Механическая коробка передач: что это такое, виды, устройство и принцип работы

Содержание:

Назначение МКПП

Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

Принцип переключения передач на механике

Принцип работы механической коробки основывается на соединениях между входным и выходным валом через сочетания шестеренок с разным количеством зубьев. Иными словами, работа двигателя происходит за счет изменения количества оборотов, регулируя усилие на ведущих колесах. Это позволяет добиться оптимального режима работы двигателя при начале движения, разгоне и снижении скорости. Принцип работы не зависит от привода, но в каждой модели будут свои особенности.

Механическая коробка предназначена для плавного и равномерного распределения крутящего элемента. МКПП включает в себя несколько передач, управление которыми происходит с помощью рычага. Связующим элементом между коробкой и двигателем является сцепление. Постоянно вращающийся коленчатый вал зацеплен с первичным валом коробки передач. А сцепление позволяет разъединять и соединять эти элементы, благодаря чему происходит движение.

Получить консультацию

Автоматика

Представляет собой механику с добавочным механизмом, который сам, без участия водителя осуществляет процесс переключения передач. Чем не круто? Существуют следующие возможные режимы: паркинг, обычно обозначается буквой P; нейтральное положение (соответственно, N); задняя, что обозначается буквой R и, конечно, режим езды или буква D. Выбрать режим можно, двигая простой рычаг в нужном направлении. С ним многие, как и с МКПП, знакомы не понаслышке. Наибольшего прогресса в производстве автоматов достигли концерны известной всем марки BMW.

автоматическая коробка передач

Их инженеры создали проект под названием «SMG», которая преимущественно устанавливалась на М-серию. В основе системы лежит МКПП в шесть ступеней, ею правит гидравлика с электронным компьютером. В таком режиме передачи меняются молниеносно – за доли секунды, если ещё точнее, то приблизительно за восемь сотых. Разновидностью таких коробок является гидротрансформаторные коробки передач, которые являются наиболее распространенными в мире.

Сам по себе гидротрансформатор – не часть коробки, но он выполняет роль классического сцепления. На высоких оборотах происходит его блокировка посредством муфты, это позволяет экономить бензин или дизельное топливо. К тому же гидротрансформатор прекрасно погасит любые колебания, сохраняя ресурсы «движков» и непосредственно трансмиссии. Крутящие моменты в гидротрансформаторных коробках передач передаются посредством применения специальных трансмиссионных масел, которые циркулируют в замкнутом контуре при высоком давлении. Переключение передач находится под ответственностью гидроблока, который в новейших моделях управляется электроникой.

гидромеханическая коробка передач

Такой подход к конструкции дает возможность работать коробке передач в разных режимах: в режиме экономии, режиме «спорт» или в стандартном режиме. Механическая часть гидротрансформаторной коробки может ремонтироваться и при этом обладает завидной надежностью. Наиболее уязвимым местом является гидроблок. Также немаловажную роль играет масло (то самое, трансформаторное), хотя автоматика позволяет его не менять.

Характеристики езды при этом будут в сильной зависимости от так называемых «мозгов» (то есть электронных элементов). Свою роль сыграет количество передач трансмиссии (их может быть от 4 до 8).В зависимости от марки автомобиля, может отличаться следующими плюсами:

  • легкость в управлении машиной, комфорт езды;
  • акпп позволяет тронуться на ровной поверхности без явления отката;
  • исключение возможности переключения передач неверно и, соответственно, дополнительная защита от «травм» механизмов;
  • в таких машинах с автоматикой имеется специальная система, что не даст автомобилю самостоятельно двигаться по неровной поверхности (скат, горка).

К минусам относят следующие:

  • в отличие от МКПП расходует больше дизельного топлива или бензина;
  • дорогая коробка передач, в обслуживании тоже;
  • некоторые «тормоза» при переключении;
  • наличие стартера.

Гидротрансформатор

Конструкционные особенности и работа автоматической коробки

Автоматическая коробка передач позволяет снизить нагрузку с водителя во время езды и исключает необходимость постоянного пользования рычагом. АКПП делятся на два подвида: на основе работы гидротрансформатора и на основе электроники. Структурно они практически не различимы. Выделяют АКПП для переднего и заднего привода. В первом случае коробка передач более компактна и наделена дифференциалом.

Состоит автоматическая коробка передач из:

  1. Гидротрансформатора. Играет роль сцепления, аналогично механической коробке, но не требует непосредственного управления. Установлен в промежуточном кожухе, подвергается высоким нагрузкам, поэтому обильно смазан трансмиссионной жидкостью. Помимо стандартной роли, гидротрансформатор сглаживает вибрацию силового узла и контролирует давление в системе управления.
  2. Тормозная лента и фрикционы. Служат для непосредственного переключения передач.
  3. Устройство контроля. Состоит из поддона, шестеренчатого насоса и клапанной коробки.
  4. Планетарный ряд. Если в МКПП чаще используются валы, параллельно расположенные относительно друг друга, то в АКПП используется принцип планетарных передач. Несколько механизмов обеспечивают передачу крутящего момента при помощи фрикционных элементов и других механизмов. Для фиксации элементов планетарной системы используется тормозная лента.

Принцип работы и устройство трехвальной механической коробки

Принцип работы механической коробки передач основан на взаимодействии шестерней, погруженных в трансмиссионную смазку, заполняющую картер МКПП.

Конструктивно механическая коробка передач состоит из:

  • ведущего и ведомого валов;
  • промежуточного и дополнительного валов;
  • корпуса;
  • синхронизаторов;
  • комплектов шестерней;
  • механизма переключения передач, оснащенного замками и блокирующими элементами;
  • рукоятки переключения передач.

Валы вращаются за счет расположенных внутри корпуса подшипников. Каждый вал оснащен определенным количеством шестерней, имеющих различное число зубчиков. Взаимодействие ведущего вала с двигателем происходит благодаря корзине сцепления. Ведомый вал соединен с карданным. Вращающий момент передается вторичному валу за счет промежуточного.

Промежуточный вал с неподвижно закрепленными шестернями вращается благодаря ведущей шестерне первичного вала. Ведомый вал оснащается шестеренками, которые свободно перемещаются по шлицам.

Чтобы сравнять угловые скорости шестерней и оборотов вторичного вала, между шестеренками располагают муфты синхронизатора, зафиксированные на валу и продольно перемещающиеся по шлицам. Все ступени современных механических коробок оснащены подобными деталями.

Механизм переключения скоростей в трехвальной коробке располагается на корпусе трансмиссии. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Чтобы не допустить одновременного выбора двух передач, механизм дополнен блокирующими элементами. Возможно дистанционное управление переключающим устройством, к примеру, с рулевого колеса.

При включении нейтральной скорости передача крутящего момента колесам не происходит, поскольку первичный вал и двигатель не соединены сцеплением. Изменение водителем положения рычага управления ведет к следующему: вилка, соответствующая его расположению, перемещает муфту синхронизатора, выравнивающую скорости оборотов вторичного вала и определенных шестерней. Происходит взаимодействие зубцов синхронизатора и шестеренок. Последние блокируются на вторичном валу, передавая колесам крутящий момент с нужным передаточным числом.

Движение задним ходом выполняется посредством включения соответствующей передачи. Направление движения изменяется за счет промежуточной шестерни заднего хода, расположенной на отдельной оси.

Несмотря на большие размеры и вес трехвальных механических коробок передач, они обладают большей эффективностью работы, поскольку напрямую передают крутящий момент от первичного вала вторичному. Благодаря принципу действия, такими трансмиссиями оснащаются автомобили с задним и полным приводом, а также грузовые транспортные средства.

Как работает двухвальная МКПП, особенности конструкции

Во время работы ДВС, энергия вращения передается через узел сцепления на ведущий вал коробки. Одна часть шестерен на вторичном и первичном валу может свободно вращаться, а другая – устанавливаться на валу неподвижно. Это зависит от модели КПП. Также для сглаживания угловых скоростей и плавного включения передач на каждом валу есть синхронизатор.

Шестерни валов (вторичного и первичного) постоянно взаимодействуют между собой. Определить, какие из них вращаются, а какие жестко зафиксированы, можно следующим образом. Шестерни у муфт синхронизаторов вращаются на валу постоянно. А на главной передаче они неподвижны.

Для передачи момента от валов КПП на колеса, задействуется дифференциал и главная передача. Для чего служит дифференциал? Он предназначен для изменения угловой скорости вращения ведущих колес. Это актуально при прохождении поворотов и при любой другой смене траектории движения авто. Дифференциал обеспечивает лучшую устойчивость авто на дороге и равномерный износ шин протектора.

Узел выбора передач находится в корпусе трансмиссии. Он являет собой набор штоков и вилок, двигающий муфту синхронизаторов. Узел выбора передач имеет защиту от включения сразу двух скоростей.

Что происходит во время включения передачи

  • Когда рычаг находится в положении «нейтраль», маховик не передает вращательный момент и крутится свободно от диска сцепления. При этом шестерни валов МКПП свободно прокручиваются.
  • Если водитель включает передачу, в данный момент перемещается муфта синхронизатора через систему тяг или тросиков.
  • Муфта выравнивает обороты вала и используемой шестерни.
  • Муфта входит в зацепление с шестерней КПП.
  • Вращательный момент передается от первичного на вторичный вал трансмиссии.
  • Энергия вращения передается в полном объеме от ДВС на колеса с определённым передаточным числом. Каждая передача имеет свое число. Чем ступень КПП выше, тем оно меньше.

Для того, чтобы выполнить движение назад, применяется дополнительный вал. Он имеет промежуточную шестерню реверсивного движения. Синхронизаторы у данной передачи отсутствуют, поэтому включать ее необходимо только после полной остановки авто.

Как КПП работает

Как же меняется крутящий момент? Лучше это понять можно, если рассмотреть пример. Для начала посчитаем количество зубьев на шестернях. На первой их двадцать, а на второй сорок. Получается, что, когда первая прокрутилась два раза, у второй это случилось только однажды. Получается, что это вторая передача.

Третья шестерня тоже содержит двадцать зубов, у четвертой опять сорок. Получается простая арифметика. Если запускается мотор, то у первой шестерни будет 2000 оборотов в минуту, а у второй только 1000, третья также имеет ту же скорость. Это связано с тем, что шестеренки нанизаны на одной линии. Получается, что четвертая имеет скорость в полтысячи оборотов в минуту. Значит, что передаточное число составляет две единицы, для первой и второй пары. Общее число равно четырем, ведь на это количество раз уменьшается скорость вращения последней шестерни, если сравнить ее с первой шестерней.

Выходит, что, если вторая и четвертая шестеренки не работают, тогда устройство вообще не передает момент, то есть у нас нет передачи движения, получается, включена нейтральная передача. Если же эта деталь направлена в противоположную сторону, то машина движется назад, в результате чего, валы остаются на одном уровне.

Зачем нужно пользоваться дополнительным валом и сколько их бывает в агрегатах? Так можно добиться новой системы разнопарного количества шестеренок. Только так возможно создать разные скорости движения.

Так как шестерен много в каждом легковом авто с МКПП, то и выбор передач может быть большой. Это уже касается вариативной коробки. Как бы то ни было, но передаточное число можно устанавливать любое. Обычно это не целые числа, а дробные. Что же касается того момента, когда передаточное число равно единице, то такая передача является прямой. В этом случае речь идет о четвертой скорости.

Плюсы и минусы механической коробки передач

Плюсы механики:

  • Разрешается буксировка машины разными способами на любое расстояние. Буксировать авто можно, даже если его мотор запустить невозможно;
  • Допустима попытка запуска силовой установки методом толкача при сильном разряде аккумуляторной батареи или некоторых поломках. Но, если двигатель после нескольких попыток не заработал, перестать пытаться завести авто до устранения неисправности;
  • Относительно небольшой вес и габариты, в отличие от других трансмиссий;
  • Надёжность;
  • Значительный ресурс;
  • Отличная динамика автомобиля;
  • Возможность ездить в удобной манере;
  • Максимальное использование всех возможностей мотора. При этом нужно следовать рекомендациям автопроизводителя и избегать излишних нагрузок на силовой агрегат или неправильного выбора передач;
  • Быстрый разгон машины;
  • Экономичность. При правильном использовании МКПП можно добиться заметного снижения расхода топлива;
  • Отличные возможности для автоспорта или экстремального вождения. Они зависят от мощности двигателя и модели авто;
  • Большие, по сравнению с другими типами трансмиссий, возможности на бездорожье или глубоком снегу;
  • Простое и понятное устройство. Диагностировать и устранить неисправности узла можно самим при наличии опыта;
  • Доступная стоимость обслуживания, ремонта и запасных частей. На цену влияет модель и бренд транспортного средства. Но обычно она ниже, чем для других трансмиссий. На большинство МКПП запчасти продаются во многих магазинах или быстро доставляются на заказ;
  • Возможность самостоятельного ремонта или обращения в неофициальные мастерские. Многие виды автоматов, роботов или вариаторов можно восстановить только в дилерских центрах или крупных профильных СТО. Стоимость работ там завышена;
  • Невысокая цена подержанной или даже новой коробки. Поэтому при значительных дефектах многие водители не ремонтируют, а меняют её. Для авто с АКПП, вариатором или роботом такая замена  бывает дорогостоящей.

