Шестерня задней передачи
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Шестерня задней передачи

Блок шестерен КПП: основа механической трансмиссии

Передача и изменение крутящего момента в коробке переключения передач осуществляется входящими в зацепление шестернями различных диаметров. Шестерни КПП собраны в так называемые блоки — о блоках шестерен коробок, их устройстве и функционировании, а также об их обслуживании и ремонте читайте в статье.

Назначение блоков шестерен и их место в коробке передач

Несмотря на все большее распространение автоматических коробок передач, не теряют своей популярности и актуальности механические (или ручные) коробки (МКПП). Причина тому проста — МКПП просты по конструкции, надежны и дают широкие возможности по управлению автомобилем. А кроме того, механические коробки проще в ремонте и обслуживании.

Как известно, в МКПП для изменения крутящего момента используются валы с шестернями различного диаметра, которые могут входить в зацепление друг с другом. При переключении передачи в зацепление вводится та или иная пара шестерен, и в зависимости от соотношения их диаметров (и количества зубцов) изменяется поступающий на ведущие мосты автомобиля крутящий момент. Количество пар шестерен в механической КП легковых и грузовых автомобилей может составлять от четырех (в старых 3-ступенчатых коробках) до семи (в современных массовых 6-ступенчатых коробках), причем одна из пар используется для включения передачи заднего хода. В коробках тракторов и различных машин специальных машин количество пар шестерен может достигать десятка и более.

Шестерни в коробке расположены на валах (свободно или жестко, об этом рассказано ниже), причем для повышения надежности и упрощения конструкции некоторые шестерни собраны в единую конструкцию — блок шестерен.

Блок шестерен КПП — это цельная конструкция из 2-х или большего числа шестерен, которые во время работы коробки вращаются с одинаковой угловой скоростью. Объединение шестерен в блоки выполняется по нескольким причинам:

– Упрощение конструкции коробки с сокращением количества используемых компонентов. Так как для одной шестерни нужно предусмотреть свой крепеж и привод, объединение в блок делает ненужным отдельные детали для каждой шестерни;
– Повышение технологичности производства деталей КПП;
– Повышение надежности работы трансмиссии (опять же за счет сокращение компонентов и упрощения конструкции).

Однако блоки шестерен имеют и один недостаток: при поломке одной из шестерен приходится менять весь блок. Конечно, это повышает стоимость ремонта, однако такое решение по описанным выше причинам многократно окупается.

Рассмотрим более подробно существующие типы и конструктивные особенности блоков шестерен МКПП.

Типы и конструктивные особенности блоков шестерен

Блоки шестерен можно разделить на группы по применимости и назначению:

– Блоки шестерен промежуточного вала;
– Блоки шестерен ведомого (вторичного) вала;
– Блоки шестерен заднего хода.

При этом ведущий (первичный) вал обычно выполняется заодно с шестерней, так что в нем не выделяется отдельный блок шестерен.

Промежуточные валы КП можно разделить на два типа по конструкции блоков шестерен:

– Цельные — шестерни и вал составляют единое целое;
– Наборные — блоки шестерен и вал являются самостоятельными деталями, собранные в одну конструкцию.

В первом случае вал и шестерни изготавливаются из одной заготовки, поэтому представляют собой единую неразборную деталь. Такие валы наиболее распространены, так как имеют самую простую конструкцию и невысокую цену. Во втором случае конструкция собирается из вала и зафиксированных на нем двух-трех или большего числа блоков шестерен. Но в любом случае блоки шестерен на промежуточном валу вращаются, как единое целое.

Ведомые (вторичные) валы бывают только наборные, причем блоки шестерен могут свободно вращаться на валу — они фиксируются с помощью муфт только в момент включения той или иной передачи. В силу конструктивных особенностей МКПП блоки ведомого вала не содержат более 2-х шестерен, причем обычно это шестерни близких передач. Например, в блоки могут объединяться шестерни 1-й и 2-й, 3-й и 4-й передач, а также 2-й и 3-й передач (если шестерня 1-й передачи расположена отдельно) и т.д. При этом в автомобильных 5-ступенчатых МКПП шестерня 5-й ступени выполняется отдельно, так как 4-я передача обычно является прямой и при ее включении промежуточный вал «выключается» из работы коробки (в этом случае поток крутящего момента поступает напрямую от ведущего вала на ведомый).

Блоки задней передачи всегда содержат только две шестерни, одна из которых входит в зацепление с определенной шестерней промежуточного вала, а вторая — с шестерней вторичного вала. В результате такого соединения поток крутящего момента инвертируется и транспортное средство может двигаться задним ходом.

Все блоки шестерен КП имеют принципиально одинаковую конструкцию — они вытачиваются из единой стальной заготовки, и лишь в некоторых случаях имеют дополнительные элементы для крепления на валу или зацепления с муфтами, а также под установку подшипников. В КП используются как косозубые шестерни, так и обычные прямозубые. В современных коробках чаще применяются косозубые шестерни, которые во время работы создают меньший уровень шума. Однако шестерни заднего хода чаще всего выполняются прямозубыми, так как они работают на небольших скоростях и уровень шума для них некритичен. В МКПП старого образца все или почти все шестерни прямозубые.

Блоки шестерен изготавливаются из определенных сортов стали, так как они при эксплуатации испытывают колоссальные нагрузки. Также и конструктивно блоки шестерен являются крупными и массивными деталями, которые успешно противостоят ударным и другим механическим, а также и тепловым нагрузкам. Но несмотря на это блоки шестерен требуют периодического ремонта или замены.

Вопросы ремонта и замены блоков шестерен

Блоки шестерен работают в жестких режимах, поэтому с течением времени в них могут возникать различные неисправности. В первую очередь, для шестерен характерен износ зубцов, который в принципе невозможно предотвратить. При щадящей эксплуатации транспортного средства износ блоков шестерен происходит не слишком интенсивно, поэтому они могут работать на протяжении десятков лет, и замена этих деталей по причине износа требуется довольно редко.

Чаще причиной замены шестерен является их деформация, появление трещин, поломка и выкрашивение зубьев, или полное разрушение (которое обычно происходит при эксплуатации КПП с выкрошенными зубьями). Все эти неисправности проявляются повышенным шумом коробки передач, появлением посторонних звуков, скрежета или хруста при работе и включении передач, а также плохой работой коробки на одной или нескольких передачах. Во всех этих случаях следует произвести ремонт КПП и замену блока шестерен. Порядок выполнения ремонта мы здесь рассматривать не будем, так как он зависит от типа и модели коробки, полное описание можно найти в инструкции по ТО и ремонту транспортного средства.

Для продления срока службы блоков шестерен и всей коробки следует выполнять регламентное ТО трансмиссии, а также бережно и грамотно эксплуатировать транспортное средство — правильно включать и выключать передачи, выполнять движение на оптимальной для текущих условий скорости и т.д. При соблюдении простых правил и рекомендаций МКПП прослужит долго и еще нескоро потребует ремонта.

Блок шестерен КПП: основа механической трансмиссии

Передача и изменение крутящего момента в коробке переключения передач осуществляется входящими в зацепление шестернями различных диаметров. Шестерни КПП собраны в так называемые блоки — о блоках шестерен коробок, их устройстве и функционировании, а также об их обслуживании и ремонте читайте в статье.

Назначение блоков шестерен и их место в коробке передач

Несмотря на все большее распространение автоматических коробок передач, не теряют своей популярности и актуальности механические (или ручные) коробки (МКПП). Причина тому проста — МКПП просты по конструкции, надежны и дают широкие возможности по управлению автомобилем. А кроме того, механические коробки проще в ремонте и обслуживании.

Как известно, в МКПП для изменения крутящего момента используются валы с шестернями различного диаметра, которые могут входить в зацепление друг с другом. При переключении передачи в зацепление вводится та или иная пара шестерен, и в зависимости от соотношения их диаметров (и количества зубцов) изменяется поступающий на ведущие мосты автомобиля крутящий момент. Количество пар шестерен в механической КП легковых и грузовых автомобилей может составлять от четырех (в старых 3-ступенчатых коробках) до семи (в современных массовых 6-ступенчатых коробках), причем одна из пар используется для включения передачи заднего хода. В коробках тракторов и различных машин специальных машин количество пар шестерен может достигать десятка и более.

Шестерни в коробке расположены на валах (свободно или жестко, об этом рассказано ниже), причем для повышения надежности и упрощения конструкции некоторые шестерни собраны в единую конструкцию — блок шестерен.

Блок шестерен КПП — это цельная конструкция из 2-х или большего числа шестерен, которые во время работы коробки вращаются с одинаковой угловой скоростью. Объединение шестерен в блоки выполняется по нескольким причинам:

– Упрощение конструкции коробки с сокращением количества используемых компонентов. Так как для одной шестерни нужно предусмотреть свой крепеж и привод, объединение в блок делает ненужным отдельные детали для каждой шестерни;
– Повышение технологичности производства деталей КПП;
– Повышение надежности работы трансмиссии (опять же за счет сокращение компонентов и упрощения конструкции).

Однако блоки шестерен имеют и один недостаток: при поломке одной из шестерен приходится менять весь блок. Конечно, это повышает стоимость ремонта, однако такое решение по описанным выше причинам многократно окупается.

Рассмотрим более подробно существующие типы и конструктивные особенности блоков шестерен МКПП.

Типы и конструктивные особенности блоков шестерен

Блоки шестерен можно разделить на группы по применимости и назначению:

– Блоки шестерен промежуточного вала;
– Блоки шестерен ведомого (вторичного) вала;
– Блоки шестерен заднего хода.

При этом ведущий (первичный) вал обычно выполняется заодно с шестерней, так что в нем не выделяется отдельный блок шестерен.

Промежуточные валы КП можно разделить на два типа по конструкции блоков шестерен:

– Цельные — шестерни и вал составляют единое целое;
– Наборные — блоки шестерен и вал являются самостоятельными деталями, собранные в одну конструкцию.

В первом случае вал и шестерни изготавливаются из одной заготовки, поэтому представляют собой единую неразборную деталь. Такие валы наиболее распространены, так как имеют самую простую конструкцию и невысокую цену. Во втором случае конструкция собирается из вала и зафиксированных на нем двух-трех или большего числа блоков шестерен. Но в любом случае блоки шестерен на промежуточном валу вращаются, как единое целое.

Ведомые (вторичные) валы бывают только наборные, причем блоки шестерен могут свободно вращаться на валу — они фиксируются с помощью муфт только в момент включения той или иной передачи. В силу конструктивных особенностей МКПП блоки ведомого вала не содержат более 2-х шестерен, причем обычно это шестерни близких передач. Например, в блоки могут объединяться шестерни 1-й и 2-й, 3-й и 4-й передач, а также 2-й и 3-й передач (если шестерня 1-й передачи расположена отдельно) и т.д. При этом в автомобильных 5-ступенчатых МКПП шестерня 5-й ступени выполняется отдельно, так как 4-я передача обычно является прямой и при ее включении промежуточный вал «выключается» из работы коробки (в этом случае поток крутящего момента поступает напрямую от ведущего вала на ведомый).

Читать еще:  Не выключается сигнализация

Блоки задней передачи всегда содержат только две шестерни, одна из которых входит в зацепление с определенной шестерней промежуточного вала, а вторая — с шестерней вторичного вала. В результате такого соединения поток крутящего момента инвертируется и транспортное средство может двигаться задним ходом.

Все блоки шестерен КП имеют принципиально одинаковую конструкцию — они вытачиваются из единой стальной заготовки, и лишь в некоторых случаях имеют дополнительные элементы для крепления на валу или зацепления с муфтами, а также под установку подшипников. В КП используются как косозубые шестерни, так и обычные прямозубые. В современных коробках чаще применяются косозубые шестерни, которые во время работы создают меньший уровень шума. Однако шестерни заднего хода чаще всего выполняются прямозубыми, так как они работают на небольших скоростях и уровень шума для них некритичен. В МКПП старого образца все или почти все шестерни прямозубые.

Блоки шестерен изготавливаются из определенных сортов стали, так как они при эксплуатации испытывают колоссальные нагрузки. Также и конструктивно блоки шестерен являются крупными и массивными деталями, которые успешно противостоят ударным и другим механическим, а также и тепловым нагрузкам. Но несмотря на это блоки шестерен требуют периодического ремонта или замены.

Вопросы ремонта и замены блоков шестерен

Блоки шестерен работают в жестких режимах, поэтому с течением времени в них могут возникать различные неисправности. В первую очередь, для шестерен характерен износ зубцов, который в принципе невозможно предотвратить. При щадящей эксплуатации транспортного средства износ блоков шестерен происходит не слишком интенсивно, поэтому они могут работать на протяжении десятков лет, и замена этих деталей по причине износа требуется довольно редко.

Чаще причиной замены шестерен является их деформация, появление трещин, поломка и выкрашивение зубьев, или полное разрушение (которое обычно происходит при эксплуатации КПП с выкрошенными зубьями). Все эти неисправности проявляются повышенным шумом коробки передач, появлением посторонних звуков, скрежета или хруста при работе и включении передач, а также плохой работой коробки на одной или нескольких передачах. Во всех этих случаях следует произвести ремонт КПП и замену блока шестерен. Порядок выполнения ремонта мы здесь рассматривать не будем, так как он зависит от типа и модели коробки, полное описание можно найти в инструкции по ТО и ремонту транспортного средства.

Для продления срока службы блоков шестерен и всей коробки следует выполнять регламентное ТО трансмиссии, а также бережно и грамотно эксплуатировать транспортное средство — правильно включать и выключать передачи, выполнять движение на оптимальной для текущих условий скорости и т.д. При соблюдении простых правил и рекомендаций МКПП прослужит долго и еще нескоро потребует ремонта.

По зубам: как сломать шестерни МКПП, и чем это чревато

Коробка передач – один из важнейших агрегатов автомобиля, но, как ни парадоксально, зачастую один из самых игнорируемых. Масло в двигателе меняют каждые 10 тысяч, заботятся о чистоте масляного фильтра, следят за рабочей температурой, давлением масла… В МКПП же масло порой ходит и по сотне тысяч километров, а стиль переключения передач и работы сцеплением добавляет коробке проблем. Результат может быть вполне предсказуемым – вот и к нам на верстак попала механическая коробка передач от Skoda Octavia, из которой, по словам хозяина, при включении первой передачи «слышался какой-то хруст».

Коробка передач: зачем и как

Детально разбирать устройство механической КПП не будем: о нем мы уже рассказывали. Однако «по верхам» пройдемся – для понимания процессов, влияющих на наш ремонт.

И так, глобально КПП нужна для того, чтобы передать крутящий момент и мощность от двигателя в изменяемом диапазоне оборотов. Для изменения того диапазона используются пары шестерен с разным передаточным отношением – именно благодаря им вот те полторы тысячи оборотов «превратятся» в несколько десятков оборотов ведущих колес с одновременным повышением крутящего момента. Принцип похож на велосипедный: тронулись на малой звездочке, разогнались до 40 км/ч – и переключились на следующую пару шестерен с меньшим передаточным отношением, чтобы поехать ее быстрее. Таких переключений может быть 4 или 5 – современные МКПП, как правило, пяти- или шестиступенчатые.

Передача крутящего момента в КПП происходит непосредственно зацеплением этих самых шестерен. Шестерни располагаются на валах – существуют коробки двухвальные и трехвальные. У первых есть первичный (ведущий) и вторичный (ведомый) вал, у вторых крутящий момент передается с первичного вала на вторичный через дополнительный, промежуточный. Шестерни, расположенные на валах, находятся в постоянном зацеплении, но все пары, кроме той, что выбрана в качестве рабочей в конкретный момент, вращаются свободно. Для выбора же пары – то есть, включения той или иной передачи путем жесткого соединения шестерни и ведомого вала – придумали специальную муфту и назвали ее синхронизатором – подробнее о конструкции и проблемах синхронизаторов мы поговорим в следующем материале. Орудуя рычагом переключения передач из салона, вы через вилки включения и синхронизаторы подключаете ту или иную шестерню к ведомому валу и передаете, наконец, на него (а значит, и на колеса) крутящий момент от двигателя.

Поломки и диагностика

Вообще выйти из строя и износиться в коробке передач может всё – а починить это, как мы знаем, может быть весьма дорого и сложно. При этом МКПП куда более «скрытна», чем двигатель: узнать о серьезной поломке можно порой только после вскрытия. Поэтому при движении и переключении передач необходимо всегда прислушиваться ко всем звукам, исходящим со стороны коробки передач – и посетить сервис при появлении первых опасений.

Исключив из списка диагностики сцепление (о нем мы тоже расскажем отдельно), услышать из коробки можно только хруст или стуки, а увидеть – только произвольно возвращающийся из рабочего положения в нейтраль рычаг (проще говоря, «передача вылетает»). Последнее обычно связано с ослабшими фиксаторами или проблемами с синхронизатором. В первом же случае – это износ синхронизаторов, чрезмерный износ подшипников валов или поломка зубьев шестерен. И именно о шестернях-то мы сегодня и поговорим.

У них несколько потенциальных проблем: чрезмерный износ зубьев, сколы или поломка зубьев, износ игольчатых подшипников шестерен или износ стопорных колец, из-за которых могут сместиться втулки шестерен. Вообще сколы или повреждения зубьев – довольно редкое явление, так как они рассчитываются с большим запасом прочности. Но бывает и так, что коробку просто перегружают, сцепление при этом не пробуксовывает – и зубья не выдерживают.

Это может случиться и при перегреве коробки – например, из-за неправильно подобранного трансмиссионного масла или из-за его низкого уровня. Особое внимание следует уделить МКП зимой, в лютые морозы. Масло в картере коробки превращается во что-то, напоминающее мёд, поэтому сходу начинать движение не стоит – желательно постоять немного и подождать, пока масло хоть немного прогреется. Ощутить и понять это можно по более легкому перемещению рычага из положения в положение.

Возвращаясь к диагностике МКП, вспомним о звуках, доносящихся от нее. Стук или хруст может быть либо постоянным, либо проявляющимся только при переключении передач. В первом случае это, скорее всего, означает глобальную беду – разрушены шестерни или пришел конец подшипникам валов. Это хоть и редкость, но случается. Если же стук слышен только при переключении, то есть вероятность, что это либо износ синхронизаторов, либо пресловутые подшипники валов.

Попытаться выяснить это можно в движении, переключив коробку на следующую передачу с двойным выжимом сцепления: выжав сцепление, переводим рычаг в нейтраль, отпускаем сцепление, снова выжимаем и, включив следующую передачу, отпускаем. Если при выполнении этого «танца» стук пропадает, то велика вероятность чрезмерного износа синхронизатора.

Ремонтируем коробку передач

Итак, сегодня на «операционном столе» механическая коробка передач 02J производства концерна Volkswagen, которая была установлена на Skoda Octavia. По словам хозяина, единственной проблемой был какой-то стук при движении на первой передаче. Стук донимал, потому коробку привезли на «лечение».

Коробку привезли отдельно от автомобиля, наш мастер масло не сливал, и потому не видел его состояния. Подготовив инструменты и по мере сил и возможностей очистив корпус МКП от грязи, пыли и других посторонних предметов, мы приступили к разборке.

Выкрутив болты крепления, мы сняли заднюю крышку корпуса коробки передач, под которой находятся шестерни 5-й передачи. Одновременно с этим мастер дал первую оценку состояния масла. Выражалась эта оценка в сморщенной гримасе, что дало первый повод разволноваться хозяину.

Устройство и принцип работы механической коробки передач

Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности. МКПП получила свое название от «ручного» (или механического) способа переключения передач. Трансмиссия относится к ступенчатым коробкам, в которых крутящий момент изменяется ступенями (передачами). Механическая КПП считается самой надежной, но и самой сложной в управлении, особенно для начинающего водителя.

Принцип работы механической коробки передач

Принцип работы механической КПП следующий: крутящий момент от двигателя через сцепление передается на первичный вал коробки передач, далее преобразуется при помощи пар взаимодействующих между собой шестерен и затем передается на колеса. Каждая пара шестерен (ступень) имеет определенное передаточное число, которое преобразует скорость вращения и крутящий момент коленвала двигателя. Причем если передача увеличивает крутящий момент, то скорость вращения уменьшается и наоборот. В первом случае передача будет называться понижающей, а во втором — повышающая.

Передаточное число определяется отношением количества зубьев у выходной и входной шестерен в паре. В свою очередь, количество зубьев напрямую зависит от размера самой шестерни: чем больше зубьев — тем больше диаметр шестерни. Например, у первой передачи самое большое передаточное число, и, следовательно, входная шестерня (на первичном валу) имеет минимальный размер, а выходная — максимальный. Переключение скоростей в механической КПП происходит только при нажатии на педаль сцепления, поскольку необходимо прервать поток мощности, передающийся от двигателя.

Читать еще:  Солекс карбюратор 073

Движение автомобиля, оснащенного МКПП, всегда начинается с первой передачи. Исключение составляют тяжелые грузовики — там это можно делать со второй передачи. Для этого необходимо вручную перевести селектор рычага в соответствующее положение. Переход на повышенные передачи осуществляется последовательным переключением передач друг за другом. Сам момент переключения скорости зависит от показаний спидометра и тахометра, поскольку каждая передача рассчитана на работу в определенном диапазоне оборотов двигателя.

Виды механических КПП

По количеству ступеней механическая коробка передач в основном подразделяется на:

  • 4-х ступенчатую;
  • 5-и ступенчатую;
  • 6-и ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается трансмиссия 5МТ, т.е. пятиступенчатая коробка передач.

В зависимости от количества валов различают следующие виды КПП:

  • двухвальные механические трансмиссии, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
  • трехвальные МКПП, которые применяются в основном на заднеприводных автомобилях, а также на грузовых машинах.

Устройство механической коробки передач

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

  • ведущий или первичный вал;
  • ведомый или вторичный вал;
  • промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
  • шестерни первичного и вторичного валов;
  • механизм выбора передач;
  • муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
  • картер;
  • главная передача;
  • дифференциал.

При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

  1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
  2. При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
  3. Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
  4. Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
  5. Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента на каждой из 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.

Немного о синхронизаторе МКПП

Синхронизатор служит для безударного включения передач за счет выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Конструктивно синхронизатор состоит из муфты, двух блокировочных колец, трех сухарей и двух проволочных колец.

В процессе включения передачи вилка передвигает муфту к нужной шестерне, куда вначале перемещается блокировочное кольцо. Возникающая сила трения за счет разности угловых скоростей элементов поворачивает блокировочное кольцо до упора. Дальнейшее движение муфты синхронизатора и зацепление происходит только после выравнивания угловых скоростей. Более подробно почитать про синхронизатор можно в нашей статье Устройство и принцип работы синхронизатора КПП.

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.

Устройство коробки переключения передач

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

Устройство механической коробки передач

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

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

Сцепление

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

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

Шестерни и валы

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

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

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

Синхронизаторы

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

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

Виды механических КПП

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

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

По количеству валов МКПП подразделяются на:

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

Принцип работы МКПП

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

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

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

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

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

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

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

Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

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

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

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

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

Преимущества и недостатки МКПП

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

Как пользоваться механической коробкой

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

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

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

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

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

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

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

Заключение

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

Настраиваем трансмиссию Lada Largus: отделение пятой ступени

Подбираем оптимальное передаточное отношение для высшей передачи Ларгуса. Комплект шестерен обойдется примерно в 3000 рублей, еще столько же мастера возьмут за замену. Однако игра стоит свеч: более скоростная пятая передача снизит шум двигателя и сделает поездки более комфортными.

LADA > Largus

Lada Largus

К недостаткам автомобиля, на котором постоянно ездишь, со временем привыкаешь. Но бывают исключения из правил. Вот уже два года я эксплуатирую редакционный универсал «Лада-Ларгус» и все никак не могу принять истошный рев его двигателя на загородных трассах. В долгой дороге от этого нудного монолога устаешь, да и задирающаяся стрелка тахометра давит не только на психику: все время думаешь о повышенном расходе топлива. Судя по многочисленным нелестным комментариям на тематических интернет-форумах, не мне одному не нравится слишком короткая пятая передача. Причем проблема эта, в основном, касается наиболее популярной пассажирской версии с 16-клапанным 1,6-литровым мотором К4М. На «Ларгусы» устанавливают разные коробки и главные пары (см. таблицу). И у пассажирской машины с шестнадцатиклапанником пятая передача оказывается самой тяговитой. Даже у фургона скорость на пятой передаче выше. Хотя по логике должно быть наоборот.

Более скоростная пятая передача в первую очередь снижает шум двигателя, делая поездки более комфортными. А вот бензина много не сэкономишь: затраты на новую пару шестерен и работу по их установке окупятся лишь через несколько лет.

ЧТО ТАКОЕ ХОРОШО?

У штатной коробки шестнадцатиклапанника есть и плюсы, и минусы. Среди достоинств — способность обеспечить динамичный разгон и отменную эластичность. Автомобиль с полной массой под две тонны и вооруженный лишь 105-сильным мотором уверенно держится в потоке, а на пятой передаче весело подхватывает уже с 50 км/ч — часто переключаться нет нужды. На дальних перегонах порой по несколько часов едешь на пятой как на автомате. Удобно, но за это приходится расплачиваться повышенными шумом и расходом топлива — причем уже тогда, когда стрелка спидометра еще даже не дошла до сотни. Поэтому мы вместе со специалистами нашего техцентра решили поэкспериментировать с разными передаточными отношениями. Ведь конструкция трансмиссии «Ларгуса» позволяет менять шестерни пятой передачи, не разбирая целиком коробку и даже не снимая агрегат с автомобиля. Кстати, аналогично могут настроить под себя высшую передачу и владельцы моделей «Рено» (например, «Логана» или «Сандеро»), а также «Ниссана-Алмера».

В продаже есть разные комплекты шестерен, каждый из которых обойдется примерно в 3000 рублей. Еще столько же мастера возьмут за замену. Прелесть еще и в том, что надолго расставаться с машиной не придется: грамотный ремонтник управится за пару часов. Попробуем!

ТРОЕ ИЗ ЛАРЦА

Редакционный «Ларгус» примерил три пары шестерен с разными передаточными числами. Помимо штатной пятой передачи 0,892 мы устанавливали последовательно еще комплекты 0,820 и 0,795 (см. таблицу). На тестовом 300-километровом маршруте, включающем скоростные магистрали и пригородные дороги, сравнили разницу в расходе топлива и накопили субъективные оценки, которые для владельца автомобиля порой даже интереснее, чем данные замеров. Для достоверности экспертную оценку подкрепили измерениями на Дмитровском автополигоне. Результаты испытаний и комментарии представлены ниже, в том числе в фотографиях, таблицах и диаграммах.

0,892. Базовый вариант обеспечивает прекрасную эластичность. Пятую передачу можно использовать с 50 км/ч даже при полной загрузке. Переключаться вниз приходится редко — запаса тяги хватает даже для шустрого обгона. Но досаждает шум двигателя, работающего на повышенных оборотах, даже если двигаешься не быстрее разрешенных 90 км/ч: в дальних поездках быстро устаешь.

Резюме. Базовый вариант хорош для тех, кто передвигается в основном по городу, причем часто с полной нагрузкой

0,820. Двигатель воспринимается уже не таким эластичным, но все еще в пределах нормы. Переключаться на четвертую передачу приходится лишь для быстрых ускорений. Даже с полной нагрузкой и на пятой передаче машина легко преодолевает подъемы, а на горизонтальных участках уже с 60 км/ч уверенно набирает скорость. При этом на высоких скоростях стало значительно тише. Выигрыш по топливу незначительный.

Резюме. Универсальный вариант на каждый день. Пятая передача в городе вполне рабочая, а двигаться по трассе стало комфортнее. Рекомендуем АВТОВАЗу взять этот вариант как базовый.

0,795. Мой личный выбор. Редакционный «Ларгус» редко бывает загруженным по полной, а на загородных маршрутах я обычно езжу по дорогам с равнинным рельефом. Количество переключений с пятой на четвертую на тестовом маршруте увеличилось, но незначительно. При переключениях вверх я чуть дольше задерживался на четвертой передаче, прежде чем включить пятую, а на обгонах, наоборот, стал чаще переходить с пятой на четвертую.

Резюме. Оптимально для загородных магистралей, терпимо для поездок по городу. Если загружаете машину под завязку или ездите по дорогам с затяжными и крутыми подъемами или частыми обгонами, остановитесь на варианте 0,82.

0,756 и 0,738. Эти варианты мы не испытывали, но, судя по впечатлениям от коробки с пятой передачей 0,795, они аккумулируют недостатки предыдущего варианта. Ухудшится эластичность, чаще придется переключаться с пятой на четвертую, к тому же между этими передачами появится значительный разрыв.

Резюме. Эти варианты удобны, например, для езды по равнинной и пустой трассе с постоянной скоростью и редкими обгонами.

«ЛАДА-ЛАРГУС»: МЕНЯЕМ ШЕСТЕРНИ ПЯТОЙ ПЕРЕДАЧИ

Вывешиваем машину на подъемнике или на подставках и снимаем левое переднее колесо.

1. Демонтируем пластиковый грязезащитный щиток, аккуратно освободив его от пистонов и защелок.

2. Откручиваем верхний болт кронштейна подрамника, а нижний ослабляем и отводим кронштейн в сторону, чтобы не мешал.

3. Отворачиваем крепление трубопровода гидроусилителя к коробке передач, снимаем разъем с выключателя заднего хода.

4. Отворачиваем сливную пробку, сливаем масло и заворачиваем пробку назад. Откручиваем три болта задней крышки коробки передач.

5. и аккуратно снимаем ее, чтобы не повредить смазочный желоб. Стержнем выбиваем штифт, фиксирующий вилку включения пятой передачи.

6. Сдвигаем вилку на себя и включаем рычагом первую передачу: первичный и вторичный валы блокируются — так проще откручивать крепление шестерен. Откручиваем гайку первичного вала.

7. снимаем вилку и муфту синхронизатора, ведомую шестерню и ступицу синхронизатора пятой передачи. Удобнее использовать двухлапковый съемник с тонкими лапками.

8. Отвернув болт вторичного вала, снимаем ведущую шестерню.

9. Меняем шестерни и собираем в обратной последовательности. Несколько замечаний касательно сборки. На шлицы ведущей шестерни рекомендуем нанести несколько капель фиксатора (например, Frenetanche). Гайку первичного вала затягиваем моментом 190 Н·м, а болт на вторичном — 80 Н·м. Не забудьте залить масло в коробку, причем лучше свежее.

И главное. Мы меняли шестеренки сами, благо вскрываем далеко не первую коробку да и соответствующий инструмент имеется. Если у вас недостаточно опыта или смелости для самостоятельной замены, доверьте работу профессионалам.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector