диапазон оборотов, в пределах которого достигаются максимальные значения мощности и крутящего момента. Помимо этого любой двигатель имеет критическую величину частоты оборотов, превышение которой неизменно приводит к преждевременному износу агрегата, вплоть до выхода его из строя. Перед передачей крутящего момента на вторичный вал и на колесный привод транспортного средства МКПП меняет направление данной векторной физической величины и преобразовывает ее. Переход на каждую новую ступень в МКПП осуществляется посредством механического передвижения рычага в ту или иную позицию.

Непосредственно механизм КПП находится в металлическом корпусе, внутрь которого заливаются смазочные материалы, обеспечивающие стабильную работу механизма. Рычаг переключения скоростей может располагаться как в самой коробке переключения передач, так и за ее пределами (в кузове автомобиля). В случае дистанционного процесса переключения передач применяется тяга привода управления (кулиса).

Особенности конструкции

Составные части МКПП:

• первичный вал;
• промежуточный вал;
• вторичный вал;
• дополнительный вал;
• картер;
• синхронизаторы;
• устройство переключения передач, в комплектацию которого входят замки и блокировочные механизмы;
• рукоятка переключения передач.

Принцип действия

Принцип работы

Подшипники, находящиеся в картере, способствуют вращению валов устройства. Каждый вал имеет в своем оснащении наборы шестерен, на которых в различном количестве расположены специальные зубья.

Функция синхронизаторов заключается в уравновешивании угловых скоростей шестерен, возникающих в процессе их вращения. Благодаря их работе передачи переключаются плавно без постороннего шума.

Блокировочные механизмы предотвращают возможность самопроизвольного выключения передач, в то время как замки препятствуют одновременному включению нескольких передач.

Количество ступеней и валов

Трехвальная МКПП

Сегодня наибольшей популярностью пользуется пятиступенчатая КПП, однако, нередко можно встретить четырехступенчатые и шестиступенчатые механизмы.

В комплектацию МКПП могут входить два или три вала. Трехвальными механизмами оснащаются переднеприводные и заднеприводные транспортные средства (в т.ч. грузовые автомобили).

Двухвальными коробками чаще всего комплектуют переднеприводные легковые машины.

Основные различия КПП с разным количеством валов:

• Местонахождение валов. В двухвальной КПП валы располагаются параллельно друг другу;
• Процесс осуществления передачи. В КПП с тремя валами передача создается за счет работы одной пары шестерен, в трехвальной – за счет взаимодействия двух пар;
• Прямая передача. Двухвальная КПП не имеет прямой передачи.

В остальном устройство МКПП существенных отличий в конструкции и в принципе работы не имеет.

Видео

Принцип работы МКПП наглядно показан в следующем видеоматериале:

Механическая коробка передач — МКПП

Механика отличается от автомата наличием характерного рычага переключения передач и трех педалей, расположенных перед водителем в нижней части кабины. Расположение педалей одинаково на всех моделях автомобилей.

Сцепление. Левая педаль. Она отвечает за соединение двигателя с колесами автомобиля. На нее следует нажимать исключительно левой ногой, иначе существует вероятность возникновения опасных ситуаций. Сцепление следует выжимать плавно, чтобы избежать рывков автомобиля. Данная педаль – отличительная особенность механической коробки передач (МКПП), в автоматической коробке ее нет.

Тормоз. Средняя педаль. Выжимается правой ногой, зачастую одновременно со сцеплением. Отвечает за торможение машины. Присутствует в обоих вариантах коробок передач.

Газ. Самая правая педаль. С ее помощью контролируется подача топлива в камеру сгорания, и, как следствие — разгон автомобиля. Присутствует как в механике, так и в автомате.

Как управлять механической коробкой передач?

Для эффективного управления машиной с МКПП нужно научиться правильно выжимать сцепление. Данная педаль служит:
— для разрыва передачи крутящего момента от двигателя к карданному валу, что нужно для переключения скоростей;
— для предотвращения остановки двигателя, если автомобиль тормозит на любой передаче.

Умение виртуозно лавировать педалью сцепления — это еще половина процесса управления авто. К этому навыку нужно добавить знания о положении скоростей в механической коробке передач. В какой позиции включается та или иная передача.
Количество передач может отличаться в зависимости от модели авто. Существуют четырех, пяти и шести ступенчатые коробки. Особенности скоростей:
• Первая передача – включается при старте движения или на участках, где требуется очень маленькая скорость. Стоить отметить, что на некоторых моделях авто первую скорость нельзя включить при движении. Это сделано для защиты коробки.
• Вторая передача – включается на скорости от 15 до 40 км/ч, хотя этот показатель не главный. При движении всегда нужно ориентироваться на скорость вращения двигателя. Помочь в этом может тахометр — специальный прибор, расположенный на передней панели. Он считывает обороты двигателя. Если стрелка доходит до красной зоны – значит нужно повышать передачу.
• Третья и последующие передачи – включаются для повышения скорости движения. Обычно используются приезде на длинные расстояния и на дороге с хорошим покрытием.
При торможении, соответственно, передачи следует понижать. Умение вовремя переключать механическую коробку на нужную скорость не только улучшает комфорт движения, но и продлевает эксплуатационный ресурс автомобиля.

Преимущества МКПП

• Механическая коробка передач имеет низкую стоимость. Она часто устанавливается в бюджетных автомобилях, что повышает доступность такого транспорта для населения;
• «Механика» обладает более высоким КПД по сравнению с гидромеханикой, и меньшим весом;
• Работа узла не предполагает системы охлаждения;
• Отличается простотой конструкции и недорогим ремонтом;
• Автомобили с МКПП можно завести с помощью толкания, а если не выходит – отбуксировать их к месту ремонта;
• Водитель может самостоятельно регулировать крутящий момент, что актуально для спортивных автомобилей;
• Экономный расход топлива, по сравнению с АКПП (кроме новых моделей, где этому вопросу было уделено большое внимание).
  Стоит отметить, что автоматическая коробка быстрее переключает скорости по сравнению с механикой. Езда более плавная, не теряется крутящий момент. Водитель меньше устает, так ему нужно контролировать меньше процессов. Тем не менее, навык езды на МКПП способствует обострению реакций. Научившись ездить в таких машинах можно без опаски пересаживаться на автомат.

Неисправность коробки передач Toyota Сorolla

Если какая-либо из передач на автомобиле модели «Тойота Королла» отказывается включаться, можно устранить неисправность самостоятельно. В ситуации, когда это сделать не удается, стоит обратиться в специализированные технические центры официального дилера японской марки Тойота Люберцы и Тойота Измайлово.

Возможные причины неисправности

Нарушения в переключении передач на автомобилях, оснащенных механическими коробками передач ММТ, могут происходит по ряду причин.

• Может быть нарушено функционирование цилиндров системы сцепления — рабочего или главного.
• Возможно, состояние трубопровода, соединяющего рабочий и главный цилиндры системы, нарушено.
• Еще одна причина — нарушения в состоянии троса, отвечающего за включение передачи.
• Могут быть изношены элементы сцепления (1 ряд): речь идет о фрикционных настройках, маховиках, ведомом диске сцепления, выжимном подшипнике или нажимном диске;
• Износившиеся элементы системы сцепления (синхронизаторы, шестерни, подшипники) также могут стать причиной невозможности включить передачу.

При наличии роботизированной коробки передач ММТ нарушения в переключении передач, как правило, возникают, когда

• сцепление (ряд 1) перегревается: об это свидетельствует звуковой сигнал и включение лампы на приборной панели, сообщающей о том, что возникла неисправность;
• выходит из строя актуатор выжима;
• нарушается работа актуатора выбора передачи;
• детали системе сцепления изношены: нажимной диск, выжимной подшипник, фрикционные накладки ведомого диска сцепления, маховик.

Если в автомобиле установлены автоматическая коробка передач, нарушения в переключении сцепления могут быть вызваны

• неисправностью гидротрансформатора;
• нарушениями в работе гидроблока;
• проблемами в работе блока управления трансмиссией;
• снижением уровня трансмиссионной жидкости в коробке передач.

Самостоятельное устранение неисправности

В некоторых случаях нарушение можно исправить самостоятельно. Так, если возник перегрев сцепления, рекомендуется остановить автомобиль, заглушить двигатель и подождать, пока сцепление остынет. Затем можно двигаться снова.

В ситуации, когда в автоматической коробке передач чрезмерно снижается уровень трансмиссионной жидкости, ее необходимо долить до нужного уровня. Проверить показатели при помощи щупа.

Устранение неполадок в техническом центре

При обращении автовладельца в наши технические центры с данной проблемой специалисты сначала диагностируют состояние системы, определяют причину поломки — тот элемент, который неисправен.

Далее выполняется замена поврежденной детали или узла. Работа трансмиссии тестируется.

Для записи обращайтесь к менеджерам продаж нашей компании по телефону или через форму заказа обратного звонка.

