Кпп мануал что это такое

Агрегат автотранспортного средства, используемый для преобразования передаточного отношения. Выбор передачи производится водителем автомобиля вручную, путем переключения определенных ступеней (передач) КПП, обладающих разными передаточными числами.

Основной принцип работы Manual Transmission в том, что шестерни, находящиеся в ее корпусе, попеременно цепляются за вал, формируя при этом передачи с различным передаточным числом.

Происходит это в разнообразных комбинациях, в зависимости от выбора водителя.

Manual Transmission обеспечивает корректную работу двигателя во время передвижения транспортного средства.

Режимы АКПП

АКПП вашего автомобиля имеет несколько режимов работы. Некоторыми режимами вы управляете «механически», при помощи селектора, другими режимами вы управляете «электрически», с помощью переключателей.
Переключение скоростей АКПП может производить как самостоятельно, так и с помощью электронного управления.

Механические режимы

P – parking (парковка). В этом режиме производится блокировка входного вала АКПП. Как следствие, из-за применения дифференциала, вращение ведущих колес возможно только в РАЗНЫЕ стороны. Попытка буксировки автомобиля в этом режиме приведет к выходу АКПП из строя. Если вы останавливаетесь на крутом подъеме или спуске то для уменьшения нагрузки на элементы механизма парковки необходимо пользоваться ручным тормозом. Ручник следует поднимать перед постановкой автомобиля на P. Снимать с ручника следует уже после перемещения селектора АКПП в любой из режимов движения.
Примечание по опыту эксплуатации
Случайные, кратковременные, включения этого режима во время движения обычно не приводят к поломке, но ни к чему хорошему не ведут (возможно просто повезло).

R — rear, задняя передача. Включение задней передачи дополнительно сигнализируется звуковым сигналом в приборной панели.

N — neutral, нейтраль. Механизм блокировки выходного вала при этом выключен, т.е. автомобиль может свободно перемещаться. Нейтральный режим предназначен исключительно для буксировки. Переключение в этот режим во время движения и движение накатом допускается только если скорость автомобиля будет, в последствии, погашена вплоть до полной остановки. Переключение из режима N в режим D во время движения приводит к сильному износу АКПП и запрещено производителем.
Примечание по опыту эксплуатации
Речь именно о износе, поэтому, если в процессе эксплуатации случаются описанные ситуации, обычно ни к чему фатальному они не приводят. Но если это стало постоянной практикой — ждите скорого отказа АКПП.

D — нормальный режим движения вперед. Начало движения с первой передачи, вторая, третья (четвертая).

2 — режим движения на пониженных передачах. Начало движения с первой, затем движение только на второй. Переключения на высшие передачи не происходит. Дополнительное отличие от режима D в том, что в этом режиме гидротрансформатор становится «более жёстким», т.е. происходит более жёсткая связь колес с двигателем, чем в режиме D.
Примечание по опыту эксплуатации
Исходя из последней особенности разгон до 100 км/ч (на первых двух передачах) в режиме 2 более эффективен чем в режиме D. Торможение двигателем также более эффективно. Также, в этом режиме, на второй передаче, более эффективно преодоление сложных дорожных условий, таких как гололед, раскисшая грязь, снежные заносы, т.к. связь с двигателем более жёсткая и, в случае срыва одного из колес, переключения на высшую передачу не произойдет. В режиме L при преодолении подобных «условий» очень просто «перегазовать» и сорвать колёса в букс.

L — движение только на первой (низшей) передаче. Этот режим позволяет максимально реализовать режим торможения двигателем. Он рекомендуется на крутых спусках, подъемах, бездорожье. Производителем запрещено переключение в режим L из режимов D и 2, включить этот режим можно только при нажатии на педаль рабочей тормозной системы. Т.е. при использовании этого режима начинать движение нужно именно с него.
Примечание по опыту эксплуатации
Режим примечателен тем, что позволяет «вытолкать» застрявший автомобиль без посторонней помощи. Собственно, это возможно в любом режиме, но если «продолжение дороги» имеет уклон, автомобиль пойдет накатом а АКПП будет послушно переключать скорости не создавая помех движению. В режиме же L, когда движение ограниченно 1-ой передачей, вы имеете все шансы его «поймать».

Электронные режимы

O/D — Over Drive. Включение режима овердрайв, отдельной кнопкой на селекторе АКПП, разрешает использование 4-ой передачи АКПП и режима «мягкой блокировки» гидротрансформатора, что эквивалентно 5-ой (прямой) передаче на МКПП. На движение в пределах 1-2-3 передач влияния не оказывает. Обычно Overdrive включают всегда, так как вследствие этого сокращаются потребление топлива и шум двигателя. Отключать режим Overdrive рекомендуется при передвижении в сложных дорожных условиях (частые изменения рельефа) или с существенной нагрузкой (багаж, пассажиры, прицеп).
Отключение режима приводит к минимизации переключений АКПП (отсюда ресурс АКПП), и высоким оборотам двигателя на большой скорости (отсюда расход). При движении на скоростях до 60-65 км/ч влияния на расход не оказывает. Движение с отключенным режимом позволяет эффективно оттормозиться двигателем до скорости около 60 км/ч.
Примечание по опыту эксплуатации
Осторожно! Отключение режима во время движения с большой скоростью на скользком покрытии может привести к потере сцепления ведущих колес с дорогой.
Эффективен способ обгона с отключением OverDrive без использования KickDown. При движении 90 км/ч обороты ~2000 (мягкая блокировка) при отключении ~3000 (третья передача), что дает ощутимый запас мощности, когда не нужны обороты ~5000 в режиме KickDown (с вероятностью срыва колес на скользком покрытии и низким КПД ушатанной АКПП). Кстати максимальная скорость ~180 км/ч на АКПП ограниченно именно тем, что компьютер просто отключает режим OverDrive.

MANU — зимний (или «экономный»), включается кнопкой возле селектора АКПП.
Этот режим предназначен для эксплуатации зимой. При нажатой кнопке MANU переключения в той-же последовательности, как и в нормальном режиме, однако переключение на высшую передачу произойдет при меньших оборотах, чем в обычном режиме (при одинаковом положении педали газа). За счет этого на колёсах всегда момент меньше, чем в нормальном режиме, соответсвенно меньше вероятность срыва колеса в букс. Если вы включите MANU и поставите селектор АКПП в положение 2, то машина будет трогаться не с первой, а со второй передачи, что позволяет начать движение без пробуксовки колес на скользком покрытии, затем можно переключиться в режим D.
Примечание по опыту эксплуатации
В этом режиме очень «неохотно» выполняется режим KickDown, так как зима не время гарцевать, автомобиль до последнего будет сопротивляться и пытаться ускориться на текущей передаче.
Экономии топлива летом в этом режиме можно добиться только если ездить в правом ряду с «тупежом» на старте и отставания от «основной» массы. Если в режиме MANU вы будете «тянуться» за остальными машинами, расход останется прежний, а то и увеличится.

PWR — активный (или «спортивный»), включается кнопкой возле селектора АКПП.
Режим активной езды. В этом режиме переключение на следующую передачу происходит при более высоких оборотах (при одинаковом положении педали газа). Двигатель послушно работает в области высоких оборотов без «хитрых манипуляций» педалью газа.
Примечание по опыту эксплуатации
В этом режиме вход в KickDown более «интеллектуален». Компьютер видимо сравнивает кратковременный выигрыш в мощности на пониженной передаче и потери от времени переключения на пониженную, а затем обратно на высокую, при достижении отсечки. Поэтому АКПП может «сбросить» не две передачи, а одну, а возможно и вообще пытаться вытянуть на текущей передаче.

Дополнительно

KickDown — «тапка в пол». Режим включается во время движения при «утапливании» педали газа практически до ограничения в виде пола автомобиля. При этом, с небольшой заминкой, происходит переход на одну-две передачи ниже, двигатель оказывается в области самых мощных оборотов ~5000. Ощущается толчок (а на GE так и «пинок») в спину и ваш болид пытается разогнаться всеми доступными ему лошадиными силами. Не используйте этот режим на скользком и сыпучем покрытии, т.к. вероятность потери сцепления ведущими колёсами очень велика.

Тип трансмиссии, используемый в автомобилях Механическая коробка передач для полноприводного автомобиля — вид со стороны двигателя Внутреннее устройство механической коробки передач для переднеприводного автомобиля

A механическая коробка передач (также известная как механическая коробка передач ; сокращенно MT ) — это многоскоростная трансмиссия, при которой для переключения передач требуется, чтобы водитель выбирал передачи, вручную управляя рычагом переключения передач и сцеплением (обычно это ножная педаль для автомобилей, или ручной рычаг для мотоциклов).

В ранних автомобилях использовались механические трансмиссии со скользящей сеткой и до трех передаточных чисел. С 1950-х годов механические коробки передач с постоянным зацеплением становятся все более обычным явлением, а количество передаточных чисел увеличилось до 5-ступенчатой ​​и 6-ступенчатой ​​механической трансмиссии для современных автомобилей.

Альтернативой механической коробке передач являются автоматические коробки передач; распространенными типами автоматических трансмиссий являются автоматическая гидравлическая коробка передач (AT), автоматическая механическая коробка передач (AMT), коробка передач с двойным сцеплением (DCT) и бесступенчатая коробка передач (вариатор).

Содержание

• 1 Обзор
• 2 История
  • 2.1 1890-е — 1940-е
  • 2.2 1950-е до 1980-х
  • 2.3 1990-е годы по настоящее время
• 3 Внутреннее устройство
  • 3.1 Вал
  • 3.2 Собака сцепление
  • 3.3 Синхронизатор
  • 3.4 Передача заднего хода
  • 3.5 Несинхронная трансмиссия
• 4 Сцепление
• 5 Рычаг переключения передач
• 6 Внешняя повышающая передача
• 7 Запуск нажатием кнопки
• 8 Скорость переключения передач
• 9 Техника вождения
  • 9.1 Старты на холме
  • 9.2 Другие методы вождения
• 10 Трансмиссии грузовых автомобилей
• 11 Смазка
• 12 См. Также
• 13 Ссылки

Обзор

Работа 4-ступенчатая МКПП Несинхронная «аварийная» коробка передач; использовалась в автомобилях до 1960-х годов Работа 4-ступенчатой ​​секвентальной механической коробки передач Воспроизведение мультимедиа Фильм 1936 года об автомобильной коробке передач

Для ручной трансмиссии водитель должен задействовать рычаг переключения передач и сцепление для переключения передач (в отличие от автоматической коробки передач или полуавтоматической коробки передач, где одна или обе эти функции автоматизированы). Большинство механических трансмиссий для автомобилей позволяют водителю в любое время выбрать любое передаточное число, например, переключаться со 2-й на 4-ю или с 5-й на 3-ю передачу. Однако последовательные механические коробки передач, которые обычно используются на мотоциклах и гоночных автомобилях, позволяют водителю выбирать только следующую более высокую или следующую более низкую передачу.

В автомобиле с механической коробкой передач маховик прикреплен к коленчатому валу двигателя, поэтому он вращается с частотой вращения двигателя. Муфта находится между маховиком и входным валом коробки передач, контролируя, подключена ли трансмиссия к двигателю (сцепление включено — педаль сцепления не нажата) или не подключена к двигателю (сцепление выключено — педаль сцепления нажата.). Когда двигатель работает и сцепление включено (т.е. педаль сцепления поднята), маховик вращает диск сцепления и, следовательно, трансмиссию.

Конструкция большинства механических трансмиссий для автомобилей заключается в том, что передаточные числа выбираются путем блокировки выбранных зубчатых пар на выходном валу внутри трансмиссии. Это принципиальное отличие от типичной автоматической гидравлической трансмиссии, в которой используется планетарная (планетарная) конструкция, и гидротрансформатора. Автоматическая трансмиссия, которая позволяет водителю управлять выбором передачи (например, подрулевыми переключателями или положением «+/-» на селекторе передач), называется мануальной трансмиссией и не считается механической трансмиссией. Некоторые автоматические трансмиссии основаны на механической конструкции и внутренней конструкции механической трансмиссии, но имеют добавленные компоненты (такие как серво- или управляемые компьютером приводы и датчики), которые автоматически контролируют синхронизацию и скорость переключения передач. и сцепление; эту конструкцию обычно называют автоматической механической коробкой передач (или безмуфтовой механической коробкой передач).

Современные механические трансмиссии для автомобилей обычно используют пять или шесть передаточных чисел переднего хода и одну передачу заднего хода, однако время от времени производятся коробки передач с двумя и семью передачами. Коробки передач для грузовиков и другой тяжелой техники часто имеют от восьми до двадцати пяти передач, чтобы поддерживать частоту вращения двигателя в оптимальном диапазоне мощности для всех типичных скоростей движения. При работе таких трансмиссий часто используется одна и та же схема движения переключателя с одним или несколькими переключателями для включения следующей последовательности передач.

История

1890-е — 1940-е годы

Двухскоростная передача Cherrier, около 1900 года

Многие из первых автомобилей были с задним расположением двигателя, с простым ременным приводом, работающим как одинарный. скорость передачи. Модель 1891 Panhard et Levassor считается значительным достижением в области автомобильных трансмиссий, поскольку в ней использовалась трехступенчатая механическая коробка передач. Эта трансмиссия, наряду со многими подобными конструкциями, на которые она вдохновила, была несинхронной (также называемой скользящей зацепкой) конструкцией, в которой переключение передач включало скольжение шестерен вдоль их валов, так что желаемые зубцы входили в зацепление. Поэтому от водителя требовалось тщательно рассчитать время и управлять дроссельной заслонкой при переключении, чтобы шестерни вращались примерно с одинаковой скоростью при включении; в противном случае зубы не будут сцепляться. Этого было трудно достичь, поэтому переключение передач часто сопровождалось скрежетом или хрустом, в результате чего коробки передач прозвали «аварийными коробками». Даже после того, как легковые автомобили были переведены на синхронные трансмиссии (то есть с синхронизаторами), многие трансмиссии для тяжелых грузовиков, мотоциклов и гоночных автомобилей оставались несинхронными, чтобы выдерживать требуемые силы или обеспечивать более быстрое время переключения.

1950-е гг. до 1980-х годов

Вид сверху и сбоку типичной механической коробки передач, в данном случае Ford Toploader, используемой в автомобилях с внешними напольными переключателями.

Первый автомобиль, в котором использовалась механическая коробка передач с синхронизатором был Кадиллак 1929 года, однако большинство автомобилей продолжали использовать несинхронные трансмиссии, по крайней мере, до 1950-х годов. В 1947 году Porsche запатентовал систему синхронизатора с разъемным кольцом, которая стала самой распространенной конструкцией для легковых автомобилей. Porsche 356 1952 года был первым автомобилем, в котором использовалась трансмиссия с синхронизатором на всех передних передачах. В начале 1950-х годов у большинства автомобилей был синхронизатор только для переключения с третьей передачи на вторую (в руководствах для водителей транспортных средств говорилось, что если водителю нужно переключаться со второй на первую, лучше всего полностью остановиться заранее).

Вплоть до конца 1970-х годов большинство трансмиссий имело три или четыре передних передаточных числа, хотя пятиступенчатые механические коробки передач иногда использовались в спортивных автомобилях, таких как Ferrari 166 Inter 1966 года и 1953 года. Alfa Romeo 1900 Super Sprint. Пятиступенчатая трансмиссия получила широкое распространение в 1980-х годах, как и использование синхронизаторов на всех передних передачах.

1990-е годы по настоящее время

Шестиступенчатые механические коробки передач начали появляться в высокопроизводительных транспортных средствах в начале 1990-х, таких как BMW 850i 1990 года и 1992 года.>Феррари 456. Первая 7-ступенчатая механическая коробка передач была представлена ​​в 2012 году Porsche 911 (991).

В 2008 году 75,2% автомобилей, произведенных в Западной Европе, были оснащены механической коробкой передач, по сравнению с 16,1% с автоматической и 8,7% с другими.

Внутреннее устройство

16-ступенчатая (2x4x2) ZF 16S181 — открытый корпус трансмиссии (2x4x 2)16S181 — открытый планетарный корпус диапазона (2×4 x2)

Валы

Механическая коробка передач имеет несколько валов с различными шестернями и другими компонентами, прикрепленными к ним. В большинстве современных легковых автомобилей используются коробки передач с постоянным зацеплением, состоящие из трех валов: первичного вала, промежуточного вала (также называемого промежуточный вал ) и выходной вал.

Входной вал соединен с двигателем и вращается с частотой вращения двигателя при каждом включении сцепления. Промежуточный вал имеет шестерни различных размеров, которые постоянно находятся в зацеплении. с соответствующей шестерней на входном валу. Шестерни на выходном валу также постоянно находятся в зацеплении с соответствующей шестерней на c Однако на промежуточном валу шестерни выходного вала могут вращаться независимо от самого выходного вала (за счет использования подшипников, расположенных между шестернями и валом). За счет использования хомутов (управляемых с помощью тяг переключения) скорость выходного вала временно фиксируется на скорости выбранной передачи. Некоторые конструкции трансмиссии — например, Volvo 850 и S70 — имеют два промежуточных вала, оба приводят в движение ведомую шестерню, входящую в зацепление с коронной шестерней трансмиссии переднего привода. Это позволяет получить более узкую трансмиссию, поскольку длина каждого промежуточного вала уменьшена вдвое по сравнению с тем, который содержит четыре шестерни и два переключателя.

Фиксированная и свободная шестерни могут устанавливаться либо на входном, либо на выходном валу, либо на обоих. Например, пятиступенчатая трансмиссия может иметь селектор с первого на второй на промежуточном валу, но селектор с третьего на четвертый и пятый селектор на главном валу. Это означает, что когда автомобиль остановлен и работает на холостом ходу в нейтральном положении с включенным сцеплением и вращающимся первичным валом, пары третьей, четвертой и пятой передач не вращаются.

Когда выбрано нейтральное положение, ни одна из шестерен выходного вала не заблокирована на валу, что позволяет входному и выходному валам вращаться независимо. Для передачи заднего хода используется промежуточная шестерня для изменения направления вращения выходного вала. Во многих трансмиссиях входной и выходной валы могут быть напрямую заблокированы вместе (в обход промежуточного вала) для создания передаточного числа 1: 1, которое называется прямым приводом.

В трансмиссии для автомобилей с продольным расположением двигателя (например, для большинства автомобилей с задним приводом) входной и выходной валы обычно расположены на одной оси, поскольку это уменьшает скручивающие силы, которым должен выдерживать картер трансмиссии. Узел, состоящий из входного и выходного валов, называется главным валом (хотя иногда этот термин относится только к входному или выходному валу). Независимое вращение входного и выходного валов возможно за счет того, что один вал расположен внутри полого отверстия другого вала, а подшипник расположен между двумя валами.

В трансмиссии для автомобилей с поперечным расположением двигателя (например, автомобилей с передним приводом) обычно есть только два вала: входной и промежуточный (иногда называемые входным и выходным). Входной вал проходит по всей длине коробки передач, и отдельная ведущая шестерня отсутствует. Эти трансмиссии также имеют встроенный блок дифференциала, который соединен через ведущую шестерню на конце вторичного / выходного вала.

• Выбор передачи в коробке передач с постоянным зацеплением
• 

  Первая передача (синяя, назад)

• 

  Вторая передача (синяя, вперед)

• 

  Третья передача (фиолетовая, назад)

• 

  Четвертая передача ( фиолетовый, вперед)

• 

  Задний ход (включен зеленый)

• 

  Нейтраль (все выключено)

Кулачковая муфта

В современной механической коробке передач с постоянным зацеплением зубья шестерни постоянно находятся в контакте друг с другом, и кулачковые муфты (иногда называемые кулачковыми зубьями) используются для выбора передаточного числа для трансмиссии. Когда кулачковые муфты всех шестерен выключены (т.е. когда трансмиссия находится в нейтральном положении), все шестерни могут свободно вращаться вокруг выходного вала. Когда водитель выбирает передачу, включается кулачковая муфта для этой передачи (через стержни переключателя передач), блокируя выходной вал трансмиссии на определенной передаче. Это означает, что выходной вал вращается с той же скоростью, что и выбранная передача, тем самым определяя передаточное число трансмиссии.

Кулачковая муфта — это скользящий механизм переключения, который установлен вокруг выходного вала. У него есть зубья, которые подходят для шлицев на валу, заставляя этот вал вращаться с той же скоростью, что и ступица шестерни. Однако муфта может двигаться вперед и назад на валу, чтобы зацепить или расцепить шлицы. Это движение контролируется вилкой переключения, которая соединена с рычагом переключения передач. Вилка не вращается, поэтому она прикреплена к подшипнику с буртиком на селекторе. Селектор обычно симметричен: он скользит между двумя шестернями и имеет синхронизатор и зубья с каждой стороны, чтобы зафиксировать любую шестерню на валу. В отличие от некоторых других типов сцеплений (например, ножного сцепления автомобиля с механической коробкой передач), кулачковая муфта обеспечивает нескользящее сцепление и не подходит для преднамеренного проскальзывания.

Синхронизатор

Кольца синхронизатора

Чтобы обеспечить плавное переключение передач, не требуя от водителя вручную согласовывать обороты двигателя для каждого переключения передач, в большинстве современных трансмиссий легковых автомобилей используется «синхронизатор» (также называемый «кольцами синхронизатора»). ‘) на передних передачах. Эти устройства автоматически согласовывают скорость входного вала со скоростью выбранной передачи, тем самым избавляя водителя от необходимости использовать такие методы, как двойное сцепление. Синхронизирующая трансмиссия была изобретена в 1919 году Эрлом Эйвери Томпсоном и впервые использована на серийных автомобилях Cadillac в 1928 году.

Синхронизация трансмиссии с постоянным зацеплением необходима потому, что собачьи муфты требуют частота вращения входного вала должна соответствовать выбранной передаче, в противном случае собачьи зубья не войдут в зацепление и будет слышен громкий скрежет, когда они стучат вместе. Поэтому для ускорения или замедления входного вала по мере необходимости к каждой шестерне прикреплены латунные синхронизирующие кольца конической формы. Когда водитель перемещает рычаг переключения передач в сторону следующей передачи, эти кольца синхронизатора давят на конусообразную втулку на кулачке, так что силы трения могут уменьшить разницу в скоростях вращения. Как только эти скорости выровнены, кулачковая муфта может включиться, и, таким образом, теперь используется новая передача. В современной коробке передач действие всех этих компонентов настолько плавное и быстрое, что это практически незаметно. Многие трансмиссии не имеют синхронизатора на передаче заднего хода (см. Раздел Передача заднего хода ниже).

Система синхронизированной должна также предотвратить воротник от моста стопорных колец в то время как скорость по-прежнему синхронизированы. Это достигается с помощью «блокирующих колец» (также называемых «запирающими кольцами»). Кольцо синхронизатора слегка поворачивается из-за момента трения конической муфты. В этом положении собачья муфта не включается. Как только скорости синхронизируются, трение на блокирующем кольце уменьшается, и блокирующее кольцо слегка поворачивается, совмещая определенные канавки или выемки, которые позволяют кулачковой муфте входить в зацепление.

Обычными металлами для колец синхронизатора являются латунь и сталь, которые изготавливаются путем ковки или формовки листового металла. Последний включает в себя штамповку детали из полосы листового металла и затем механическую обработку для получения точной требуемой формы. Иногда кольца покрываются противоизносными накладками (также называемыми «фрикционными накладками») из молибдена, железа, бронзы или углерода <54.>(причем последние обычно предназначены для высокопроизводительных трансмиссий из-за их высокой стоимости).

Механический износ колец и втулок синхронизатора может со временем привести к неэффективности системы синхронизатора. Эти кольца и втулки должны преодолевать импульс всего входного вала и диска сцепления во время каждого переключения передач (а также импульс и мощность двигателя, если водитель пытается переключить передачи без полного выключения сцепления). Большая разница в скорости между входным валом и шестерней требует более высоких сил трения со стороны компонентов синхронизатора, потенциально увеличивая степень их износа.

Передача заднего хода

Даже в современных трансмиссиях, где все передние передачи находятся в конфигурации с постоянным зацеплением, часто в передаче заднего хода используется более старая конфигурация скользящего зацепления («аварийной коробки»). Это означает, что перемещение рычага переключения передач в положение заднего хода приводит к тому, что шестерни перемещаются вместе. Еще одна уникальная особенность задней передачи состоит в том, что она состоит из двух шестерен — промежуточной шестерни промежуточной шестерни на промежуточном валу и другой шестерни на выходном валу, и обе они прикреплены непосредственно к валу (т. Е. Всегда вращается с той же скоростью, что и вал). Эти шестерни обычно являются цилиндрическими шестернями с прямозубыми зубьями, которые, в отличие от косозубых зубьев, используемых для передней передачи, вызывают воющий звук при движении автомобиля задним ходом.

Когда выбрана передача заднего хода, промежуточная шестерня физически перемещается для зацепления с соответствующими шестернями на входном и выходном валах. Чтобы избежать скрежета при зацеплении шестерен, они должны быть неподвижными. Поскольку первичный вал часто все еще вращается из-за импульса (даже после того, как автомобиль остановился), необходим механизм для остановки первичного вала, например использование синхронизирующих колец для 5-й передачи. Однако в некоторых транспортных средствах используется система синхронизатора для передачи заднего хода, что предотвращает возможное хруст, если задняя передача включена, когда первичный вал все еще вращается.

Большинство трансмиссий включают механизм блокировки для предотвращения случайного переключения передачи заднего хода выбран, когда автомобиль движется вперед. Это может иметь форму воротника под ручкой переключения передач, который необходимо поднять или требующего дополнительной силы, чтобы толкнуть рычаг переключения передач в плоскость задней передачи.

Несинхронная трансмиссия

3-ступенчатая несинхронная «аварийная» коробка передач; использовалась в автомобилях до 1960-х годов

Альтернативная конструкция трансмиссии, которая используется в старых легковых, грузовых и других автомобилях, представляет собой несинхронную трансмиссию (также известную как аварийная коробка передач). В несинхронных трансмиссиях используется конструкция с скользящей сеткой, которая получила прозвище «авария», потому что сложность переключения передач может привести к переключению передач, сопровождающемуся грохотом / хрустом.

Сцепление

Покомпонентное изображение маховика, фрикционного диска и комплекта сцепления

В автомобилях с механическими коробками передач используется сцепление для управления связью между двигателем и трансмиссией и отделения трансмиссии от двигателя при переключении передач и когда автомобиль стоит. Без сцепления двигатель заглох бы каждый раз, когда автомобиль остановился, и переключение передач было бы затруднено (отмена выбора передачи, в то время как трансмиссия требует, чтобы водитель отрегулировал дроссельную заслонку, чтобы трансмиссия не находилась под нагрузкой, а выбор передачи требует оборотов двигателя. быть на той скорости, которая соответствует скорости движения для выбранной передачи).

В большинстве автомобилей используется педаль для управления сцеплением; кроме мотоциклов, у которых обычно есть рычаг сцепления на левом руле.

Рычаг переключения передач

Напольный рычаг переключения передач в легковом автомобиле Обычная схема переключения передач для 5-ступенчатой ​​коробки передач

В большинстве автомобилей с механической коробкой передач водитель выбирает передачи, манипулируя рычагом, называемым рычаг переключения передач (также называемый рычагом переключения передач, рычагом переключения передач или переключателем). В большинстве автомобилей рычаг переключения передач часто расположен на полу между водителем и передним пассажиром, однако в некоторых автомобилях рычаг переключения передач крепится к рулевой колонке или центральной консоли.

Перемещение рычага переключения передач передается (через жесткие рычаги или тросы) на вилки переключения в трансмиссии.

Мотоциклы обычно используют последовательные механические коробки передач, хотя схема переключения передач немного изменена по соображениям безопасности. Выбор передачи обычно осуществляется с помощью левой ножной педали с раскладкой 1 — N — 2 — 3 — 4 — 5 — 6.

Внешний повышающий привод

В 1950-х, 1960-х и 1970-х годах экономия топлива В некоторых случаях движение по шоссе с низкой частотой вращения двигателя было разрешено на транспортных средствах, оборудованных 3- или 4-ступенчатой ​​коробкой передач, с помощью отдельного блока повышающей передачи в задней части корпуса трансмиссии или за ней. Это приводилось в действие либо вручную на высокой передаче путем нажатия переключателя или нажатия кнопки на ручке переключения передач или на рулевой колонке, либо автоматически, путем кратковременного снятия ноги с педали акселератора при движении автомобиля со скоростью выше определенной дорожной скорости. Автоматические повышающие передачи были отключены путем нажатия педали акселератора, и было предусмотрено управление блокировкой, позволяющее водителю отключить повышенную передачу и использовать трансмиссию как обычную (без повышающей передачи) трансмиссию.

Также используется термин «повышающая передача». для описания передачи с передаточным числом меньше единицы (например, если передаточное число верхней передачи трансмиссии составляет 0,8: 1).

Запуск нажатием

Автомобили с механической коробкой передач часто запускаются нажатием кнопки, когда стартер не работает, например, когда в автомобиле разряжена аккумуляторная батарея.

При запуске с толчком энергия, генерируемая колесами, движущимися по дороге, передается на карданный вал, затем на трансмиссию и, в конечном итоге, на коленчатый вал. Когда коленчатый вал вращается в результате энергии, генерируемой при качении транспортного средства, двигатель проворачивается. Это имитирует то, для чего предназначен стартер, и работает аналогично кривошипу рукоятки на очень старых автомобилях начала 20 века, при этом проворачивающее движение заменяется толчком автомобиля.

Скорость переключения передач

Вплоть до начала 2000-х дорожные автомобили с механической коробкой передач, как правило, могли ускоряться быстрее, чем та же модель, оснащенная автоматической коробкой передач. Часто это происходило из-за того, что механическая коробка передач имела большее передаточное число, и скорость блокировки преобразователей крутящего момента в автоматических коробках передач того времени. Однако в последнее время многие автоматические трансмиссии включали больше передаточных чисел, чем их ручные аналоги, а скорость переключения передач (особенно трансмиссий с двойным сцеплением) стала выше, чем у ручных трансмиссий.

Методы вождения

Управлять автомобилем с механической коробкой передач сложнее, чем с автоматической коробкой передач по нескольким причинам. Во-первых, педаль сцепления — это дополнительный механизм управления для работы, и в некоторых случаях «тяжелое сцепление» требует значительного усилия для работы (это также может помешать некоторым людям с травмами или нарушениями управления транспортными средствами с механической коробкой передач). Работа рычага переключения передач — еще одна функция, которая не требуется в автомобилях с автоматической коробкой передач — означает, что водитель должен убрать одну руку с рулевого колеса при переключении передач. Другая проблема заключается в том, что плавное вождение требует скоординированного времени включения сцепления, акселератора и переключения передач. Наконец, очевидно, что автомобиль с автоматической коробкой передач не требует от водителя принятия каких-либо решений о том, какую передачу использовать в любой момент времени.

В некоторых странах водительские права, выданные только для автомобилей с автоматической коробкой передач, недействительны для управления автомобилями с механической коробкой передач, но лицензия на ручную трансмиссию распространяется на обе.

Начало холма

Запуск из неподвижного положения является проблемой для автомобиля с механической коробкой передач из-за дополнительной силы, необходимой для ускорения транспортного средства на подъеме, и возможности для автомобиля откатиться назад за время, необходимое для движения водителя. ногой с педали тормоза на педаль акселератора (для увеличения оборотов двигателя перед отпусканием сцепления). Традиционный метод трогания с места в автомобиле с механической трансмиссией заключается в использовании стояночного тормоза (также называемого «ручной тормоз» или «электронный тормоз») для удержания автомобиля в неподвижном состоянии. Это означает, что правая нога водителя не нужна для нажатия на педаль тормоза, а вместо этого ее можно использовать на педали газа. Как только будет достигнута необходимая частота вращения двигателя, водитель может отпустить сцепление, а также отпустить стояночный тормоз при включении сцепления.

Устройство под названием холмодержатель было введено на «Студебеккер» 1936 года. Во многих современных транспортных средствах используется стояночный тормоз с электронным управлением, который часто включает в себя функцию удержания холма, при которой стояночный тормоз автоматически отпускается, когда ведущие колеса начинают получать мощность от двигателя.

Другие методы вождения

• Двойной сцепление иногда необходимо для синхронизации скорости входного вала трансмиссии со скоростью движения автомобиля.
• Переключение с пятки на носок можно использовать для согласования оборотов двигателя со скоростью движения при переключении на более низкую передачу (например, с 3-й на 2-ю передачу).

Трансмиссии для грузовиков

Некоторые грузовики имеют трансмиссии, которые выглядят и ведут себя как трансмиссии обычных потребительских автомобилей — эти трансмиссии используются на более легких грузовиках, обычно до 6 передач и обычно имеют синхронизатор.

Для грузовиков, которым требуется больше передач, стандартная схема «H» может быть очень сложной, поэтому для выбора дополнительных передач используются дополнительные элементы управления. Шаблон «H» сохраняется, затем дополнительный элемент управления выбирает среди альтернатив. В старых грузовиках управление часто представляет собой отдельный рычаг, установленный на полу, или, в последнее время, пневматический переключатель, установленный на рычаге «H»; в более новых грузовиках управление часто представляет собой электрический переключатель, установленный на рычаге «H». Коробки передач с множественным управлением имеют гораздо более высокую номинальную мощность, но редко используют синхронизаторы.

Существует несколько распространенных альтернатив для схемы переключения передач. Обычные типы:

• Передачи диапазона используют шаблон «H» через узкий диапазон передач, затем регулятор «диапазона» перемещает шаблон «H» между высокими и низкими диапазонами. Например, 8-ступенчатая коробка передач имеет схему переключения передач H с четырьмя передачами. При выборе нижнего диапазона доступны передачи с первой по четвертую. Чтобы получить доступ к пятой и восьмой передачам, селектор диапазонов перемещается в верхний диапазон, а рычаг переключения передач снова переключается через положения с первой по четвертую. В высоком диапазоне первая передача становится пятой, вторая — шестой и т. Д.
• В трансмиссиях с делителем используется H-образная схема с широким диапазоном передач, а другой селектор разделяет каждую последовательную передачу. положение передачи в два раза: первая передача находится в первом положении / низком делении, вторая передача находится в первом положении / высоком делении, третья передача находится во втором положении / низком делении, четвертая передача находится во втором положении / высоком делении и т. д..
• Коробки передач с делителем диапазона сочетают в себе разделение диапазона и разделение передач. Это позволяет еще больше передаточных чисел. Предусмотрены как селектор диапазонов, так и селектор делителя.

Несмотря на то, что имеется много положений передач, переключение передач обычно происходит по стандартной схеме. Например, серия переключений на повышенную передачу может использовать «прямое перемещение на разветвитель; перемещение на повышающую передачу сплиттера; перемещение рычага переключения передач в положение № 2 и перемещение разветвителя на пониженную передачу; перемещение разветвителя на прямую передачу; перемещение разветвителя на повышенную передачу; перемещение переключателя в положение №. 3 и переведите сплиттер на понижающую передачу »; и так далее. В более старых грузовиках, использующих напольные рычаги, более серьезная проблема заключается в том, что обычное переключение передач требует, чтобы водители перемещали руки между рычагами переключения передач за одну смену, а без синхронизатора переключения должны быть тщательно рассчитаны по времени, иначе трансмиссия не включится. По этой причине некоторые передачи с разделителем имеют дополнительный диапазон «ниже нижнего», поэтому, когда разделитель уже находится в «нижнем положении», его можно снова быстро переключить на пониженную передачу без задержки двойного переключения.

Трансмиссии сегодняшних грузовиков чаще всего являются «делителями диапазона». Наиболее распространенная 13-скоростная модель имеет стандартный H-образный рисунок, а рисунок из левого верхнего угла выглядит следующим образом: R, вниз к L, вверх и вверх до 1, вниз до 2, вверх и снова до 3, вниз до 4. Рычаг диапазона «бабочка» в центре передней части ручки поднимается в верхний диапазон в 4-м положении, затем возвращается в положение 1. Положение ручки с 1 по 4 повторяется. Кроме того, каждый из них может быть разделен с помощью рычага понижающей передачи, приводимого в действие большим пальцем, на левой стороне ручки, находясь в высоком диапазоне. Рычаг «большой палец» недоступен в низком диапазоне, за исключением 18 скоростей; 1–4 в нижнем диапазоне можно разделить с помощью большого пальца, а L можно разделить с помощью рычага «бабочка». L нельзя разделить с помощью большого пальца ни на 13-, ни на 18-ступенчатую. 9-ступенчатая трансмиссия — это в основном 13-ступенчатая коробка без большого пальца рычага понижающей передачи.

В трансмиссиях грузовых автомобилей используется множество физических схем. Например, выходной сигнал трансмиссии с N-скоростью может приводить в действие вторичную трансмиссию с M-скоростью, что дает всего N * M комбинаций передач; например, основная коробка с 4 скоростями и сплиттер с 3 скоростями дают 12 передаточных чисел. Коробки передач могут быть в отдельных случаях с валом между ними; в отдельных случаях скреплены болтами; или все в одном случае, используя одно и то же смазочное масло. Вторую коробку передач часто называют «Домовой» или «Коробка для домового» в честь популярного бренда. С третьей трансмиссией передачи снова умножаются, увеличивая диапазон или уменьшая расстояние между ними. Таким образом, некоторые грузовики имеют десятки положений передач, хотя большинство из них дублируются. Иногда вторичная трансмиссия объединяется с дифференциалом задней оси, что называется «двухскоростной задней частью». Двухступенчатые дифференциалы всегда делители. В более новых трансмиссиях может быть два промежуточных вала, поэтому каждая шестерня главного вала может приводиться в движение от одного или другого промежуточного вала; это позволяет использовать короткие и прочные промежуточные валы, в то же время позволяя использовать множество комбинаций шестерен внутри одного редуктора.

Трансмиссии для тяжелых условий эксплуатации почти всегда несинхронизированные. Одним из аргументов является то, что синхронизация увеличивает вес, который может быть полезной нагрузкой, это еще одна причина отказа, и водители тратят тысячи часов на вождение, поэтому могут найти время, чтобы научиться эффективно водить с несинхронизированной коробкой передач. Плавающее переключение (также называемое «плавающими передачами») — это переключение передач без выключения сцепления, обычно в несинхронизированной трансмиссии, используемой большими грузовиками. Поскольку сцепление не используется, легко не согласовать скорости передач, и водитель может быстро вызвать серьезные (и дорогостоящие) повреждения шестерен и трансмиссии.

Тяжелые грузовики, такие как бетономешалки, часто ездят в городском потоке, их нужно очень часто менять и в пробках. Поскольку синхронизаторы есть в немногих трансмиссиях для тяжелых условий эксплуатации, вместо них обычно используются автоматические трансмиссии, несмотря на их увеличенный вес, стоимость и потерю эффективности.

Тяжелые грузовики обычно оснащены дизельными двигателями. Дизельныедвигатели для грузовиков 1970-х годов и ранее мощности, как правило, имеют узкий диапазон, поэтому для них требуется много близких шестерен. Начиная с 1968 года Maxidyne, в дизельных двигателях грузовых автомобилей все чаще используются турбокомпрессоры и электронное управление, которые расширяют диапазон мощности, позволяя все меньше и меньше передаточных чисел. Коробка передач с меньшим передаточным числом легче и может быть более эффективной, поскольку в серии меньше передач. Меньшее количество смен также делает грузовик более управляемым. С 2005 года операторы автопарков часто используют 9, 10, 13 или 18-ступенчатые коробки передач, но автоматические механические коробки передач становятся все более распространенными на тяжелых транспортных средствах, поскольку они могут повысить эффективность и управляемость, снизить барьер для входа новых водителей и могут повышают безопасность, позволяя водителю сосредоточиться на дорожных условиях.

Смазка

Механические трансмиссии смазываются трансмиссионным маслом (или моторным маслом в некоторых автомобили), который в некоторых автомобилях необходимо периодически менять, хотя и не так часто, как жидкость в автоматической коробке передач. Трансмиссионное масло имеет характерный аромат, так как содержит добавленные серосодержащие противоизносные соединения. Эти составы используются для уменьшения высокого трения скольжения за счет нарезания зубьев косозубой шестерни (этот нарез устраняет характерный свист прямозубых зубчатых колес прямозубых цилиндров ). На мотоциклах с «мокрым» сцеплением (сцепление залито моторным маслом) обычно ничто не отделяет нижнюю часть двигателя от трансмиссии, поэтому одно и то же масло смазывает и двигатель, и трансмиссию.

См. Также

• Автоматическая трансмиссия
• Дизель-электрическая трансмиссия
• Механизм свободного хода
• Зубчатая передача
• Гидротрансформатор
• Трансмиссия (механика)
• Несинхронная трансмиссия
• Повышающая передача (механика)
• Преселекторный редуктор

Справочная информация