Устройство и работа механической коробки передач

КПП (коробками переключения передач) называют механизмы, отсоединяющее трансмиссию от двигателя, изменяющие скорость транспортного средства. Исключение составляет МКП (механическая коробка передач) в виде многоступенчатого редуктора, которая лишь меняет скорость (двигатель отсоединяется сцеплением). Обычно это узел в отдельном корпусе, содержащий механизм, передающий выбранную водителем мощность. МКПП (механическая коробка переключения передач) может имеет несколько ступеней, всегда переключается вручную.

Содержание

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.

где-находится-механическая-коробка-передач.jpg?fit=700%2C777&ssl=1

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.jpg?fit=595%2C411&ssl=1
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.

Читайте также:  Quattro от AUDI — современная система полного привода

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.

Принцип работы КПП

Принцип работы механической КПП более или менее понятен: водитель вручную переключает передачи, создавая различные комбинации шестерен. Ведущий вал через сцепление соединен с коленвалом двигателя, с ведомым валом соединение не фиксированное.

Нужная пара шестерен выбирается при помощи вилок управляющего механизма. Рукояткой передвигаются приводы, муфты, ползуны. Механизм выбора передачи устанавливается в трансмиссии, на руле или в кузове.

Читайте также:  Что такое полный привод и как он работает?

На коротком видео ниже показана вся суть механической коробки передач

Синхронизатор, уравнивающий вращением валов, дает возможность менять скорость без вреда агрегату. Чтобы поменять передачу, нужно нажать на сцепление, отсоединяющее коробку от двигателя. Затем включаем нужную передачу (при старте — первую). Педаль отпускается после изменения скорости.

Как работает синхронизатор:

  1. при расположении рычага на нейтральной, двигатель не взаимодействует с колесами, шестерни свободно крутятся;
  2. после того, как водитель включил передачу, кулиса соединяет рычаг с коробкой, вилка двигает муфту к нужной шестерне через тросики;
  3. одновременно сухари двигают блокирующее кольцо;
  4. вращением шестерни и вала создается трение, благодаря которому до упора проворачивается кольцо;
  5. муфта перестает двигаться из-за того, что кольцо и шестерня расположились друг против друга;
  6. скорости выравниваются, муфта может пройти через кольцо, чтобы соединиться с нужной шестерней, передать крутящий момент;
  7. шестерня и вал блокируются, скорость включается.
Устройство синхронизатора

1 — ступица; 2 — скользящая муфта; 3 — блокировочное кольцо; 4 — пружина; 5 — стопорное кольцо; 6 — косозубая шестерня передачи; а) прямозубый дополнительный венец шестерни; б) внутренняя рабочая поверхность скользящей муфты.

Иногда синхронизатор включает 2 шестерни одновременно. Чтобы авто двигалось задним ходом, монтируется дополнительный вал, оснащенный промежуточной шестерней.

Виды механических коробок передач

Кроме количества валов и ступеней КПП классифицируются в зависимости от наличия-отсутствия синхронизаторов. Если их нет, переключение скоростей требует определенного времени, которое сокращается при регулировании коробки и манипуляций с педалями газа и сцепления. Такие МКПП более надежны при высоких нагрузках, поэтому устанавливаются на мотоциклах, спортивных авто, сельхозтехнике, тяжелых грузовиках, в которых синхронизацию невозможно использовать по техническим причинам.

К механическим относят и роботизированные коробки. Их конструкция такая же, включая наличие диска сцепления, но управление осуществляется электроникой, выполняющей функции педали. Схема переключений тоже не отличается.

Схемы переключений

Есть довольно много разных схем переключения передач. Ниже некоторые из них.

Плюсы и минусы механических КПП

У всех видов КПП есть преимущества и недостатки, идеальных агрегатов не существует.

Плюсы механической конструкции:

  1. сравнительно низкая стоимость;
  2. простое, понятное устройство;
  3. небольшой вес КПП в сборе;
  4. высокий КПД;
  5. простое охлаждение;
  6. хороший разгон;
  7. возможность завести транспортное средство буксировкой, толчком;
  8. экономия топлива;
  9. высокая надежность;
  10. длительный срок службы;
  11. простое обслуживание.

Механика позволяет применять разные техники и стили вождения, незаменима при гололеде и на бездорожье.

К минусам можно отнести:

  1. сравнительно длительное время для изменения скорости;
  2. для плавного переключение требуется опыт;
  3. ненадежность узла сцепления.

Читайте также:  Топливные насосы в автомобиле — виды, конструкция, принцип действия, основные неисправности

Из данных статистики можно сделать вывод, что механика более утомительная для водителя.

Основные неисправности МКП, их признаки

Механические коробки надежные, но время, неверный выбор жидкости для трансмиссии, использование не оригинальных деталей при ремонте, агрессивная езда, нерегулярное или непрофессиональное техобслуживание, некорректная работа делают свое.

Основные неисправности МКП, их признаки:

  1. наличие посторонних шумов;
  2. затруднения при включении скоростей;
  3. самопроизвольное выключение скоростей;
  4. вытекание жидкости из трансмиссии;
  5. невозможность включить одну или все передачи.

Если посторонний шум слышен на нейтрали, в первую очередь проводится проверка уровня жидкости в трансмиссии, степень износа подшипников на первичном валу.

Если коробка шумит при выборе скорости, это свидетельствует о том, что:

  • износ синхронизаторов слишком большой;
  • ослабли крепления коробки;
  • чрезмерно изношенны шестерни;
  • недостаточно выжато сцепление.

Если скорости включаются с усилием, существует вероятность, что:

  • износились шестерни, синхронизаторы;
  • неисправно (износилось) устройство включения;
  • неисправны тяги;
  • ослабли крепления.

При самопроизвольном выключении скоростей:

  • ослабли крепления коробки;
  • вышли из строя подушки мотора;
  • застряли тяги, управляющие приводом;
  • чрезмерно изношены шестерни, вилки переключения, подшипники валов.

Для самостоятельного проведения диагностики нужно демонтировать и разобрать коробку. Чаще всего она выходит из строя из-за чрезмерного износа деталей. Единственное исключение — выход из строя привода. Если знать, из чего он состоит, можно визуально определить и заменить неисправную деталь.

Что бы снять и разобрать коробку нужно:

  1. приподнять авто домкратом (подвесить);
  2. отсоединить провода, систему управления;
  3. слить из КПП масло;
  4. отсоединить карданный вал (при заднем приводе);
  5. отсоединить полуоси, несколько деталей подвески (при переднем приводе);
  6. выкрутить болты крепления коробки, опорных подушек;
  7. снять КП;
  8. разобрать;
  9. проверить состояние шестерен, подшипников, шлицевых соединений, муфт.

После замены изношенных деталей коробка устанавливается на место, в трансмиссию заливается масло.

Не каждый водитель хочет и умеет делать эту работу. Если нет опыта или авто на гарантии, лучше обратиться в сервис. Там работают квалифицированные, опытные специалисты, использующие для диагностики специальное оборудование, для ремонта оригинальные детали.

Опытные водители не сомневаются в преимуществах механики, главным считается экономия топлива. Чтобы механическая коробка передач служила дольше, скорости нужно переключать плавно, зимой не оставлять авто с включенной передачей, регулярно осматривать трансмиссию на протечку масла, проверять его уровень, своевременно доливать. При любой поломке лучше всего обращаться в специализированный сервис. Это позволит в полной мере пользоваться достоинствами механики, в том числе возможностью выбирать стиль и скорость вождения.

Рис. 3. Схема переключения передач: а – для четырехступенчатой коробки передач; б – для пятиступенчатой коробки передач

На рис. 3 показана схема переключения четырехступенчатой (а) и пятиступенчатой (б) коробки передач. Для уверенного управления коробкой передач запомните разницу включения первой и задней передачи. Для движения задним ходом заднюю передачу включайте только при полностью остановленном автомобиле, выдержав паузу примерно в 3 с после нажатия на педаль сцепления. При выборе задней передачи рычаг переключения передач перемещается из нейтрального положения в том же направлении, что и для выбора первой передачи, и далее перемещается с увеличенным сопротивлением до упора влево и вперед на включение передачи.

Как на любом автомобиле, имеется и на ВАЗ 2110 механизм переключения передач. Коробка ВАЗа – пятиступенчатая, включается рычагом, находящимся в салоне машины.

Для того, чтобы суметь самостоятельно исправить неполадки, нужно немного разбираться в том, как именно работает механизм переключения, из-за чего бывают случаи, когда недовключается или вылетает какая-то скорость. А также знать, как это исправить своими силами.

Схема КПП

Устройство КПП следующее:

  • для обеспечения переключения передач в КПП находится первичный вал, состоящий из блока шестеренок. Они постоянно имеют зацепление с ведущими шестернями от первой по пятую скорости (то есть теми, что имеют направленность на езду вперед);
  • вторичный вал оснащен ведущей шестерней главной передачи, на нем также — синхронизаторы передач, обеспечивающих движение вперед ведомые шестерни. Здесь же имеются подшипники плюс маслосборник;
  • дифференциал ВАЗовский двухсателлитный, с прикрепленной к фланцу его коробки ведомой шестерней главной передачи;
  • привод коробки состоит из ручки переключения скоростей, опоры шаровой, штока выбора, тяги, механизмов выбора передачи, а также переключения скоростей;
  • реактивная тяга предназначена для того, чтобы уберечь КП от того, что вылетает передача. Она концами крепится к опоре и силовому агрегату.

