Призначення, принцип роботи і пристрій коробки передач. Пристрій механічної коробки передач

У більшості ДВС є один великий недолік. Ця невідповідність швидкості обертання маховика з швидкістю обертання коліс. Найчастіше більшість силових агрегатів обертається з оборотами до 6000, обертати колеса на таких оборотах просто неприпустимо. Для тих, хто знає пристрій автомобіля, коробка передач - механізм знайомий. Для тих, хто не знає, ця стаття допоможе.

Крім цього, максимум крутного моменту в більшості агрегатів можливий лише в невеликому проміжку оборотів. Це десь посередині мінімального числа обертів і максимального. Найбільшу потужність можна розвинути лише на максимальних обертах маховика.пристрій коробки передач

Наприклад, мотор ВАЗ-2106 видає робочі показники в 800-5400 оборотів. Але максимальний рівень крутного моменту з`являється на середніх оборотах. Для того щоб двигун міг працювати в оптимальних режимах при різних умовах, застосовують системи трансмісії. В автомобілях в якості системи трансмісії застосовується МКПП. Давайте розглянемо призначення і пристрій коробки передач.

Як це працює?

Якщо коротко розповісти про принципи роботи, то тут кілька зубчастих шестерень в корпусі коробки можуть входити і виходити з зачеплення з волі водія. При цьому утворюються передачі з різними передавальними відносинами.

Механічна коробка завжди використовується і працює разом з системою зчеплення. Це відключення ДВС і трансмісії. Відключати мотор потрібно в момент перемикання передач. Пристрій механічної коробки передач не передбачає можливості, коли в момент зміни передачі через систему трансмісії проходить великий крутний момент.

Вали і зубчасті колеса

Традиційні механічні КПП - це певний набір валів, які змонтовані в корпусі або ж картері. Ці вали за допомогою підшипників обертаються навколо своїх осей. Шестерні встановлені безпосередньо на валах. Пристрій коробки передач може бути різним, залежно від кількості валів. Так, розрізняють двохвальною систему і трехвальние.

трехвальние системи

Ці коробки перемикання передач застосовуються в складі трансмісій авто, оснащених заднім приводом. Тут можна виділити наявність пристроїв для синхронізації, а також спеціальні колеса, які жорстко на звичайних передачах. Ще тут же є реверсивна шестерня для руху заднім ходом.пристрій механічної коробки передач

Пристрій коробки передач має на увазі наявність спеціальних валів. Це первинний, вторинний вали, а також спеціальний вал між ними.

Отже, головний, або первинний, вал через систему зчеплення працює безпосередньо з мотором. Ведений вал працює в парі з карданом. А ось проміжний призначений для того, щоб передати енергію обертання з ведучого вала на ведений.

Особливості конструкції трансмісії

У більшості конструкцій коробок і первинний вал, і вторинний змонтовані один за одним. При цьому ведений має опору на базі підшипника, який, в свою чергу, змонтований в хвостовій частині ведучого вала. Пристрій механічної коробки передач не передбачає будь-якої жорсткої зв`язку між цими валами. Вони можуть вільно працювати незалежно один від одного.



Що стосується проміжного вала, то він розташовується в більшості конструкцій між ведучим і веденим. Всі ці вали оснащені блоком зубчастих коліс. Для того щоб знизити шуми і вібрації при роботі цієї системи, зубці на колесах зроблені косими.будову та принцип роботи коробки передач

На ведучому валу встановлено лише одне зубчасте колесо. Воно змонтовано жорстко. Воно відповідає за передачу крутного моменту проміжного валу. Вторинний, або ведений, вал оснащений блоком шестерень, які можуть вільно обертатися, однак по поздовжній осі вони переміщатися не здатні. Для того щоб включити передачу, вони за допомогою блокувального пристрою можуть блокуватися. У цьому стані вони зможуть отримати енергію обертання від валу.

Проти кожного колеса первинного і вторинного валів розташовуються шестерінки, які жорстко змонтовані на проміжному валу. Вони знаходяться в зачепленні з іншими шестернями постійно. Ведучий вал оснащений лише одним зубчастим колесом, момент з первинного вала на проміжний передається завжди. Включення тієї чи іншої передачі йде завдяки підключенню певної шестерні, встановленої на відомому валу.

Як перемикаються передачі?

Пристрій коробки передач - це не тільки набір валів і зубчастих коліс. Це ще і спеціальні муфти. Вони не схожі на зубчасті колеса і мають іншу конструкцію. Вони міцно кріпляться кожна до свого валу і знаходяться в обертанні разом з ним. Вони можуть рухатися по поздовжній осі.пристрій автоматичної коробки передач

З боку шестерень веденого вала, які спрямовані до муфтам, встановлені спеціальні вінці або вилки. Інші вінці розташовані безпосередньо на трубах.



Коли водій рухає важіль і хоче вибрати іншу передачу, то через спеціальний привід за допомогою повзунів спрацьовують вилки, які рухають муфти поздовжньо. Спеціальна замкова система не дозволяє при цьому включити кілька передач відразу. Це цілком можливо, якщо б важіль включав два повзуна. Замковий механізм фіксує повзуни в нейтральній позиції в той момент, коли рухається третій повзун. Так виключається робота двох передач одночасно.будову та принцип роботи коробки передач

Потім муфта направляється до потрібної шестірні. Вінці їх зустрічаються. Муфта весь цей час обертається разом зі своїм валом. Вона з`єднується з шестернею, тим самим блокуючи її. Потім вони починають обертатися разом, і КПП передає обертання на колісний привід.

синхронізатори

Пристрій коробки передач включає в себе також спеціальні пристрої. При тому принципі роботи, який описаний вище, КПП буде працювати з шумами, вібраціями і ударами. Також водій повинен буде сам вгадувати, коли муфта і шестерня працюватимуть на одних і тих же оборотах. А інакше потрібна передача просто не включиться.

Сучасні коробки не використовують звичайні та найпростіші муфти. У таких моделях застосовують так звані синхронізатори. Вони покликані зрівняти швидкість обертання зубчастого колеса і муфти. Також вони не дозволяють муфті блокувати колесо.

Пристрій і принцип роботи коробки передач двохвального типу

Тут є все ті ж, вже знайомі, ведений і ведучий вал, а ось проміжний відсутня. Ці коробки встановлюють на передньопривідні авто. Вали обертаються в паралельних осях, а змонтовані вони один за одним. Момент обертання віддається з одного з зубчастих коліс на фіксовану на відомому валу за допомогою синхронізатора провідну шестірню. Тут відсутня можливість прямої передачі, а принцип роботи такий же, як і в трехвальной системі.

переваги

Серед переваг можна виділити компактні розміри і високий коефіцієнт корисної дії. Це відбувається завдяки меншій кількості зубчастих коліс. Як недолік можна виділити неможливість використання прямої передачі. І ще така коробка може застосовуватися лише з легковими авто в силу складнощів з великими передавальними числами.

Пристрій коробки передач ВАЗ

В автомобілях ВАЗ застосовуються п`ятиступінчасті механічні КПП. Найчастіше конструкція являє собою двохвальною систему. Ця система також забезпечена диференціалом. На первинному валу встановлені провідні зубчасті колеса з 1 по 4 передачі, а 5-а шестерні - знімна. Вони з`єднуються c відомими шестернями.

Конструкція системи перемикання складається з важеля, кульової опори, системи тяг, механізму для підбору необхідної передачі.пристрій коробки передач ваз

В цілому, більшість моделей оснащуються саме такою коробкою. Вона являє собою модернізовану версію 4-ступінчастою моделі, а деталі звідти максимально уніфіковані.

Від механіки до автомата

Коли пристрій і робота коробки передач більш-менш зрозумілі, можна розглянути роботу автоматичної коробки. Це набагато цікавіше. Багато новачків впевнені, що автомат - це безпосередньо коробка і гідротрансформатор.

Гідротрансформатор- це окрема система. Складається він з двох машин з лопатями. Це відцентровий насос, а також турбіни. Між цих двох машин розташований реактор. Це спеціальне направляючий пристрій. Колесо насоса жорстко скріплене з коленвалом ДВС. Турбінне колесо знаходиться в жорсткому з`єднанні з валом КПП. Залежно від того, в якому режимі працює двигун, реактор може як обертатися, так і бути блокованим обгонной муфтою.пристрій і робота коробки передач

Пристрій автоматичної коробки передач трохи складніше. Енергія витрачається на перекачування масла. Тут з`їдаються пристойне її кількість. Крім того, багато корисної енергії з`їдається і роботою насоса, який створює тиск в масло-каналах. У цих коробка ККД нижче, ніж в механіці.призначення і пристрій коробки передач

Енергія обертання передається за допомогою масляних потоків. Вони відкидаються на турбіну насосом. Між насосом і турбіною є зазори, а лопаті мають спеціальну геометрію, яка покращує циркуляцію рідини. Так як тут немає жорсткого зв`язку з мотором і КПП, то можна зупиняти мотор навіть з включеною передачею.

планетарні передачі

Якщо обертати одні елементи, але при цьому фіксувати інші, тоді можна змінювати передавальні числа. Планетарні системи отримують обертання від вала гідротрансформатора.пристрій автомобіля коробка передач

Пристрій автоматичної коробки передач відрізняється від стандартної "механіки" тим, що будь-яку передачу можна включити, і при цьому не буде розриву потоків потужності. Якщо одна передача вимикається, інша тут же включається. При цьому водій не відчуває ривків. Але це не про спортивні коробки.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!