Запись на ТО

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, было бы невозможно 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 кольцо. и снаряжение.Затем внешняя часть хомута скользит так, чтобы зубья собачки могли войти в зацепление 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, было бы невозможно 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 кольцо. и снаряжение. Затем внешняя часть хомута скользит так, чтобы зубья собачки могли войти в зацепление 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, было бы невозможно 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 кольцо. и снаряжение.Затем внешняя часть хомута скользит так, чтобы зубья собачки могли войти в зацепление с шестерней.

Каждый производитель реализует трансмиссии и синхронизаторы по-разному, но это общая идея.

Так работает механическая коробка передач

Вы когда-нибудь ходили по магазинам автомобилей и находили идеальный автомобиль только для того, чтобы узнать, что у него механическая коробка передач? Кажется, что в наши дни большинство людей в Соединенных Штатах не знают, как управлять рычагом переключения передач. Честно говоря, если у вас никогда не было времени, чтобы научить вас водить машину с механической коробкой передач, это может показаться невыполнимой задачей.Может быть, вам поможет узнать, как работает механическая коробка передач.

Обзор ступенчатой ​​коробки передач

Механическая коробка передач требует, чтобы водитель управлял сцеплением одной ногой, педалью газа другой, управлял одной рукой и перемещал механизм переключения другой. Это требует некоторой координации и поначалу может сбивать с толку, но с практикой все необходимые движения выполняются без особой мысли. Во всем мире механические трансмиссии являются самым популярным типом трансмиссии.Вероятно, это связано с более низкой стоимостью и повышенной надежностью по сравнению с автоматической коробкой передач.

Зачем нужна коробка передач

Все автомобили, приводимые в движение электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, передают мощность на трансмиссию путем поворота ведущей оси. Это вращательное движение измеряется как значение крутящего момента. Двигатели и двигатели имеют индивидуально уникальные диапазоны оборотов в минуту (об / мин), в которых они создают наибольший крутящий момент. Трансмиссии необходимы для того, чтобы мотор или двигатель работал в оптимальном диапазоне оборотов на различных скоростях.На низких скоростях требуется понижающая передача для предотвращения остановки двигателя / мотора, в то время как на высоких скоростях может быть предусмотрена повышающая передача, чтобы не допускать оборотов двигателя / мотора, превышающих безопасный диапазон.

Как работает МКПП

Следует помнить одну ключевую вещь — понятие передаточного числа. Зубья шестерни сцепляются друг с другом. Когда большая шестерня входит в зацепление и приводит в движение малую шестерню, маленькая шестерня будет вращаться быстрее, чем большая. Чем больше разница в размерах, тем выше передаточное число.

Шестерни в механической коробке передач установлены на валах, которые вращают другие шестерни внутри коробки передач. Селектор переключения передач определяет, какие передачи входят в зацепление. Гипотетические соединители с постоянной сеткой и синхронизирующие кольца обеспечивают плавное скольжение. Запуск на первой передаче позволяет двигателю работать с оптимальными оборотами для создания крутящего момента, необходимого для перевода автомобиля из неподвижного положения в состояние движения. Как только автомобиль начнет движение и достигнет верхнего предела оптимального диапазона оборотов, трансмиссия может быть переведена на вторую передачу.Этот более высокий диапазон передач позволит двигателю вернуться к нижнему пределу «золотой середины». Продолжайте ускоряться и переключаться до тех пор, пока не будет достигнута желаемая скорость, поддерживая диапазон оборотов, который позволяет двигателю работать эффективно.

Включение передачи заднего хода достигается за счет трехступенчатой ​​системы без синхронизатора. Это означает, что перед переключением на заднюю передачу вращение трансмиссионного вала должно полностью прекратиться. Остановка вращения трансмиссионного вала без остановки вращения двигателя требует разъединения между ними.Это разъединение называется сцеплением.

Как работает сцепление

Автомобиль с механической коробкой передач будет иметь три педали у пола со стороны водителя. Одна сторона — более длинный акселератор, посередине — квадратная педаль тормоза, а затем педаль сцепления аналогичной формы. Нажатие педали сцепления отключает поток мощности к трансмиссии без выключения двигателя.

Когда педаль сцепления нажата, активируется механизм, снимающий напряжение на диске сцепления, установленном между двигателем и трансмиссией.Это позволяет двигателю вращать без вращения трансмиссионного вала.

При включении рычага переключения передач и отпускании педали сцепления медленно включается диск сцепления, начинается вращение трансмиссионного вала и начинается движение автомобиля.

Как это работает: Механические коробки передач

Мало что может вызвать страх в сердце начинающего водителя или радость для энтузиаста, как, например, три педали, указывающие на механическую коробку передач. В то время как «рычаг переключения передач» когда-то был единственным предлагаемым типом, популярность автоматической коробки передач сделала механическую коробку передач относительно редкостью.