Схема привода переключения передач

Как выбираются скорости

Отдельный важный узел КПП — это механизм выбора передач. В нем установлен специальный рычаг выбора скорости, а также две скобы для блокировки. Одно плечо рычага выбора включает ход вперед, второе служит для включения задней.

Регулировка

На ВАЗ 2110 не так уж редки случаи, когда плохо включаются передачи, либо их выбивает. Специально для этого предусмотрен механизм регулировки привода выбора скоростей.

Читайте также:  Сколько можно ездить без номеров на новой

Регулировка может понадобиться, если:

  • коробка недавно снималась для ремонта;
  • одна из передач вылетает;
  • скорости включаются плохо или их попросту выбивает, когда машина движется.

Если у вас одна из таких проблем, попробуйте для начала провести регулировку. Ее последовательность:

  1. Под низом ВАЗ 2110 найдите и несколько ослабьте гайку на болте, стягивающем хомут, который крепит тягу, предназначенную для управления КПП;
  2. Чуть раздвиньте пазы конца тяги отверткой и образовавшуюся щель на самом хомуте. Это нужно для обеспечения легкого передвижения тяги по отношению к штоку выбора передач. Шток поставьте в нейтральное положение;
  3. Освободите в салоне ручку переключения от чехла;
  4. По специальному шаблону выставьте рычаг. Делается это так: в окно накладки кронштейна блокировки задней скорости установите шаблон. После этого введите упор оси рычага в паз шаблона, прижав его без лишнего усилия в поперечном направлении;
  5. Затем отрегулируйте в заднем направлении осевой люфт штока, и его же осевой люфт поворотом влево;
  6. Хомут установите, не доходя нескольких миллиметров до конца тяги. После чего хорошенько стяните хомут болтом.

Ремонт

Если описанная регулировка вам не помогла, нужно снимать и разбирать КПП ВАЗ 2110. Особое внимание обратите на то, что частенько выбивает шестеренки, с помощью которых включаются первая и вторая скорости. Не забудьте проверить каждый фиксатор.

Они сделаны в виде пружин, их три. Первый фиксатор длинный, он отвечает за первую и вторую передачи. Второй – средний, для третей — четвертой передач. Для пятой используется самый короткий фиксатор.

Болезни КПП

Часто звучит жалоба владельцев ВАЗ 2110 на то, что первая скорость включается с трудом или вылетает.

  • часто виновен синхронизатор;
  • возможно, лопнула пружина фиксатора, рычаг болтается, скорости включаются как хотят;
  • замена может понадобиться штоку и вилке.

Другая жалоба – вторая передача включается плохо, ее частенько выбивает.

Здесь можно заподозрить основных виновников:

  • вылетает вторая чаще всего потому, что зубья шестерни плохо зацепляются с муфтой, которой включаются скорости;
  • кончики зубьев шестерни и муфты уже износились, поэтому скорость плохо включается. Если не вмешаться, то скоро будет вылетать;
  • как вариант, когда выбивает именно на кочках — умирает сцепление.

Иногда (хоть и редко) от того, что вторая включается недостаточно хорошо и вылетает, помогает замена фиксирующей пружины. Если же скорости часто вылетают, некоторые из них включаются с трудом, значит, полумеры уже не помогут – нужен капремонт коробки.

Читайте также:  Ремонт стекла телефона полимером

Проведете вы его самостоятельно, или отправитесь в сервис, где вам отремонтируют, а также наладят механизм переключения передач, решайте самостоятельно, исходя из собственного опыта и умения.

Смотри те подробную схему коробки передач на автомобиле ВАЗ 2110, а также схема привода переключения передач и механизм их выбора.

На автомобиле ВАЗ 2110 установленная пятиступенчатая КП, объединённая с дифференциалом и главной передачей. Читайте, как разобрать коробку передач и принцип работы коробки передач.

Схема коробки передач ВАЗ 2110:

1 – подшипник выключения сцепления; 18 – ведомая шестерня II передачи вторичного вала;
2 – направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления; 19 – ведомая шестерня III передачи вторичного вала;
3 – шестерня ведущая главной передачи; 20 – синхронизатор III и IV передач;
4 – роликовый подшипник вторичного вала; 21 – ведомая шестерня IV передачи вторичного вала;
5 – маслосборник; 22 – шариковый подшипник вторичного вала;
6 – ось сателлитов; 23 – ведомая шестерня V передачи вторичного вала;
7 – ведущая шестерня привода спидометра; 24 – синхронизатор V передачи;
8 – шестерня полуоси; 25 – вторичный вал;
9 – коробка дифференциала; 26 – задняя крышка картера коробки передач;
10 – сателлит; 27 – ведущая шестерня V передачи;
11 – картер сцепления; 28 – шариковый подшипник первичного вала;
12 – ведомая шестерня главной передачи; 29 – первичный вал;
13 – регулировочное кольцо; 30 – картер коробки передач;
14 – роликовый конический подшипник дифференциала; 31 – роликовый подшипник первичного вала;
15 – сальник полуоси; 32 – сальник первичного вала;
16 – ведомая шестерня I передачи вторичного вала; 33 – сапун.
17 – синхронизатор I и II передач;

Схема работы следующая: первичный вал (29) выполнен в виде блока ведущих шестерён, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода. Вторичный вал (25) — полый, со съёмной ведущей шестерней (3) главной передачи. На вторичном валу расположены ведомые шестерни (16, 18, 19, 21, 23) и синхронизаторы (17, 20, 24) передач переднего хода. Передние подшипники (4, 31) валов — роликовые, задние (22, 28) — шариковые. Под передним подшипником вторичного вала расположен маслосборник (5), направляющий поток масла внутрь вторичного вала и далее под ведомые шестерни.

Дифференциал двухсателлитный. Предварительный натяг в подшипниках дифференциала регулируется подбором толщины кольца (13). К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня (12) главной передачи.

Читайте также:  Держатель двигателя для ремонта

Схема привода переключения передач:

1 – рычаг штока выбора передач; 10 – втулка шарнира;
2 – рычаг выбора передач; 11 – наконечник шарнира;
3 – картер коробки передач; 12 – хомут;
4 – картер сцепления; 13 – защитный чехол тяги;
5 – шток выбора передач; 14 – тяга привода управления коробки передач;
6 – втулка штока; 15 – рычаг переключения передач;
7 – сальник штока; 16 – обойма шаровой опоры;
8 – защитный чехол; 17 – шаровая опора рычага переключения передач;
9 – корпус шарнира; 18 – реактивная тяга.

Привод управления КП состоит из рычага (15) переключения передач, шаровой опоры (17), тяги (14), штока (5) выбора передач и механизмов выбора и переключения передач (скорченно «П»).

Чтобы исключить самопроизвольное выключение П вследствие осевого перемещения силового агрегата на своих опорах при движении автомобиля, в привод управления КП введена реактивная тяга (18), один конец которой связан с силовым агрегатом, а к другому концу прикреплена обойма (16) шаровой опоры рычага (15) переключения П.

На внутреннем конце штока (5) закреплён рычаг (1), что действует на трёхлетий рычаг (2) механизма выбора П. Этот механизм выполнен отдельным узлом и крепится к плоскости картера сцепления.

Механизм выбора передач:

1 – рычаг выбора передач (переднего хода); 6 – ось вилки заднего хода;
2 – направляющая ось блокировочных скоб; 7 – блокировочная скоба;
3 – ось рычага выбора передач; 8 – вилка включения заднего хода;
4 – пружина; 9 – рычаг выбора передач (заднего хода);
5 – стопорное кольцо; 10 – корпус механизма выбора передач.

В корпусе (10) механизма выбора передач крепятся две оси. На оси (3) установлены трёхлетий рычаг выбора передач, две блокировочные скобы (7 и 12). Другая ось (2) проходит через отверстия блокировочных скоб, фиксируя их от проворачивания. Плечо рычага (1) выбора передач служит для включения П переднего хода, плечо рычага (9) — для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. На оси (6) установлена вилка (8) включения заднего хода.

В коробку передач автомобиля ВАЗ 2110 заливается масло, уровень которого должен находиться между контрольными метками указателя уровня масла.

Начало › ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИŠ› ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЯ вЂє Управление коробкой передач

Рис. 3. Схема переключения передач: а – для четырехступенчатой коробки передач; б – для пятиступенчатой коробки передач

На рис. 3 показана схема переключения четырехступенчатой (а) и пятиступенчатой (б) коробки передач. Для уверенного управления коробкой передач запомните разницу включения первой и задней передачи. Для движения задним ходом заднюю передачу включайте только при полностью остановленном автомобиле, выдержав паузу примерно в 3 с после нажатия на педаль сцепления. При выборе задней передачи рычаг переключения передач перемещается из нейтрального положения в том же направлении, что и для выбора первой передачи, и далее перемещается с увеличенным сопротивлением до упора влево и вперед на включение передачи.

Используемые источники:

  • https://vaznetaz.ru/mexanicheskaya-korobka-peredach
  • https://autobryansk.info/raspolozhenie-peredach-na-vaz.html
  • http://www.automnl.com/model/vaz_2109/10/

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий