Устройство и принцип работы коробки передач

Автомобиль с механической коробкой переключения передач

Чтобы решить возникшую в предыдущем примере проблему, добавим в конструкцию нашей машины механическую коробку передач. Простейшую. По сути, этот механизм будет решать только одну единственную задачу — преобразовывать скорость вращения вала двигателя. Более низкие передачи будут её понижать. Самая высокая — соединяет мотор и колёса напрямую.

Поездим на нашем автомобиле теперь. Представим, что в нашей механической коробке передач также появилась нейтральная передача. Это такая, при которой на колёса от двигателя крутящий момент не передаётся вовсе. Благодаря этому мы теперь можем спокойно запустить мотор, не выжимая педали сцепления. Запускаем и трогаемся с места точно так же, как и на машине без МКПП. Только теперь, после выжима сцепления нам надо включить самую низкую, то есть, первую передачу.

Повышая обороты двигателя, ускоряемся. Набрав, как в предыдущем примере, скорость 40 км/ч, мы теперь можем ускоряться и дальше. Для этого нам надо на ходу переключиться на более высокую, то есть, на вторую передачу. Выжимаем сцепление, переключаем, отпускаем сцепление обратно, и продолжаем разгоняться. Надо ещё быстрее — включаем третью, четвертую и так далее. Последняя передача на механике, как правило, прямая. Это означает, что крутящий момент от двигателя к колёсам передаётся напрямую, то есть, без понижения скорости вращения.

Дополним нашу историю парой жизненных ситуаций, с которыми повседневно сталкиваются водители автомобилей с МКПП. Допустим, впереди у нас горка. Заехать на неё на самой высокой передаче мы, скорее всего, не сможем. А всё потому, что нам не хватит крутящего момента на ведущих колёсах. Чтобы его туда добавить, мы включаем более низкую передачу. Теперь автомобиль поедет медленнее, но так называемой тяги у него будет побольше. Соответственно, мы сможем заехать на нашу горку.

Вот ещё ситуация, где механика оказывается полезной. На нашем пути установлен дорожный знак, ограничивающий скорость движения, либо нам надо тихонько проехать мимо поста ДПС. Просто сбросить газ на самой высокой передаче мы не можем. Этого окажется недостаточно — автомобиль немного сбросит скорость, а при дальнейшем замедлении начнёт глохнуть двигатель (медленнее вращающиеся колёса будут его замедлять, заставляя работать ниже холостых оборотов). Чтобы решить эту задачу, нам надо просто включить передачу пониже, например, третью или даже вторую.

Последняя наглядная ситуация, которую хотелось бы упомянуть, это обгон других транспортных средств. Задача — выехав на встречную полосу для осуществления этого манёвра, оставаться там как можно меньше времени. Для её решения нам необходимо бодрое ускорение. Поэтому, если мы едем на самой высокой передаче, есть смысл перед началом обгона переключиться на более низкую. Например, с пятой на четвертую. Теперь, используя запас по оборотам двигателя, мы можем передать на ведущие колёса более мощный крутящий момент, и кратковременно ускориться. Задача решена.

Почему тяжело включаются передачи на МКПП

Проблемы с переключением передач на механике чаще всего возникают по следующим причинам:

• Наиболее распространенная проблема — неисправность сцепления. Задняя скорость в такой ситуации включается с треском. Происходит это из-за того, что шестерня накладывается на зубец. Задняя скорость — единственная передача в коробке, не имеющая синхронизаторов. По этой причине неисправность сцепления так очевидно на ней проявляется.
• Вторая причина – дефект механизма, отвечающего за выбор передачи. Проявляется данная поломка, когда машина стоит, и Вы пытаетесь включить передачу.
• Третья – сильный износ синхронизаторов коробки. Преимущественно поломка встречается с теми, которые чаще всего используются. Это первая, вторая и третья передача. Сильный износ синхронизаторов проявляется только на переключении во время движения.

Чтобы предотвратить возможные неисправности КПП производите регулярное техническое обслуживание, меняйте масло вовремя, и при незначительных сбоях поспешите на диагностику. Так Вы сэкономите время и деньги в будущем.

Что не стоит делать с механической коробкой передач, смотрите в видео:

Как поступить, если тяжело включается задняя передача?

При возникновении затруднения с включением задней скорости выполните одно из следующих действий:

1. Когда почувствовали, что передача не до конца дошла, то слегка отпускайте сцепление, и передача вставится до конца.
2. Выжмите полностью сцепление и только спустя несколько секунд вставьте заднюю скорость.
3. Выжмите сцепление, выставьте нейтральную передачу и отпустите сцепление. После этого выжмите и включите заднюю передачу.
4. Включите заднюю скорость через другую. Например, сперва включите 4-ю, а затем переключите на заднюю.

Как правильно включить заднюю передачу на Hyundai Solaris смотрите видео:

Тяжело включается первая передача

Многие водители, которые сталкиваются с данной ситуацией пытаются силой протолкнуть селектор коробки, что включить 1-ю скорость. Но это в корне не верно и так делать не нужно.

В сложившейся ситуации необходимо применять способ перегазовки. Суть его в следующем:

1. Двигаясь на второй передаче, выжмите сцепление и установите нейтральное положение и отпустите сцепление после этого.
2. После этого необходимо нажать на педаль газа, увеличив обороты до 2.5 тыс.
3. Следующим шагом Вам необходимо снова включить сцепление, нажав на педаль до упора, и включить первую скорость на коробке. Если по-прежнему возникают сложности с этим, то необходимо повторить, т.к. Вы слишком мало дали газу, было слишком мало оборотов.
4. Если все действия будут выполнены верно, то первая скорость включиться без каких-либо трудностей и звуков.

Однако, не стоит данный способ применять на постоянной основе, когда тяжело включаются 1-я передача. Данный метод временный, чтобы хотя бы без проблем доехать до СТО. В любом случае коробку придется ремонтировать.

Что делать, когда тяжело включаются 1-я передача на автомобиле, смотрите видео от инструктора по вождению:

Процедура замены синхронизаторов требует наличия опыта, соответствующих знаний и специального инструмента, поэтому лучше обращаться к профессионалам. Специалисты автотех выполнят замену быстро и качественно, а также проконсультируют Вас по дальнейшей эксплуатации и обслуживанию коробки.

Принцип работы МКПП

Основной смысл работы механической коробки переключения передач заключается в изменении передаточного числа шестерен. Оно позволяет установить необходимые скорость и усилие, передаваемые двигателем через главную передачу к колёсам.

Попробуем себе это представить. Предлагаю общий вариант. МКПП-это редуктор с набором валов и шестерен (зубчатых колёс), корпус которого закрыт крышкой с рычагом переключения сверху, а снизу на ползунах установлены вилки переключения (они передвигают муфты с синхронизирующими устройствами которые вводят в зацепление с соответствующей парой шестерен.)

Усилие через сцепление передаётся на ведущий (первичный) вал и далее через зубчатые колёса на промежуточный. Обычно они постоянно вращаются. Ведомый (вторичный) вал хоть и находится на одной оси с ведущим, но вращается отдельно.

А теперь главное. Для включения передачи выжимаем сцепление и передвигаем рычаг включения, перемещая тем самым вилку с синхронизирующим устройством. Происходит зацепление шестерен и вращение передаётся на ведомый вал.

Комбинация пар соответствующих шестерен зависит от положения рычага и включенной передачи. Вот так, лёгким движением меняется скорость и усилие на колёсах.

Что такое коробка переключения передач (КПП) и её устройство

Это устройство, позволяющее автомобилю двигаться с различными скоростями и задним ходом. Через нее происходит передача крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. В зависимости от режимов движения машины, этот момент может передаваться по-разному. Это достигается за счет набора зубчатых шестеренок различного диаметра, которые находятся внутри коробки.

Она имеет три вала – ведущий, ведомый и промежуточный. Первый соединен через с двигателем автомобиля. Второй – с колесами. Есть устройство, которое переключает между собой шестеренки, тем самым, изменяя передачу крутящего момента от ДВС на оси машины. В механической коробке – это рычаг, который двигает человек. В автоматической КПП этим занимается компьютер. Количество валов может отличаться в зависимости от типа коробки передач.

Сцепление – это устройство, которое прерывает связь КПП с маховиком мотора. Когда двигатель работает, то первичный или ведущий вал крутится с частотой вращения коленчатого вала ДВС. В этот момент включить передачу, соединить необходимые шестерни между собой внутри коробки, не представляется возможным. Это будет сопровождаться металлическим хрустом и поломкой зубьев звездочек

Чтобы остановить первичный вал и плавно ввести в зацепление шестерни КПП, между ним и мотором устанавливается сцепление. Это набор дисков, одни из которых жестко соединены со вторичным валом. Когда нажимается педаль сцепления, диск сцепления отходит от ведущего диска. Передача вращения от коленчатого вала к ведущему валу останавливается. В этот момент можно «безболезненно» включить передачу. Педаль отпускается, диск сцепления плотно прижимается к ведущему и передача крутящего момента возобновляется.

Механизм сцепления существует только в механических КПП и роботизированных коробках передач. Вариатор и «автомат» обходятся без него. Там принцип переключения другой и нет необходимости в его использовании.

Переключаем передачу

Вот здесь мы вплотную подходим к ответу на вопрос, что такое КПП. Тяговое усилие, которое сообщает коленвал главной передаче, находится в довольно ограниченном диапазоне. В настоящее время существуют машины и механизмы, которые снимают передаваемый момент вращения напрямую от двигателя, но они либо специально разработаны под такой режим работы (например, промышленные автоклавы), либо служат для работы и маневрирования на малых скоростях (сейфти-кары на больших производственных площадях). Однако основная масса машин и автомобилей передаёт момент вращения от вала двигателя на их колесные оси посредством КПП. Расшифровка (что это такое и как правильно читать это обозначение) довольно проста: коробка переключения передач. Если рассматривать этот узел в упрощенном виде, то мы имеем два независимых вала с одной шестернёй на одном из них (он называется ведущий, а эта шестерёнка — ведущая), и с пятью — шестью, а иногда и больше, на другом (ведомый вал и ведомые шестерни). Добавляем ко всему этому устройство, позволяющее двигать ведомый вал по отношению к ведущему и зацеплять необходимые нам в данный момент времени, шестерни. Это устройство называется сцепление.

Устройство механической коробки передач

Устройство механической КПП

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

• ведущий или первичный вал;
• ведомый или вторичный вал;
• промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
• шестерни первичного и вторичного валов;
• механизм выбора передач;
• муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
• картер;
• главная передача;
• дифференциал.

При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Схема двухвальной МКПП

Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
2. При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
3. Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
4. Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
5. Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:

Нейтральное положение

1-я передача

2-я передача

3-я передача

4-я передача

5-я передача

Задний ход

Трехвальная КПП: устройство  и принцип работы

Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню — таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.

Устройство трехвальной МКПП

Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

Виды автоматических коробок передач

Современные автомобили, оснащенные коробкой автомат, набирают все большую популярность среди автолюбителей. Это обусловлено многочисленными преимуществами автоматических коробок передач, в сравнении с традиционной механикой. Водители оценили комфортность управления транспортным средством с установленной АКПП и при покупке нового авто многие покупатели отдают предпочтение именно таким механизмам.

Во время движения машины здесь не придется отвлекаться от дороги, чтобы переключить скорость. Новички быстро обучаются технике вождения, т. к. не нужно запоминать, в какое положение установить рычаг скоростей для изменения режима. Здесь все просто: чтобы машина начала движение, достаточно перевести селектор в точку «D» и отключить тормоз.

Рабочим элементом автомата является планетарная передача, которая состоит из набора шестерен:

1. Главная передача.
2. Входной редуктор.
3. Обратный редуктор.

При помощи зубчатых зацеплений главной передачи производится передача момента вращения от выходного вала двигателя к ходовой части автомобиля.

Кроме шестерен в состав АКПП входят:

• синхронизирующие муфты сцепления;
• рычаг переключения передач – селектор;
• гидроблок;
• смазочная система.

Скорости коробки автомат переключаются, благодаря сложным управляющим воздействиям бортового компьютера. Электромеханические клапаны – соленоиды перераспределяют направление потоков в гидроблоке. Трансмиссионная жидкость под давлением направляется к муфте-синхронизатору, в работу включается зубчатое соединение выбранной передачи.

Благодаря автоматической коробке передач, силовой агрегат транспортного средства выбирает наиболее эффективный диапазон мощности. На основании информации, поступающей с многочисленных датчиков, компьютер управляет включением передач, в зависимости от условий дорожного движения и пожеланий водителя.

В автомобилях, оснащенных АКПП, нет механизма сцепления и привычной педали в салоне. Передача мощности от двигателя к автоматической трансмиссии осуществляется при помощи специального агрегата – гидротрансформатора. В сравнении с механическим сцеплением, гидротрансформатор АКПП позволяет выравнивать скорость вращения выходного вала двигателя с коробкой передач более плавно без ощутимых рывков. При его работе статические и динамические нагрузки на рабочие элементы трансмиссии существенно снижены.

Внешне гидротрансформатор АКПП напоминает форму тора, за что в просторечии ему дали название «бублик».

В состав гидротрансформатора входят:

1. Турбинное колесо с лопастями.
2. Блокировочная муфта и муфты свободного хода.
3. Насос.
4. Реакторное колесо.

Все составные части устройства расположены в едином корпусе, они работают в масляной среде. Насос напрямую соединен с коленчатым валом мотора. Трансмиссионное масло разгоняется лопастями колеса и вовлекает в движение турбину, сопряженную с зубчатыми зацеплениями шестерен коробки передач.

Краткое резюме статьи

Код причины постановки на учет — так расшифровывается аббревиатура «КПП». В эту комбинацию цифр «вшивается» очень важная информация о компании, ее налоговом статусе и местонахождении.

Так, например, с помощью кода можно узнать, по какой причине и в каких обстоятельствах компанию зарегистрировали, сколько раз производилась перерегистрация, а также где географически и в налоговом отношении находится это предприятие. Код постановки на учет — обязательный и очень важный элемент реквизитов юридического лица, поэтому его необходимо указывать в договорах, платежных поручениях и т.д. Если по какой-то причине код был забыт, его можно узнать на сайте ФНС по ИНН компании.

Тест-драйв

Чтобы полноценно проверить коробку передач перед покупкой авто, доверьтесь своим ощущениям. Перед проверкой обязательно прогрейте двигатель и коробку передач, так как большинство неполадок проявляют себя именно на горячую. При диагностике следуйте следующему алгоритму действий:

• выжмите педаль тормоза и поочередно передвиньте селектор в каждое из возможных положений. Исправная коробка не издаст никаких стуков либо толчков. Вы почувствуете лишь легкое усилие, которое начинает передаваться на колеса при включении, к примеру, режимов Drive, Reverse;
• включите режим D (драйв) и отпустите педаль тормоза. Автомобиль должен начать движение даже без нажатия на газ. Если такого эффекта не наблюдается, налицо износ АКПП;
• начало движения не должно сопровождаться вибрациями либо толчком;
• плавно начните разгон, считая смену передач. При постоянном режиме разгона АКПП должна менять передачи примерно в одном и том же диапазоне оборотов. При спокойном стиле управления гидротрансформаторная АКПП, как и DSG, для экономии будет постоянно переходить на высшую ступень. Уже примерно на 85-100 км/час, в зависимости от модели КПП, должна включиться наивысшая ступень;
• резко нажмите на педаль газа. АКПП должна сразу сбросить 2-3 ступени, чтобы обеспечить динамику. Все действия не должны сопровождаться толчками;
• при интенсивном разгоне обороты должны соответствовать динамике. Если вы заметили, что в какой-то момент обороты начали интенсивно возрастать, но разгонная динамика не увеличилась, происходит проскальзывание фрикционных дисков. Коробка передач требует замены масла либо ремонта;
• после разгона отпустите газ. Постепенный переход на низшую ступень должен происходить без пинков. Полная остановка авто с гидротрансформаторной АКПП может сопровождаться едва заметным кивком, но не более. При покупке авто с исправной DSG такого эффекта быть не должно.

Мы постоянно слышим слова скептиков о ненадёжности роботизированных коробок передач, но лишь один факт доказывает обратное, они всё больше распространяются в автомобильном мире. Конечно, как любой другой коробки передач и у них есть минусы и слабые места, чтобы они не доставили неожиданных проблем необходимо знать возможные неисправности и как их избежать в процессе эксплуатации.

Какая коробка передач лучше

Каждая из рассмотренных коробок передач имеет как преимущества, так и недостатки.

Отличия основных типов КП

Основные отличия автомобильных трансмиссий:

1. Механическая коробка на легковой машине может иметь до 6-7 передач переднего хода, обслуживание заключается в замене масла в соответствии с регламентом и проведении ремонта (в случае появления посторонних шумов). Ресурс агрегатов доходит до 600-700 тыс. км, что превышает срок эксплуатации мотора до капитального ремонта.
2. Классическая автоматическая трансмиссия может иметь до 8 передач (например, коробки Aisin, используемые на автомобилях Skoda Karoq или Octavia A8). Агрегат снижает нагрузку на водителя при движении в пробках, а дополнительные ступени позволяют снизить расход топлива.
3. Робот бюджетного класса представляет собой симбиоз автоматической и ручной коробок, число ступеней не — более 5. Владельцу придется смириться с рыками при переключении передач и не всегда корректному алгоритму выбора скоростей.
4. Трансмиссии с 2 сцеплениями используются некоторыми производителями на машинах бюджетного класса B (например, Volkswagen Polo или Skoda Rapid с моторами объемом 1,4 л). В зависимости от модели, коробки имеют 6 или 7 передач, встречаются агрегаты с сухим или мокрым сцеплением (отличаются максимально допустимым крутящим моментом).
5. Вариатор бесступенчатого типа позволяет изменять передаточное число в диапазоне значений, ограниченном механической прочностью конусов и ремня. Поскольку кинематическая схема не позволяет реализовать реверс, то в конструкцию входят гидравлический трансформатор и планетарная передача. Вариатор не предназначен для передачи высокого крутящего момента при старте с места, поэтому в конструкцию вводят стартовую передачу (например, коробка Direct-Shift CVT от Toyota).

Преимущества и недостатки

Механическая коробка отличается простотой конструкции, что положительно сказывается на себестоимости узла и цене машины. Преимуществом является простота обслуживания и ремонта, агрегат позволяет снизить расход топлива. При покупке машины с МКПП следует учесть, что ручное переключение утомительно при движении в пробках. При переключении ступеней происходит разрыв потока мощности, что вызывает пробуксовку ведущих колес при движении по рыхлому грунту или заболоченной местности.

Классическая автоматическая коробка упрощает процесс управления автомобилем, самые надежные модели способны пройти без среднего ремонта до 350-400 тыс. км. Трансмиссия нуждается в периодическом обслуживании (замене масла и фильтра) и негативно влияет на топливную экономичность (за исключением агрегатов с 6 и более скоростями, которые позволяют снизить затраты горючего по сравнению с техникой, оборудованной механической коробкой). Дополнительным недостатком является замедленное переключение ступеней (даже при включении спортивного режима).

Роботизированные трансмиссии с двойным сцеплением обеспечивают мягкое переключение скоростей и снижают расход топлива на 5-10% по сравнению с классической ручной КПП (при одинаковом силовом агрегате). Коробки DSG поддерживают проведение компьютерной диагностики, показывающей степень износа фрикционов и время работы под разными нагрузками, что позволяет оценить состояние агрегата на подержанном автомобиле.

Покупатель может выбрать машину с вариатором, обеспечивающим плавный разгон и поддерживающим работу двигателя в диапазоне с минимальным расходом горючего. Трансмиссия позволяет буксировать прицепы и другие транспортные средства, но владельцу необходимо соблюдать рекомендации изготовителя по обслуживанию агрегата. При неаккуратной эксплуатации происходит образование стружки, выводящей из строя подшипники и ускоряющей износ многорядной цепи и поверхностей конусов.

Как узнать КПП?

При желании, можно узнать не только свой код постановки на учет, но также КПП любого другого юридического лица. Для этого нужно иметь лишь ИНН организации, но еще чаще не требуется даже этого — только сайт организации или хотя бы ее название. Обычный поиск в «Google» или на сайте ФНС быстро приведет к результату.

Дело в том, что большинство юридических лиц не намерено скрываться и прятаться. Напротив, реквизиты зачастую доступны буквально на главных страницах официальных сайтов разных организаций. Достаточно лишь внимательно искать.

Если же нужен точный алгоритм просмотра КПП, то он начинается с сайта ФНС:

1. Зайдите на сайт https://www.nalog.ru;
2. Найдите вкладку «Риски бизнеса: проверь себя и контрагента» и нажмите на нее;
3. Укажите ИНН организации;
4. Нажмите кнопку «Найти»;
5. В новом окне появится вся интересующая вас информация об организации, в том числе и ее КПП и прочие реквизиты.

Таким образом можно восстановить и знания о собственной компании, если по какой-либо причине доступ к документам был утерян. Главное в такой ситуации — помнить по крайней мере ИНН компании.