Сегодня механические коробки передач в основном встречаются на транспортных средствах с высокими характеристиками — хотя многие из них сейчас переходят на автоматику — или на базовых комплектациях некоторых автомобилей начального уровня по минимально возможной рекламируемой цене.

Как следует из названия, трансмиссия передает мощность от двигателя на колеса. Тяжелый центральный коленчатый вал двигателя вращается, чтобы обеспечить эту мощность, его скорость измеряется в оборотах в минуту или «об / мин», но водителям нужен более широкий диапазон скоростей транспортного средства, чем может обеспечить вращательное движение двигателя.Шестерни трансмиссии усиливают мощность двигателя для ускорения или снижают его обороты на скоростях шоссе, чтобы двигатель не перегружался. В отличие от автоматической коробки передач, водитель сам решает, когда перейти на соответствующую передачу. Коробки передач сложны, и это просто краткий обзор того, как они работают.

Современная механическая коробка передач обычно содержит пять или шесть передаточных чисел, обычно называемых скоростями, как в шестиступенчатой ​​коробке передач (задний ход и нейтраль в это число не входят).Внутри трансмиссии входной вал соединен с двигателем, который вращает вал; в то время как выходной вал направляет вращающееся движение к колесам автомобиля, чтобы повернуть их. Мощность входного вала приводит в движение набор шестерен, называемых шестернями промежуточного вала. Они входят в зацепление с шестернями выходного вала, заставляя их вращаться.

Разница в размерах между шестерней промежуточного вала и соответствующей шестерней выходного вала определяет способ движения вашего автомобиля. На первой передаче меньшая шестерня приводит в движение большую, обеспечивая крутящий момент, необходимый для ускорения с места.На более высоких скоростях две шестерни могут быть одинакового размера, или более крупная шестерня приводит в движение меньшую, поэтому транспортное средство движется с более высокими скоростями, в то время как частота вращения двигателя остается относительно низкой. Вы можете увидеть это на тахометре: при нажатии на дроссельную заслонку обороты двигателя повышаются, но когда вы переключаетесь на следующую передачу, обороты падают.

СВЯЗАННЫЙ

Для переключения передач двигатель должен быть временно отсоединен от трансмиссии, и здесь срабатывает сцепление. Коленчатый вал двигателя, который постоянно вращается, когда двигатель работает, вращает маховик на его конце.Сцепление находится между маховиком и трансмиссией, и оно либо соединяет, либо разъединяет их.

Сцепление содержит диск с фрикционным материалом на нем, похожий на тормозную колодку. Когда вы нажимаете педаль сцепления, прижимной диск отводит этот диск от маховика. Оба теперь отключены, и на трансмиссию не поступает мощность двигателя. Когда вы отпускаете педаль сцепления после переключения, диск сцепления и нажимной диск снова соединяются с маховиком, и крутящаяся мощность двигателя передается на трансмиссию через входной вал.Как и в случае с вашими тормозами, этот фрикционный материал на диске со временем изнашивается и требует замены. Его потребуется заменить даже раньше, если вы «едете на сцеплении», то есть держите педаль сцепления нажатой наполовину. Это обычная привычка для новичков в работе с руководствами, но она лишь частично включает сцепление и создает ненужное трение.

Когда сцепление включено, пора переключать передачи. Выходные шестерни разделены по валу синхронизаторами, которые обеспечивают плавный переход от одной передачи к другой.Они также блокируют выбранную передачу на выходном валу, поэтому вал вращается с соответствующей скоростью, чтобы приводить в движение колеса (все шестерни выходного вала вращаются при отпускании сцепления, но только одна блокируется и фактически поворачивает выходной вал на любое время). Каждый синхронизатор скользит между двумя передачами, включая одну или другую. Когда вы перемещаете рычаг переключения передач, вы перемещаете вперед и назад металлические стержни, называемые планками переключения передач. Вилки на направляющих переключения передач прикреплены к муфте синхронизатора, и, когда рычаг переключения передач перемещает направляющие, вилки перемещают синхронизатор с одной передачи на другую, чтобы включить его.

Проще говоря, для переключения с первого на второй вы нажимаете на сцепление, чтобы разъединить двигатель и трансмиссию; вы перемещаете рычаг переключения передач, который переводит синхронизатор с первой передачи на вторую и фиксирует его на валу; и вы отпускаете сцепление, которое снова включает двигатель. Эта вторая передача вращает выходной вал, и мощность передается на колеса автомобиля.

