Устройство и принцип работы механической коробки передач

Устройство и принцип работы механической коробки передач Ошибки и ремонт автомобилей

Механическая коробка передач больше не является наиболее распространенным типом коробок передач, используемых сегодня в транспортных средствах. Однако он по-прежнему остается достаточно востребованным благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности. Механическая коробка передач получила свое название от «ручного» (или механического) метода переключения передач. Трансмиссия относится к ступенчатым коробкам, в которых крутящий момент изменяется ступенчато (шестерни). Механическая коробка передач считается самой надежной, но и самой сложной в использовании, особенно для начинающего водителя.

Видео:Механическая коробка переключения передач (МКПП). Как она работает? (Обновленная версия)Скачать

Механическая коробка переключения передач (МКПП). Как она работает? (Обновленная версия)

Принцип работы механической коробки передач

мкпп Механическая коробка передач

Принцип работы механической коробки передач следующий: крутящий момент от двигателя через сцепление передается на первичный вал коробки передач, затем он преобразуется с помощью пар шестерен, которые взаимодействуют между собой и затем передаются на колеса. Каждая зубчатая пара (ступень) имеет определенное передаточное число, которое преобразует скорость вращения и крутящий момент коленчатого вала двигателя. Также, если трансмиссия увеличивает крутящий момент, то скорость вращения уменьшается, и наоборот. В первом случае передача будет называться пониженной, а во втором — восходящей.

Передаточное число определяется соотношением количества зубьев выходной и входной шестерен в паре. В свою очередь, количество зубьев напрямую зависит от размера самой шестерни: чем больше количество зубцов, тем больше диаметр шестерни. Например, первая шестерня имеет наибольшее передаточное число, и поэтому входная шестерня (на входном валу) имеет наименьший размер, а выходная шестерня — максимальное. В механической коробке передач переключение передач происходит только при нажатой педали сцепления, так как это необходимо для прерывания потока мощности, передаваемого двигателем.

Движение автомобиля с механической коробкой передач всегда начинается с первой передачи. Исключение составляют тяжелые грузовики — там это можно делать со второй передачи. Для этого нужно вручную переместить рычаг селектора в соответствующее положение. Переключение передач осуществляется последовательным переключением передач одно за другим. Сам момент изменения скорости зависит от показаний спидометра и тахометра, так как каждая передача рассчитана на работу в определенном диапазоне оборотов двигателя.

Видео:Как работает МКПП. Вся суть за 6 минутСкачать

Как работает МКПП. Вся суть за 6 минут

Виды механических КПП

По количеству ступеней механическая коробка передач в основном делится на:

  • 4 этапа;
  • 5 этапов;
  • 6 этапов.

Самая распространенная механика — это трансмиссия 5МТ, или пятиступенчатая коробка передач.

В зависимости от количества валов различают следующие типы редукторов:

  • двухвальные механические трансмиссии, устанавливаемые на переднеприводные легковые автомобили;
  • трехвальные механические трансмиссии, которые в основном используются на заднеприводных автомобилях, а также на грузовиках.

Видео:Как устроена механическая коробка передач (МКП)?Скачать

Как устроена механическая коробка передач (МКП)?

Устройство механической коробки передач

Секционный механизм Механическое устройство переключения

Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

  • двигатель или первичный вал;
  • ведомый или выходной вал;
  • промежуточный вал (для МКПП с 3 валами);
  • шестерни первичного и вторичного валов;
  • механизм выбора передач;
  • шарниры синхронизаторов (синхронизаторы);
  • подвал;
  • главная передача;
  • дифференциал.

При этом устройство и принцип работы двух- и трехвальных трансмиссий отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

двухвальная механическая коробка передач Схема двухвальной МКПП

Этот вид ящиков самый распространенный. Крутящий момент двигателя передается через муфту на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач некоторые шестерни на входном и выходном валах жестко закреплены на них, а некоторые свободно вращаются. Кроме того, на каждом валу расположен по крайней мере один синхронизатор. Шестерни входного и выходного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понятно, какие из них закреплены, а какие вращаются: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от выходного вала к колесам автомобиля передается через главную передачу и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач в двухвальной коробке передач расположен в корпусе коробки передач и состоит из вилок и тяг, перемещающих муфты синхронизатора. Механизм снабжен защитой от одновременного включения двух передач.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

  1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момент двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах вращаются свободно.
  2. При перемещении рычага водитель перемещает втулку синхронизатора с помощью подходящей вилки через систему тросов или стержней.
  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 вторичный.
  5. Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Для заднего хода используется дополнительный вал с промежуточной передачей заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента для каждой передачи:

нейтральный Нейтральная позиция 1-я передача 1-я передача 2-я передача 2-я передача 3-я передача 3-я передача 4-я передача 4-я передача 5-я передача 5-я передача инверсия Инверсия

Трехвальная КПП: устройство  и принцип работы

Разница между трехвальной механикой и двухвальной механикой в ​​том, что здесь используются три типа валов. Помимо воздуховода и воздуховода используется еще промежуточный вал.

Входной вал, соединенный с муфтой, передает крутящий момент на промежуточный вал. Передача осуществляется через соответствующую шестерню, поэтому валы находятся в постоянном зацеплении.

Схема трехвального редуктора Устройство трехвальной МКПП

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

На той же оси, что и первичный, находится вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на приводном валу, включая выходной вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не жестко закреплены с валом. Шестерни ведущего вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Таким образом, в нейтральном положении коробки передач крутящий момент от входного вала передается на промежуточный вал, а затем на шестерни выходного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, машина не движется.

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

Синхронизаторы жестко закреплены на валу и благодаря шлицевому соединению могут перемещаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной коробки передач механизм переключения в трехвальной коробке передач расположен на корпусе коробки передач и состоит из рычага управления и тяг с вилками. Механизм также снабжен блокирующим устройством, предотвращающим одновременное включение двух шестерен.

Также им можно управлять дистанционно. В этом случае механизм дистанционного переключения обеспечивается качающимся или сочлененным тросом.

Принцип переключения передач в трехвальной коробке передач аналогичен принципу работы двухвальной коробки передач.

Видео:Принцип работы механической коробки передачСкачать

Принцип работы механической коробки передач

Немного о синхронизаторе МКПП

Синхронизатор используется для безударного переключения передач за счет выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Конструктивно синхронизатор состоит из шарнира, двух стопорных колец, трех сухарей и двух проволочных колец.

В процессе включения передачи вилка переводит муфту на желаемую передачу, при этом стопорное кольцо перемещается первым. Возникающая в результате сила трения из-за разницы угловых скоростей элементов заставляет стопорное кольцо вращаться до упора. Дальнейшее перемещение втулки синхронизатора и зацепление происходит только после выравнивания угловых скоростей. Подробнее о синхронизаторе вы можете прочитать в нашей статье Устройство и принцип работы синхронизатора коробки передач.

Видео:Устройство СЦЕПЛЕНИЯ (3D анимация)Скачать

Устройство СЦЕПЛЕНИЯ (3D анимация)

Преимущества и недостатки МКПП

Для наглядности плюсы и минусы МКПП будут представлены в виде сравнительной таблицы.

ПреимуществаРастрескивание
Стоимость и вес коробки ниже, чем у редукторов других типовМеньший комфорт для водителя, чем у других трансмиссий
Высокая динамика разгона, экономия топлива и экономичностьУтомительное переключение передач для водителя
Высокая надежность за счет простой конструкцииНеобходимость периодической замены сцепления
Простое и экономичное обслуживаниеНизкая плавность хода автомобиля по сравнению с другими типами коробок передач
Возможность более эффективного вождения по бездорожью
Возможность буксировки автомобилей

Видео:Как работает сцепление. Без воды и понятным языкомСкачать

Как работает сцепление. Без воды и понятным языком

Заключение

Несомненно, у использования механической коробки передач есть много преимуществ. Дешевая сторона использования коробки того стоит! А в сочетании с надежностью трансмиссии и дополнительными «водительскими» ощущениями от вождения механическая трансмиссия — отличное решение для тех, кто любит быструю езду или езду по бездорожью. Если комфорт для вас не важен, выбор в пользу механической коробки передач очевиден.

🎥 Видео

Как работает гидротрансформатор автоматической коробки передач?Скачать

Как работает гидротрансформатор автоматической коробки передач?

НАГЛЯДНО. Работа механической трансмиссии.Скачать

НАГЛЯДНО. Работа механической трансмиссии.

Устройство и принцип работы коробки передач.Скачать

Устройство и принцип работы коробки передач.

НАГЛЯДНО. Работа 4-х ступенчатой АКПП Toyota A43DLСкачать

НАГЛЯДНО. Работа 4-х ступенчатой АКПП Toyota  A43DL

Какую КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ выбрать // Какая коробка передач самая лучшая // Как проверить коробку передачСкачать

Какую КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ выбрать // Какая коробка передач самая лучшая // Как проверить коробку передач

Коробка передач с двойным сцеплением. Устройство и принцип работыСкачать

Коробка передач с двойным сцеплением. Устройство и принцип работы

Принцип работы механической коробки передачСкачать

Принцип работы механической коробки передач

Принцип работы сцепления автомобиляСкачать

Принцип работы сцепления автомобиля

Принцип работы механической коробки передач!Скачать

Принцип работы механической коробки передач!

Как работает механика. Часть 2 - СинхронизаторСкачать

Как работает механика. Часть 2 - Синхронизатор

Управление автомобилем на механике. Переключения передач. Зачем нужно сцепление?Скачать

Управление автомобилем на механике. Переключения передач. Зачем нужно сцепление?

Механическая коробка переключения передач - принцип работы 3Д АнимацияСкачать

Механическая коробка переключения передач - принцип работы 3Д Анимация

Механическая коробка переключения передач | Science Garage На РусскомСкачать

Механическая коробка переключения передач | Science Garage На Русском

Вариатор - устройство и принцип работы бесступенчатой коробки передач (ОСНОВЫ)Скачать

Вариатор -  устройство и принцип работы бесступенчатой коробки передач (ОСНОВЫ)
Поделиться или сохранить к себе: