Механічна трансмісія автомобіля призначена для зміни крутного моменту і передачі його від двигуна до коліс. Вона від'єднує двигун від ведучих коліс машини. Пояснимо з чого складається механічна коробка передач - як працює. Механічна «коробка» складається з:
- картера;
- первинного, вторинного і проміжного валів з шестернями;
- додаткового вала і шестерні заднього ходу;
- синхронізаторів;
- механізму перемикання передач з замковим і блокувальним пристроями;
- важеля перемикання.
Схема роботи: 1 - первинний вал;2 - важіль перемикання;3 - механізм перемикання;4 - вторинний вал;5 - зливна пробка;6 - проміжний вал;7 - картер.
містить основні деталі трансмісії. Він кріпиться до картера зчеплення, який закріплений на двигуні. Оскільки при роботі шестерні відчувають великі навантаження, вони повинні добре змащувати. Тому картер наполовину свого обсягу залитий трансмісійним маслом .
обертаються в підшипниках, встановлених в картері. Вони мають набори шестерень з різним числом зубів.
необхідні для плавного, безшумного і ненаголошеного включення передач, шляхом зрівнювання кутових швидкостей обертових шестерень.
служить для зміни передач в коробці і управляється водієм за допомогою важеля з салону авто. При цьому замкове пристрій не зможе включатися одночасно двом передачам, а блокувальний пристрій утримує їх від самовільного вимкнення.
Вимоги до коробки передач
- Забезпечення найкращих тягових і паливно-економічних властивостей
- високий ККД
- легкість управління
- безударное перемикання і безшумність роботи
- неможливість включення одночасно двох передач або заднього ходу при русі вперед
- надійне утримання передач у включеному положенні
- простоту конструкції і невелику вартість, малі розміри і масу
- зручність обслуговування і ремонту
Щоб задовольнити першу вимогу, необхідно правильно вибрати число ступенів і їх передавальні числа. При збільшенні числа ступенів забезпечується оптимальний режим роботи двигуна з точки зору динамічності і економії палива. Але ускладнюється конструкція, зростають габаритні розміри, маса трансмісії.
Легкість керування залежить від способу перемикання передач і типу приводу. Передачі перемикають за допомогою рухомих шестерень, зубчастих муфт, синхронізаторів, фрикційних або електромагнітних пристроїв. Для ненаголошеного перемикання встановлюють синхронізатори, які ускладнюють конструкцію, а також збільшують розміри і масу трансмісії. Тому найбільшого поширення набули ті, в яких вищі передачі перемикають синхронізаторами, а нижчі - зубчастими муфтами.
Як працюють шестерні?
Розберемося на прикладі як відбувається зміна величини крутного моменту (числа оборотів) на різних передачах.
а) Передаточне відношення однієї пари шестерень
Візьмемо дві шестерні і порахуємо число зубів. Перша шестерня має 20 зубів, а друга 40. Значить при двох оборотах першої шестерні, друга зробить тільки один оборот (передавальне число дорівнює 2).
б) Передаточне відношення двох шестерень
На малюнку б) у першій шестерні ( «А») 20 зубів, у другій ( «Б») 40, у третій ( «В») - 20, у четвертій ( «Г») - 40. Далі проста арифметика. Первинний вал і шестерня «А» обертаються зі швидкістю 2000 об / хв. Шестерня «Б» обертається в 2 рази повільніше, тобто вона має 1000 об / хв, а тому шестерні «Б» і «В» закріплені на одному валу, то і третя шестерня робить 1000 об / хв. Тоді шестерня «Г» буде обертатися ще в 2 рази повільніше - 500 об / хв. Від двигуна на первинний вал приходить - 2000 об / хв, а виходить - 500 об / хв. На проміжному валу в цей час - 1000 об / хв.
В даному прикладі передавальне число першої пари шестерень дорівнює двом, другої пари шестерень теж - двом. Загальне передавальне число цієї схеми 2х2 = 4. Тобто в 4 рази зменшується число оборотів на вторинному валу, в порівнянні з первинним. Зверніть увагу, що якщо виведемо із зачеплення шестерні «В» і «Г», то вторинний вал обертатися не буде. При цьому припиняється передача крутного моменту і на провідні колеса авто, що відповідає нейтральній передачі.
, Забезпечується додатковим, четвертим валом з шестернею заднього ходу. Додатковий вал необхідний, щоб вийшло непарне число пар шестерень, тоді крутний момент змінює напрямок:
Схема передачі крутного моменту при включенні задньої передачі: 1 - первинний вал; 2 - шестерня первинного вала; 3 - проміжний вал; 4 - шестерня і вал передачі заднього ходу; 5 - вторинний вал.
передавальні числа
Оскільки в «коробці» є великий набір шестерень, то вводячи в зачеплення різні пари, ми маємо можливість змінювати загальне передавальне відношення. Давайте подивимося на передавальні числа:
Передачі ВАЗ 2105 ВАЗ 2109 I 3,67 3,636 II 2,10 1,95 III 1,36 1,357 IV 1,00 0,941 V 0,82 0,784 R (Задній хід) 3,53 3,53
Такі числа виходять, в результаті ділення кількості зубів однієї шестерні на ділене число зубів другий і далі по ланцюжку. Якщо передавальне число дорівнює одиниці (1,00), то це означає, що вторинний вал обертається з тією ж кутовою швидкістю, як первинний. Передачу, на якій швидкість обертання валів зрівняно, зазвичай називають - прямий. Як правило, це - четверта. П'ята (або вища) має передавальне число менше одиниці. Вона потрібна для їзди по трасі з мінімальними оборотами двигуна.
Перша і передача заднього ходу - «найсильніші». Двигуну не важко крутити колеса, але машина в цьому випадку рухається повільно. А при русі в гору на «спритних» п'ятої та четвертої передачах мотору не вистачає сил. Тому доводиться переключатися на більш низькі, але «сильні» передачі.
, Щоб двигун зміг зрушити з місця важку машину. Далі, збільшивши швидкість і зробивши певний запас інерції, можете переключитися на другу передачу, більш «слабку», але більш «швидку», потім на третю і так далі. Повернення до нормального режиму руху - на четвертій (в місті) або п'ятої (на трасі) - вони самі швидкісні і економічні.
Які бувають несправності?
Зазвичай вони з'являються в результаті грубої роботи з важелем перемикання. Якщо водій постійно «смикає» важіль, тобто переводить його з однієї передачі в іншу швидким, різким рухом - це призведе до ремонту. При такому поводженні з важелем, обов'язково вийдуть з ладу механізм перемикання або синхронізатори.
Важіль перемикання перекладається спокійним плавним рухом, з мікропауз в нейтральній позиції, щоб спрацювали синхронізатори, оберігають шестерні від поломок. При грамотному поводженні з ним і періодичну заміну масла в «коробці», вона не зламається до кінця терміну служби.
Шум при роботі, залежить в основному від типу встановлених шестерень, значно зменшується при заміні прямозубих шестерень косозубимі. Правильна робота також залежить від обслуговування в термін.
Як працюють шестерні?Які бувають несправності?