Минусы:

  • Определённые сложности управления. Особенно часто испытывают трудности начинающие автолюбители или женщины-водители;
  • Сцепление требует бережного обращения. Его можно повредить при неумелом использовании или частом застревании в грязи или снегу;
  • Возможность повреждения деталей узла при неправильном включении задней передачи;
  • Необходимость следить за оборотами мотора и вовремя включать нужную скорость. АКПП это делает автоматически. Если своевременно не переключаться, мотор будет быстро изнашиваться. Его ремонт может потребоваться даже на небольшом пробеге;
  • При неправильном переключении теряется мощность силовой установки. Иногда авто может заглохнуть в неподходящий момент;
  • Быстрая утомляемость водителя, особенно при недостаточном опыте или езде по городским пробкам. На автомобилях с механикой ему приходится постоянно контролировать действия, выжимать сцепление и переключать скорости.

Разница между АКПП и МКПП

Основным отличием АКПП и МКПП является управление, его принципы, достоинства и недостатки. Кроме того, у этих двух вариантов коробок есть и другие различия, касающиеся технических характеристик и удобства эксплуатации авто.

Основные отличия:

  • Механическая КПП имеет легкий вес, простую конструкцию, за счет чего обеспечивается простота в обслуживании и ремонте. АКПП напротив — отличается внушительным весом, а также сложностью сервиса.
  • Принцип работы механической коробки передач и собственно самого «автомата».
  • Механическая коробка передач заводится без аккумулятора. Данный способ непрост, но в экстренных ситуациях может выручить водителя. «Автомат» же полностью зависит от электричества.
  • Сложность управления машин с механическими коробками передач часто отпугивают начинающих водителей, поэтому они отдают предпочтение АКПП.
  • Авто с механической коробкой переключения передач экономнее «автоматов». Они в среднем расходуют на 10% меньше топлива.

МКПП: преимущества и недостатки

Как и все устройства, механическая коробка передач отличается достоинствами и недостатками.

К достоинствам относятся:

  • простота устройства, обслуживания и ремонта как всей коробки, так и ее деталей;
  • длительный срок эксплуатации;
  • экономия топлива;
  • высокий кпд;
  • быстрое увеличение оборотов двигателя;
  • легкий вес;
  • возможность запуска двигателя без аккумулятора;
  • буксировка авто на любые расстояния.

К недостаткам механической коробки передач относятся:

  • сам принцип работы и управления представляет особую сложность для новичков, а также является фактором риска повреждения сцепления;
  • угроза перегрузки мотора при неправильном использовании КПП и некорректном переключении передач;
  • большой промежуток времени, необходимый для переключения с одной передачи на другую;
  • дискомфорт и усталость от частого использования.

В большинстве случаев автомобили с «механикой» выбирают опытные водители, которые знают принципы управления данным вариантом коробки передач. Они отлично знают, на каком пробеге менять масло в МКПП, а также с легкостью справляются с регулярным переключением передач в режиме сложного городского движения.

Автомобили с МКПП

Для многих водителей, которые хотят привычную «механику» часто встает вопрос — можно ли поменять АКПП на МКПП? Ответ здесь неоднозначен, так как многие автоконцерны не выпускают модели с МКПП уже достаточно давно. Поэтому заменить комплектацию вряд ли получится, так как найти нужные детали будет попросту невозможно из-за отсутствия их производства. Именно поэтому всем любителям привычной «механики» лучше заранее позаботиться о покупке авто с МКПП.

Устройство КПП

В зависимости от модели авто, на новом КамАЗе схема управления и расположения передач трансмиссии может отличаться. Отечественные грузовики могут оборудоваться двумя типами коробок передач. Разница в том, что одни трансмиссии имеют пять ступеней переключения, а другие — десять. Эти модели называются 14 и 15. Пятиступенчатые трансмиссии обычно устанавливаются на автомобили, которые используются как индивидуальные машины. Десятиступенчатыми коробками обычно оснащаются грузовые транспортные средства, относящиеся к категории автопоездов.

Схема привода управления камазовским делителем

По конструкции десятиступенчатая трансмиссия — коробка с пятью ступенями, дополненная редуктором-делителем. Благодаря устройству транспортное средство может использовать 10 передних передач, а также две задние. Когда было начато производство КамАЗов, рассчитывалось, что эти авто будут работать в условиях высокой грузоподъемности. Инженеры автомобильного концерна создали новую модель трансмиссии, которая получила название 152.

Ниже перечислены основные отличия КПП 152 и доработки, которые включает в себя эта модель коробки:

  • трансмиссия стала оснащаться усиленным синхронизатором делителя;
  • усилены шлицы, из коробки убраны их крепления;
  • реализован другой метод фиксации шестеренок трансмиссии;
  • высота зубьев КПП увеличена.

Правильное использование этого узла в ходе управления коробкой передач чрезвычайно важно. Не менее важно, что техническое обслуживание, проверка агрегата на предмет поломок, его ремонт и сборка компонентов производились профессионалами

Этот процесс должен осуществляться с использованием специализированного оборудования и инструментов. Рассмотрим основные элементы, которые входят в конструкцию камазовской трансмиссии:

  1. Картер. В этом узле установлены три вала — промежуточный, первичный и вторичный.
  2. Блок с шестеренками. Они предназначены для включения задней передачи.
  3. Верхняя крышка агрегата.
  4. Механизм переключения передач. Этот узел считается сборно-разборным.
  5. Мотор. Монтируется на передней части картерного устройства.

Видео про коробку передач ZF на КамАЗе 6520 снял и опубликовал пользователь Олег Копаев.

С делителем

Одной из особенностей трансмиссии отечественных грузовиков является возможность работы при пониженном либо повышенном режиме. Инженеры автоконцерна разрабатывали эти варианты, чтобы минимизировать нагрузку на автомобильный двигатель

Причем не важно автомобиль движется с грузом или пустой. В соответствии со схемой коробки передач, делитель представляет собой механический редуктор

Главное его предназначение заключается в увеличении передаточных отношений основной трансмиссии.

Устройство делителя включает в себя:

  1. Золотниковый кран, который применяется для управления редукторным устройством. Он устанавливается на опоре рычага переключения. Работает в режимах прямой и пониженной скоростей.
  2. Редукционный клапан. Применяется для отбора сжатого воздушного потока из пневматического узла. Этот клапан стравливает воздух при слишком высоком давлении в системе. От данного устройства воздух поступает на управляющий кран, а также клапан включения делительного устройства. Это приводит к появлению одновременно двух контуров в системе управления ДВС.
  3. Клапан включения делителя. Выполняет подачу сжатого воздушного потока на устройство, когда водитель отключает сцепление. Это дает возможность активировать и отключить пониженную скорость параллельно переключению передач на основной коробке.
  4. Делительный механизм. Включает в себя поршень, установленный внутри цилиндра. Шток поршня подсоединяется к рычагу, установленному на валике вилки узла. Когда в устройство попадает сжатый воздух, это приводит к смещению поршня в определенном направлении. Его смещение способствует изменению режима работы.
  5. Воздухораспределительный патрубок делительного механизма. Применяется для подачи воздушного потока в цилиндр узла.

Вариатор

Вариатор — это бесступенчатая коробка переключения передач. Такая трансмиссия достаточно простая. Крутящий момент изменяется плавно, что обеспечивает абсолютную плавность хода. КПД такой коробки довольно высокий, так как отсутствуют дополнительные механизмы и шестерни.

Вариатор состоит из двух шкивов, способных менять свой размер, и соединенных специальным ремнем, что позволяет подбирать наилучшее соотношение передаточных чисел.

Недостатком вариатора является его ограниченная применяемость, связанная с невозможностью использовать на достаточно мощных двигателях. Так что основная сфера применения такой системы переключения передач – городские малолитражные автомобили и скутеры.

Назначение коробки передач

КПП – это связующее звено между двигателем и колесами. В двигателе внутреннего сгорания нельзя обойтись без коробки. На низких оборотах он имеет маленькую мощность, которой недостаточно для трогания с места и движения. Коробка передач нужна для увеличения крутящего момента и придания ускорения колесам.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Функции КПП:

  1. Передает вращение мотора на вращение ведущих колес.
  2. Распределяет усилия при разных условиях движения авто: в горку, с горки.
  3. Обеспечивает независимое поведение двигателя и ведущих колес (на нейтральной передаче).
  4. Обеспечивает движение задним ходом.

Сколько передач может быть в коробке

Ступенчатая коробка имеет определенное число ступеней для оптимальной передачи вращения. В ретро-автомобилях встречаются коробки с тремя-четырьмя передачами. Это связано с тем, что моторы имели маленькую мощность, и такого числа хватало для ее преобразования на колеса. На современных машинах встречаются пяти- и шестиступенчатые агрегаты

Для спортивных автомобилей производят семиступенчатые, так как их мощность больше, а в гонках важно точно изменять скорость

Устройство и принцип работы

Каждая разновидность коробки передач ZF на КамАЗ имеет свое устройство. Так, 6-ступенчатые модели ZF 6S — механические, имеют синхронизаторы на 1, 2, 3, 4, 5 и 6 передачах.

КПП ZF 9S1310 включает:

  • 4-ступенчатый редуктор с пониженной скоростью и обратным ходом с кулачковыми муфтами;
  • планетарный демультипликатор, удваивающий количество передач.

В результате образуются 9 скоростей для езды передним ходом и 1 — задним. 4-ступенчатая часть характеризуется механическим переключением и имеет сервошифт. Схема переключения передач — «двойное Н» или «каскадное Н».

Демультипликатор имеет клапан и пневмоцилиндр двойного действия и обеспечивает:

  • при «двойном Н» — автопереключение при перемещении из ряда 3/4 в 5/6 и наоборот;
  • при «каскадном Н» — преселекторное переключение на рычаге переключения передач.

В коробках передач ЗФ Ecomid шестерни приводятся в действие синхронизаторами, процесс осуществляется такими способами:

  • без двойного выключения сцепления при установке с низших на высшие скорости;
  • без участия акселератора и выключения сцепления при переходе с высших на низшие передачи.

КПП ZF 16 была создана для тяжелых грузовиков, ведь чем больше дифференциация ступеней, тем меньше нагрузки оказывается на двигатель, автомобиль быстрее разгоняется. Конструкция коробки передач зф 16 с 151 предполагает наличие синхронизатора, что намного упрощает процесс переключения передач, продлевает срок работы двигателя, сцепления и самой КПП.

16-скоростная модель КПП ZF 16S151 состоит из:

  • редуктора;
  • демультипликатора;
  • переднего делителя.

Редуктор представляет собой синхронизированный узел с 4 передачами, имеющий переключающие валы заднего или переднего моста, сервоустройство Servoshift. Включение задней скорости обеспечивается зубчатой муфтой, установка передач — по схеме «двойное Н» или «налагающееся Н».

Демультипликатор переключает скорости в 2 режимах:

  • при переходе между 3/4 и 5/6 и наоборот, осуществляемом по схеме «двойное Н»;
  • с помощью преселектора по схеме «налагающееся Н».

Сервошифт — пневмомеханический орган управления с главным цилиндром.

Для осуществления переключения необходимо пневмоусиление. КПП может быть укомплектована коробкой отбора мощности и гидродинамическим тормозом-замедлителем. При большем количестве скоростей уменьшается нагрузка, перемещение транспорта по дороге становится ровнее, на 15% понижается расход топлива.

Технические характеристики

Камазовским агрегатам ZF 9S1310 ТО присущи такие характеристики:

  1. Максимальный входной крутящий момент — 1300 Н*м.
  2. Передаточные отношения:
    • для хода вперед — 9,48-0,75;
    • заднего хода — 8,97.
  3. Тип тахометра — электронный, z=8.
  4. Вес — 190 кг.
  5. Угол наклона КПП — до 3°.
  6. Максимальное давление воздуха — 10 бар.

Эксплуатационные параметры КПП на КамАЗ ZF 16:

  1. Входной крутящий момент — 1850 Н*м.
  2. Передаточные числа:
    • для движения вперед — 16,41-1,00;
    • движения назад — 15,36-12,92.
  3. Тип спидометра — электронный, z=6.
  4. Конструкционный вес — 289 кг.
  5. Наклон КПП — 0-3°.
  6. Нормированное воздушное давление — 6,2-10 бар.

ТТХ коробки передач ZF 6S 700:

  • Вес – 100 кг (без учета масла)
  • Высота – 79 см
  • Длина – 96 см
  • Ширина – 150 см
  • Входной крутящий момент (макс.) – 700 Н*м
  • Передаточные числа: 1-0,6/ 2-3,32/ 3-2,07/ 4-1,40/ 5-1,00/ 6-0,79/ R-5,58

Такая МКПП используется в автомобилях КАМАЗ 4308, 43253. Более детальные характеристики, такие как объем масла и его тип, можно найти в руководстве по эксплуатации, идущим в комплекте с коробкой передач.

Назначение и устройство МКПП

МКП на данный момент не самые распространенные, хотя тоже широко используются благодаря надежности, простоте конструкции, ремонтопригодности. Скорость выбирает и переключает водитель вручную. Главное назначение МКПП — преобразование крутящего момента и его передача от мотора на колеса, изменяя передаточное число.

Устройство МКПП:

  1. корпус, он же картер;
  2. два, три или больше валов: ведущий, ведомый (может быть два или больше), промежуточный (если модель с тремя валами);
  3. шестерни валов;
  4. рычаг переключения скоростей;
  5. синхронизатор (2 блокировочных кольца, муфта, сухари),
  6. проволочные кольца;
  7. подшипники, сальники.

По количеству валов МКП делятся на:

  • двухвальные;
  • трехвальные.

По количеству ступеней бывают

  • 4-ступенчатые;
  • 5;
  • 6.

Неотъемлемая часть МКП сцепление, отсоединяющая коробку от мотора, не повреждая в процессе переключения агрегаты. Говоря упрощенно, сцепление выключает крутящий момент, переключая двигатель и колеса на холостую работу.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

МКПП с двумя валами устанавливаются в легковые авто с передним приводом. Какое-то количество шестеренок вращаются, остальные закреплены, шестерни ведущего и ведомого валов зацеплены. На каждый вал обязательно установлен хотя бы один синхронизатор.

Принципиальная схема устройства двухвальной коробки передач

Для чайников принцип работы можно объяснить как соединение шестерен с разным количеством зубьев, чтобы приспособить работу двигателя (обороты) к постоянно меняющейся скорости автомобиля при разгоне или торможении.

Первичный вал через маховик соединен с коленвалом двигателя, передаточные числа передаются с него на вторичный, потом на передние колеса через главную передачу и дифференциал. Благодаря отсутствию промежуточного вала у такой КПП небольшие размеры.

Для соединения шестерен используются муфты синхронизаторов. При необходимости увеличить количество ступеней в КП устанавливают 2 или 3 вторичных вала.

Переключающий скорости механизм располагается отдельно от трансмиссии, связывается с ней тягами или тросиками.

Устройство механизма для переключения скоростей:

  • рычаг выбора передачи, оснащенный тросом для ее включения;
  • шток, оснащенный вилками;
  • рукоятка для переключения скорости;
  • блокирующий замок.

В процессе изменения скорости рычаг перемещается вертикально и горизонтально, переводя усилие на устройство, выбирающее нужную передачу.

Трехвальная коробка передач — устройство и принцип работы

Трехвальные коробки передач монтируются на автомашины с задним приводом, устройство и принцип работы мало отличается от агрегата с двумя валами, основное отличие конструкции — присутствие дополнительного (промежуточного) вала.

Устройство 3-вальной, 5-ступенчатой коробки передач

1 — первичный вал; 2 — крышка подшипника; 3 — выключатель света заднего хода; 4 — манжета первичного вала; 5 — задний подшипник первичного вала; 6 — шестерня привода промежуточного вала; 7 — сапун; 8 — шестерня 3-й передачи; 9 — передний картер; 10 — шестерня 1-й передачи; 11 — шестерня заднего хода; 12 — штоки переключения передач; 13 — шарик-фиксатор; 14 — пружина; 15 — рычаг переключения; 16 — защитный уплотнитель; 17 — колпак рычага; 18 — корпус рычага переключения; 19 — задний картер; 20 — вторичный вал; 21 — манжеты удлинителя заднего картера; 22 — сталебаббитовая втулка; 23 — шестерня привода спидометра; 24 — привод спидометра; 25 — задний подшипник промежуточного вала; 26 — шестерня 5-й передачи; 27 — болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода; 28 — промежуточная шестерня заднего хода; 29 — промежуточный вал; 30 — маслозаливная пробка.

Соединенный со сцеплением первичный вал через шестеренчатую передачу передает крутящий момент промежуточному, все шестерни которого жестко зафиксированы. Первичный и вторичный валы вращаются в одной оси, но независимо друг от друга. Шестерни первичного вала не зафиксированы, вторичный с промежуточным сцеплены постоянно. Между шестеренками вторичного вала монтируются выравнивающие скорость вращения синхронизаторы.

Механизм переключения (шток, рычаг, вилки), монтируется на корпус коробки. Устанавливается так же устройство, предотвращающее одновременное включение двух скоростей.

Существуют типы механических КПП с большим количеством ступеней (от 4-х до 6-и), оснащенные дополнительными коробками передач, которые называют редукторами. Они бывают понижающие (демультипликаторы), повышающие (мультипликаторы). Первые с двумя, тремя скоростями монтируются за КПП, до 3-х раз уменьшает передаточное число. Вторые монтируются перед КПП, в 2 раза увеличивают количество передач.

Ремонт и обслуживание

Плановое обслуживание коробки передач надо проводить при каждом ТО, хотя бы осмотр и проверку состояния трансмиссионного масла или жидкости. При необходимости регулируются как коробка передач, так и трансмиссия в целом. Если диагностика указывает на неисправности, то производится восстановление или замена узлов и деталей коробки. В самых критических случаях коробка передач (КПП) меняется в сборе.

И последнее – современная коробка передач настолько сложное устройство, даже классическая МКПП, не говоря уже о АКПП, АМТ и такой «неженке», как вариатор (CVT), что самостоятельный ремонт или ремонт в гаражном кооперативе невозможен в принципе. Необходимо сразу обращаться в техцентр. Иначе может случиться так, что не только коробку придется менять в сборе, но еще получить в довесок капитальный ремонт двигателя.

Характеристика механической КПП

Устройством МКПП предусмотрено ручное управление переключением передач, за счет перемещений рычага. Происходит ступенчатая передача крутящего момента. Механическая коробка подразумевает наличие передаточного числа. Показатель у пары определяется пропорцией количества зубьев действующих элементов трансмиссии.

Механические коробки разделяют по количеству ступеней. Самое большое распространение имеет пяти ступенчатая МКПП.

Отдельно механику разделяют по количеству внутренних валов: двухвальная и трехвальная МКПП. Первая больше предназначена для легковых переднеприводных транспортных средств, а последняя чаще используется для большого тяжелого транспорта и может быть применима для автомобилей с любым типом привода.

Роботизированная коробка передач

Роботизированная КПП по принципу действия схожа с механической, но с небольшим усовершенствованием в виде актуаторов для переключения передач. Схожесть с АКПП проявляется только в том, что сцепление расположено в корпусе коробки (на МКПП находится на маховике).

В роботизированной КПП один ведущий вал имеет внутреннюю полость, за счет которой крепится второй вал. Оба вала имеют отдельное сцепление и определенный набор взаимодействующих, при необходимости. Управление сцеплением и синхронизаторами происходит за счет работы сервоприводов. Сервоприводы или актуаторы бывают нескольких типов: электрические или гидравлические.

Управление всем механизмом работы и взаимодействием с другими системами автомобиля берет на себя микропроцессорный блок управления (МБУ). К нему подключаются датчики двигателя, а сам МБУ подсоединен к бортовому компьютеру.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector