Трехвальные коробки передач — Энциклопедия журнала За рулем

Двухвальные коробки передач — Энциклопедия журнала За рулем

Двухвальные коробки передач применяются в переднеприводных и заднеприводных (с задним расположением двигателя) автомобилях. Конструктивно их совмещают в одном блоке с двигателем, сцеплением, главной передачей и дифференциалом.
Поперечное расположение коробки передач позволяет применять главную передачу с цилиндрическими шестернями. При продольной компоновке применяется главная передача с коническими или гипоидными шестернями; последняя является более сложной в изготовлении и регулировке.
Основные достоинства двухвальных коробок передач:
—простота конструкции;
—малая масса;
—высокий КПД на промежуточных передачах (при передаче крутящего момента участвует только одна пара шестерен).
В то же время в двухвальной коробке передач нет прямой передачи (когда в передаче крутящего момента не участвуют шестерни) и максимальный КПД на высшей передаче ниже, чем на прямой передаче трехвальной коробки.
Максимальное передаточное число одной зубчатой пары коробки передач не должно превышать некоторого предела, близкого к 4, превышение которого приводит к увеличению габаритов и повышению уровня шума. Это ограничивает область применения двухвальных коробок передач только легковыми автомобилями малого класса.
Если двигатели с такими коробками устанавливаются поперечно в передней части автомобиля, то для конструкторов двухвальных коробок передач увеличение числа передач, а, следовательно, и числа пар шестерен, представляет определенные трудности. Продольная коробка передач может быть легко увеличена по длине для размещения дополнительных передач. Поперечно расположенный двигатель и коробка передач имеют ограничение по ширине, определяющееся расстоянием между колесными арками автомобиля.

Пятиступенчатая двухвальная коробка передач легкового автомобиля с поперечным расположением двигателя:
1 — задняя крышка картера коробки передач;
2 — ведущая шестерня V передачи;
3 — шариковый подшипник первичного вала;
4 — ведущая шестерня IV передачи первичного вала;
5 — первичный вал;
6 — ведущая шестерня III передачи первичного вала;
7 — картер коробки передач;
8 — ведущая шестерня II передачи первичного вала;
9 — шестерня заднего хода;
10 — промежуточная шестерня заднего хода;
11 — ведущая шестерня I передачи первичного вала;
12 — роликовый подшипник первичного вала;
13 — сальник первичного вала;
14 — сапун;
15 — фланец муфты;
16 — подшипник выключения сцепления;
17 — направляющая втулка муфты;
18 — роликовый подшипник вторичного вала;
19 — вторичный вал;
20 — ось сателлитов;
21 — ведущая шестерня привода спидометра;
22 — шестерня полуоси;
23 — коробка дифференциала;
24 — сателлит;
25 — картер сцепления;
26 — пробка для слива масла;
27 — ведомая шестерня главной передачи;
28 — регулировочное кольцо;
29 — роликовый конический подшипник дифференциала;
30 — сальник полуоси;
31 — ведомая шестерня I передачи вторичного вала;
32 — синхронизатор I и II передач;
33 — ведомая шестерня II передачи вторичного вала;
34 — стопорное кольцо;
35 — упорное полукольцо;
36 — ведомая шестерня III передачи вторичного вала;
37 — синхронизатор III и IV передач;
38 — ведомая шестерня IV передачи вторичного вала;
39 — шариковый подшипник вторичного вала;
40 — ведомая шестерня V передачи вторичного вала;
41 — синхронизатор V передачи;
42 — игольчатый подшипник;
43 — вилка переключения передач

Конструкция двухвальной пятиступенчатой коробки передач при переднем приводе и продольном расположении двигателя:
1 — фланец полуоси;
2 — подшипник дифференциала;
3 — ведущая шестерня редуктора привода спидометра;
4 — коробка дифференциала;
5 — ведомая шестерня главной передачи;
6 — манжета (сальник);
7 — подшипник выключения сцепления;
8 — картер сцепления;
9 — первичный вал;
10 — сателлит;
11 — полуосевые шестерни;
12 — ось промежуточной шестерни заднего хода;
13 — промежуточная шестерня заднего хода;
14 — шестерня передачи заднего хода первичного вала;
15 — шестерня I передачи первичного вала;
16 — синхронизатор I и II передач;
17 — шестерня II передачи первичного вала;
18 — ведущая шестерня III передачи;
19 — синхронизатор III и IV передач;
20 — ведущая шестерня IV передачи;
21 — ведущая шестерня V передачи;
22 — синхронизатор V передачи;
23 — выключатель света заднего хода;
24 — вал переключателя передач;
25 — переключатель передач;
26 — шток вилок переключения V передачи и заднего хода;
27 — шток вилок переключения III и IV передач;
28 — шток вилок включения I и II передач;
29 — плунжер;
30— ведомая шестерня V передачи;
31 — ведомая шестерня IV передачи;
32 — ведомая шестерня III передачи;
33 — ведомая шестерня II передачи;
34 — ведомая шестерня I передачи;
35 — ведомая шестерня заднего хода;
36 — ведущая шестерня главной передачи;
37 — картер главной передачи;
38 — пробка маслосливного отверстия;
а — отверстие-сапун

Читайте также:  КАМАЗ евро-3 -4 не заводится - Эксперт-Автоэлектрик

Схема работы пятиступенчатой коробки передач

Пятиступенчатая коробка передач создана на базе четырехступенчатой коробки, поэтому схемы передачи крутящего момента с первичного вала на вторичный на всех передачах переднего хода, за исключением пятой передачи и заднего хода, аналогичны с четырехступенчатой коробкой передач. То есть крутящий момент от коленчатого вала двигателя через сцепление передается на первичный вал 1 и через шестерни 3 и 39 постоянного зацепления на промежуточный вал. Блок шестерен промежуточного вала имеет постоянное зацепление с шестернями 7, 8, 11 третьей, второй и первой передач вторичного вала. Поэтому они вращаются от промежуточного вала как при включенной, так и при выключенной передаче. Кроме того, вместе с промежуточным валом вращается блок 28 шестерен, от большого венца которого вращение передается на шестерню 17 пятой передачи. Так как шестерни 7, 8, 11, 17 свободно посажены на вторичном валу 2, то при нейтральном положении рычага переключения передач ни одна из этих шестерен не передает крутящий момент на вторичный вал. При трогании автомобиля с места и преодолении тяжелых участков дороги включается I передача (см. схему перемещения рычага 16 переключения передач). При этом скользящая муфта 9, входя в зацепление с зубчатым венцом синхронизатора шестерни 11 первой передачи, соединяет ступицу 32 с шестерней 11. Крутящий момент от шестерни 11 через муфту 9 и ступицу 32 передается на вторичный вал 2. Передаваемый крутящий момент увеличивается в соответствии с передаточным числом первой передачи. При дальнейшем разгоне автомобиля переходят с первой передачи на вторую. В этом случае муфта 9 соединяет ступицу 32 с зубчатым венцом шестерни 8 второй передачи, и крутящий момент от шестерни 8 через муфту 9 и ступицу 32 передается на вторичный вал. Величина крутящего момента несколько снижается и по сравнению с прямой передачей будет увеличена в 2, 1 раза, скорость автомобиля увеличивается. При переходе на третью передачу скользящая муфта 5 другого синхронизатора соединяет ступицу 37 с венцом шестерни 7. Крутящий момент передается от шестерни 7 через муфту 5 и ступицу 37 на вторичный вал 2. Величина крутящего момента несколько снижается, а скорость увеличивается. При включении четвертой передачи муфта 5 входит в зацепление с зубчатым венцом 4 ведущего вала, т. е. соединяет напрямую первичный и вторичный валы коробки передач. В этом случае частота вращения первичного и вторичного валов будет одинаковой и величина крутящего момента не изменяется. Эта передача называется прямой. При включении пятой передачи скользящая муфта 14 соединяет ступицу 13 с зубчатым венцом шестерни 17. Крутящий момент будет передаваться от первичного вала 1 через шестерни постоянного зацепления 3 и 39 на промежуточный вал. От него на блок 28 шестерен и от большого венца блока на ведомую шестерню 17 пятой передачи, затем через муфту 14 и ступицу 13 на вторичный вал 2. При этом величина крутящего момента будет минимальной, а скорость максимальной. Задняя передача включается перемещением рычага переключения передач вправо, затем нажатием на него вниз и перемещением назад по ходу автомобиля. При этом промежуточная шестерня 27 заднего хода входит в зацепление с малым венцом 26 блока шестерен и с венцом шестерни 12 заднего хода. При перемещении промежуточной шестерни 27 головка штока нажимает на шарик штока включателя 25 и утапливает его. Цепь лампы света заднего хода замыкается, и сигнализирует белым цветом о включенной задней передаче. При включенной передаче, когда вращается вторичный вал 2, происходит передача вращения на ведущую шестерню 20 при вода спидометра. От нее вращение передается на ведомую шестерню привода спидометра и через пару косозубых шестерен на валик привода троса спидометра; трос приводит в действие спидометр. Детали коробки передач смазываются трансмиссионным маслом, которое заливается в количестве 1,55 л. При вращении валов и шестерен образуется масляный туман. Масло через радиальные отверстия в ведомых шестернях 7, 8, 11 и 17 поступает к посадочным пояскам вторичного вала на которых расположены эти шестерни. За счет канавок на этих поясках образуется масляная пленка, не допускающая прямого контакта металлических поверхностей шестерен и вала. герметичность картера коробки передач обеспечивается сальниками первичного и вторичного валов и уплотнительными прокладками, которые установлены между картером и нижней и задней крышками. Чтобы уменьшить напор масла на сальник вторичного вала, на валу устанавливается маслоотражательная шайба 19. Осевые усилия, возникающие при передаче крутящего момента через косозубые шестерни, воспринимаются шариковыми подшипниками валов, которые фиксируются В своих гнездах установочными кольцами (промежуточный подшипник вторичного вала стопорной пластиной), а на валах пружинными шайбами и стопорными кольцами. Простая конструкция коробки передач, косозубые шестерни постоянного зацепления и синхронизаторы обеспечивают долговечную и бесшумную работу коробки передач. Ее обслуживание сведено к минимуму: проверке уровня и замене масла.

Читайте также:  Сканер для ворот и шлагбаумов

Схема работы пятиступенчатой коробки передач 1. Первичный вал; 2. Вторичный вал; 3. Шестерня постоянного зацепления первичного вала; 4. Зубчатый венец синхронизатора IV передачи; 5. Скользящая муфта синхронизатора III и IV передач; 6. Вилка включения III и IV передач; 7. Шестерня и зубчатый венец синхронизатора III передачи; 8. Шестерня и зубчатый венец синхронизатора II передачи; 9. Скользящая муфта синхронизатора I и II передач; 10. Вилка включения I и II передач: 11. Шестерня и зубчатый венец синхронизатора I передачи; 12. Шестерня заднего хода; 1 З. Ступица муфты синхронизатора V передачи; 14. Скользящая муфта синхронизатора V передач; 15. Вилка включения V передачи и заднего хода; 16. Рычаг переключения передач; 17. Шестерня и зубчатый венец синхронизатора V передачи; 18. Втулка шестерни V передачи; 19. Маслоотражательная шайба; 20. Ведущая шестерня привода спидометра; 21. Фланец эластичной муфты; 22. Шток вилки включения V передачи и заднего хода; 23. Шток вилки включения III и IV передач; 24. Шток вилки включения I и II передач; 25. Включатель фонаря заднего хода; 26. Шестерня заднего хода блока шестерен; 27. Промежуточная шестерня заднего хода; 28. Блок шестерен V передачи и заднего хода; 29. Ось промежуточной шестерни заднего хода; 30. Шестерня I передачи промежуточного вала; 31. Блокирующее кольцо синхронизатора I передачи; 32. Ступица муфты синхронизатора I и II передач; 33. Блокирующее кольцо синхронизатора II передачи; 34. Шестерня II передачи промежуточного вала; 35. Шестерня III передачи промежуточного вала; 36. Блокирующее кольцо синхронизатора III передачи; 37. Ступица муфты синхронизатора III и IV передач; 38. Блокирующее кольцо синхронизатора IV передачи; 39. Шестерня постоянного зацепления промежуточного вала.

Какие бывают коробки, о четырех, пяти и шестиступенчатых

Каждый водитель наверняка помнит слова своего первого инструктора. «Прежде чем повернуть ключ зажигания, убедись, что авто стоит на нейтральной передаче». В данной статье будут рассмотрены виды коробок передач, их отличия друг от друга, преимущества и недостатки, а так же сфера применения.

Усреднено, коленчатый вал двигателей большинства легковых автомобилей имеет рабочие обороты от 800 до 8000 в минуту. При этом, пик мощности приходится на четыре – пять тысяч оборотов. Безусловно, такой диапазон угловых скоростей не отвечает условиям эксплуатации любого колесного транспортного средства в целом и легковых автомобилей в частности.

Основное назначение автомобильной коробки передач – изменение частоты вращения, а так же крутящего момента, передаваемого от коленвала двигателя к ведущим колесам транспортного средства.
Первым узлом такого рода стала механическая коробка передач. Бытует такое мнение, что слово «механическая» попало в название агрегата из за неправильно понятого сокращения, принятого в англоязычной технической литературе. Буквы MT обозначают manual transmission, что означает «ручная, переключаемая рукой передача», а вовсе не mechanical – механическая.

  1. Как это работает
  2. Четырехступенчатая коробка передач и схема ее работы
  3. Пятиступенчатая коробка передач
  4. Несинхронизированые механические коробки передач
  5. Синхронизированные МКП
  6. История развития МКП, от Ford T до Bugatti Veyron
  7. Автоматические и полуавтоматические коробки передач
  8. Сравнительная характеристика видов коробок передач

Как это работает

Проще всего пояснить принцип действия данного узла на примере работы механической коробки передач. По сути, МКП это многоступенчатый понижающий редуктор, собранный по трехвальной, а реже по двухвальной схеме. Первичный, или ведущий вал посредством сцепления соединен с маховиком ДВС. Вторичный, или ведомый вал имеет жесткое соединение с карданным валом автомобиля. Третий, промежуточный, вал необходим для передачи оборотов от ведущего вала к ведомому. Валы располагаются параллельно друг другу и собраны в едином корпусе.

На ведущем валу располагается шестерня, передающая движение промежуточному валу. Промежуточный вал оснащен блоком мертво закрепленных шестерен, часто изготовленных как единое целое. Шестерни ведомого вала расположены в щлицах оси или специальных ступицах. Между ними располагаются муфты включения передач, которые вращаются вместе с валом, но способны передвигаться по его продольной оси. Шестерни и муфты ведомого вала могут взаимодействовать друг с другом при помощи зубчатых венцов на своих торцевых поверхностях.

При включении какой либо передачи, кроме заднего хода, муфта, ответственная за ее включение соединяется с соответствующей шестерней и блокирует ее. Двигаясь как единое целое, ведомый вал передает вращение на карданный.
Поступательное движение муфте сообщает водитель транспортного средства, воздействуя на нее при помощи ручки переключения передач, взаимодействующей с вилками и ползунами коробки.

Четырехступенчатая коробка передач и схема ее работы

  • Первичный вал – оранжевый
  • Вторичный – желтый
  • Промежуточный – серый

Цифро-буквенные обозначения указывают на номер передачи и задний ход.
Нейтральное положение и включение первой передачи

Пятиступенчатая коробка передач

Видеоролик, который демонстрирует принцип работы.
» alt=»»>

Несинхронизированые механические коробки передач

Скорости вращения шестерен ведомого вала значительно отличаются одна от другой. В этом случае, при попытке переключения передачи муфта просто не сможет соединиться с требуемой шестерней, а зубчатый венец будет разрушен. Для приблизительного уравнивания скоростей вращения шестерни и муфты используется прием под названием «двойной выжим». При переключении на более высокую передачу, водитель сначала выжимает сцепление, затем переводит рычаг переключения в нейтральное положение. Промежуточный вал, а следовательно, и ведомый, прекращают вращение. Затем отпускает сцепление, выжимает и включает нужную передачу.

Читайте также:  Инструкция по применению мультиметра DT- 832 описание прибора, правильное использование тестера

При переключении с повышенной передачи на пониженную водителю необходимо провести подобные манипуляции, но в момент, когда коробка выключена, следует нажать на педаль акселератора. Этот прием называется «двойной выжим с перегазовкой».
Несинхронизированные МКП использовались в легковых автомобилях вплоть до 40-х годов двадцатого столетия. Сегодня они используются исключительно в спортивных машинах, и вот по каким причинам:

  1. Скорость переключения выше, чем у синхронизированных аналогов
  2. Лучше переносят ударные высокие нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации

Синхронизированные МКП

Данные типы коробок передач оснащены дополнительными элементами – синхронизаторами. Шестерни, располагающиеся на ведомом валу, имеют конусную торцевую поверхность. Между каждой шестерней и муфтой переключения находится бронзовое кольцо – синхронизатор. Начиная движение, муфта подхватывает кольцо и прижимает его к торцевой поверхности шестерни. За счет трения, скорости вращения шестерни и муфты уравниваются, после чего происходит их окончательное соединение с помощью зубчатого венца. На сегодняшний день все современные автомобили, на которых стоит 4-х, 5-ти или 6-ти ступенчатая МКП, оснащены синхронизаторами.

История развития МКП, от Ford T до Bugatti Veyron

Со времен появления первого автомобиля и по наши дни конструкторы используют следующие типы МКП:

  • 2-х ступенчатая планетарная коробка стояла на знаменитом Ford T, чей выпуск начался в 1908 году.
  • 3-х ступенчатая МКП появилась в 1920 году. Просуществовала до конца 60-х годов двадцатого века. Встречается на раритетных автомобилях, находящихся в частных коллекциях.
  • Четырехступенчатая МКП появилась на свет всего на три года позже трехступенчатой. Но из за отсутствия синхронизаторов плохо выдерживала ударные нагрузки при использовании неопытным водителем. Большинство производителей устанавливали на свои автомобили трехступенчатую МКП, четырехступенчатая считалась спортивной опцией.
  • Пятиступенчатая коробка передач появилась в 70-х годах прошлого столетия, а уже через десять лет ей оснащалось подавляющее большинство легковых автомобилей.
  • 6-ти, 7-ми, 8-ми ступенчатые коробки разрабатывались с 2000 года, и на данный момент устанавливаются на автомобили Элит класса. К примеру, 5-ти ступенчатая коробка, оснащенная двумя дополнительными передачами Overdrive, стоит на BMW M5.

Автоматические и полуавтоматические коробки передач

Несмотря на потрясающие возможности современных коробок передач, их конструкция основана на той же, проверенной временем МКП. Изменения затронули привод переключающих муфт и способ передачи крутящего момента от коленвала двигателя на ведущий вал коробки, в остальном же схема осталась неизменной.

Отдельным рядом стоят устройства под названием вариаторы, их принцип действия будет рассмотрен отдельно.
Автоматическая коробка передач или АКПП состоит из гидротрансформатора и обычной 5-ти или 6-ти ступенчатой МКП. Роль гидротрансформатора заключается в плавном выравнивании скоростей вращения ведущего и коленчатого валов. По достижении нужной скорости блокировочная муфта переводит гидротрансформатор в режим гидромуфты. За работу АКПП отвечает электронный блок управления.

Роботизорованная коробка передач представляет собой МКП, в которой функции переключения передач и выключения сцепления полностью автоматизированы. Электронный блок управления и электромеханические сервоприводы справляются с поставленной задачей не хуже профессионального гонщика.

Сравнительная характеристика видов коробок передач

Большинство неофитов, выбирающих свой первый автомобиль, задаются вопросом – какую коробку выбрать? Механику или автомат. А, может, робот? Четырехступенчатая механика не котируется, нужна как минимум, пятиступенчатая коробка передач. Или 7G-Nronic.

Какая коробка передач лучше – зависит исключительно от условий эксплуатации.

АКПП прекрасно себя зарекомендовала при городской езде. 5-ти или 6-ти ступенчатая, обеспечивающая плавный ход автомобиля, избавляющая водителя от частого переключения передач вовремя езды в вечерних «тянучках». Бывают экземпляры и с восемью ступенями. Но всякий комфорт имеет свою цену. Повышенный расход топлива и медленный разгон автомобиля – умеренная плата за возможность отдохнуть во время пути домой.

Роботизированные коробки предоставляют своим хозяевам практически тот же уровень комфорта. Расход топлива держится на уровне механики, но вот скорость срабатывания оставляет желать лучшего. Изготавливаются роботы на основе современных 5-ти или 6-ти ступенчатых МКП. Прекрасный вариант для городской машины и езды на дальние расстояния по гладкой дороге.

Механическая четырехступенчатая коробка звезд с неба не хватает, но прекрасно выполняет свое основное предназначение. Различные типы 5-ти и 6-ти ступенчатых коробок помотают с непривычки нервы в городе, но прекрасно покажут себя на трассе, поддерживая оптимальный режим работы двигателя.

Что же важнее – комфорт в городе или могучий рывок на трассе, каждый должен решить для себя.

Ссылка на основную публикацию
Транспондер для платных дорог разновидности устройств, принцип работы, инструкция по эксплуатации
Инструкция по установке и эксплуатации транспондера «T-pass» Каждый водитель, решивший использовать транспондер «T-pass», должен знать правила его установки – ведь...
Тормозная система КамАЗ — Устройство и принцип работы
Инструкция по эксплуатации камаз 43118 КамАЗ-43118: многофункциональный универсальный грузовик Инициатива создания КамАЗ-43118 принадлежала министерству обороны России. Военные нуждались в надежном...
Тормозную жидкость необходимо проверять не реже одного раза в год, в том числе с помощью тестера тор
Как понять, что тормозную жидкость пора менять Тест карманного анализатора - – автомобильный журнал Заменой тормозной жидкости многие автовладельцы пренебрегают...
Транспондер ЗСД – где купить, как проверить и пополнить баланс
Транспондеры какой выгоднее Транспондеры: какой выгоднее? Что такое транспондер? Транспондер — небольшое электронное устройство, позволяющее проезжать пункты оплаты проезда без...
Adblock detector