Реверс включает вращение выходного вала в противоположную сторону. В то время как передние скорости являются результатом непосредственного зацепления промежуточного вала и ведомой шестерни, задний ход — это небольшая шестерня, которая помещается между ними, чтобы обеспечить движение назад.В нейтральном режиме ни одна из выходных шестерен не заблокирована на валу, поэтому двигатель может работать без остановки. Здесь нет парковочной передачи, как на автоматической, поэтому всякий раз, когда вы покидаете свой автомобиль с механической коробкой передач, всегда не забывайте включать стояночный тормоз, чтобы он не откатился.

Как работают механические коробки передач и почему они лучше

Вот все, что вам нужно знать о механических коробках передач, принципах их работы и их многочисленных преимуществах.

Возможно, вы не знакомы с этой технологией.Он существует дольше, чем вы были живы. Давайте рассмотрим четыре основных вопроса:

1. Какие компоненты у механической коробки передач?
2. Как работает механическая коробка передач?
3. Что такое короткоходные манетки?
4. Каковы преимущества ручного управления перед автоматом?

1.Компоненты МКПП

Педаль сцепления:

Печально известная третья педаль. Это выключает сцепление, когда вы его нажимаете. Обычно это управляется гидравлически.

Сцепление:

Это система компонентов, которая используется для передачи крутящего момента двигателя на трансмиссию.Он состоит из нажимного диска, диафрагменной пружины, диска сцепления, выжимного подшипника и других более мелких компонентов. Диск сцепления представляет собой фрикционную накладку, зажатую между маховиком и нажимным диском.

Маховик:

В механических коробках передач маховик — это компонент, который передает крутящий момент двигателя на диск сцепления. Эта круглая масса имеет гладкую поверхность, с которой взаимодействует диск сцепления.

Понимание того, как работает сцепление, довольно важно для понимания трансмиссии в целом.Следующее видео кратко объясняет это и включает информацию о том, что представляет собой сцепление для рабочих характеристик:

Вилка переключения передач
Этот рычаг используется для перемещения хомутов вдоль выходного вала (для выбора передач) и может перемещаться с помощью переключения передач.

Хомут (и)
Хомут используется для выбора различных передач. Он скользит между шестернями и может сцепиться с ними. Втулка имеет шлицы на выходном валу, где шестерни вращаются вместе с промежуточным валом (и, таким образом, находятся на подшипниках на выходном валу). За счет блокировки втулки выбранной передачи крутящий момент двигателя передается от промежуточного вала к выходному валу.

Синхронизаторы
Они расположены между шестернями и втулкой и позволяют втулке зацеплять шестерню, даже если между ними существует разность скоростей.По сути, это помогает согласовать скорость шестерни и воротника.

Промежуточный вал
Мощность двигателя направляется на промежуточный вал, который содержит шестерни, которые входят в зацепление с шестернями на выходном валу. Его также называют промежуточным валом.

Выходной вал
Выходной вал вмещает шестерни, которые установлены на подшипниках, и поэтому они вращаются вместе с промежуточным валом. Единственный раз, когда выходной вал и промежуточный вал вращаются вместе, — это когда шестерня входит в зацепление с соответствующим буртиком, и выходной вал будет вращаться с той скоростью, с которой вращается включенная шестерня.

Шестерни
Шестерни разных размеров используются для разной скорости вращения колес. Шестерни большего размера обеспечивают больший крутящий момент, но имеют более низкие максимальные скорости. Шестерни меньшего размера (с меньшим количеством зубьев) обеспечат меньший крутящий момент, но позволят автомобилю двигаться с более высокой скоростью.

Замена производительности: по мере улучшения трансмиссии с двойным сцеплением и сокращения времени переключения передач все больше энтузиастов переходят на темную сторону

2.Как работает механическая коробка передач?

Процесс переключения передач следующий:

1. Когда автомобиль стоит, педаль сцепления нажата.
2. При нажатии на педаль сцепления выжимной подшипник прижимается к диафрагменной пружине, которая освобождает диск сцепления между нажимным диском и маховиком. Двигатель и трансмиссия больше не связаны напрямую.
3. Первая передача выбирается перемещением рычага переключения передач на место, в результате чего вилка переключения передач входит в зацепление с буртиком между первой и второй передачами первой передачи.
4. При легком нажатии на педаль газа педаль сцепления мягко отпускается левой ногой, в то время как правая нога одновременно нажимает на педаль газа сильнее, пока сцепление не будет полностью отпущено. Теперь автомобиль находится на первой передаче (и движется), а двигатель и трансмиссия полностью связаны.
5. Процесс повторяется для переключения передач. Правая нога убирается с дроссельной заслонки, одновременно нажимая левую ногу, чтобы выключить сцепление. Селектор передач перемещается во второе положение, вытягивая хомут из первой и зацепляя его со следующей передачей.Когда сцепление отпускается, включается дроссельная заслонка, идеально согласовывая скорость двигателя со скоростью трансмиссии, чтобы переход был плавным. Процесс продолжается для остальных шестерен.
6. Когда автомобиль останавливается, вы нажимаете сцепление, переключаете передачу в среднее / нейтральное положение (таким образом, передачи не включаются), а затем отпускаете сцепление. Лучше всего оставить автомобиль в нейтральном положении, а не нажимать сцепление при остановке, так как это может привести к износу выжимного подшипника.

Вот видео, в котором подробно рассказывается, как работают механические коробки передач, а также чем они отличаются от автоматических коробок передач планетарного типа:

3.В чем дело с короткоходными манетками?

Распространенной модификацией механических коробок передач является замена переключателя передач на рычаг переключения передач с коротким ходом. По сути, принцип работы заключается в изменении плеча рычага, и за счет увеличения усилия выброса расстояние, которое рычаг переключения передач проходит между переключениями, становится короче. На самом деле все зависит от ощущений и зависит от предпочтений водителя. Некоторые могут утверждать, что короткие переключатели позволяют переключаться быстрее, но разница будет невероятно минимальной, если есть хоть какое-то преимущество.Помните, что для переключения передач ваша нога должна нажать на педаль сцепления, а затем отпустить ее. Это два движения, а не единичное движение по установке переключателя передач в нужное положение (оно перемещается либо вперед, либо назад). Кроме того, механически трансмиссия работает так же; синхронизаторы внезапно не смогут работать быстрее.

В конечном счете, единственное, что вы делаете, — это уменьшаете расстояние, на которое движется ваша рука, одновременно увеличивая силу, которую вы должны нажимать, чтобы включить следующую передачу.Стоит ли оно того? Чисто зависит от ваших предпочтений.

4. В чем преимущества механической коробки передач?

Вам даже не нужно говорить о том, что водить машину — это самое интересное, чтобы понять, почему механическая трансмиссия является одной из лучших трансмиссий на рынке.Преимущества многочисленны:

1. Простота
Сложно описать словами, почему простота так важна, если вы не заходите слишком далеко в этой философии (кто-то сказал Apple?). В конце концов, более простое решение проблемы всегда лучше. В этом случае с механическими коробками передач часто легче работать, их проще проектировать и производить, и часто в них меньше элементов, которые могут выйти из строя, если что-то пойдет не так.

2.Стоимость
Меньшая сложность и меньшее количество материалов приводит к более низкой стоимости. Это выигрыш для потребителя, который хорошо разбирается в своих ногах, поскольку автомобили с механической коробкой передач часто значительно дешевле купить, чем их аналоги с автоматической коробкой передач.

3. Вес
Без громоздких преобразователей крутящего момента, без сложных сцеплений и планетарных систем традиционной автоматики, снижение веса может быть значительным для вариантов механической трансмиссии. Например, Subaru WRX 2015 года с механической коробкой передач более чем на 160 фунтов легче, чем его двухцилиндровый вариатор (хотя у автомобиля также есть другая система полного привода).Глупо платить больше за машину, которая работает хуже; возьми палку!

4. КПД
Гидравлические муфты выделяют тепло. Тепло — это потраченная впустую энергия. Когда сцепление полностью включено, 100 процентов достигаемого крутящего момента передается на трансмиссию (сохраните техническую поправку, убедитесь, что часть теряется в виде инерции вращения). Хотя современные гидротрансформаторы могут блокироваться, они не всегда блокируются, что приводит к потере энергии.

5.Удар запускается?
Нет проблем, если у вас совсем нет сил, чтобы запустить двигатель с автомобилем с механической коробкой передач, вы можете запустить двигатель, просто переместив автомобиль (скажите пассажиру, чтобы он толкнул, вы в конце концов даете ему поездку ) и выскочил сцепление. Это заставляет двигатель вращаться, как стартер, и вы можете отправиться в путь.

По крайней мере, найдите время, чтобы научиться управлять автомобилем с механической коробкой передач. Не становитесь открывающей сценой летнего постапокалиптического триллера о зомби только потому, что вы не знали, как управлять чисто механическим юнкером.Слышишь, это жизнь или смерть !?

Как работает механическая коробка передач

Механическая коробка передач помогает автомобилю достичь желаемой скорости за счет использования шестерен, сцепления и переключателя. Это работает так: когда водитель хочет переключить передачу, он нажимает на педаль сцепления, одновременно отпуская газ. Это выключает сцепление в трансмиссии, позволяя водителю переключаться на более высокую или более низкую передачу.

Передача заднего хода представляет собой еще один вариант, используемый, когда транспортное средство не находится в движении. Подключенная к двигателю через сцепление, трансмиссия вращается с той же скоростью, что и двигатель, в основном за счет маховика. Прижимной диск прижимает диск сцепления к маховику, блокируя двигатель и трансмиссию, обеспечивая их одинаковую скорость.

Так что насчет преимуществ? Некоторые из преимуществ механической коробки передач по сравнению с автоматической версией включают улучшенную экономию топлива, долговечность и стоимость.Некоторые из недостатков включают более сложную кривую обучения, более низкую скорость переключения передач и большую концентрацию, необходимую для вождения, особенно при управлении автомобилем на холмистой местности.

Пятиступенчатая коробка передач

Также называемая бесступенчатой ​​трансмиссией (CVT), концепция механической трансмиссии заключается в поддержании оборотов двигателя на достаточно низком уровне, чтобы он не сгорел, при этом поддерживая желаемую скорость. Так как же это достигается с помощью трансмиссии? Он контролирует скорость автомобиля за счет использования шестерен по отношению друг к другу.Так называемые передаточные числа, каждая передача на рычаге переключения передач имеет соответствующее передаточное число, а также диапазон оборотов.

Подумайте об этом так: в примере с пятиступенчатой ​​коробкой передач двигатель увеличивает обороты по мере того, как автомобиль набирает скорость. Как только обороты достигают определенного уровня, водители нажимают педаль сцепления, одновременно выпуская газ, переключая передачу при выключении сцепления. Это, в свою очередь, переводит трансмиссию на следующую более высокую передачу, уменьшая количество оборотов в минуту и ​​снова запускает процесс, когда двигатель переходит на следующую передачу.

Чаще всего для переключения на пониженную передачу нажимают педаль сцепления и переключают на желаемую передачу, причем не обязательно в обратном порядке. Например, при желании драйвер может переключиться с третьего на первый с небольшим количеством нежелательных эффектов, хотя им следует этого избегать.

Шестерни и обороты

Передачи в большинстве автомобилей с механической коробкой передач включают первую, вторую, третью, четвертую и заднюю передачу, а в некоторых высокопроизводительных транспортных средствах она может достигать пятой или шестой передачи.В нейтральном положении сцепление не задействовано, и водителю требуется включить стояночный тормоз, чтобы автомобиль не катился во время стоянки. Когда водитель переключает передачи, двигатель развивает увеличивающееся количество оборотов в минуту, также известное как число оборотов в минуту.

Но насколько важны обороты для оптимальной производительности автомобиля? Число оборотов двигателя транспортного средства представляет собой количество оборотов коленчатого вала за одну минуту. Чем выше частота вращения, тем быстрее едет автомобиль и тем тяжелее работает двигатель.Если бы двигатель работал на максимальных оборотах в течение длительного времени, он вскоре изнашивался бы из-за возникающего тепла и напряжения. Шестерни в трансмиссии вместе с муфтой снижают обороты при каждом переключении на повышенную передачу, чтобы двигатель не работал постоянно на высоких оборотах.

Водители должны переключать каждую передачу, когда она достигает верхних оборотов своего диапазона. После некоторого времени за рулем водители обычно могут сказать, когда им нужно переключиться. Чем выше передача, тем выше его максимальные обороты: первая передача колеблется от 1200 до 1300 оборотов в минуту, а пятая передача достигает максимальной скорости более 3000 оборотов в минуту.

Рычаг переключения передач управляет тремя стержнями, которые толкают три вилки, которые включают различные передачи. Когда водитель перемещает рычаг переключения передач влево и вправо, вилка перемещает хомуты, которые включают каждую передачу. В перерывах между передачами рычаг переключения передач остается в нейтральном положении, а сцепление в трансмиссии остается выключенным.

Холостая шестерня и синхронизаторы

Некоторые базовые маневры при вождении, такие как включение заднего хода, требуют, чтобы в автомобилях с механической коробкой передач использовалась небольшая передача, называемая холостым ходом.При включении заднего хода вилка толкает хомут, перемещая большую шестерню в контакт с шестерней верхней передачи и промежуточной шестерней, позволяя автомобилю двигаться назад. Чтобы предотвратить движение автомобиля задним ходом во время движения вперед, передача заднего хода вращается в направлении, противоположном направлению других передач. Это гарантирует, что при этом собачьи зубья не входят в зацепление, что исключает возможность повреждения трансмиссии.

В прошлом водители транспортных средств следовали практике, называемой двойным сцеплением.Этот маневр включал перевод коробки передач в нейтральное положение и использование моторного тормоза для согласования скорости двигателя. Затем водитель снова включил сцепление, чтобы переключиться на желаемую передачу. Современные автомобили используют синхронизаторы, чтобы исключить необходимость в этой практике. Синхронизатор обеспечивает фрикционный контакт муфты с зубьями кулачка шестерни. Таким образом, воротник и шестерня синхронизируются. Это обеспечивает более плавное переключение без необходимости заранее переводить коробку передач в нейтральное положение.

Коленчатый вал и сцепление

Эффективная работа механической коробки передач включает такие детали, как коленчатый вал и сцепление. Коленчатый вал находится внутри двигателя транспортного средства и вращается в соответствии с работой камер. Чем больше камер или цилиндров содержит двигатель транспортного средства, тем большую мощность в виде крутящего момента он производит. Коленчатый вал передает этот крутящий момент или вращательное усилие на трансмиссию, которая соединяется с двигателем через колпак. Трансмиссия, в свою очередь, передает этот крутящий момент на ведущий вал и дифференциал.Дифференциал содержит простую планетарную зубчатую передачу, которая помогает постепенно передавать мощность, вырабатываемую двигателем, на колеса, давая автомобилю движение вперед.

Сцепление играет важную роль во всем этом процессе. Когда водитель включает передачу и снимает ногу с педали сцепления, автомобиль начинает двигаться вперед. Когда водителю нужно остановиться, он нажимает педаль сцепления вместе с тормозом, одновременно сбрасывая газ. Это выключает сцепление и останавливает вращение трансмиссии, позволяя автомобилю остановиться.

Как работают передаточные числа

Шестерни в механической коробке передач являются жизненно важной частью работы транспортного средства. Шестерни вращаются синхронно с двигателем. Накладка сцепления работает синхронно с маховиком, убедитесь, что двигатель и трансмиссия остаются заблокированными вместе, чтобы предотвратить проскальзывание шестерен. Используемые передачи зависят в первую очередь от конкретной передачи, на которой в настоящее время находится транспортное средство. Передачи варьируются от первой до четвертой и пятой, а иногда и шестой передачи на высокопроизводительных автомобилях.

Шестерни в трансмиссии согласовываются, чтобы обеспечить количество оборотов в минуту, необходимое для данной конкретной передачи и скорости. Передаточное число — это разница в размерах различных шестерен по отношению друг к другу и количестве зубьев, которые каждая шестерня содержит.

Синхронизация и несинхронизация передач

Чтобы получить еще более подробное представление о том, как работают механические коробки передач, давайте взглянем на синхронизированные и несинхронизированные коробки передач. В то время как многие небольшие автомобили оснащены синхронизирующей трансмиссией, тяжелые грузовики и другая техника не оснащены.Вместо этого они содержат несинхронизированную передачу.

Синхронизирующая трансмиссия использует синхронизаторы для согласования скорости передачи со скоростью двигателя путем трения втулки о небольшую латунную муфту на передаче. Несинхронизированная трансмиссия не имеет этой способности, требуя от водителей двойного сцепления, чтобы снизить скорость двигателя до уровня, на который переключаются водители более высокой передачи. Коробки передач без синхронизатора не страдают от такого сильного износа, как версии с синхронизатором, а механизм переключения передач без синхронизатора работает намного быстрее.

Уход за механической коробкой передач, включая замену жидкости в соответствии с графиком технического обслуживания, гарантирует ее исправное состояние в течение многих лет. Со временем сцепление обычно изнашивается и, в конечном итоге, требует замены. Когда это произойдет, попросите механика выполнить необходимый ремонт и техническое обслуживание и как можно скорее вернуться в дорогу.

Общие проблемы и симптомы проблем с механической коробкой передач

При определении проблем с механической коробкой передач помните о следующих общих проблемах и симптомах:

• Под подвижным сцеплением понимается диск сцепления, который не отсоединяется от маховика.Когда это происходит, трансмиссия и сцепление продолжают вращаться с одинаковой скоростью, что затрудняет или делает невозможным переключение передач. Механик осмотрит и порекомендует исправить трансмиссию в этом случае.
• Проскальзывающая шестерня означает, что трансмиссия переключается на передачу и выключается. Вы можете объяснить это изношенным или сломанным рычажным механизмом, удерживающим механизм на месте.
• Автомобиль, который скрипит и трясется, может иметь неисправную трансмиссию. Причина варьируется от плохого сцепления до изношенных или поврежденных шестерен и синхронизаторов.