Детали коробки передач видео

Содержание
  1. Ремонт механических коробок – что нужно знать?
  2. Диагностика на первом месте
  3. Неисправность синхронизатора
  4. На что обратить внимание при разборке механической коробки
  5. Ремонт коробки переключения передач (КПП)
  6. Разборка коробки передач
  7. Ремонт зубьев шестерен, шлицев и валов
  8. Ремонт механизма переключения передач
  9. Сборка и испытание коробки передач
  10. Обкатка коробки передач
  11. Устройство и работа механической коробки передач
  12. Назначение и устройство МКПП
  13. Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы
  14. Трехвальная коробка передач — устройство и принцип работы
  15. Принцип работы КПП
  16. Виды механических коробок передач
  17. Схемы переключений
  18. Замена механической коробки передач: что нужно знать?
  19. Когда замена не нужна
  20. Проверка смежных агрегатов
  21. Выбор контрактной механической коробки
  22. Механическая коробка передач (МКПП) — устройство и принцип работы простыми словами. Устройство коробки переключения передач
  23. Экскурс в историю
  24. Зачем нужна МКПП?
  25. Принцип работы МКПП
  26. Устройство
  27. Устройство механической коробки передач
  28. Сцепление
  29. Работа сцепления
  30. Шестерни и валы
  31. Синхронизаторы
  32. Трехвальная КПП: устройство и принцип работы
  33. Двухвальная механическая коробка передач: устройство и принцип работы
  34. Переключение передач МКПП
  35. Характеристики механической трансмиссии
  36. Уровень масла в трансмиссии
  37. Эксплуатация
  38. Преимущества и недостатки МКПП
  39. Заключение

Ремонт механических коробок – что нужно знать?

Описание диагностики и ремонта механических коробок: что нужно знать для качественного ремонта, на что обратить внимание при разборке. Видео о работе МКПП.

С появлением первой АКПП между водителями не прекращаются споры, какой агрегат лучше – автоматическая или механическая коробка. И если этот вопрос остается открытым последние сорок лет, то вопрос надежности решился сразу.

Однозначно, механическая коробка надежнее «автомата», поскольку имеет минимальное количество электронных узлов. Срок эксплуатации зависит только от качества комплектующих и режима передвижения.

Но не стоит думать, что если в сравнении с АКПП «механика» имеет более простую конструкцию, это несложный агрегат. Механическая коробка остается одним из самых сложных узлов автомобиля и главным элементом трансмиссии. Что нужно знать, если необходимо провести ремонт или диагностику?

Диагностика на первом месте


Сегодня механические коробки – это усовершенствованные агрегаты с большим количеством деталей и смежных узлов. Очень часто при кажущихся неисправностях коробки некорректное переключение передач и проблемы в управлении связаны не с поломками комплектующих МКПП, а с выходом из строя элементов сцепления.

Перед любым ремонтом проводится тщательная диагностика трансмиссии, чтобы не тратить впустую время и не разбирать рабочий узел. Характерные неисправности МКПП:

Поскольку устройство всех механических коробок примерно одинаковое, автослесари начинают диагностику по стандартной схеме:

В отличие от коробки-автомата, некорректная работа «механики» сразу скажет опытному мастеру, в какой части механизма есть неисправность. После предварительной диагностики и смены трансмиссионной жидкости, корректировки кулисы и ремонта механизма сцепления, если наблюдается шум на нейтральной передаче, неисправность может присутствовать:

МКПП разбирается, комплектующие меняются на новые. Исключение – приводные и промежуточный валы, которые имеют высокую надежность. Детали шлифуют.

Если механическая коробка начинает шумно работать и гудит на работающем двигателе, причина может быть как в износе деталей синхронизатора, так и в потере синхронизации картеров сцепления и силового блока. При износе комплектующих проводится их замена, и если нарушена соосность, проводится центровка картера сцепления к мотору.

Если МКПП работает корректно на всех передачах, кроме одной – например, появляется шум только на 2 или 3 передаче, то в 90 % случаев причина – в изношенных или сломанных зубьях синхронизатора.

Неисправность синхронизатора


Если во время перехода на другую ступень слышится характерный хруст, причина – в поломке синхронизатора. Опытные мастера перед демонтажем МКПП проверяют следующие механизмы, поскольку хруст может свидетельствовать не только об износе синхронизатора:

На что обратить внимание при разборке механической коробки


Разбирая МКПП, необходимо промыть все детали и обратить особое внимание на состояние следующих комплектующих:

Для механических коробок передач характерна такая неисправность, как утечка масла. Она возникает, если забит воздушный (дыхательный) клапан коробки, выработаны уплотнители штока или ослабли крепления.

Ремонт механических коробок опытные водители предпочитают проводить самостоятельно – это выгодно и экономично. Комплектующие к МКПП стоят на порядок ниже, чем аналогичные детали на «автомат», минимальное или полное отсутствие электронных блоков не требует знаний в устройстве ЭБУ.

Видео о работе МКПП:

Описание диагностики и ремонта механических коробок: что нужно знать для качественного ремонта, на что обратить внимание при разборке. Видео о работе МКПП.

Источник

Ремонт коробки переключения передач (КПП)

Основными дефектами коробки передач являются:

Разборка коробки передач

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

Ремонт зубьев шестерен, шлицев и валов

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

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

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

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

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

При наплавке торцевой поверхности зубьев производят следующие операции:

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

Вал проверяют на биение индикатором в центрах токарного станка.

Погнутый вал выправляют без нагрева под прессом.

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

Ремонт механизма переключения передач

Дефектами деталей механизма переключения передач являются:

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

При разборке механизма переключения коробки передач необходимо:

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

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

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

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

Сборка и испытание коробки передач

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

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

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

При сборке пятиступенчатой коробки передач автомобиля ЗИС-150 надо:

Обкатка коробки передач

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

Порядок обкатки следующий:

Источник

Устройство и работа механической коробки передач

КПП (коробками переключения передач) называют механизмы, отсоединяющее трансмиссию от двигателя, изменяющие скорость транспортного средства. Исключение составляет МКП (механическая коробка передач) в виде многоступенчатого редуктора, которая лишь меняет скорость (двигатель отсоединяется сцеплением). Обычно это узел в отдельном корпусе, содержащий механизм, передающий выбранную водителем мощность. МКПП (механическая коробка переключения передач) может имеет несколько ступеней, всегда переключается вручную.

Читайте также:  Заклеить трещину блока двигателя

Назначение и устройство МКПП

МКП на данный момент не самые распространенные, хотя тоже широко используются благодаря надежности, простоте конструкции, ремонтопригодности. Скорость выбирает и переключает водитель вручную. Главное назначение МКПП — преобразование крутящего момента и его передача от мотора на колеса, изменяя передаточное число.

Устройство МКПП:

По количеству валов МКП делятся на:

По количеству ступеней бывают

Неотъемлемая часть МКП сцепление, отсоединяющая коробку от мотора, не повреждая в процессе переключения агрегаты. Говоря упрощенно, сцепление выключает крутящий момент, переключая двигатель и колеса на холостую работу.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

МКПП с двумя валами устанавливаются в легковые авто с передним приводом. Какое-то количество шестеренок вращаются, остальные закреплены, шестерни ведущего и ведомого валов зацеплены. На каждый вал обязательно установлен хотя бы один синхронизатор.

Для чайников принцип работы можно объяснить как соединение шестерен с разным количеством зубьев, чтобы приспособить работу двигателя (обороты) к постоянно меняющейся скорости автомобиля при разгоне или торможении.

Первичный вал через маховик соединен с коленвалом двигателя, передаточные числа передаются с него на вторичный, потом на передние колеса через главную передачу и дифференциал. Благодаря отсутствию промежуточного вала у такой КПП небольшие размеры.

Для соединения шестерен используются муфты синхронизаторов. При необходимости увеличить количество ступеней в КП устанавливают 2 или 3 вторичных вала.

Переключающий скорости механизм располагается отдельно от трансмиссии, связывается с ней тягами или тросиками.

Устройство механизма для переключения скоростей:

В процессе изменения скорости рычаг перемещается вертикально и горизонтально, переводя усилие на устройство, выбирающее нужную передачу.

Трехвальная коробка передач — устройство и принцип работы

Трехвальные коробки передач монтируются на автомашины с задним приводом, устройство и принцип работы мало отличается от агрегата с двумя валами, основное отличие конструкции — присутствие дополнительного (промежуточного) вала.

1 — первичный вал; 2 — крышка подшипника; 3 — выключатель света заднего хода; 4 — манжета первичного вала; 5 — задний подшипник первичного вала; 6 — шестерня привода промежуточного вала; 7 — сапун; 8 — шестерня 3-й передачи; 9 — передний картер; 10 — шестерня 1-й передачи; 11 — шестерня заднего хода; 12 — штоки переключения передач; 13 — шарик-фиксатор; 14 — пружина; 15 — рычаг переключения; 16 — защитный уплотнитель; 17 — колпак рычага; 18 — корпус рычага переключения; 19 — задний картер; 20 — вторичный вал; 21 — манжеты удлинителя заднего картера; 22 — сталебаббитовая втулка; 23 — шестерня привода спидометра; 24 — привод спидометра; 25 — задний подшипник промежуточного вала; 26 — шестерня 5-й передачи; 27 — болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода; 28 — промежуточная шестерня заднего хода; 29 — промежуточный вал; 30 — маслозаливная пробка.

Соединенный со сцеплением первичный вал через шестеренчатую передачу передает крутящий момент промежуточному, все шестерни которого жестко зафиксированы. Первичный и вторичный валы вращаются в одной оси, но независимо друг от друга. Шестерни первичного вала не зафиксированы, вторичный с промежуточным сцеплены постоянно. Между шестеренками вторичного вала монтируются выравнивающие скорость вращения синхронизаторы.

Механизм переключения (шток, рычаг, вилки), монтируется на корпус коробки. Устанавливается так же устройство, предотвращающее одновременное включение двух скоростей.

Существуют типы механических КПП с большим количеством ступеней (от 4-х до 6-и), оснащенные дополнительными коробками передач, которые называют редукторами. Они бывают понижающие (демультипликаторы), повышающие (мультипликаторы). Первые с двумя, тремя скоростями монтируются за КПП, до 3-х раз уменьшает передаточное число. Вторые монтируются перед КПП, в 2 раза увеличивают количество передач.

Принцип работы КПП

Устройство любой коробки передач:
сцепление (которое в автоматической коробке называются гидротрансформатором);
передаточный механизм из шестерен (планетарный ряд);
компоненты, переключающие передачи;
система управления.

Принцип работы механической КПП более или менее понятен: водитель вручную переключает передачи, создавая различные комбинации шестерен. Ведущий вал через сцепление соединен с коленвалом двигателя, с ведомым валом соединение не фиксированное.

Нужная пара шестерен выбирается при помощи вилок управляющего механизма. Рукояткой передвигаются приводы, муфты, ползуны. Механизм выбора передачи устанавливается в трансмиссии, на руле или в кузове.

На коротком видео ниже показана вся суть механической коробки передач

Синхронизатор, уравнивающий вращением валов, дает возможность менять скорость без вреда агрегату. Чтобы поменять передачу, нужно нажать на сцепление, отсоединяющее коробку от двигателя. Затем включаем нужную передачу (при старте — первую). Педаль отпускается после изменения скорости.

Как работает синхронизатор:

1 — ступица; 2 — скользящая муфта; 3 — блокировочное кольцо; 4 — пружина; 5 — стопорное кольцо; 6 — косозубая шестерня передачи; а) прямозубый дополнительный венец шестерни; б) внутренняя рабочая поверхность скользящей муфты.

Иногда синхронизатор включает 2 шестерни одновременно. Чтобы авто двигалось задним ходом, монтируется дополнительный вал, оснащенный промежуточной шестерней.

Виды механических коробок передач

Кроме количества валов и ступеней КПП классифицируются в зависимости от наличия-отсутствия синхронизаторов. Если их нет, переключение скоростей требует определенного времени, которое сокращается при регулировании коробки и манипуляций с педалями газа и сцепления. Такие МКПП более надежны при высоких нагрузках, поэтому устанавливаются на мотоциклах, спортивных авто, сельхозтехнике, тяжелых грузовиках, в которых синхронизацию невозможно использовать по техническим причинам.

К механическим относят и роботизированные коробки. Их конструкция такая же, включая наличие диска сцепления, но управление осуществляется электроникой, выполняющей функции педали. Схема переключений тоже не отличается.

Схемы переключений

Есть довольно много разных схем переключения передач. Ниже некоторые из них.

Источник

Замена механической коробки передач: что нужно знать?

Описание работ по замене механической коробки передач: что нужно знать, на что обратить внимание, каков порядок замены. Видео про переключение передач на МКПП.

Никто не станет спорить с тем, что механическая коробка постепенно вытесняется с рынка. Еще работает стереотип, что МКПП намного надежней и дешевле «автомата», что ремонт «механики» не такой сложный, как «робота», что комплектующие стоят на порядок дешевле и пр.

Но трезвые фанаты «вечной» механики признают, что МКПП сегодня – это очень сложный узел, ремонт коробки часто обходится в несколько сотен тысяч рублей, а цена, например, оригинального маховика VAG 006J105266AE на моторы Фольксваген начинается от 30 000 руб., что не сильно отличается от цен на «автомат».

Во многих случаях дешевле заменить механическую коробку на аналогичную контрактную, чем пытаться восстановить изношенную. Что нужно знать перед тем решаться на замену главного компонента трансмиссии?

Когда замена не нужна


Далеко не всегда признаки некорректной работы МКПП свидетельствуют о том, что весь агрегат требует замены. Диагностика коробки начинается с проверки всех смежных узлов. Основные признаки, которые характеризуют неисправность МКПП:

Механики составили список признаков и причин, какие детали трансмиссии требуют осмотра и ремонта, при этом полная замена агрегата не потребуется:

Стоимость ремонта в таких случаях может быть значительно ниже, чем полная замена коробки. Если причина – в ослаблении крепежных соединений коробки с кузовом авто, достаточно восстановить общую геометрию. Это касается и течи масла. Если корпус МКПП целый, необходимо проверить качество сальников.

Если МКПП выработала свой ресурс, и все внутренние компоненты имеют следы значительного износа, замена отдельной детали нецелесообразна.

Проверка смежных агрегатов


Перед заменой МКПП в обязательном порядке проверяется работа сцепления и исправность корзины. Также перед тем, как снимать и разбирать коробку, необходимо проверить:

Работоспособность МКПП и ее ресурс во многом зависит от качества масла и соблюдения технического регламента по срокам его замены. Если выработка внутренних компонентов трансмиссии значительная, коробку меняют.


Все работы, независимо от того, ремонт это или демонтаж, проводятся только на холодном агрегате. Во время работы трансмиссионная жидкость значительно нагревается. Чтобы остывание коробки прошло быстрее и для безопасности работ после остановки автомобиля, с аккумуляторной батареи снимают клеммы.

Работы по снятию МКПП достаточно трудоемкие и сложные, сам агрегат тяжелый – от 45 до 80 кг. и имеет неудобную форму, поэтому демонтаж на СТО проводят с помощником, чтобы после ослабления крепежей узел не сместился и не деформировал смежные узлы.

Автомобиль устанавливается на подъемник или смотровую яму, для работы потребуются пассатижи, ключи на 10,12,14, 17, отвертка. Как выполнить демонтаж пошагово:

При снятии коробки необходимо сначала опустить ее заднюю часть до того момента, пока шпильки не выйдут со своего посадочного места на кронштейне левой опоры. Затем МКПП максимально сдвигается назад, чтобы главный вал вышел из сцепления. Важно не упирать первичный вал о пружину дифференциала, лепестки можно деформировать. Установка МКПП проводится в обратном порядке.

Выбор контрактной механической коробки


Популярный вариант приобретения оригинальных запчастей на МКПП по низкой цене – покупка контрактных деталей или замена агрегата целиком. Если проводится ремонт МКПП, можно подождать, пока сервис не подыщет заводские комплектующие. Но если необходимо провести замену МКПП, водителю придется оставить машину в сервисе. Если в мастерской нет оригинальной коробки, время ожидания может затянуться.

Контрактные МКПП поставляются в сборке с автомобильных сервисов США, Японии, Кореи, Европы, которые занимаются разборкой машин. Агрегат проходит таможенное оформление и поступает в автосервисы. Стоимость оригинальных агрегатов на 50-70% ниже рыночных.

Читайте также:  Наземное применение авиационных двигателей

Преимущества контрактных коробок:

Единственным недостатком контрактных агрегатов остается то, что не всегда требуемый узел есть в наличии. Владельцу потребуется или заказывать и ждать несколько месяцев, или покупать новую МКПП, если нет возможности провести дефектовку существующей.

Видео про переключение передач на МКПП:

Источник

Механическая коробка передач (МКПП) — устройство и принцип работы простыми словами. Устройство коробки переключения передач

Экскурс в историю

На первых автомобилях не было привычного для нас редуктора с зубчатыми передачами, усилие на ведущие колеса передавалось ремнем. Такое устройство использовал Карл Бенц — для увеличения скорости водителю необходимо было перекинуть кольцо с одной пары шкивов на другую. Зубчатые колеса в трансмиссии впервые применил Вильгельм Майбах, в автомобилях его конструкции были механические коробки.

Передача крутящего момента от нее на ведущие колеса осуществлялась при помощи стальной цепи. Соосная коробка в начале 20 века появилась на автомобилях Луи Рено, который также является изобретателем карданного вала.

На первых порах в автомобилестроении преобладала разнесенная компоновка агрегатов, при которой редуктор располагался отдельно от силового агрегата. Передача крутящего момента в них происходила через специальный вал, как было на модели BMW 501.

Механические коробки первых выпусков были очень сложными, управление ими требовало значительных усилий и хороших навыков. В 1928 году американский инженер Шарль Кетеринг из General Motors предложил устройство для синхронизации. Первая удачная коробка, снабженная таким механизмом, была установлена на автомобиле «Корвет». На европейском континенте лидером в разработке трансмиссий стала компания ZF.

Современная МКПП имеет достаточно совершенное устройство, обеспечивающее, помимо переключения передач в движении, выполнение ряда функций:

Автомобили, оснащенные такого рода трансмиссиями, при прочих равных показателях экономичнее машин с автоматической трансмиссией.

Зачем нужна МКПП?

Первая причина ясна – надо как-то подключить вращающийся вал двигателя к приводам колес, чтобы тронуться с места. Есть и вторая: силовой агрегат развивает рабочую мощность (иначе – максимальный крутящий момент) при достижении определенного числа оборотов коленчатого вала. Для большинства бензиновых двигателей этот порог составляет 3000 об/мин, для дизельных – 2000 об/мин.

Пока число оборотов коленчатого вала не достигнет нижнего порога, мотор не сможет развить нужную мощность и создать усилие, достаточное для движения.

Для чайников, то бишь, новичков, желающих разобраться в работе автомобильных узлов, предлагается такое пояснение:


Если между колесным приводом и коленчатым валом поставить зубчатую передачу с шестеренками разного размера, то колеса станут вращаться медленнее. Но при этом на каждом колесе возрастет усилие (на жаргоне – тяга) и разгон автомобиля ускорится. А плавное подключение вращающихся элементов обеспечит другой узел МКПП – сцепление.

Принцип работы МКПП

Начало движения машины, медленная езда по плохой дороге вызывает большое сопротивление. Автомобилю с механической коробкой передач в таком режиме требуется максимально большой крутящий момент.

КПП при этом выполняет функции понижающего редуктора и даже при больших оборотах транспортное средство двигается с относительно небольшой скоростью. После прекращения разгона водитель переключает режим, и частота вращения коленвала вновь возвращается в оптимальный диапазон.

Равномерное перемещение по плоскости требует меньших усилий, которые и обеспечиваются повышенными передачами.

Принцип работы механической коробки передач состоит в создании соединений между ведущим (входным) валом и ведомым (выходным) через сочетания шестеренок с разным количеством зубьев. Это позволяет подстраивать трансмиссию под изменяющиеся условия движения транспортного средства.

Для чайников, как принято называть неспециалистов, принцип работы механической коробки передач можно объяснить буквально в нескольких словах. Устройство обеспечивает нормальную работу двигателя за счет изменения числа оборотов, увеличивая или уменьшая усилие на ведущих колесах. Это позволяет удерживать наилучший режим работы силового агрегата при трогании с места, разгоне и снижении скорости.

Такой принцип работы МКПП сохраняется у всех машин: и с полным, и с задним, и с передним приводом. Устройство трансмиссии в каждом из случаев имеет свои особенности, но при этом основные элементы конструкции и их назначение сохраняются. Перемена передаточного числа происходит за счет введения в действие определенной комбинации из шестеренок с разным количеством зубьев.

Данные соотношения для каждого двигателя подбираются индивидуально в ходе расчетно-конструкторских работ и натурных испытаний. При этом учитывается множество факторов и, в первую очередь, параметры двигателя. Физический принцип работы МКПП при этом остается неизменным, водитель управляет изменением режима вручную путем переведения рычага из одного положения в другое.

Видео — механическая коробка передач, принцип работы:

Наглядное представление о принципе работы МКПП можно получить после просмотра видео ролика. Схематическое анимированное изображение как нельзя лучше демонстрирует взаимодействие деталей между собой. Такие материалы обеспечивают понимание происходящих процессов, особенно при переключении режимов работы.

Устройство

Конструкция МКПП мало изменилась с тех пор, как были сделаны и запатентованы основные ее элементы. Механическая коробка переключения передач состоит из следующих деталей и узлов:

Собранные в едином корпусе детали взаимодействуют между собой, обеспечивая передачу крутящего момента. Устройство механической коробки передач зависит от особенностей конструкции и количества валов — по данному признаку они делятся на двух- и трех вальные. Последняя компоновка называется соосной и в технической литературе ее принято называть классической.

Устройство механической коробки передач

Итак, хотя конструкций такой коробки с теми или иными особенностями может быть много, однако на начальном этапе можно выделить два основных типа:

На автомобили с задним приводом обычно устанавливается трехвальная механическая коробка передач, в то время как двухвальная КПП ставится на переднеприводные легковые авто. При этом устройство механических коробок передач как первого, так и второго типа может заметно отличаться.

Начнем с трехвальной механической коробки. Такая коробка состоит из:

На валах установлены шестерни с синхронизаторами. Также в устройство КПП включен механизм переключения передач. Указанные составные элементы расположены в корпусе коробки передач, который еще называют картером КПП.

Задачей ведущего вала является создание соединения со сцеплением. На ведущем валу выполнены шлицы для ведомого диска сцепления. Что касается крутящего момента, указанный момент от ведущего вала передается через шестерню, которая находится с ним в жестком зацеплении.

Затрагивая работу промежуточного вала, этот вал располагается параллельно первичному валу КПП, на нем установлена группа шестерен, которая находится в жестком зацеплении. В свою очередь, ведомый вал установлен на одной оси с ведущим валом.

Такая установка реализована при помощи торцевого подшипника на ведущем валу. В этот подшипник входит ведомый вал. Группа шестерен (блок шестерен) на ведомом валу не имеет жесткого зацепления с самим валом и поэтому свободно вращается на нем. При этом группа шестерен промежуточного вала, ведомого вала и шестерня ведущего вала находятся в постоянном зацеплении.

Синхронизаторы (муфты синхронизаторов) установлены между шестернями ведомого вала. Их задачей является выравнивание угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала посредством силы трения.

Синхронизаторы находятся в жестком зацеплении с ведомым валом, а также имеют возможность перемещаться по валу в продольном направлении благодаря наличию шлицевого соединения. Современные коробки передач имеют муфты синхронизаторов на всех передачах.

Если рассматривать механизм переключения передач на трехвальных КПП, зачастую этот механизм установлен на корпусе агрегата. Конструкция включает в себя рычага управления, ползуны и вилки.

Корпус коробки (картер) изготовлен из алюминиевых или магниевых сплавов, необходим для установки валов с шестернями и механизмов, а также ряда других деталей. Еще в картере коробки передач находится трансмиссионное масло (масло коробки передач).

После того, как водитель произведет перемещение рычага, вилка переместит муфту синхронизатора той или иной передачи. Затем синхронизатор выровняет угловые скорости нужной шестерни и ведомого вала. Затем зубчатый венец муфты войдет в зацепление с аналогичным венцом шестерни, что обеспечит блокировку шестерни на ведомом валу.

Еще добавим, что задний ход автомобиля обеспечивает задняя передача КПП. В этом случае промежуточная шестерня заднего хода, установленная на отдельной оси, позволяет изменить направление вращения.

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.

Работа сцепления

Понять принцип работы узла сцепления поможет такой пример: представьте вращающийся металлический стержень с диском на конце, символизирующий коленвал с маховиком. Если к плоскости диска подвести другой диск, то после соприкосновения он тоже станет крутиться. Так в общих чертах и действует автомобильное сцепление, только второй диск насажен на вал, идущий дальше, к шестеренчатой передаче.

Читайте также:  Линейка двигателей мерседес 124

Система действует за счет силы трения, поэтому соприкасающиеся поверхности имеют специальное антифрикционное покрытие. Диск сцепления в механической трансмиссии двигается рычагом в виде вилки. Механически рычаг не связан с педалью сцепления, он перемещается гидроцилиндром. Нажатие на педаль сжимает жидкость в этом цилиндре, поршень выдвигается и перемещает рычаг.


Алгоритм работы сцепления при движении с места следующий:

Разрывать механическую связь с помощью сцепления нужно и дальше, при переходе на другую скорость. Чтобы разобраться в данном процессе, нужно понять, как работает сама коробка скоростей.

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.

Трехвальная КПП: устройство и принцип работы

Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню – таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.


Устройство трехвальной МКПП

Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

Двухвальная механическая коробка передач: устройство и принцип работы

Разобравшись с тем, из чего состоит коробка передач с тремя валами, перейдем к двухвальным коробкам. Данный тип КПП имеет в своем устройстве два вала: первичный и вторичный. Первичный вал является ведущим, вторичный ведомым. На валах закреплены шестерни и синхронизаторы. Также в картере коробки находится главная передача и дифференциал.

Ведущий вал отвечает за соединение со сцеплением, также на валу находится блок шестерен в жестком зацеплении с валом. Ведомый вал расположен параллельно ведущему, при этом шестерни ведомого вала в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала, а также свободно вращаются на самом валу.

Также на ведомом валу жестко закрепляется ведущая шестерня главной передачи, а между самими шестернями ведомого вала расположены муфты синхронизаторов. Добавим, чтобы уменьшить размеры КПП, а также увеличить количество передач, в современных коробках нередко вместо одного ведомого вала может быть установлено 2 или даже 3 вала.

На каждом таком валу жестко закреплена шестерня главной передачи, при этом такая шестерня имеет жесткое зацепление с ведомой шестерней. Получается, конструкция фактически реализует 3 главных передачи.

Сама главная передача, а также дифференциал в устройстве КПП осуществляют передачу крутящего момента от вторичного вала на ведущие колеса. При этом дифференциал также может обеспечить такое вращение колес, когда ведущие колеса вращаются с разными угловыми скоростями.

Что касается механизма переключения передач, на двухвальных КПП он вынесен отдельно, то есть за пределы корпуса. Коробка связана с механизмом переключения тросами или специальными тягами. Чаще встречается соединение при помощи тросов.

Сам механизм переключения 2-х вальной коробки имеет рычаг, который соединяется тросами с рычагом выбора и рычагом включения передачи. Указанные рычаги соединяются с центральным штоком переключения передач, который также имеет вилки.

Далее рычаг движется продольно, а усилие идет уже на трос переключения передач. Соответствующий рычаг горизонтально перемещает шток с вилками, вилка на штоке смещает синхронизатор, что и приводит к блокировке шестерни ведомого вала.

Напоследок отметим, что также механические коробки разных типов имеют дополнительные блокировочные устройства, которые препятствуют включению одновременно двух передач или же непредвиденному выключению передачи.

Переключение передач МКПП

Для эффективного управления автомобилем мало знать расшифровку МКПП, нужно понимать, как же переключаются передачи. Ведь от того, насколько хорошо вы изучите этот вопрос, будет зависеть и срок эксплуатации машины. Коробка передач – одна из самых часто выходящих из строя деталей. Переключение МКПП осуществляется с помощью рычага, который располагается по правую руку водителя в центре салона. Он находится либо на крыше коробки, либо соединяется с ней через специальный удлинитель. Второй тип рычага является наиболее предпочтительным, так как не передает вибрацию от двигателя и располагается в удобном для водителя положении.

Для того, чтобы эффективно и долго управлять автомобилем, необходимо понимать основные принципы переключения передач:

Характеристики механической трансмиссии

Правильное переключение передач дает ряд неоспоримых преимуществ: мощность и КПД автомобиля повышается, расход топлива снижается, а детали остаются в целости и сохранности. Умение подбирать правильную передачу для конкретной ситуации может заметно облегчить жизнь. Например, если вы едете в гору, ни в коем случае не стоит включать третью и, тем более, четвертую передачу. Скорее всего, автомобиль заглохнет где-нибудь на середине пути. А вот на первой или второй скорости вы без труда преодолеете подъем.

Уровень масла в трансмиссии

Многих водителей интересует уровень масла в МКПП – ведь именно оно отвечает за смазку деталей и их долговечность. Проверять этот показатель нужно каждые 10 тысяч километров. Сделать это можно либо в автомастерской, либо самостоятельно. Заехав на эстакаду или смотровую яму, необходимо осмотреть картер КПП. Для проверки уровня жидкости возьмите короткую палку или прут и посмотрите, достаточно ли масла в заливном отверстии. Если жидкость опустилась ниже его кромки, возьмите шприц для заливки и долейте трансмиссионное масло для нужной риски.

Эксплуатация

Замена масла (вовремя) и «правильное» переключение передач – действия, способные продлить срок эксплуатации механической коробки передач. Для этого требуется осуществлять контроль уровня масла. Переключать передачи за счет плавных движений. Выдерживать паузу в нейтральном режиме, что необходимо для полноценного срабатывания синхронизаторов.

Неисправности МКПП приводят к следующему:

Преимущества и недостатки МКПП

Для наглядности положительные и отрицательные стороны механической коробки передач представим в виде сравнительной таблицы.

Преимущества Недостатки

Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД Утомляющий для водителя процесс переключения передач Высокая надежность за счет простоты конструкции Необходимость периодической замены сцепления Простое и недорогое обслуживание Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП Возможность более эффективного движения по бездорожью Возможность буксировки автомобиля

Заключение

Несомненно, эксплуатация механической коробки передач сопровождается множеством плюсов. Одна экономическая сторона использования коробки чего стоит! А вкупе с надежностью трансмиссии и более “драйверскими” ощущениями от вождения 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.

Источник

Ответы на популярные вопросы