Пристрій механічних коробок передач

Механічні КПП не настільки поширені в автомобілях, як це було раніше, однак це не заважає їм бути затребуваними і актуальними. Такий тип трансмісії воліють ті водії, які люблять контролювати процес переходу на підвищені або знижені передачі. Для багатьох автомобілістів поїздка не настільки цікава, якщо автомобіль оснащений автоматом або типтроником.

МКПП є синонімом надійності і досі користуються попитом за рахунок своєї ремонтопридатності і простоти пристрою. Однак мало хто знає про те, що це за пристрій, як воно працює. Пропонуємо ознайомитися з «механікою» ближче і зрозуміти принцип роботи коробки передач.

Принцип роботи

Трансмісія механічного типу потрібно для зміни крутного моменту і його передачі від ДВС до коліс. Вступник від двигуна крутний момент за допомогою педалі зчеплення надходить до первинного валу коробки. За рахунок цього він перетвориться пов'язаними між собою парами шестерень (ступенями) і передається безпосередньо на колеса автомобіля.

Всі шестерні пари мають своє передавальне число, яке відповідає за кількість обертів і надходження крутного моменту від коленвала мотора на колеса. Збільшення крутного моменту передачею викликає зниження оборотів колінчастого вала. При зниженні - навпаки.
Перед тим, як змінити в механічною КПП передачі, потрібно витримка педалі зчеплення, що забезпечує переривання потоку потужності від ДВС. Початок руху авто завжди відбувається з 1 ступені (крім вантажного автотранспорту), а подальше підвищення передачі відбувається поступово, при послідовній зміні ступенів КПП від низької до високої. Сам момент перемикання визначається за швидкістю руху авто і показниками приладів: тахометра і спідометра.

Основні елементи агрегату

До основних елементів ручної коробки відносяться:

• Зчеплення. Даний механізм дозволяє безпечно від'єднати первинний вал коробки від обертового колінчастого вала. Він кріпиться на маховик двигуна і складається з двох дисків, які перебувають в одному блоці (корзина зчеплення). При натисканні на педаль зчеплення ці диски роз'єднуються, і обертання валу коробки припиняється. Це дозволяє переключити трансмісію на потрібну передачу. Коли педаль відпускається, крутний момент, що передається від коленвала на маховик, йде на кожух зчеплення, потім на натискний диск і надходить на ведений диск. У маточину веденого диска за допомогою шліцьового з'єднання вставлений провідний вал коробки. Далі обертання передається на шестерні, які вибираються водієм за допомогою важеля перемикання швидкостей.

• Вали і шестерні. Ці елементи присутні в будь-який коробці передач. Їх призначення - передавати крутний момент від мотора на диференціал, роздавальну коробку або на кардан, а також змінювати швидкість обертання провідних коліс. Набір шестерень забезпечує надійне зчеплення валів, завдяки чому потужнісні зусилля двигуна передаються на провідні колеса. Один різновид шестерень закріплюється на валах намертво (наприклад, блок проміжних шестерень, які виготовляються, як цільна деталь з проміжним валом), інша – рухомі (наприклад, ковзні, які встановлюються на вторинний вал). Щоб знизити шум під час роботи коробки, шестерні виготовляються з косими зубами.

• Синхронізатори. Будова цих деталей забезпечує вирівнювання швидкості обертання двох незалежних валів. Після того, як обертання первинного і вторинного валів синхронізовано, блокировочная муфта з'єднується з шестернею передачі за допомогою шліцьового з'єднання. Такий механізм виключає удари при включенні швидкості, а також передчасний знос приєднуються шестерень.

На фото показаний один з варіантів механічної коробки в розрізі:

Види механічних КПП

Пристрій МКПП буває декількох видів. Залежно від кількості вбудованих валів розрізняють:

• двухвальні (встановлюються на легкові авто з переднім приводом);
• трехвальние (застосовуються для задньопривідного і вантажного транспорту).

За кількістю ступенів (передач), КПП бувають 4, 5 і 6 ступінчастою.

Пристрій механічної коробки передач

Конструкція механічної коробки передач має на увазі наявність таких компонентів:

1. Картера, що містить в собі головні трансмісійні деталі.
2. Валів: первинний, вторинний, проміжний і додатковий (для заднього ходу).
3. Синхронізатора. Він відповідає за відсутність ривків і тихий хід елементів КПП при перемиканні ступенів.
4. Механізму для перемикання передач, що включає замковий і блокувальний компоненти.
5. Важеля перемикання (знаходиться в салоні транспортного засобу).

Детальніше розібратися з будовою МКПП допоможе подана нижче схема: Цифра 1 вказує на місце проживання вала первинного призначення, цифра 2 - на важіль для зміни передачі в КПП. Цифра 3 вказує на сам механізм переключення. 4, 5 і 6 - на вал вторинного призначення, зливну пробку і проміжний вал, відповідно. А цифра 7 позначає картер.
Варто врахувати, що трансмісія трехвальние і двохвального типу кардинально відрізняються між собою за будовою і принципом роботи.

Двохвальна коробка передач: пристрій і принцип роботи

У такій МКПП крутний момент надходить від ДВС на первинний вал завдяки наявній муфті зчеплення. Шестерні валу, розміщені в тому ж місці, що і синхронізатори, постійно обертаються навколо осі. Крутний момент від вторинного вала передається через основну передачу і диференціал (відповідає за обертання коліс з різною кутовою швидкістю) безпосередньо до коліс авто. Ведений вал має надійно закріплену шестерню головної передачі. Механізм зміни передачі розміщений в корпусних частини коробки і включає вилки і штоки, що застосовуються для зміни положення муфти синхронізаторів. Для включення заднього ходу використовується додатковий вал з вбудованою, проміжної шестерінкою.

Трехвальная КПП: пристрій і принцип роботи

Механічна коробка передач трехвальние типу відрізняється від попередньої наявністю 3-х робочих валів. Крім ведучого і веденого валів, тут є і проміжний. Первинний функціонує в парі зі зчепленням і відповідає за передачу крутного моменту до проміжного валу через відповідну шестерню. Через таку конструктивну особливість все 3 вала перебувають в постійному зачепленні. Положення проміжного вала по відношенню до первинного - паралельне (необхідно для фіксації шестерень в одному положенні). Специфіка будови механічної коробки має на увазі наявність на 1 осі двох валів: вторинного і первинного. Шестерні веденого вала здатні вільно крутитися, тому що не мають жорсткої фіксації. Механізм перемикання тут розташований на корпусних частини КПП. Він оснащений важелем управління, штоком і виделками.

Які бувають несправності

Найчастіше, механічна трансмісія ламається при грубому перемиканні водієм передач. При перекладі передачі з однієї в іншу різкими рухами уникнути поломки не вдасться. Подібна практика використання КПП призведе до поломки механізму перемикання і синхронізаторів.

Переваги та недоліки КПП

Коли є можливість використовувати механізми з різними характеристиками, автомобілісти схильні порівнювати їх плюси і мінуси. У механічної коробки теж є свої переваги і недоліки.

До переваг належать:

• Менше вага і дешевше коштує в порівнянні з автоматичною коробкою;
• дозволяє водієві контролювати інтервал між перемиканнями швидкостей, підвищуючи динаміку при розгоні;
• при вмілому використанні автомобіліст може знизити витрату палива;
• високий ККД;
• конструкція проста, завдяки чому механізм має високу надійність;
• простіше ремонтувати і обслуговувати, ніж автоматичні аналоги;
• при їзді по бездоріжжю легше вибрати відповідний режим, більш щадний для двигуна;
• навику управління автомобілем з механічною трансмісією приділяється більше уваги при навчанні нових водіїв. У деяких країнах в правах новачків робиться позначка «без права водіння авто з МКПП», якщо вони здавали водіння на машині з автоматичною коробкою. У разі навчання на "механіці" йому дозволено керувати різними авто відповідної категорії;
• можна буксирувати автомобіль. Машину на автоматі теж можна буксирувати, тільки в цьому випадку є певні обмеження.

Недоліки механіки:

• для любителів комфорту і тих, кого стомлює постійний контроль поточної передачі, кращий варіант - АКПП;
• вимагає періодичної заміни зчеплення;
• для плавного перемикання потрібен певний навик (автоматичний аналог забезпечує розгін без ривків і провалів).

Буксирування автомобіля відноситься і до переваг, і до недоліків. Недолік вільної буксирування авто - його легше викрасти. Але якщо машина не заводиться з-за що сів акумулятор (довго слухали музику на пікніку), то її можна завести, розігнавши на нейтральній швидкості і включивши передачу. В цьому випадку крутний момент йде в зворотному напрямку - від коліс до мотору, імітуючи роботу стартера. Це плюс механіки.

З багатьма «автоматами» такого не вийде, тому що диски зчеплення притискаються один до одного за рахунок тиску масляного насоса, що працює при заведеному моторі. Під час обертання коліс в більшості моделей працює і вся коробка, тому штовхати машину набагато важче, ніж МС на "механіці". Через відсутність мастила шестерень автомеханіки не рекомендують буксирувати авто з автоматичними коробками на великі відстані.

Як видно, механічна коробка передач - невід'ємний агрегат, без якого автомобіль не поїде, яким би не була потужність двигуна. «Механіка» дозволяє самому вибирати швидкісний режим автомобіля, вичавлюючи з мотора максимум потужності. Вона дешевше і простіше АКПП, хоча значно поступається «автомату» в комфорті під час водіння.

Поширені питання:

Що таке механічна коробка передач? МКПП - коробка передач, в якій вибір швидкості повністю здійснюється водієм. При цьому ключову роль відіграє досвід автомобіліста і його розуміння роботи механізму перемикання швидкостей.

З чого складається коробка передач? МКПП складається з кошика зчеплення, яка з'єднується з маховиком і первинним валом; проміжного і вторинного валів з шестернями; механізму перемикання і важеля перемикання. Додатково встановлено вал з шестернею задньої передачі.

Де коробка передач в машині? В автомобілі МКПП коштує завжди біля мотора. Авто з заднім приводом має поздовжнє розташування коробки, а в передньопривідних - поперечне.