Механічна коробка передач: принцип роботи для чайників

Щоб зрушити автомобіль з місця і розігнати його, потрібно потужність двигуна (крутний момент) перетворити і передати на провідні колеса. Але як це реалізувати, коли мотор уже працює на холостому ходу і його колінчастий вал обертається, а машина стоїть на місці? Завдання здатний вирішити найпростіший трансмісійний агрегат з нині існуючих – механічна коробка передач (МКПП).

Крім неї, в сучасних авто використовуються автоматичні і варіативні види трансмісії, але це більш складні і дорогі пристрої.

Навіщо потрібна МКПП?

Перша причина зрозуміла – треба якось підключити обертається вал двигуна до приводів коліс, щоб рушити з місця. Є й друга: силовий агрегат розвиває робочу потужність (інакше – максимальний крутний момент) при досягненні певного числа обертів колінчастого вала. Для більшості бензинових двигунів цей поріг становить 3000 об / хв, для дизельних – 2000 об / хв.

Поки число оборотів колінчастого вала не досягне нижнього порога, мотор не зможе розвинути потрібну потужність і мати силу, достатню для руху.

Для чайників, чи то пак, новачків, охочих розібратися в роботі автомобільних вузлів, пропонується таке пояснення:

  1. Під час роботи на місці (холостий хід) кількість оборотів коленвала становить 800-900 об / хв. Щоб почати рух, що розвивається потужності недостатньо і потрібно підняти її за рахунок натискання на газ і підвищення оборотів до 2-3 тис. За хвилину. У цей момент і потрібно підключити привід коліс, що виконується за допомогою коробки передач.
  2. Без МКПП розгін автомобіля вийде плавним і неймовірно довгим, а якщо попадеться підйом, то машина не розженеться ніколи. Причина та ж – брак потужності. Для підвищення динаміки потрібен перетворювач зусилля, здатний уповільнити обертання, але збільшити крутний момент.
  3. Для розвороту і парковки машині потрібен задній хід, його також забезпечує механічна коробка передач.

Якщо між колісним приводом і колінчастим валом поставити зубчасту передачу з шестернями різного розміру, то колеса стануть обертатися повільніше. Але при цьому на кожному колесі зросте зусилля (на жаргоні – тяга) і розгін автомобіля прискориться. А плавне підключення обертових елементів забезпечить інший вузол МКПП – зчеплення.

Робота зчеплення

Зрозуміти принцип роботи вузла зчеплення допоможе такий приклад: уявіть, що обертається металевий стрижень з диском на кінці, що символізує колінвал з маховиком. Якщо до площини диска підвести інший диск, то після зіткнення він теж стане крутитися. Так в загальних рисах і діє автомобільне зчеплення, тільки другий диск насаджений на вал, що йде далі, до шестеренчатой ??передачі.

Система діє за рахунок сили тертя, тому дотичні поверхні мають спеціальне антифрикційне покриття. Диск зчеплення в механічній трансмісії рухається важелем у вигляді вилки. Механічно важіль не пов’язаний з педаллю зчеплення, він переміщається гідроциліндром. Натискання на педаль стискає рідину в цьому циліндрі, поршень висувається і переміщує важіль.

Алгоритм роботи зчеплення при русі з місця наступний:

  1. На холостому ходу колінвал і первинний вал МКПП крутяться, оскільки диски знаходяться в зачепленні.
  2. Натисканням на педаль водій відсуває диск і вал трансмісії зупиняється. Тепер його можна підключити до шестеренчатой ??передачі шляхом вибору першої швидкості.
  3. Натиснувши на газ, водій домагається підвищення оборотів і повільно відпускає педаль зчеплення. Диски знову входять в зачеплення і машина рушає з місця.

Розривати механічну зв’язок за допомогою зчеплення потрібно і далі, при переході на іншу швидкість. Щоб розібратися в даному процесі, потрібно зрозуміти, як працює сама коробка швидкостей.

Робота механічної коробки

Агрегат складається з таких основних елементів:

  • корпус з масляним картером;
  • три вала з шестернями – первинний, вторинний і проміжний;
  • пристрою синхронізації;
  • рукоять перемикання з вилковими приводами переміщення шестерень.

За допомогою рукоятки водій змінює пари шестерень, що входять в зачеплення з приводами від двигуна і коліс. Шестерні підібрані таким чином, щоб забезпечити потрібний крутний момент на колісному приводі при різних режимах руху. На перших щаблях вихідного вала задіяні шестерінки більшого діаметру, щоб головна передача оберталася повільніше, але з великим зусиллям. На III, IV і V швидкості розмір шестерень зменшується і в підсумку при русі на високій швидкості число оборотів приводу і клонували збігається.

Зуби шестернею виконані під кутом з метою зниження шуму трансмісії. Щоб при входженні в зачеплення на ходу зуби НЕ переламали і не виникло удару, синхронізатор зрівнює швидкості обертання сусідніх шестерень. Це відбувається в момент, коли водій вичавлює зчеплення і переводить рукоять на іншу позицію.

Механічна КПП є найбільш простою і надійною трансмісією, яка встановлюється на автомобілі з різною вантажопідйомністю. Чим вона відрізняється від автоматичної і варіативної, – так це низькою вартістю при високій ремонтопридатності, а це впливає і на загальну ціну авто. Незручність одне: водієві потрібно постійно маніпулювати педалями акселератора і зчеплення, щоб своєчасно переключатися на іншу швидкість при зміні режиму руху.

Ссылка на основную публикацию