Dźwignia zmiany biegów: urządzenie, awarie i funkcje naprawcze. Jak nazywa się przełącznik prędkości w dźwigni zmiany biegów mechanika samochodu?

Uczestnicząc w lekcjach jazdy zapewne pamiętasz, ile czasu poświęcono na badanie konstrukcji samochodu. Podstawowa wiedza jest z pewnością potrzebna, ale starając się zmieścić kurs w napiętych ramach czasowych, instruktorzy często zapominają o pozornie mniej istotnych kwestiach. Nie każdy potrafi zrozumieć rodzaj, funkcjonalność i konstrukcję takiego elementu, jakim jest zakulisowy gearbox, ze względu na nieznajomość samego jego istnienia. Spróbujmy bardziej szczegółowo zrozumieć to urządzenie.

Co to jest za kulisami w skrzyni biegów

Najpierw trzeba się dowiedzieć co to za ogniwo, jakie jest jego znaczenie funkcjonalne i do czego służy ogniwo w skrzyni biegów. Odpowiadając na pierwsze pytanie, należy wyjaśnić, że dokładna nazwa techniczna brzmi jak „Nacisk napędu sterowania przekładnią”... W błędnym założeniu wielu często określa się go mianem dźwigni zmiany biegów. Ale, wahliwa skrzynia biegów Jest konstrukcją wieloczęściową, której funkcjonalnym celem jest połączenie przełącznika dźwigni z drążkiem prowadzącym do skrzyni biegów.

Z tego stwierdzenia wynika, że ​​sama konstrukcja części zamiennej jest dość złożonym mechanizmem, a wahacz w samej skrzyni biegów pełni funkcję łączenia dźwigni ze skrzynią biegów. W nowoczesnych samochodach ta część znajduje się pod spodem (wystarczająco blisko wału napędowego), podczas gdy w starszych samochodach można ją zobaczyć bezpośrednio pod samą skrzynią biegów.

Jak każde inne urządzenie, wahacz w manualnej skrzyni biegów ma tendencję do zużywania się. Margines bezpieczeństwa całego mechanizmu jest często określany przez te najdrobniejsze szczegóły, co oznacza, że ​​awaria przynajmniej jednego z elementów prowadzi do utraty wydajności początkowej. Awarie najczęściej wiążą się z długą żywotnością, przedostawaniem się do układu dodatkowych elementów (kurz, wilgoć) lub niedostateczną dbałością o samą skrzynię biegów.

Wizualny schemat elementów mechanizmu kulisowego: 1 - nakrętka mocująca płytę nośną; 2 - ciąg napędu sterowania przekładnią; 3 - uszczelka pokrywy włazu; 4 - pokrywa włazu dźwigni zmiany biegów; 5 - rączka dźwigni zmiany biegów; 6 - dźwignia zmiany biegów; 7 - osłona dźwigni zmiany biegów; 8 - pokrywa uszczelniająca; 9 - śruba do mocowania pokrywy włazu; 10 - wsparcie pleców; 11 - korpus dźwigni zmiany biegów; 12 - dolny korpus dźwigni zmiany biegów; 13 - nakrętki do zabezpieczenia tylnego wspornika; 14 - podkładka tylnego wspornika; 15 - nakrętka; 16 - pierścień dystansowy; 17 - pierścień ustalający; 18 - obudowa przegubu kulowego; 19 - sprężyna dźwigni zmiany biegów; 20 - suwak łożyska kulkowego; 21 - nakrętki do mocowania obudowy przegubu kulowego; 22 - pokrowiec ochronny; 23 - końcówka ciągu; 24 - płyta nośna; 25 - skrzynia biegów.

Urządzenie mechanizmu

Z biegiem czasu producenci samochodów zasadniczo zmieniają cechy skrzyni biegów swoich samochodów. Stale pojawiają się nowe typy zrobotyzowanych skrzyń biegów, są one szczególnie aktywne. Postęp manualnej skrzyni biegów również nie stoi w miejscu, a taka chęć modernizacji często stwarza prawdziwy problem dla mechaników samochodowych i tych, którzy lubią grzebać we własnym aucie.

Dzięki tak szerokiemu wyborowi dostępnych manualnych skrzyń, sama konstrukcja skrzyni biegów podlega ciągłym modyfikacjom. W celu uproszczenia zadania posługujemy się uogólnionym orientacyjnym typem danego urządzenia.

Główne elementy wchodzące w skład zaplecza punktu kontrolnego:

1. Dźwignia zmiany biegów
2. Przekładnia trakcyjna
3. Widelec + palec widelca
4. Uchwyt dławika

Dodatkowo standardowo na scenie znajdują się takie elementy jak: linka, sprężyna oraz sam korpus (lub podstawa). Złożona, strojona praca tych części pozwala na przełączanie trybów prędkości w pozycjach wcześniej przypisanych do punktu kontrolnego.

Ślady usterek za kulisami

Pomimo doskonałej niezawodności tej konstrukcji, jak każda inna część złożonego mechanizmu roboczego (kurtyna podczas pracy jest poddawana ciągłym wpływom fizycznym, zarówno ze strony kierowcy, jak i samego samochodu), wymaga stałej profilaktyki i starannej konserwacji. W przeciwnym razie często mogą wystąpić niepożądane konsekwencje, prowadzące do awarii i problemów. Przeanalizujmy najbardziej prawdopodobne:

• luz gałki zmiany biegów (zwiększony luz dźwigni);
• Trudność w zmianie biegów (dźwignia zaciska się, „trzeszczy” przy zmianie pozycji);
• niemożność włączenia (na przykład włącz 6. bieg);
• błędne przełączanie (zamiast 3. włącza się 5. itd.).

W przeciwieństwie do trzech ostatnich, pierwszy problem (luzy) nie wpływa na prędkość zmiany biegów i w ogóle nie wpływa na działanie skrzyni biegów. Jednak to, co teraz daje tylko dyskomfort, może „przerodzić się” w poważne problemy. Opóźnienie naprawy w takich sytuacjach nie prowadzi do niczego dobrego, a nieoczekiwana awaria może się zdarzyć w najbardziej nieodpowiednim momencie.

Samoregulujący się za kulisami

Częstym błędem wszystkich początkujących entuzjastów samochodów jest zrozumienie własnego problemu. Najmniejsze awarie skrzyni biegów kojarzą się z problemami globalnymi i przygotowują do całkowitej wymiany układu. Często jednak zdarza się, że drobne ingerencje, a mianowicie prawidłowa i profesjonalna regulacja jarzma, są niezbędnym rozwiązaniem w celu wyeliminowania powstałej awarii.

Na początek należy zacząć od regulacji (ustawienia) używanego napędu. Należy go przeprowadzić po upewnieniu się, że działa prawidłowo. Przy pierwszej prędkości wjeżdżamy na wiadukt lub podobne wzniesienie. Jeśli wystąpią problemy ze zmianą biegów (jak opisano wcześniej), spróbuj wykonać wymaganą czynność przy wyłączonym silniku.

Będąc na hamulcu ręcznym, po uprzednim zastąpieniu anti-rollbacks, przystępujemy do wstępnej regulacji. Przy wyłączonym silniku, ale nie wyłączonym biegu, przesuń dźwignię w lewo do maksymalnego możliwego położenia. Dokręcamy zacisk pod autem. Często zdarza się, że tylko kilka milimetrów w stosunku do wału napędowego wystarcza do uzyskania wymaganego przemieszczenia.

Inną opcją zapobiegania problemom i zapobiegania im jest usuwanie ciał obcych z mechanizmu (wilgoć, kurz, brud) i smarowanie części. Dźwignia w skrzyni biegów, jak każda inna część, wymaga smarowania. Ale jak nasmarować skrzydła? Nie ma szczególnych preferencji. Wystarczy zwykły smar do części samochodowych. Najważniejsze, żeby nie przesadzać.

Nie wszyscy kierowcy mają pojęcie o nazwie tej lub innej części w swoim samochodzie. W tym przypadku mówimy nie tylko o mechanizmach „ukrytych” w silniku, ale także o urządzeniach, z którymi współdziałają dosłownie na co dzień. Jednym z tych detali jest wahacz skrzyni biegów.

Uwaga: nazwa „za kulisami” nie jest oficjalna dla tego mechanizmu, ale jest ogólnie akceptowana. W rzeczywistości ta część nazywa się drążkiem sterującym skrzyni biegów.

Czym jest kurtyna w punkcie kontrolnym

Wielu kierowców błędnie myśli, że wahacz to dźwignia zmiany biegów, ale to nie do końca prawda. Jeśli mówimy o drążku zmiany biegów, mamy na myśli złożony mechanizm, którego zadaniem jest połączenie drążka zmiany biegów z drążkiem. Oznacza to, że kierowca nie widzi kurtyny, nie mówiąc już o jej dotknięciu. Ten element znajduje się między dźwignią a samą skrzynią biegów i znajduje się pod spodem samochodu, w pobliżu wału napędowego, a w niektórych przypadkach pod samą dźwignią zmiany biegów.

Jak wynika z opisu, ogniwo regularnie musi radzić sobie z poważnymi obciążeniami, więc ten element musi mieć dobrą wytrzymałość. Mimo to scena jest podatna na uszkodzenia. Jeśli brakuje w nim wystarczającej ilości elementów smarujących, dostają się do niego krople wody, kurzu lub inne „odpady”, istnieje duże ryzyko awarii części.

Uwaga: w niektórych samochodach skrzydła mogą pracować 200-300 lub nawet więcej tysięcy kilometrów bez wymiany. Ale jeśli weźmiemy średni wynik, zwykle wahacz skrzyni biegów psuje się przy 100 tysiącach kilometrów pracy.

Oznaki zużycia na dźwigni zmiany biegów

Kierowca powinien zwrócić uwagę na możliwą awarię zespołów pojazdu, w tym na charakterystyczne oznaki zużycia skrzyni biegów za kulisami, aby w porę podjąć działania w celu jej wymiany. Pomimo tego, że mechanizm jest dość niezawodny, powinieneś znać następujące „objawy” jego nieuchronnego załamania:

Kierowcy często ignorują luzy przekładni jak zwykle. W rzeczywistości, jeśli jest luz, konieczne jest zdiagnozowanie skrzyni biegów i, jeśli to konieczne, wyregulowanie lub wymiana wahacza. Faktem jest, że niewielki luz jest już dość poważnym objawem awarii za kulisami skrzyni biegów. Jeśli zostanie „oszukany” podczas jazdy, może to prowadzić do poważnych konsekwencji zarówno dla samochodu, jak i kierowcy, ponieważ w takiej sytuacji istnieje duże ryzyko dostania się do wypadku. Dlatego w przypadku zauważenia problemów ze zmianą biegów koniecznie skontaktuj się z serwisem w celu diagnostyki i naprawy sceny, jeśli to konieczne.

Regulacja backstage skrzyni biegów

Nie zawsze wymagana jest całkowita lub częściowa wymiana sceny. Dość często można ograniczyć się do prostej regulacji. Jednocześnie można regulować wahacz własnymi rękami, bez kontaktu z centrum serwisowym. Istnieją dwa sposoby dostosowania:

Warto zauważyć, że ogólne procesy regulacji drążka zmiany biegów zostały opisane powyżej. Ważne jest, aby powiedzieć, że proces może się różnić w zależności od samochodu, dlatego przed rozpoczęciem pracy zaleca się zapoznanie się z instrukcją specjalnie dla Twojego modelu samochodu.

Nie sposób wyobrazić sobie samochodu bez dźwigni zmiany biegów (zwanej dalej dźwignią PP), szczegół ten jest szczególnie ważny w przypadku aut z mechaniką.

Dźwignia zmiany biegów.

Ogólnie można powiedzieć, że to dźwignia PP odpowiada za wybór określonej prędkości ruchu samochodu. Oznacza to, że okazuje się, że samochód po prostu nie może bez niego jeździć.

Zasada działania dźwigni PP polega na przechylaniu i przesuwaniu rączki w kierunku poprzecznym lub wzdłużnym i tym samym ustawianiu jej w pozycji odpowiadającej wymaganemu trybowi prędkości.

Napęd zmiany biegów Łada Priora.

1. dźwignia zmiany biegów
2. wybierak biegów
3. skrzynia biegów
4. obudowa sprzęgła
5. drążek zmiany biegów
6. tuleja łodygi
7. uszczelka olejowa trzpienia
8. futerał ochronny
9. korpus zawiasu
10. tuleja zawiasu
11. końcówka zawiasu
12. jarzmo
13. ochronna osłona trakcji
14. drążek sterujący skrzyni biegów
15. dźwignia zmiany biegów
16. jarzmo przegubu kulowego
17. przegub kulowy dźwigni zmiany biegów
18. odrzutowiec

Zasada działania dźwigni zmiany biegów.

Uchwyt dźwigni łączy się za pomocą widelca z synchronizatorem. Pozycja tego widelca daje ostatnią informację o liczbie ustawionej prędkości. Synchronizator z kolei ustawia biegi skrzyni biegów w taki sposób, aby silnik generował moc niezbędną do ruszenia auta z zadaną prędkością.

Schematy zmiany biegów dla wielu marek samochodów różnią się, dlatego są przedstawione na klamce dźwigni.

Miejsca ewentualnego umiejscowienia dźwigni PP w maszynie.

Dźwignia zmiany biegów może znajdować się na podłodze samochodu lub pod kierownicą. Układ dźwigni kierownicy jest uważany za wygodniejszy dla kierowcy, ale zakłady produkcyjne znacznie częściej korzystają z wersji podłogowej. Fakt ten tłumaczy się kilkoma niedociągnięciami układu kolumny kierownicy dźwigni PP:

• pręty zużywają się znacznie szybciej,
• zmiana biegów może się całkowicie zaklinować lub wybić,
• zawsze istnieje duże prawdopodobieństwo, że skrzynia biegów się nie włączy,
• niska rozdzielczość i szybkość.

Dlatego też aranżacja podłogi uważana jest za bardziej udaną pod względem osiągnięcia jak najmniejszych uszkodzeń.

Jednocześnie niezależnie od umiejscowienia dźwigni jej konstrukcja jest zawsze taka sama, różnica polega jedynie na wielkości. Na przykład we wcześniej produkowanych samochodach wysokość dźwigni mogła sięgać trzydziestu centymetrów. Dziś taką wartość znajdziesz niezwykle rzadko, ponieważ producenci co roku redukują dźwignie. A logika tutaj jest prosta: im mniejsza dźwignia, tym mniejszy jej skok, co oznacza, że ​​istnieje mniejsze prawdopodobieństwo awarii i wadliwego działania.

Możliwe uszkodzenie dźwigni.

Ponieważ dźwignia jest praktycznie główną częścią skrzyni biegów - jeśli ulegnie awarii, nie można poruszać się w samochodzie, należy monitorować jej sprawność, przeprowadzając na czas naprawy i wymianę niezbędnych części zamiennych. Rzeczywiście, jak wiadomo, głównymi przyczynami awarii tego elementu są jego niewłaściwe działanie i proste uszkodzenia mechaniczne.

Nawiasem mówiąc, jest kilka usterek, które możesz łatwo zauważyć.

1. Jeśli dźwignia porusza się tylko z większą siłą niż zwykle od strony kierowcy lub z jakimkolwiek wiązaniem, może być czas na wymianę przegubu kulowego lub podkładki kulowej. I nie powinieneś czekać z wymianą tego, lepiej zrobić wszystko od razu. Nawiasem mówiąc, kolejną „gadką” w ich podziale adresów będzie skrzypienie, które pojawia się po przestawieniu klamki.
2. W przypadkach, gdy dźwignia samorzutnie się podskakuje lub rozłącza, trzeba sprawdzić sprężyny, całkiem możliwe, że któraś z nich po prostu odskoczyła.

Cechy naprawy dźwigni PP i wymiany jej części.

Jeśli zauważysz jakiekolwiek usterki podczas zmiany biegów, musisz sprawdzić i naprawić (wymienić) odpowiednie części dźwigni PP. Aby to zrobić, pierwszą rzeczą do zrobienia jest całkowite usunięcie tego ostatniego:

• zdejmij pokrywę, aby mieć dostęp do plastikowych tulei dźwigni,
• odkręcić plastikową płytkę ochronną, aby zwolnić zacisk zawiasu;
• odłóż na bok ciąg strumienia i ostatecznie wyjmij całą dźwignię zmiany biegów.

Najpierw należy sprawdzić ruch osi, jeśli jest zbyt swobodny, wtedy trzeba będzie wymienić wszystkie tuleje (przed założeniem nowych tulei są one wstępnie nasmarowane specjalnym smarem).

Jeśli sprężyna zawiodła, najpierw trzeba ją będzie wyciągnąć z mechanizmu. W tym celu demontuje się zawias z dźwignią i pierścieniem ustalającym, ostrożnie wyjmuje się starą kulkę (aby ją zdjąć, popchnąć palcami podkładkę kulistą) i instaluje nową. Wcześniej należy go nasmarować.

Drążki dźwigni zmiany biegów zmieniają się nieco inaczej. Znajdujemy zacisk na spodzie maszyny i luzujemy jej napięcie. Następnie odkręcamy nakrętkę mocującą na zawiasach, odłączamy zacisk. Następnie możesz bezpiecznie uzyskać przyczepność i wymienić ją na nową. Teraz zbieramy wszystko w odwrotnej kolejności.

I nie zapomnij o konieczności okresowej regulacji dźwigni!

Mechaniczna skrzynia biegów samochodu ma na celu zmianę momentu obrotowego i przeniesienie go z silnika na koła. Odłącza silnik od kół napędowych maszyny. Wyjaśnijmy, z czego składa się manualna skrzynia biegów - jak to działa.

• korbowód;
• wały pierwotne, wtórne i pośrednie z kołami zębatymi;
• dodatkowy wał i bieg wsteczny;
• synchronizatory;
• mechanizm zmiany biegów z urządzeniami blokującymi i blokującymi;
• dźwignia zmiany biegów.

Schemat pracy: 1 - wał wejściowy; 2 - dźwignia zmiany biegów; 3 - mechanizm przełączający; 4 - wał wtórny; 5 - korek spustowy; 6 - wał pośredni; 7 - skrzynia korbowa.
Skrzynia korbowa zawiera główne części przekładni. Jest przymocowany do obudowy sprzęgła, która jest przymocowana do silnika. Bo podczas pracy koła zębate podlegają dużym obciążeniom, muszą być dobrze nasmarowane. Dlatego skrzynia korbowa jest w połowie wypełniona olejem przekładniowym.

Wały obracają się w łożyskach zamontowanych w skrzyni korbowej. Posiadają zestawy kół zębatych o różnej liczbie zębów.

Synchronizatory są niezbędne do płynnej, bezgłośnej i bezwstrząsowej zmiany biegów poprzez wyrównywanie prędkości kątowych obracających się kół zębatych.

Mechanizm przełączania służy do zmiany biegów w skrzyni i jest sterowany przez kierowcę za pomocą dźwigni z wnętrza samochodu. W takim przypadku urządzenie blokujące nie pozwala na jednoczesne włączenie dwóch biegów, a urządzenie blokujące zapobiega ich spontanicznemu wyłączeniu.

Wymagania dotyczące skrzyni biegów

• Zapewnienie najlepszej trakcji oraz właściwości paliwowych i ekonomicznych
• wysoka wydajność
• łatwość kontroli
• bezwstrząsowe przełączanie i cicha praca
• brak możliwości jednoczesnego włączenia dwóch biegów lub cofania podczas jazdy do przodu
• niezawodne utrzymanie biegów w pozycji włączonej
• prostota konstrukcji i niski koszt, niewielkie rozmiary i waga
• łatwość konserwacji i napraw

Łatwość obsługi zależy od metody zmiany biegów i rodzaju napędu. Przełączanie biegów odbywa się za pomocą ruchomych kół zębatych, sprzęgieł zębatych, synchronizatorów, urządzeń ciernych lub elektromagnetycznych. Aby zapewnić bezwstrząsową zmianę biegów, instalowane są synchronizatory, które komplikują konstrukcję, a także zwiększają rozmiar i wagę przekładni. Dlatego najbardziej rozpowszechnione są te, w których wyższe biegi są przełączane przez synchronizatory, a niższe - przez sprzęgła zębate.

Jak działają koła zębate?

a) Przełożenie jednej pary kół zębatych
Weź dwa biegi i policz liczbę zębów. Pierwszy bieg ma 20 zębów, a drugi 40. Oznacza to, że przy dwóch obrotach pierwszego biegu drugi wykona tylko jeden obrót (przełożenie wynosi 2).

b) Przełożenie dwóch biegów
Na obrazie b) pierwszy bieg („A”) ma 20 zębów, drugi („B”) 40, trzeci („C”) – 20, czwarty („D”) – 40. Dalej prosta arytmetyka. Wał wejściowy i koło zębate „A” obracają się z prędkością 2000 obr./min. Koło zębate „B” obraca się 2 razy wolniej, tj. ma 1000 obr/min, a ponieważ koła zębate „B” i „C” są zamocowane na tym samym wale, a trzeci bieg robi 1000 obr/min. Wtedy koło zębate „G” będzie się obracać 2 razy wolniej - 500 obr./min. Z silnika do wału wejściowego dochodzi - 2000 obr./min, a wychodzi - 500 obr./min. Na wale pośrednim w tym czasie - 1000 obr./min.

W tym przykładzie przełożenie pierwszej pary kół zębatych wynosi dwa, druga para kół również ma dwa. Całkowite przełożenie tego schematu wynosi 2x2 = 4. Oznacza to, że liczba obrotów na wale wtórnym zmniejsza się 4-krotnie w porównaniu z pierwotnym. Należy pamiętać, że jeśli wyłączymy koła zębate „B” i „D”, wał wtórny nie będzie się obracał. Jednocześnie zatrzymuje się przenoszenie momentu obrotowego na koła napędowe samochodu, co odpowiada biegu neutralnemu.

Bieg wsteczny, czyli obrót wału wtórnego w przeciwnym kierunku, zapewnia dodatkowy, czwarty wał z biegiem wstecznym. Potrzebny jest dodatkowy wałek, aby uzyskać nieparzystą liczbę par kół zębatych, wtedy moment obrotowy zmienia kierunek:

Schemat przenoszenia momentu obrotowego przy włączaniu biegu wstecznego: 1 - wał wejściowy; 2 - koło zębate wału wejściowego; 3 - wał pośredni; 4 - koło zębate i wałek biegu wstecznego; 5 - wał wtórny.

Przełożenia

Biegi pierwszy i wsteczny są „najsilniejsze”. Silnik nie ma trudności z skręcaniem kół, ale w tym przypadku samochód porusza się powoli. A podczas jazdy pod górę na „zwinnym” piątym i czwartym biegu silnikowi brakuje siły. Dlatego musisz przełączyć się na niższe, ale "mocne" biegi.

Do rozpoczęcia jazdy wymagany jest pierwszy bieg aby silnik mógł poruszać ciężką maszynę. Co więcej, zwiększając prędkość i robiąc pewną bezwładność, możesz przełączyć się na drugi bieg, słabszy, ale szybszy, a następnie na trzeci i tak dalej. Zwykły tryb jazdy – czwarty (w mieście) lub piąty (na autostradzie) – są najszybsze i najbardziej ekonomiczne.

Jakie są rodzaje usterek?

Dźwignia zmiany biegów przesuwana jest spokojnym, płynnym ruchem, z mikropauzami w położeniu neutralnym, dzięki czemu synchronizatory są wyzwalane, chroniąc biegi przed uszkodzeniem. Przy prawidłowym obchodzeniu się i okresowej wymianie oleju w „skrzynce” nie pęknie do końca swojej żywotności.

Hałas pracy, zależny głównie od rodzaju zamontowanych kół zębatych, jest znacznie zmniejszony przy wymianie kół zębatych walcowych na koła zębate śrubowe. Prawidłowe działanie zależy również od terminowej obsługi.

Silniki spalinowe, zarówno benzynowe, jak i wysokoprężne, mają dość wąski zakres pracy. Ręczna skrzynia biegów jest niezbędna do zapewnienia optymalnej pracy jednostki napędowej.

Zmiana przełożenia odbywa się ręcznie, zwykle poprzez przesunięcie dźwigni z jednej pozycji do drugiej. Aby zapewnić zmianę biegów, przepływ mocy jest przerywany przez sprzęgło mechaniczne.

Wycieczka do historii

W pierwszych samochodach nie było skrzyni biegów z biegami, do których byliśmy przyzwyczajeni, siła na koła napędowe była przenoszona przez pasek. Takie urządzenie zastosował Karl Benz - aby zwiększyć prędkość, kierowca musiał przerzucić pierścień z jednej pary bloczków na drugą. Koła zębate w skrzyni biegów po raz pierwszy zastosował Wilhelm Maybach, w samochodach jego konstrukcji znajdowały się mechaniczne skrzynie.

Przenoszenie momentu obrotowego z niego na koła napędowe odbywało się za pomocą stalowego łańcucha. Skrzynia koncentryczna na początku XX wieku pojawiła się w samochodach Louisa Renault, który jest również wynalazcą wału napędowego.

Początkowo w przemyśle motoryzacyjnym dominował rozstaw jednostek, w których skrzynia biegów znajdowała się oddzielnie od jednostki napędowej. Przenoszenie w nich momentu obrotowego odbywało się poprzez specjalny wał, jak miało to miejsce w modelu BMW 501.

Mechaniczne skrzynie biegów z pierwszych edycji były bardzo złożone, a ich zarządzanie wymagało sporego wysiłku i dobrych umiejętności. W 1928 roku amerykański inżynier Charles Ketering z General Motors zaproponował urządzenie do synchronizacji. Pierwsza udana skrzynia wyposażona w taki mechanizm została zainstalowana w samochodzie Corvette. Na kontynencie europejskim ZF stał się liderem w rozwoju przekładni.

Mocno zakorzeniona nazwa manualnej skrzyni biegów ma następujące dekodowanie skrótu - mechaniczna skrzynia biegów. Wcześniej w nazwie pierwsza litera P była rozumiana jako zmiana słowa, ale z czasem została zastąpiona bardziej odpowiednim znaczeniem. Skrócona nazwa skrzynki mechanicznej w opisach technicznych często pojawia się z numerem wskazującym ilość kroków.

Nowoczesna manualna skrzynia biegów posiada w miarę doskonałe urządzenie, które oprócz zmiany biegów w ruchu spełnia szereg funkcji:

• zapewnienie, że samochód porusza się do tyłu;
• oddzielenie skrzyni biegów od pracującego silnika samochodu podczas krótkich postojów;
• obecność neutralnej pozycji skrzyni pozwala na uruchomienie silnika.

Samochody wyposażone w ten rodzaj skrzyni biegów, przy wszystkich innych parametrach, są bardziej ekonomiczne niż samochody z automatyczną skrzynią biegów.

Zasada działania manualnej skrzyni biegów

Początek ruchu samochodu, jadąc powoli po złej drodze powoduje duży opór. Samochód z manualną skrzynią biegów w tym trybie wymaga jak największego momentu obrotowego.

Jednocześnie skrzynia biegów pełni funkcje przekładni redukcyjnej i nawet przy dużych prędkościach pojazd porusza się ze stosunkowo małą prędkością. Po zatrzymaniu przyspieszania kierowca przełącza tryb i prędkość wału korbowego wraca do optymalnego zakresu.

Jednolity ruch w samolocie wymaga mniejszego wysiłku, który zapewniają wyższe biegi.

Zasada działania przekładni mechanicznej polega na tworzeniu połączeń pomiędzy wałem napędowym (wejściowym) a napędzanym (wyjściowym) poprzez kombinacje kół zębatych o różnej liczbie zębów. Pozwala to na dostosowanie skrzyni biegów do zmieniających się warunków jazdy pojazdu.

W przypadku manekinów, jak potocznie nazywa się niespecjalistów, zasadę działania manualnej skrzyni biegów można wyjaśnić w kilku słowach. Urządzenie zapewnia normalną pracę silnika poprzez zmianę liczby obrotów, zwiększenie lub zmniejszenie nacisku na koła napędowe. Pozwala to zachować najlepszy tryb pracy jednostki napędowej podczas ruszania, przyspieszania i zwalniania.

Ta zasada działania ręcznej skrzyni biegów jest zachowana we wszystkich samochodach: z pełnym, tylnym i przednim napędem. Urządzenie transmisyjne w każdym przypadku ma swoje własne cechy, ale główne elementy konstrukcyjne i ich przeznaczenie są zachowane. Zmiana przełożenia następuje z powodu wprowadzenia pewnej kombinacji kół zębatych o różnej liczbie zębów.

Te przełożenia dla każdego silnika dobierane są indywidualnie podczas prac projektowych i prób terenowych. Uwzględnia to wiele czynników, a przede wszystkim parametry silnika. Jednocześnie fizyczna zasada manualnej skrzyni biegów pozostaje niezmieniona, kierowca steruje zmianą trybu ręcznie, przesuwając dźwignię z jednej pozycji do drugiej.

Wideo - transmisja ręczna, zasada działania:

Jasne wyobrażenie o zasadzie manualnej transmisji można uzyskać po obejrzeniu wideoklipu. Schematyczny animowany obraz doskonale pokazuje wzajemne oddziaływanie części. Takie materiały zapewniają zrozumienie zachodzących procesów, zwłaszcza podczas przełączania trybów pracy.

Urządzenie

Konstrukcja manualnej skrzyni biegów niewiele się zmieniła od czasu wyprodukowania i opatentowania jej głównych elementów. Przekładnia mechaniczna składa się z następujących części i zespołów:

• korbowód;
• wały wejściowe, wyjściowe i pośrednie;
• synchronizatory;
• koła zębate prowadzące i napędzane;
• mechanizm zmiany biegów.

Części zmontowane w jednym korpusie współdziałają ze sobą, zapewniając przenoszenie momentu obrotowego. Urządzenie przekładni mechanicznej zależy od cech konstrukcyjnych i liczby wałów - według tego kryterium dzielą się na dwu- i trzywałowe. Ten ostatni układ nazywa się współosiowym iw literaturze technicznej zwyczajowo nazywa się go klasycznym.

Wały i bloki przekładni

W tej konstrukcji wały napędowe i napędzane są umieszczone w skrzyni korbowej jeden po drugim. W trzonie wału wejściowego zamontowane jest łożysko, na którym spoczywa koniec wtórnego. Brak sztywnego połączenia pozwala im obracać się niezależnie od siebie z różnymi częstotliwościami i w różnych kierunkach. Poniżej nich znajduje się wał pośredni, przeniesienie siły następuje przez bloki kół zębatych zamontowane na określonych częściach.

Aby zredukować hałas skrzyni biegów, koła zębate w niej są śrubowe. Przy produkcji tych części stosuje się ścisły system tolerancji, a dużą wagę przywiązuje się do jakości obróbki współpracujących powierzchni.

Kilka kół zębatych o różnych średnicach i odpowiednio różnej liczbie zębów jest sztywno przymocowanych do wału napędowego klasycznej skrzyni mechanicznej. W niektórych przypadkach węzeł jest wykonany z jednego kawałka, co zapewnia mu maksymalną wytrzymałość.

Koła zębate na wale wyjściowym można zamontować na dwa sposoby:

• ruchomy na szczelinach;
• zamocowane na piastach.

Połączenie z wałem napędowym w pierwszej wersji następuje w wyniku wzdłużnego ruchu napędzanego koła zębatego wzdłuż wypustów, aż do zazębienia się z kołem napędowym. Ten schemat jest prosty i niezawodny i stał się dość powszechny.

W innej konstrukcji ruch wzdłużny części jest wykluczony, a połączenie następuje za pomocą tulei ślizgowej.

Wideo - jak przebiega przenoszenie momentu obrotowego w manualnej skrzyni biegów:

Prędkości kątowe wału napędowego i napędzanego są wyrównywane za pomocą specjalnego urządzenia zwanego synchronizatorem. W skrzyniach biegów samochodów sportowych lub pojazdów specjalnych zamiast tych jednostek można zastosować sprzęgła krzywkowe.

Mechanizmy kontrolne

W historii rozwoju transportu samochodowego powstało wiele oryginalnych projektów. Najbardziej rozpowszechniony jest układ stosowany w nowoczesnych jednostkach.

Ręczna skrzynia biegów jest kontrolowana przez specjalną konstrukcję składającą się z następujących elementów:

• dźwignia;
• napędy;
• suwaki;
• widelce;
• zamek;
• sprzęgła do zmiany biegów.

Zmian w trybach pracy jednostki dokonuje kierowca, przesuwając dźwignię z jednej pozycji do drugiej. Suwaki są aktywowane przez napędy. Ochroną przed równoczesną aktywacją jest specjalny mechanizm blokujący - zamek. W skrzynkach trójstronnych uniemożliwia przesuwanie dwóch suwaków, gdy porusza się trzeci.

Ten zespół napędza widełki zmiany biegów, co powoduje ruch sprzęgła. Ta część to grubościenny pierścień z otworami na wewnętrznej powierzchni. Są one w stałym zazębieniu z wieńcem zębatym wału napędzanego, wzdłuż którego porusza się sprzęgło. Na bocznej powierzchni napędzanego koła zębatego znajdują się podobne wypusty.

Podczas zmiany biegów dźwignia jest najpierw przenoszona do położenia neutralnego, z którego wybierany jest żądany tryb. W tym czasie synchronizator wyrównuje prędkości kątowe, a bieg jest blokowany przez sprzęgło. Moment obrotowy z wału głównego przekazywany jest na wtórny, a następnie przez przekładnię główną na koła napędowe.

Synchronizator zapewnia bezuderzeniowe przełączanie, a jego czas reakcji nie przekracza kilku setnych sekundy.

Wideo - sprzęgło i manualna skrzynia biegów, wizualna historia Toyoty:

Płynność działania ręcznej skrzyni biegów w dużej mierze zależy od ogólnego stanu części, a w szczególności tej jednostki.

Synchronizator to pierścień z brązu z zębatym obrzeżem od wewnątrz. Gdy sprzęgło się porusza, najpierw dociska część do stożkowej powierzchni na bocznej ściance napędzanego koła zębatego, wytwarzana w tym przypadku siła tarcia jest wystarczająca do wyrównania prędkości obrotowej wałów. Po synchronizacji koło zębate jest blokowane przez sprzęgło zmiany biegów.

Jak zmienić biegi w manualnej skrzyni biegów

Obsługa i sterowanie pojazdami z manualnymi skrzyniami biegów ma szereg cech, które kierowca powinien znać. Powstaje naturalne pytanie: jak korzystać z manualnej skrzyni biegów? Nauka tego zaczyna się w trakcie, od pokazania przez instruktora do rozwijania automatycznej umiejętności zmiany biegów.

Sposób zmiany biegów w ręcznej skrzyni biegów jest zwykle wskazany na schemacie wydrukowanym na zewnętrznej powierzchni klamki. Ogólnie proces wygląda tak:

• kierowca ściska sprzęgło lewą stopą;
• ręcznie przesuwa dźwignię z jednej pozycji do drugiej;
• płynnie zwalnia pedał sprzęgła i delikatnie wciska pedał przyspieszenia.

Zmiana biegów w skrzyni ręcznej odbywa się zgodnie ze schematem wskazanym w dokumentacji technicznej samochodu. Doświadczeni kierowcy zalecają przestrzeganie poniższych zasad, co zwiększy zasoby jednostki:

• zastosowanie bezpośredniej skrzyni biegów (zwykle czwartej) znacznie zmniejszy zużycie paliwa;
• zmiana biegów na ręcznej skrzyni biegów powinna odbywać się ściśle według instrukcji opracowanych przez producenta;
• włączanie biegu wstecznego dopiero po całkowitym zatrzymaniu pojazdu;
• pedał sprzęgła jest wyciśnięty szybko i do samej podłogi, ale należy go puszczać płynnie bez szarpnięcia;
• niedopuszczalne jest wybieganie na oblodzonej lub mokrej drodze;
• podczas pokonywania zakrętów nie zaleca się zmiany biegów;
• skuteczne na wolnej drodze jest odbiór hamowania silnikiem poprzez sukcesywne obniżanie biegu do minimum;
• okresowe monitorowanie poziomu oleju w skrzyni i terminowa wymiana podczas konserwacji zwiększą jego zasoby.

Wideo - wskazówki dotyczące zmiany biegów w ręcznej skrzyni biegów:

Opanowanie technik jazdy wymaga ciągłej praktyki. Działania instruktora są bardzo szczegółowo pokazane, obserwacja ich pomoże ukształtować prawidłowe reakcje mięśniowe u początkującego kierowcy.

Olej do manualnej skrzyni biegów

Konserwacja jednostek przesyłowych prowadzona jest zgodnie z książką serwisową. W większości ręcznych skrzyń biegów płyn roboczy jest wymieniany co 50-60 tysięcy kilometrów. W tym czasie gromadzą się w nim produkty zużycia i tracone są właściwości smarne.

Do konserwacji należy go odlać do ręcznej skrzyni biegów określonej w instrukcji obsługi. Dotyczy to szczególnie maszyn zagranicznych, użycie niewłaściwego oleju może prowadzić do zużycia, a nawet uszkodzenia urządzenia.

Aby odpowiedzieć na pytanie, jaki rodzaj oleju w manualnej skrzyni biegów, należy zapoznać się z wpisami w książce serwisowej, gdzie widnieje oznaczenie marki płynu technicznego.