Principiul de funcționare al mecanismului schimbătorului de viteze. Cutie de viteze mecanică

O transmisie manuală (denumirea prescurtată a unei transmisii manuale) este încă cel mai comun dispozitiv care schimbă cuplul motorului. Cutia și-a primit numele din metoda mecanică (manuală) de schimbare a vitezei.

Transmisia manuală aparține cutiilor de viteze în trepte, adică cuplul din el se schimbă în trepte. O etapă (sau transmisie) este o pereche de unelte care interacționează. Fiecare dintre etape oferă rotație cu o anumită viteză unghiulară sau, cu alte cuvinte, are propria sa raport.

Raportul de transmisie este raportul dintre numărul de dinți ai angrenajului antrenat și numărul de dinți ai transmisiei. Diferite trepte de transmisie au rapoarte de transmisie diferite. Cea mai mică treaptă de viteză are cel mai mare raport de treaptă, cea mai mare treaptă de viteză are cea mai mică.

În funcție de numărul de etape, se disting cutii de viteze cu patru trepte, cu cinci trepte, cu șase trepte și mai mare. Cea mai răspândită mașină modernă este o cutie de viteze cu cinci trepte.

Din întreaga varietate de modele de transmisie manuală, se pot distinge cutii de două tipuri principale: cu trei arbori și cu doi arbori. O cutie de viteze cu trei arbori este instalată de obicei pe vehiculele cu tracțiune spate. O transmisie manuală cu doi arbori este utilizată la autoturismele cu tracțiune față. Dispozitivul și principiul de funcționare al acestor cutii de viteze au diferențe semnificative, deci sunt considerate separat.

Dispozitiv de transmisie mecanică cu trei arbori

Cutia de viteze cu trei arbori este formată dintr-un arbore de acționare (primar), intermediar, acționat (secundar), pe care se află angrenaje cu sincronizatoare. Cutia de viteze include și un mecanism de schimbare a vitezelor. Toate elementele sunt amplasate în carcasa cutiei de viteze (carcasă).

Schimbatorul de viteze asigură o conexiune la ambreiaj. Arborele are caneluri pentru discul ambreiajului. Cuplul de la arborele de antrenare este transmis prin angrenajul corespunzător, care este în plasă rigidă cu acesta.

Arborele intermediar situat paralel cu arborele de intrare. Un bloc de angrenaje este situat pe arbore, care este în legătură rigidă cu acesta.

Arborele antrenat situat pe aceeași axă cu maestrul. Din punct de vedere tehnic, acest lucru se realizează printr-un lagăr de capăt pe arborele de antrenare, care include arborele antrenat. Angrenajul arborelui antrenat nu este atașat la arbore și, prin urmare, se rotește liber pe el. Blocul angrenajului arborelui intermediar și antrenat, precum și roata dințată a arborelui motor, sunt în plasă constantă.

Sincronizatoarele sunt situate între angrenajele arborelui antrenat (un alt nume este cuplajele sincronizatorului). Funcționarea sincronizatorilor se bazează pe alinierea (sincronizarea) vitezei unghiulare a angrenajelor arborelui antrenat cu viteza unghiulară a arborelui în sine datorită forțelor de frecare. Sincronizatoarele au un angrenaj rigid cu arborele antrenat și se pot deplasa de-a lungul acestuia în direcție longitudinală datorită conexiunii splinei. Pe cutiile de viteze moderne, sincronizatoarele sunt instalate pe toate treptele.

Mecanismul de schimbare a unei cutii de viteze cu trei arbori este de obicei situat direct pe carcasa cutiei de viteze. Structural, este format dintr-o pârghie de comandă și glisoare cu furci. Pentru a preveni cuplarea simultană a două trepte de viteză, mecanismul este echipat cu un dispozitiv de blocare. Mecanismul schimbătorului de viteze poate fi, de asemenea, controlat de la distanță.

Carcasa cutiei de viteze este utilizată pentru a găzdui piese structurale și mecanisme, precum și pentru a stoca ulei. Carterul este fabricat din aliaj de aluminiu sau magneziu.

Principiul de funcționare al unei transmisii manuale cu trei arbori

Când maneta de comandă este în poziția neutră, nu se transmite cuplul motorului la roțile motoare. Prin deplasarea manetei de comandă, furca corespunzătoare mută manșonul sincronizatorului. Ambreiajul asigură sincronizarea vitezei unghiulare a angrenajului corespunzător și a arborelui antrenat. După aceea, inelul dintat al ambreiajului se angajează cu inelul dintat al pinionului, iar pinionul este blocat pe arborele antrenat. Cutia de viteze transferă cuplul de la motor la roțile motoare cu un raport de transmisie dat.

Inversarea este asigurată de cutia de viteze corespunzătoare. Schimbarea direcției de rotație este efectuată de o treaptă de mers inversă intermediară, montată pe o axă separată.

Dispozitivul unei transmisii mecanice cu doi arbori

O cutie de viteze cu doi arbori constă dintr-un arbore de acționare (primar) și acționat (secundar) cu blocuri de viteze și sincronizatori. În plus, treapta principală și diferențialul se află în carcasa cutiei de viteze.

Schimbatorul de viteze, precum și într-o cutie cu trei arbori, asigură o conexiune cu un ambreiaj. Un bloc de angrenaje este fixat rigid de arbore.

Paralel cu arborele de antrenare arbore antrenatcu un bloc de unelte. Angrenajele arborelui antrenat sunt în plasă constantă cu angrenajele arborelui motor și se rotesc liber pe arbore. Pe arborele antrenat, angrenajul principal al transmisiei este fixat rigid. Cuplajele sincronizatorului sunt instalate între angrenajele arborelui antrenat.

Pentru a reduce dimensiunile liniare, creșteți numărul de trepte într-o serie de modele de cutii de viteze, în loc de un arbore antrenat, sunt instalate două sau chiar trei arbori conduși. Pe fiecare dintre arbori, un angrenaj principal al angrenajului este fixat rigid, care este în plasă cu un angrenaj antrenat - de fapt, există trei angrenaje principale.

echipament principal șicuplul de transfer diferențial de la arborele de ieșire al cutiei de viteze la roțile motoare ale vehiculului. Diferențialul, dacă este necesar, oferă roților viteze unghiulare diferite.

Mecanismul schimbătorului de viteze al unei cutii de viteze cu doi arbori este de obicei acționat de la distanță, adică amplasat separat de corpul cutiei. Conexiunea dintre cutie și mecanism poate fi realizată folosind tije sau cabluri. Cea mai simplă este conexiunea prin cablu, prin urmare este mai des utilizată în mecanismele de schimbare.

Mecanismul schimbătorului de viteze al cutiei de viteze cu doi arbori constă dintr-o pârghie de control conectată prin cabluri la pârghiile de selecție a vitezei și de schimbare. La rândul lor, pârghiile sunt conectate la tija centrală a schimbătorului cu furci.

Alegerea treptei de viteză înseamnă mișcarea laterală a manetei de control în raport cu axa vehiculului (mișcarea către o pereche de trepte de viteză), iar angajarea unei trepte de viteză înseamnă mișcarea longitudinală a manetei (mișcarea către o treaptă anume).

Principiul de funcționare al unei transmisii mecanice cu doi arbori

Principiul de funcționare este similar cu o cutie cu trei arbori. Principala diferență constă în caracteristicile mecanismului de schimbare a vitezei.

Mișcarea pârghiei de comandă atunci când este angrenată o anumită treaptă de viteză este împărțită în transversală și longitudinală. Când maneta de comandă se deplasează lateral, forța este transmisă cablului de selecție a vitezei. Aceasta, la rândul său, acționează asupra pârghiei de selecție a treptelor de viteză. Maneta rotește tija centrală în jurul axei și, astfel, oferă alegerea angrenajelor.

Cu o mișcare longitudinală suplimentară a pârghiei, forța este transmisă către cablul schimbătorului de viteze și mai departe către pârghia schimbătorului de viteze. Maneta produce mișcare orizontală a tijei cu furci. Furca corespunzătoare de pe tijă deplasează manșonul sincronizatorului și blochează angrenajul arborelui antrenat. Cuplul de la motor este transmis roților motoare.

Dacă sunteți un șofer începător sau ați condus doar o mașină automată până acum, gândul unui mecanic vă poate îngrozi la început. Din fericire, toată lumea poate înțelege cum să pornească o mașină cu transmisie manuală și cum să schimbe vitezele. Pentru a face acest lucru, trebuie să înțelegeți ce este un ambreiaj, să învățați cum să utilizați pârghia de viteză și apoi să exersați cum să începeți, să opriți și să schimbați vitezele la viteze diferite. Singura modalitate de a învăța cu adevărat este prin practică și practică.

Pași

Partea 1

Începeți să învățați pe o suprafață plană. Dacă este prima dată când conduci o mașină cu transmisie manuală, ia-ți timp. Fixați-vă centura de siguranță imediat ce intrați în mașină. Cel mai bine este să păstrați ferestrele jos în timp ce învățați. Acest lucru vă va permite să auziți mai bine motorul și să schimbați vitezele în consecință.

• O mașină cu transmisie manuală are trei pedale. În partea stângă este pedala ambreiajului, în mijloc este frâna, iar în dreapta este gazul. Poziția pedalelor este aceeași atât pentru vehiculele cu volan pe stânga, cât și pentru vehiculele cu volan pe dreapta.

1. Înțelegeți scopul ambreiajului. Înainte de a călca pe o pedală necunoscută spre stânga, familiarizați-vă cu funcțiile sale.

   • Ambreiajul decuplează motorul care funcționează de roți și vă permite să schimbați vitezele fără ca dinții să măcinați vitezele individuale.
   • Apăsați ambreiajul înainte de a schimba vitezele.

2. Reglați scaunul astfel încât să puteți apăsa în mod liber pedala ambreiajului (stânga, lângă pedala de frână) pe podea cu piciorul stâng.

   Apăsați pedala ambreiajului și mențineți-o în această poziție. Acesta este un moment bun pentru a simți diferența dintre pedala ambreiajului și pedala de accelerație și de frână și pentru a învăța să eliberați încet ambreiajul.

   • Dacă ați călătorit doar cu o transmisie automată înainte, poate fi inconfortabil să apăsați pedala cu piciorul stâng, dar în timp vă veți obișnui.

3. Puneți maneta schimbătorului de viteze în poziția neutră. Aceasta este poziția de mijloc în care maneta se poate deplasa liber dintr-o parte în alta. Vehiculul nu este în viteză atunci când:

   • maneta schimbătorului de viteze este în neutru și / sau
   • pedala de ambreiaj complet apăsată.
   • Nu încercați să schimbați vitezele fără a apăsa ambreiajul.

4. Porniți motorul cu cheia de contact cu pedala de ambreiaj complet apăsată. Asigurați-vă că maneta schimbătorului de viteze este în poziția neutră. Din motive de siguranță, puneți frâna de mână pe mașină înainte de a porni motorul, mai ales dacă sunteți încă începător.

   • Unele mașini pornesc în „neutru” fără ambreiajul apăsat, dar acesta este un caz rar.

5. Scoateți piciorul din ambreiaj (presupunând că maneta schimbătorului de viteze este în poziția neutră). Dacă vă aflați pe o suprafață plană, mașina va rămâne staționară, dacă va fi pe o pantă, va coborî. Dacă sunteți gata să sari direct în conducere, asigurați-vă că eliberați frâna de mână.

   Stop. Pentru a menține oprirea sub control, schimbați vitezele pe măsură ce scădeați până ajungeți mai întâi. Când trebuie să vă opriți complet, deplasați piciorul drept de la gaz la frână și apăsați. De îndată ce încetiniți până la aproximativ 15 km / h, veți simți vibrația. Apăsați pedala ambreiajului până la capăt și puneți maneta de viteză în poziția neutră. Folosiți pedala de frână pentru a vă opri complet.

   • Vă puteți opri la orice treaptă de viteză. Pentru a face acest lucru, trebuie să apăsați complet ambreiajul și să acționați frâna, în timp ce treceți simultan la neutru. Utilizați această metodă numai dacă trebuie să vă opriți rapid, deoarece acest lucru vă va oferi mai puțin control asupra vehiculului.

Partea 4

1. Luați câteva lecții ușoare de la un șofer cu experiență. Dacă aveți deja un permis de conducere, puteți practica singur pe orice drum, dar un instructor sau un însoțitor cu experiență vă poate ajuta să stăpâniți mai repede schimbările de viteză. Începeți într-o zonă plată, goală (de exemplu, o parcare goală), apoi ieșiți pe străzi liniștite. Exersează pe același traseu până când începi să stăpânești toate abilitățile necesare.

2. Evitați la început oprirea și conducerea pe dealuri abrupte. Când învățați doar să conduceți cu o transmisie manuală, urmați trasee care nu implică opriri (să zicem, semafoare) în vârful unui deal. Veți avea nevoie de o reacție și o coordonare foarte bune pentru a menține maneta schimbătorului, ambreiajul, frâna și gazul sub control, altfel puteți reveni când treceți la prima treaptă de viteză.

   • Trebuie să învățați să vă deplasați rapid (dar fără probleme) piciorul drept de la frână la gaz în timp ce eliberați ambreiajul cu stânga. Pentru a nu vă rula înapoi, puteți folosi frâna de mână, dar nu uitați să scoateți mașina din ea pentru a merge mai departe.

3. Învață să parchezi, mai ales pe un deal. Spre deosebire de transmisia automată, nu există transmisie de parcare în transmisia manuală. Dacă pur și simplu treceți la punctul neutru, vehiculul poate rula înainte sau înapoi, mai ales dacă drumul pe care se află se află pe o pantă. Puneți întotdeauna frâna de mână pe mașină, dar nu uitați că singură nu este suficientă pentru a o menține în poziție.

   • Dacă parcați în sus (mașina „privește” în sus), opriți motorul în poziția neutră, apoi treceți la primul și aplicați frâna de mână. Dacă parcați în coborâre (mașina „privește” în jos), faceți același lucru, dar treceți la marșarier. Acest lucru va împiedica vehiculul să se rostogolească de pe deal.
   • Pe pante deosebit de abrupte sau ca măsură de precauție suplimentară, puteți fixa roțile cu calci de roți.

4. Opriți-vă complet înainte de a trece de la înainte la invers (și invers). O oprire completă la schimbarea direcției va ajuta la evitarea daunelor grave și a reparațiilor costisitoare ale uneltelor.

   • Este recomandat să vă opriți complet înainte de a trece de la invers la înainte. În majoritatea vehiculelor cu transmisie manuală, este posibilă trecerea la prima sau a doua treaptă în timpul mersului invers lent, dar acest lucru nu este recomandat pentru a evita supraîncărcarea ambreiajului.
   • Unele vehicule au blocare inversă, astfel încât să nu o blocați accidental. Înainte de a folosi treapta de mers înapoi, trebuie să știți despre acest mecanism și cum să îl dezactivați.

• Dacă mașina se oprește, eliberați ambreiajul cât mai încet posibil. Opriți-vă în momentul fricțiunii (când mașina începe să se miște) și continuați să eliberați ambreiajul foarte încet.
• Pe vreme geroasă, nu este recomandat să lăsați mașina pe frâna de mână mult timp. Umezeala îngheață și nu puteți elibera frâna de mână. Dacă mașina este parcată pe o suprafață plană, lăsați-o în prima treaptă. Nu uitați să aplicați frâna de mână când strângeți ambreiajul, altfel mașina se va mișca.
• Nu confundați pedala de frână și ambreiaj.
• Cu o cutie de viteze manuală, puteți roti cu ușurință roțile.
• Mașinile cu transmisie manuală sunt echipamente standard.
• Aflați să recunoașteți sunetele motorului dvs., în cele din urmă, ar trebui să vă puteți da seama când să schimbați vitezele fără a vă baza pe tahometru.
• Dacă credeți că mașina se va bloca sau motorul nu funcționează fără probleme, apăsați ambreiajul și așteptați ca motorul să se stabilizeze.
• Nu uitați să apăsați ambreiajul până la schimbarea vitezelor.
• Dacă pe pârghia schimbătorului de viteze nu există nicio indicație a poziției treptelor de viteză, solicitați sfatul cuiva care este bine versat în acest sens. Nu doriți să conduceți înapoi în nimic sau în oricine, în timp ce credeți că sunteți în prima treaptă.
• Dacă știi că va trebui să parchezi pe o pantă abruptă, ia cu tine o piatră sau o cărămidă, care trebuie așezată cu grijă sub volan. Aceasta nu este o idee rea, deoarece frânele, ca toate piesele, se uzează și este posibil să nu vă țină mașina pe o pantă.

O transmisie manuală este un dispozitiv pentru schimbarea treptată a raportului de viteză al turației de rotație de la motor la roțile motoare. Atunci când se utilizează o transmisie manuală, șoferul selectează și cuplează manual treapta de viteză dorită (spre deosebire de o transmisie automată). Denumirea acestui dispozitiv reflectă, de asemenea, faptul că toate funcționalitățile sale sunt realizate datorită doar elementelor mecanice, fără implicarea hidraulicii sau a electronicii (spre deosebire de transmisii hidraulice sau electrice). Popular, dar fiabil din punct de vedere tehnic, principiul transmisiei manuale este evidențiat în această publicație.

De ce a trebuit producătorii de automobile să implementeze o cutie de viteze? Deoarece orice motor cu ardere internă al oricărei mașini este capabil să funcționeze numai într-un interval limitat și destul de mic. Iar viteza roților - de la pornire până la conducerea la viteze mari - are loc într-o gamă mult mai largă. Și nu este posibil să alegeți un raport de transmisie universal care să ofere această întreagă gamă, în timp ce utilizați cu sensibilitate gama de turații a motorului.

Pentru a porni și accelera mașina, precum și atunci când conduceți în afara terenului, este necesar să cheltuiți o muncă mai semnificativă în sens fizic, adică să aplicați mai multă putere roților sale. Adică, la turație mică, sunt necesare turații mari ale motorului.

Dimpotrivă, cu o mișcare uniformă a unei mașini accelerate pe un drum plat, viteza sa este mare, iar puterea mare și turația mare a motorului nu mai sunt necesare - pentru a menține turația dorită, atât puterea mică, cât și turația mică sunt suficiente. Odată cu creșterea vitezei, crește și rezistența aerodinamică la mișcarea motorului, ceea ce necesită turații mari și un consum de energie mai semnificativ. Același lucru - atunci când conduceți în sus, trebuie să măriți tracțiunea.

Prin urmare, devine necesar să se transfere rotația de la motor la roți cu un anumit raport de transmisie, care ar putea fi modificat în funcție de condițiile de conducere. Unul dintre pionierii industriei auto mondiale, inginerul german Karl Benz, a fost convins de acest lucru în prima călătorie lungă (80 km) într-o mașină cu design propriu.

Această călătorie rutieră a avut loc în 1887. Karl Benz și soția sa Bertha și fiii lor s-au dus la soacra inventatorului. Călătoria de 80 km s-a dovedit a fi foarte dificilă datorită designului imperfect al primei mașini. Pe unele ascensoare, aparent mici, trebuia să fie împins manual: nu exista suficientă tracțiune. După această călătorie, Benz a îmbunătățit mașina, oferindu-i o treaptă auxiliară suplimentară - „downshift”, pentru a crește tracțiunea.

Această idee este utilizată în cutia de viteze până în prezent: raportul de transmisie ar trebui să fie variabil, permițându-vă să utilizați rapoarte diferite între turațiile de rotație ale arborelui cotit al motorului și roțile motoare.

Desigur, prima transmisie manuală a lui Karl Benz a fost la început un dispozitiv foarte primitiv. Acestea erau scripeți de diferite diametre atașate la puntea de acționare. Acestea erau conectate la motor printr-o curea, iar cu ajutorul pârghiilor, cureaua putea fi aruncată de la o scripete la alta. Ulterior, centura de piele și scripetele au fost înlocuite cu un lanț metalic și un pinion, la fel ca pe bicicletele moderne „avansate”.

Pentru prima dată, Wilhelm Maybach a instalat trenul de viteze și cutia de viteze pe mașină. În paralel cu inginerii auto germani, cam în aceiași an, francezii au fost, de asemenea, implicați în cercetări similare. Cutia de viteze mecanică creată de Emil Levassor și Louis Panard a folosit deja un set întreg de trepte de viteză cu rapoarte de transmisie diferite pentru mișcarea înainte și o treaptă de viteză pentru mișcarea înapoi. Ca și în vremea noastră, angrenajele angrenajelor din față erau montate pe un arbore secundar care se deplasa de-a lungul axei sale. Acest lucru a permis roților dințate de diferite diametre să se plaseze cu un angrenaj fix pe arborele de intrare.

Oficial, inventatorul unei cutii de viteze mecanice, asemănătoare cu cea modernă, a fost Louis Renault: în 1899, acest tânăr producător de mașini novice a brevetat prima cutie de viteze din lume pe baza unui sistem de angrenaje și arbori mobili. Era în trei trepte.

Primul om care a brevetat transmisia manuală - Louis Renault - în „laboratorul” său.

Pionierul de peste mări al industriei auto, Henry Ford, nu a copiat realizările inginerilor germani și francezi, ci a mers pe drumul său. Transmisia sa manuală consta din mai multe unelte planetare (sateliți), care se roteau în jurul angrenajului central („soare”) și erau fixate cu un purtător. Primele mașini de producție în serie „Ford A” au fost echipate cu o astfel de cutie de viteze planetară.

O soluție tehnică nu mai puțin importantă decât invenția unei cutii de viteze cu roți dințate de diferite diametre a fost invenția sincronizatorului, care a fost realizată în 1928 de Charles Ketering de la General Motors. A facilitat operarea transmisiilor manuale, le-a dat un nou impuls pentru dezvoltare și „longevitate tehnică”.

Au trecut mai bine de 120 de ani de la inventarea lui Louis Renault, dar principiul principal al transmisiei cu trepte a rămas același. Transmisiile manuale moderne, desigur, sunt mult mai perfecte: au angrenaje nu cu angrenaje directe, ci elicoidale și sunt mai confortabile, mai silențioase și mai durabile. În general, mașinile cu „mecanică” sunt mai economice decât mașinile cu transmisie automată.

Transmisia manuală constă dintr-un set de roți dințate elicoidale de diferite dimensiuni, care sunt angajate pentru a crea rapoarte de transmisie diferite între arborele cotit al motorului și roțile motoare. Raportul de transmisie devine un alt mod de a mișca atât angrenajele în sine, cât și un dispozitiv special - sincronizatorul. Sarcina sa este de a egaliza (sincroniza) viteza periferică a angrenajelor angajate în angrenare.

Principiul este că, cu cât este mai mare raportul de transmisie, cu atât este mai redusă. Prima treaptă de viteză se numește cea mai mică și are cel mai mare raport de transmisie. Pe acesta, transmisia de rotație se efectuează de la o transmisie mică la una mare și, la o viteză mare a arborelui cotit, viteza vehiculului rămâne scăzută, iar forța de tracțiune rămâne ridicată. La treapta superioară, respectiv, este adevărat opusul. În poziția neutră, cuplul de la motor nu este transmis roților motoare, iar mașina se rostogolește prin inerție sau se oprește.

Majoritatea mașinilor moderne de serie echipate cu o cutie de viteze manuală au 5 "viteze" sau viteze înainte. Cu câteva decenii în urmă, cele mai multe transmisii manuale auto au fost cu patru trepte. Transmisiile mecanice cu șase sau mai multe viteze sunt de obicei echipate cu mașini sport "încărcate" sau jeepuri.

Din punct de vedere tehnic, o transmisie manuală este o cutie de viteze în fază închisă. Elementele de lucru ale designului său sunt roți dințate - roți dințate care intră alternativ în angrenare, schimbând rotațiile arborilor de intrare și ieșire, precum și frecvența acestora. Comutarea conexiunilor și a combinațiilor de viteze se face manual.

O cutie de viteze manuală poate funcționa numai împreună cu un ambreiaj. Această unitate este concepută pentru a deconecta temporar motorul și transmisia. Această operație este necesară pentru o tranziție nedureroasă și sigură a angrenajului de la o treaptă de viteză la alta, fără a opri turația motorului și menținându-le complet.

Cutii de viteze mecanice cu două și trei arbori au devenit omniprezente. Acestea sunt numite astfel prin numărul de arbori paraleli pe care se află angrenajele elicoidale.

Într-o transmisie manuală cu trei arbori, există trei arbori: cel principal, intermediar și acționat. Primul este conectat la ambreiaj, există fante pe suprafața acestuia. Discul ambreiajului se deplasează de-a lungul lor. Din acest arbore, energia de rotație este transmisă arborelui intermediar conectat rigid la acesta printr-un angrenaj.

Arborele antrenat este coaxial cu arborele motor, conectat la acesta printr-un rulment situat în interiorul primului arbore. Prin urmare, aceste axe sunt prevăzute cu rotație independentă. Blocurile angrenajelor de dimensiuni diferite ale arborelui antrenat nu au o fixare rigidă cu acesta și sunt, de asemenea, delimitate de cuplaje speciale de sincronizare. Aici sunt fixate rigid de arborele antrenat, dar se pot deplasa de-a lungul arborelui de-a lungul canelurilor.

La capetele cuplajelor, se aplică jante angrenaje, care pot fi conectate la jante similare la capetele angrenajelor arborelui antrenat. Standardele moderne de transmisie necesită astfel de sincronizatoare în toate treptele pentru mișcarea înainte.

Transmisia manuală cu doi arbori asigură, de asemenea, o conexiune între arborele de antrenare și blocul ambreiajului. Spre deosebire de un design triaxial, puntea motrice are un set de trepte de viteze în loc de unul singur. Nu există arborele intermediar, iar arborele antrenat este paralel cu arborele motor. Angrenajele ambelor arbori se rotesc liber și sunt întotdeauna cuplate.

Pe arborele antrenat există un pinion de antrenare principal fixat rigid. Există ambreiaje de sincronizare între restul uneltelor. O schemă similară a unei transmisii manuale în ceea ce privește funcționarea sincronizatorilor este similară cu o dispunere cu trei arbori. Diferența este că nu există o transmisie directă și fiecare treaptă are conectată doar o pereche de trepte de viteze și nu două perechi.

La un capăt al arborelui antrenat, acționarea finală este cuplată rigid. Un diferențial funcționează în carcasa principală a angrenajului.

O dispunere cu două arbori a unei transmisii manuale are o eficiență mai mare decât una cu trei arbori, dar are limitări privind creșterea raportului de transmisie. Datorită acestei caracteristici, designul transmisiei manuale cu doi arbori este utilizat exclusiv în autoturisme.

În cazuri rare, transmisiile cu patru arbori pot fi utilizate și pe vehiculele moderne. Dar, conform principiului muncii lor, ele corespund și celor cu doi arbori - fără arbore intermediar, cu transferul de rotație de la arborele primar direct la cele secundare. Cel mai adesea, acestea sunt transmisii manuale cu 6 trepte de viteză înainte. În ele, cuplul este transmis de la arborele de intrare la angrenajul principal prin primul, al doilea și al treilea arbore secundar, ale căror roți dințate sunt în mod constant legate cu angrenajul angrenajului principal.

Inversarea mașinii este atribuită unui arbore suplimentar cu angrenajul său special. Când intră în angrenare, arborele antrenat începe să se rotească în direcția opusă. Nu există sincronizator în marșarier, deoarece marșarierul este activat numai atunci când vehiculul este oprit complet. În orice caz, așa ar trebui făcut. Prin urmare, transmisiile manuale ale autovehiculelor multor producători au protecție împotriva trecerii înapoi accidentale în mișcare (trebuie să ridicați un inel special pe pârghie pentru a-l muta în poziția de mers înapoi).

Când modul neutru este activat, angrenajele se rotesc liber și toate cuplajele de sincronizare sunt în poziție deschisă. Când șoferul strânge ambreiajul și comută maneta pe una dintre trepte, o furcă specială din cutia de viteze mută ambreiajul în cuplare cu perechea corespunzătoare la capătul vitezei. Și angrenajul este fixat rigid cu arborele și nu se rotește pe el, ci asigură transferul de energie de rotație și forță.

În timpul conducerii, mecanismul schimbătorului de viteze este acționat de pe scaunul șoferului folosind maneta schimbătorului de viteze. Această pârghie mișcă glisoarele furcii, care, la rândul lor, deplasează sincronizatoarele și cuprind viteza dorită.

Perechile de trepte de viteză ale celor două trepte de viteză cele mai mici au cele mai mari rapoarte de transmisie (la autoturisme - de obicei de la 5: 1 la 3,5: 1) și sunt utilizate pentru pornire și accelerație progresivă, precum și atunci când este necesar să vă mișcați constant la o viteză mică sau teren accidentat. Când conduceți cu trepte mai mici, chiar și la turații mari ale motorului, mașina va merge destul de încet, dar în același timp puterea și cuplul vor fi pe deplin utilizate. În schimb, cu cât treapta de viteză este mai mare, cu atât viteza vehiculului este mai mare la același nivel RPM și cu atât este mai mică puterea de tragere. La trepte mai mari, vehiculul nu va putea să se miște sau să circule la viteze mici. Dar se poate deplasa la turații mari, până la maximul prevăzut, la turații medii ale motorului.

În marea majoritate a transmisiilor manuale moderne, sunt amplasate roți dințate cu un dinte oblic, care sunt capabile să reziste la forțe mai mari decât ale dinților pinteni și, de asemenea, sunt mai puțin zgomotoase în funcționare. Angrenajele elicoidale sunt fabricate din oțel foarte aliajat, iar în etapa finală a producției, încălzirea și normalizarea de înaltă frecvență sunt efectuate pentru a ameliora stresul, asigurând durabilitatea pieselor.

Înainte de apariția sincronizatorilor, pentru angajarea fără șoc a unei trepte de viteză superioare, șoferii trebuiau să efectueze o stoarcere dublă, cu lucrarea obligatorie timp de câteva secunde în treapta de viteză neutră, pentru a egala viteza periferică a treptelor de viteză. Și pentru a trece la o treaptă de viteză inferioară, a fost necesar să re-gazificați pentru a egaliza rotațiile arborilor de acționare și de acționare. După introducerea sincronizatorilor, necesitatea acestor manipulări a dispărut. Și angrenajele sunt protejate de sarcinile de șoc și uzura prematură.

Cu toate acestea, aceste „abilități din trecut” pot fi utile și pentru un autoturism modern. De exemplu, acestea vă vor ajuta să schimbați viteza în caz de defecțiune a ambreiajului sau dacă este nevoie de frânare ascuțită a motorului atunci când sistemul de frânare de serviciu eșuează.

Astăzi există o serie de tipuri de cutii de viteze - și nu vorbim doar despre cutii de viteze automate - chiar și astfel de „mânere” simple au astăzi diverse subspecii și suprastructuri. Dar, înainte de a traversa râul cunoștințelor despre acest vad, să înțelegem clar ce este o cutie de viteze și la ce servește!

Cum funcționează punctul de control?

O cutie de viteze dintr-o mașină (sau orice alt vehicul mecanic) este o pârghie (în termeni de fizică) sistem pas cu pas care transferă literalmente energia de pe roți - adică forța pe care o produce motorul pentru a mișca roțile mai întâi un sistem special numit cutie de viteze (sau o abreviere comună - cutie de viteze). În mod figurativ și adesea fizic, cutia de viteze este situată între motor și roțile motoare - este un fel de mediator în procesul care face mașina să se miște, iar aceasta este o parte simplă a mașinii în cazul unei transmisii manuale sau a unui variator (mai multe despre cele de mai jos) și complexă în aproape toate celelalte cazuri. . De obicei.

Pentru a explica logica punctului de control, să ne amintim de fizica curriculumului școlar - sistemul de pârghii. Amintiți-vă, profesorul, cel mai probabil, a citat construcția faimoaselor piramide egiptene, când constructorii au trebuit să ridice pietre grele la o înălțime imensă. Sau vă amintiți sistemul de pârghii din celebra frază a descoperitorului său - Arhimede: „Dă-mi un punct de sprijin și voi întoarce Pământul!” Esența sa a fost că, de exemplu, dacă luați un băț lung (acesta va fi o pârghie), puneți-l în mijloc pe punctul de sprijin, atârnați încărcătura pe o parte și apucați-o pe cealaltă cu mâinile pentru a o coborî și astfel ridicați cealaltă încheiați cu o sarcină, apoi cu cât este mai departe punctul de sprijin, cu atât vă va fi mai ușor să ridicați sarcina (efort mai mic de aplicat pentru a pune pârghia în mișcare), dar cu cât este mai mare distanța pe care o va parcurge mâna dvs. împreună cu capătul bățului pentru care ține. Dimpotrivă, cu cât mișcați punctul de sprijin, cu atât mai multă forță trebuie să aplicați pentru a vă deplasa capătul bățului, dar cu cât mutați mai mult greutatea (și, de altfel, la o înălțime mai mare).

De fapt, sistemul de pârghie este aplicat în jurul nostru aproape peste tot - chiar și în interiorul nostru - fălcile noastre, o serie de îndoiri ale corpului - toate acestea funcționează pe un sistem de pârghie. În viața de zi cu zi, exemplele includ clești, o roabă pentru transportul materialelor în vrac, deschizători de sticle clasice - chiar și foarfece. Și, desigur, cutia de viteze din mașina noastră.

Dar poate că principiul de funcționare a sistemului de pârghii în cutia de viteze a unei mașini va fi cel mai ușor de înțeles folosind exemplul unei biciclete, comparând două varietăți dintre ele: bicicleta clasică sovietică cu o singură viteză și hardtailul modern de munte cu capacitatea de a schimba viteza. Într-o bicicletă cu o singură viteză, veți avea întotdeauna același raport de cadență și rpm al roții motrice (spate), ceea ce înseamnă că, de exemplu, pur și simplu nu aveți suficientă putere pentru a urca pe un deal suficient de abrupt, deoarece nu veți putea împinge cu o asemenea forță asupra pedalelor. Pe de altă parte, la viteză mare, s-ar putea să accelerați această bicicletă „din fontă” și mai repede, dar nu veți putea să vă mișcați picioarele atât de repede, deși ați fi avut suficientă forță.

Dar o bicicletă cu capacitatea de a comuta viteza rezolvă problemele de mai sus: folosește același sistem de pârghii, dar nu cel cu care suntem obișnuiți, descris mai sus - rolul pârghiilor este jucat de asteriscuri: de conducere și condus, dintre care există un set întreg pe o bicicletă de mare viteză - de regulă, mai multe ( 2-3) conducând diferite dimensiuni și sclavi (de la 6 la 10) - de asemenea, dimensiuni diferite. Așa că, sortând diferite pinioane conducătoare și antrenate, aruncând lanțul, schimbăm treptele de viteză și, în consecință, forța și viteza de rotație necesare rotirii roții.

Deci, dacă alegem cel mai mic pinion de antrenare și cel mai mare antrenat, atunci vom obține cea mai mică treaptă de viteză și cel mai mic raport de transmisie (mai multe despre cele de mai jos), atunci când trebuie să înfășurăm pedalele de mai multe ori pentru a face roțile să facă cel puțin o rotație - cu alte cuvinte pedalând activ, vom merge totuși foarte încet, dar vom putea urca în acest fel cel mai abrupt deal. Dar dacă facem opusul - alegem cea mai mare treaptă de viteză, atunci lanțul va fi aruncat peste cel mai mare pinion de antrenare (unde sunt situate pedalele) și cel mai mic antrenat și, astfel, trebuie să facem doar o rotație a pedalelor, astfel încât roțile să se întoarcă de mai multe ori și bicicleta a mers foarte repede în consecință.

De fapt, cutiile de viteze dintr-o mașină funcționează în același mod, doar că nu există o cutie de viteze într-o mașină care ar funcționa la fel ca la o bicicletă - cu un set de pinioane și un lanț care le conectează. Și, de asemenea, o mașină are, de regulă, un număr mult mai mic de trepte de viteză - de obicei de la 4 la 8 - cu cât cutia de viteze este mai veche, cu atât mai puține trepte de viteză, de regulă, și cu cât este mai nouă, cu atât sunt mai multe; în plus, cu cât mașina ar trebui să meargă mai repede, cu atât sunt mai multe trepte de viteză - vorbim aici despre mașini. Dar în camioane pot exista 10 sau chiar mai multe trepte de viteză. Și există chiar și cutii fără un set clar de trepte - mai exact, numărul lor într-o mașină este infinit - vorbim despre un variator.

Deci, care sunt tipurile de cutii de viteze și în ce se deosebesc unele de altele? Să începem cu opțiunile de bază și (până acum) cele mai obișnuite pentru cutie într-o mașină modernă.

Transmisie manuală

De asemenea, cunoscut sub numele de "mâner" sau "mecanică", așa cum sa menționat mai sus. Acest tip necesită cele mai multe mișcări ale caroseriei de la șofer în timpul accelerației sau decelerării mașinii, trebuie să apăsați constant pedala ambreiajului și apoi să schimbați manual vitezele folosind maneta schimbătorului din centrul interiorului mașinii sub bord. Majoritatea mașinilor moderne cu transmisie manuală au cinci sau șase trepte, fără a include treapta de mers înapoi. Acesta este cel mai vechi și mai simplu tip de cutie de viteze - în primii ani ai nașterii mașinilor, toate mașinile erau echipate cu transmisie manuală.

În general, dispozitivul de transmisie manuală este destul de simplu, eficient și permite șoferului să aibă control direct asupra mașinii, pentru care mecanicii sunt iubiți de o categorie separată de șoferi cărora le place întotdeauna să controleze dinamica mașinii. Pe de altă parte, transmisia manuală necesită întotdeauna o mână, în special în mediile urbane. De asemenea, este nevoie de o anumită abilitate și puțină practică pentru a stăpâni o transmisie manuală și pentru a elibera pedala de ambreiaj în mod lin, în special.

În loc de asteriscuri, rolul pârghiilor în transmisia manuală este jucat de angrenaje de diferite dimensiuni, iar în locul unui lanț, aceste angrenaje intră în contact direct cu dinții la margini. Cu ajutorul pârghiei de schimbare a cutiei de viteze, aruncăm pur și simplu vitezele unul peste altul, schimbând dimensiunile vitezelor de acționare și acționate care lucrează împreună. În imaginea de mai jos, puteți vedea un exemplu de transmisie manuală cu 7 trepte.

În același timp, în timpul schimbării, avem nevoie de două lucruri foarte importante, care sunt tovarăși indispensabili oricărei transmisii manuale moderne: ambreiaje, deoarece în timpul schimbării, motorul care funcționează trebuie să fie deconectat de la cutie și sincronizatorul, deoarece uneltele care se deplasează cu viteză mare nu sunt întotdeauna posibile pentru conectare. astfel încât șanțurile dinților lor să coincidă.

Transmisie automată

Transmisie automată tipică

În trecut, majoritatea transmisiilor automate aveau trei trepte de viteză (plus marșarier), iar dacă mașina dvs. avea patru trepte de viteză, atunci aveați o mașină sport adevărată sau o berlină de lux. Astăzi, transmisiile automate cu 4 trepte sunt o raritate; la mașinile moderne, transmisiile automate au până la opt trepte de viteză, iar din punct de vedere al consumului de combustibil și al dinamicii nu sunt inferioare omologilor lor mai simpli.

Toate mașinile trebuie să aibă microcipuri speciale (denumite popular „creiere”, care fac parte din computerul de bord al mașinii și vor controla ordinea de comutare la anumite viteze și chiar în funcție de stilul de conducere al persoanei care conduce mașina.

Există două tipuri principale de cutii de viteze găsite în marea majoritate a vehiculelor de astăzi. Acum să ne uităm la tipurile mai puțin frecvente de puncte de control - unele dintre ele câștigă popularitate, altele, dimpotrivă, o pierd.

Cutie de viteze robotică (robot, tiptronic)

Pe măsură ce computerele pătrund din ce în ce mai adânc în fiecare sistem din mașină în fiecare zi, au fost date noi capacități transmisiei automate. După cum am menționat mai devreme, mașinile moderne au acum până la opt trepte de viteză, iar timpul și condițiile pentru a porni o anumită treaptă sunt selectate de computer și, în general, nimeni nu întreabă o persoană, ceea ce reprezintă un dezavantaj imens pentru mulți șoferi, în special, într-un cadru sportiv și / sau. În același timp, în timpul conducerii liniștite și relaxate prin oraș, mașina automată este cel mai de preferat. Pentru a combina cele mai bune din ambele lumi, producătorii de automobile au oferit șoferilor posibilitatea de a folosi o opțiune de transmisie hibridă în mașinile lor, ceea ce face posibilă controlul manual al schimbărilor de treaptă folosind fie un selector special cu două poziții de manetă de schimbare nerezolvate: plus și minus, fiecare dintre ele fiind responsabil pentru schimbarea vitezelor cu una mai mare sau, respectiv, una inferioară; sau cu ajutorul „petalelor” de pe volan: dreapta și stânga, fiecare dintre acestea fiind responsabilă pentru aceeași funcție. Petalele (sau „padelele”) sunt cele mai frecvente la mașinile sport, dar sunt mai frecvente la mașinile obișnuite.

„Petalele” de schimbare manuală a vitezei și sistemul cu butoane ale modurilor de transmisie ale mașinii Lotus Evora

Trebuie avut în vedere faptul că șoferii au fost întotdeauna capabili să controleze cutia de viteze automată într-o oarecare măsură prin așa-numitele trepte de viteză „downshift”, dar acest lucru nu a fost un control complet asupra schimbării din două motive:

• De cele mai multe ori, treptele reduse înseamnă că puteți restricționa trecerea doar la prima sau la a doua (mai rar la a treia treaptă) - adică mașina pur și simplu nu se va deplasa mai sus decât treapta de viteză selectată. Dar, de exemplu, nu puteți forța o mașină „curată” să nu treacă sub viteza a cincea.
• Chiar dacă puneți pârghia de transmisie automată în modul "L" - nu comutați deasupra primei trepte de viteză, automatul va comuta în continuare dacă rotațiile mașinii cresc prea mult (de exemplu, dacă mașina se deplasează pe un deal abrupt - pentru care, de fapt, sunt necesare trepte de viteză mai mici în automat ) pentru a nu deteriora cutia.

Automat clasic cu trepte reduse (stânga) și robot cu schimbare manuală a vitezei (dreapta)

Acum, în tiptronic, computerul controlează o transmisie în mare parte manuală, eliminând necesitatea ca șoferul să stoarce în mod constant ambreiajul, dar în același timp, acest șofer poate trece oricând în modul complet automat.

Variator (CVT)

Dacă ați călărit vreodată un mic scuter modern, atunci sunteți familiarizat cu transmisia CVT sau cu variație continuă. Acesta este un dispozitiv foarte simplu, dar funcționează bine în aproape toate condițiile (cu excepția cazului în care este incompatibil cu motoare suficient de puternice). În esență, variatorul este format din două scripeți conectați printr-o curea (la fel ca pe o bicicletă din descrierea de la începutul articolului, dar în loc de trepte de viteză, există scripeți). Dar acestea sunt scripeți speciali, deoarece își pot schimba dimensiunea și astfel pot schimba raportul de transmisie din cutia mașinii. Nu există un număr specific de "angrenaje" în variator, deoarece poate alege raportul exact al dimensiunilor ambelor scripeți între raporturile sale de transmisie cele mai mici și cele mai mari. Astfel, se poate „târâ” cu ușurință în parcare sau se poate conduce dinamic de-a lungul autostrăzii. Mai multe pe site-ul web.

Animație CVT

Conducerea cu un CVT este foarte asemănătoare cu conducerea cu o transmisie automată, cu excepția faptului că nu veți simți schimbări de viteză. În schimb, motorul se întoarce ușor în sus și în jos. Apăsați pedala de accelerație în jos și motorul mașinii se întoarce până la o anumită cantitate, apoi rămâne doar în funcțiune la acele turații, în timp ce mașina merge din ce în ce mai repede pe măsură ce cele două scripeți din cutia de viteze își schimbă dimensiunile. Poate dura ceva timp să te obișnuiești cu CVT datorită sunetului oarecum ciudat și a modului în care funcționează CVT. Unii producători auto oferă chiar și variatoare cu schimbătoare de palete care imită o transmisie automată sau manuală.

CVT câștigă din ce în ce mai multă popularitate în fiecare an, apărând pe tot mai multe mașini noi. Avantajul unei astfel de cutii este simplitatea, precum și eficiența ridicată dacă preferați o călătorie calmă măsurată. Dar dacă vă place să conduceți rapid sau doriți o mașină performantă, atunci această opțiune, din păcate, nu vă va potrivi, deoarece se va uza foarte repede.

S-ar părea că CVT ar fi un viitor ideal și luminos pentru majoritatea șoferilor, dar cu toate acestea, a durat foarte mult timp pentru ca această tehnologie să se maturizeze - în special puterea curelei acestei transmisii - există o mare diferență între câtă sarcină are această curea pe un scuter. și care dintr-un autoturism mare.

În plus, există un minus foarte mare al variatorului astăzi, care practic își anulează toate avantajele - se defectează ... Aproape toată lumea se defectează - există opinia că o astfel de cutie în medie scapă de un kilometraj de aproximativ 100 de mii de kilometri și atunci trebuie schimbat, dar de multe ori costă o treime din costul întregii mașini.

Transmisie cu ambreiaj dublu (DCT)

Cunoscută pe scară largă prin abrevierea DCT (mulțumită lui Porsche) și a altora, și utilizată în mașini sportive și de curse destul de scumpe, transmisia cu dublu ambreiaj este în esență un fel de colaj de înaltă tehnologie de transmisii automate, manuale și computere.

După cum sugerează și numele, sistemul folosește două ambreiaje de schimbare. Transmisia poate fi utilizată într-un mod complet automat, folosind un computer pentru a determina timpul și condițiile de schimbare a vitezei, sau ca mecanic, cu posibilitatea schimbării manuale a vitezei de către șofer, folosind aceleași palete de pe volan sau butoanele de schimbare a vitezei. În plus, controlul computerului asupra timpilor de schimbare poate fi, de obicei, reglat și de către șofer pentru a schimba transmisia în funcție de stilul dvs. personal de conducere.

Așa arată o transmisie cu dublu ambreiaj

Angrenajele din DCT se pot schimba la viteza fulgerului - de obicei într-o fracțiune de secundă - și o fac foarte ușor datorită comenzilor automate, făcându-l o opțiune excelentă pentru mașini de curse și de înaltă performanță. În timp ce DCT se găsește de obicei în mașinile sport foarte scumpe, acesta poate fi suficient de compact - atât de mult încât Honda îl instalează și ca opțiune pe mai multe dintre bicicletele sale.

Cutie de viteze cu o singură viteză

Spre deosebire de verii lor zgomotoși, aceștia au cerințe ușor diferite de cutie de viteze și, ca atare, au propriile tipuri de unelte sau utilizează versiuni modificate ale cutiilor de viteze tradiționale.

O cutie de viteze cu o singură viteză a fost instalată în zorii epocii automobilelor și motocicletelor și a fost în esență o conexiune directă a motorului la roți, direct sau aproape direct (treptele de viteză erau necesare doar astfel încât numărul de rotații ale roților să fie mai mic decât numărul de rotații ale motorului). Astăzi, după aproape un secol și jumătate, transmisia cu o singură viteză a revenit în industria automobilelor din industria vehiculelor electrice. Iar punctul aici este în însăși natura motorului electric - spre deosebire de benzină și motorină, acesta poate funcționa în aproape orice interval de viteză, inclusiv o rotație pe secundă, de exemplu. Dacă ați reușit să conduceți un Tesla Model S, probabil că v-ați dat seama că o mașină poate accelera la viteză fulgerătoare la aproape orice viteză și aproape niciodată nu are nevoie de mai mult de o treaptă de viteză.

Cu toate acestea, un număr de producători de vehicule electrice își furnizează creațiile cu cutii de viteze.

Transmisie semi-automată

Transmisia semi-automată este un sistem foarte avansat care folosește ambreiajul vechi bun pentru a efectua schimbări directe de treaptă în locul convertorului de cuplu într-o automată clasică. Spre deosebire de o transmisie manuală, ambreiajul este controlat de un computer. Nu numai că acest lucru face schimbările de viteză mult mai rapide decât cu o transmisie manuală, dar, de asemenea, facilitează conducerea și blochează mașina, împiedicându-l să ruleze atunci când mașina este parcată. La fel ca în cazul tiptronicului, transmisia semiautomatică poate fi comutată în modul de schimbare a vitezei complet manuală, la cererea șoferului. Cele două tipuri de transmisii semi-automate cele mai comune sunt transmisia cu ambreiaj deja descrisă și transmisia electrohidraulică ( cutie de viteze secvențială).

Cutie de viteze IVT

IVT este în esență un tip specific de CVT (variator), dar diferă de acesta din urmă prin faptul că include nu numai un număr infinit de rapoarte de transmisie, ci și rapoarte maxime „infinit”. IVT se referă la un tip de variator care poate include un raport de transmisie „raport zero”, în care arborele de intrare se poate roti fără nici o rotație a arborelui de ieșire (când mașina este staționară și motorul său funcționează), rămânând închis transfer. Desigur, raportul de transmisie în acest caz nu este „infinit”, ci este „nedefinit”.

Ce tipuri de cutii de viteze există și în ce fel sunt diferite? Video

Mașinile cu transmisie manuală, care este prescurtată ca transmisie manuală, au constituit până de curând o majoritate absolută printre alte vehicule cu diverse.

Mai mult, o cutie mecanică (manuală) și astăzi rămâne un dispozitiv destul de comun pentru schimbarea și transmiterea cuplului motorului. În continuare, vom vorbi despre modul în care „mecanica” este aranjată și funcționează, cum arată schema de puncte de control de acest tip și, de asemenea, ce avantaje și dezavantaje are această soluție.

Citiți în acest articol

Schema și caracteristicile transmisiei mecanice

Să începem cu faptul că acest tip de cutie de viteze se numește mecanică datorită faptului că o astfel de unitate implică schimbarea manuală a vitezei. Cu alte cuvinte, la mașinile cu transmisie manuală, șoferul însuși schimbă vitezele.

Să mergem mai departe. Caseta „mecanică” este treptată, adică cuplul este schimbat în trepte. Mulți pasionați de mașini știu că cutia de viteze are de fapt angrenaje și arbori, dar nu toată lumea înțelege cum funcționează unitatea.

Deci, o treaptă (cunoscută și ca transmisie) este o pereche de trepte de viteză (transmisie și tracțiune antrenată) care interacționează între ele. Fiecare astfel de etapă oferă rotație cu una sau alta viteză unghiulară, adică are propriul raport de transmisie.

Raportul de transmisie trebuie înțeles ca raportul dintre numărul de dinți ai angrenajului antrenat și numărul de dinți de pe angrenajul de antrenare. În acest caz, diferitele trepte ale cutiei de viteze primesc rapoarte de transmisie diferite. Cea mai mică treaptă de viteză (treaptă de viteză redusă) are cel mai mare raport de transmisie, iar cea mai înaltă treaptă de viteză (treapta de viteză înaltă) are cel mai mic raport de transmisie.

Devine clar că numărul de trepte este egal cu numărul de trepte de viteză pe o anumită cutie (cutie de viteze cu patru trepte, cutie de viteze cu cinci trepte etc.) Rețineți că majoritatea covârșitoare a mașinilor au acum o cutie de viteze cu cinci trepte, mai rar există transmisii manuale cu 6 sau mai multe trepte și destul de frecvente anterior, transmisiile manuale cu 4 trepte s-au retras treptat în fundal.

Dispozitiv de transmisie mecanică

Deci, deși pot exista multe modele ale unei astfel de cutii cu anumite caracteristici, în etapa inițială, se pot distinge două tipuri principale:

• cutii de viteze cu trei arbori;
• cutii cu două arbori;

La autovehiculele cu tracțiune spate, este de obicei instalată o transmisie manuală cu trei arbori, în timp ce o mașină cu două arbori este instalată pe autovehiculele cu tracțiune față. În același timp, dispozitivul de transmisii mecanice atât de primul, cât și de al doilea tip poate diferi semnificativ.

Să începem cu o transmisie manuală cu trei arbori. O astfel de cutie constă din:

• arborele de antrenare, care se mai numește primar;
• cutie de viteze cu arbore intermediar;
• arbore antrenat (secundar);

Arborii sunt echipați cu roți dințate cu sincronizatoare. De asemenea, un mecanism de schimbare a vitezelor este inclus în cutia de viteze. Aceste componente sunt amplasate în carcasa cutiei de viteze, numită și carcasa cutiei de viteze.

Sarcina arborelui de antrenare este de a crea o conexiune de ambreiaj. Arborele de antrenare are fante pentru discul ambreiajului antrenat. În ceea ce privește cuplul, cuplul specificat de la arborele de antrenare este transmis prin angrenaj, care se află în angrenaj rigid cu acesta.

Afectând lucrarea arborelui intermediar, acest arbore este situat paralel cu arborele de intrare al cutiei de viteze, pe acesta este instalat un grup de angrenaje, care se află în plasă rigidă. La rândul său, arborele antrenat este montat pe aceeași axă cu arborele motor.

Această instalație este realizată cu un lagăr de capăt pe arborele de acționare. Acest rulment conține arborele antrenat. Grupul de roți dințate (blocul de roți dințate) de pe arborele antrenat nu are un angajament rigid cu arborele în sine și, prin urmare, se rotește liber pe el. În acest caz, grupul de roți dințate ale arborelui intermediar, arborele antrenat și angrenajul arborelui motor sunt în plasă constantă.

Sincronizatoarele (cuplajele sincronizatorului) sunt instalate între angrenajele arborelui antrenat. Sarcina lor este de a alinia viteza unghiulară a angrenajelor arborelui antrenat cu viteza unghiulară a arborelui însuși prin intermediul forței de frecare.

Sincronizatoarele sunt cuplate rigid cu arborele antrenat și au, de asemenea, capacitatea de a se deplasa de-a lungul arborelui în direcție longitudinală datorită conexiunii spline. Cutiile de viteze moderne au cuplaje sincronizatoare la toate treptele.

Dacă luăm în considerare mecanismul de schimbare a treptelor de viteză pe cutii de viteze cu trei arbori, acest mecanism este adesea instalat pe corpul unității. Designul include pârghii de control, glisoare și furci.

Corpul cutiei (carterul) este realizat din aliaje de aluminiu sau magneziu, este necesar pentru instalarea arborilor cu roți dințate și mecanisme, precum și o serie de alte părți. Carcasa cutiei de viteze conține și ulei de transmisie (ulei cutie de viteze).

• Pentru a înțelege cum funcționează o transmisie mecanică (manuală) cu trei arbori, să aruncăm o privire aproximativă asupra modului în care funcționează. Când pârghia de viteze este în poziția neutră, nu se transmite cuplul motorului la roțile motoare ale vehiculului.

După ce șoferul mută maneta, furca va deplasa ambreiajul sincronizatorului unei anumite trepte de viteză. Apoi sincronizatorul va egaliza viteza unghiulară a angrenajului dorit și a arborelui condus. Apoi, angrenajul inelului ambreiajului va fi plasat cu un inel de pinion similar, care va asigura pinionul este blocat pe arborele antrenat.

De asemenea, adăugăm că marșarierul mașinii este asigurat de marșarierul cutiei de viteze. În acest caz, treapta de mers înapoi, montată pe o axă separată, permite inversarea sensului de rotație.

Transmisie mecanică cu doi arbori: dispozitiv și principiu de funcționare

După ce ne-am ocupat de ce constă cutia de viteze cu trei arbori, să trecem la cutia de viteze cu doi arbori. Acest tip de cutie de viteze are două arbori în dispozitivul său: primar și secundar. Arborele de intrare este arborele de antrenare, arborele antrenat secundar. Angrenajele și sincronizatoarele sunt fixate pe arbori. Tot în carter se află treapta principală și diferențialul.

Arborele de acționare este responsabil pentru conexiunea cu ambreiajul; există, de asemenea, un bloc de angrenaje pe arbore în legătură rigidă cu arborele. Arborele antrenat este paralel cu arborele motor, în timp ce angrenajele arborelui antrenat sunt în plasă constantă cu angrenajele arborelui motor și, de asemenea, se rotesc liber pe arborele însuși.

De asemenea, angrenajul de antrenare al angrenajului principal este fixat rigid pe arborele antrenat, iar cuplajele sincronizatorului sunt situate între angrenajele arborelui antrenat. Adăugăm, pentru a reduce dimensiunea cutiei de viteze, precum și pentru a crește numărul de trepte de viteză, în cutii moderne, în locul unui arbore antrenat, pot fi instalate adesea 2 sau chiar 3 arbori.

Pe fiecare astfel de arbore, o roată dințată a transmisiei principale este fixată rigid, în timp ce o astfel de roată dințată are un angajament rigid cu angrenajul condus. Se pare că designul implementează de fapt 3 trepte de viteză principale.

Angrenajul principal în sine, precum și diferențialul din dispozitivul cutiei de viteze, transmit cuplul de la arborele secundar la roțile motoare. În același timp, diferențialul poate asigura, de asemenea, o astfel de rotație a roților atunci când roțile motoare se rotesc la viteze unghiulare diferite.

În ceea ce privește mecanismul de schimbare a vitezelor, pe cutiile de viteze cu doi arbori este plasat separat, adică în afara corpului. Cutia este conectată la mecanismul de comutare cu cabluri sau tije speciale. Conexiunea cu cabluri este mai frecventă.

Mecanismul de schimbare al cutiei cu 2 arbori în sine are o pârghie care este conectată prin cabluri la pârghia de selecție și la pârghia de selecție a treptelor de viteză. Aceste pârghii sunt conectate la tija de schimbare centrală, care are și furci.

• Dacă vorbim despre principiul funcționării unei transmisii manuale cu doi arbori, acesta este similar cu principiul unei cutii de viteze cu trei arbori. Diferențele constau în modul în care funcționează mecanismul de schimbare a vitezei. Pe scurt, pârghia poate efectua atât mișcări longitudinale cât și transversale în raport cu axa vehiculului. În timpul mișcării laterale, are loc o selecție a angrenajului, deoarece forța este aplicată cablului selectorului de viteze, care acționează asupra manetei selectorului de viteze.

Mai mult, pârghia se deplasează longitudinal, iar forța se îndreaptă deja către cablul schimbătorului de viteze. Pârghia corespunzătoare mișcă orizontal tija cu furci, furca de pe tija deplasează sincronizatorul, ceea ce duce la blocarea angrenajului arborelui condus.

În cele din urmă, observăm că cutiile de viteze mecanice de diferite tipuri au și dispozitive de blocare suplimentare care împiedică includerea a două trepte de viteză în același timp sau o oprire neașteptată a treptelor de viteză.

Citește și

Strângerea ambreiajului înainte de pornirea motorului: când trebuie stors ambreiajul și în ce cazuri nu este recomandat să o faceți. Sfaturi și sfaturi utile.