Dispozitiv de transmisie automată. Transmisia manuală: dispozitiv, tipuri, caracteristici Dispozitiv cu transmisie manuală și principiu de funcționare

Transmisie manuală, ea Transmisie manuală, uneori, în cercurile mecanicii auto, poate fi auzit ca „cutie” sau „korobas” – este un dispozitiv alcătuit dintr-un set de angrenaje care se îmbină între ele în diferite variații, formând transmisii cu rapoarte de transmisie diferite.

Fiecare treaptă de viteză este proiectată pentru o anumită viteză și sarcină pe motor, utilizarea lor alternativă vă permite să utilizați motorul cât mai eficient posibil cu risc minim de suprasarcină. Cu cât o mașină are mai multe trepte, cu atât mai bună este adaptabilitatea acesteia la diferite condiții de condus.

Dispozitiv cutie de viteze

Dispozitivul și principiul de funcționare al cutiei de viteze

Cutia mecanică este dispusă astfel:

În partea de jos a cutiei se află carterul (structural, aceasta este carcasa cutiei de viteze);
În interiorul arborilor cu roți dințate - arbori primari, secundari și intermediari;
De asemenea, în transmisia manuală există un arbore suplimentar și o treaptă de marșarier;
Sincronizatoare;
Deasupra cutiei se afla un mecanism de schimbare a vitezelor () cu dispozitive de blocare si blocare;
Levierul schimbătorului de viteze este afișat în cabină.

Carterîn loc cu întregul corp conține toate unitățile și părțile principale. Carterul este umplut pe jumătate cu ulei de viteze, care este necesar pentru lubrifierea mecanismului intern. Deoarece în timpul funcționării, angrenajele cutiei de viteze sunt supuse unor sarcini mari și trebuie lubrifiate pentru a elimina frecarea și a răci piesele.

Arborii rotiți în rulmenți care sunt presați în carter. Arborele cutiei de viteze au seturi mari de angrenaje cu un număr diferit de dinți.

Sincronizatoare sunt necesare pentru comutarea lin și silentioasă a vitezelor prin egalizarea vitezelor unghiulare ale vitezelor.

Mecanism de schimbare a vitezelor conceput pentru schimbarea vitezelor și controlul acestuia din habitaclu cu ajutorul unei pârghii. Dispozitivul de blocare, in acelasi timp, nu permite pornirea a doua trepte in acelasi timp, iar dispozitivul de blocare impiedica transmisia de la oprirea spontana.

Deoarece raportul de transmisie este determinat prin raportul dintre numărul de dinți ai angrenajelor care sunt în interacțiune. Toate transmisiile manuale sunt împărțite în tipuri în funcție de numărul de pași. Există cutii cu 4, 5 și 6 viteze. Pe lângă pași, transmisiile manuale sunt, de asemenea, împărțite în tipuri în funcție de numărul de arbori.

Tipuri și design de transmisie manuală

Cutie transmisie manuala poate fi realizat conform unuia dintre cele două concepte comune: cu trei arbori sau cu doi arbori... Cutiile de primul tip sunt instalate în principal pe mașinile cu tracțiune spate, iar cele doua sunt utilizate pe mașinile cu motor spate și cu tracțiune față. Diagrama casetei fiecare tip de unelte are propriile sale diferențe fundamentale, așa că ar trebui luate în considerare separat.

Schema transmisiei mecanice.

Cutie de viteze cu trei arbori

Diagrama cutiei de viteze de acest tip presupune prezența a trei arbori, numiti antrenat, intermediar și principal. Arborele de antrenare este conectat la ambreiaj prin caneluri. Arbore intermediar paralel. Momentul îi este transmis printr-un angrenaj fixat rigid.

Arborele antrenat cu un număr de viteze se rotește independent de cel condus. Roțile dințate ale acestui arbore nu sunt atașate rigid. Între ele sunt instalate cuplaje sincronizatoare fixate rigid, care pot aluneca doar longitudinal de-a lungul arborelui.

Funcționarea transmisiei mecanice

În orice transmisie manuală modernă, toți cei trei arbori sunt în contact constant prin intermediul angrenajelor. Când treapta neutră este cuplată, arborele antrenat nu este fixat de nimic, rotindu-se liber. Includerea transmisiei duce la o mișcare longitudinală a sincronizatorului la andocare cu angrenajul, ceea ce asigură o legătură rigidă a arborelui antrenat și a întregii cutii de viteze cu motorul. Acest lucru permite ca cuplul selectat să fie transferat direct pe roți. Un arbore separat cu propria sa treaptă de viteză este utilizat pentru a cupla marșarierul.

De regulă, cu trei arbori mecanica cutiei de viteze are roți dințate elicoidale, ceea ce le garantează rezistența, zgomotul și rezistența la uzură.

Cutie de viteze cu dublu arbore

Aici, pe arborele de antrenare conectat la ambreiaj, se află angrenaje staționare față de acesta. Principala diferență față de designul anterior este absența unui arbore intermediar, deoarece aici arborele antrenat merge imediat paralel cu cel conducător, echipat de asemenea cu roți dințate mobile în contact constant cu elementele arborelui de antrenare.

Principiul de funcționare aici este același ca în cutiile cu 3 arbori, cu excepția absenței unei transmisii directe. Astfel de cutii se disting printr-o mai mare fiabilitate și durabilitate, cu o eficiență bună, dar mai puțină variabilitate a rapoartelor de transmisie, ceea ce se datorează faptului că o cutie mecanică cu 2 arbori este utilizată exclusiv în autoturismele.

Avantaje și dezavantaje

Cutie mecanica nu este singurul, ci cel mai comun tip de cutie de viteze. Are atât avantaje evidente, cât și dezavantaje evidente, care sunt totuși mult mai puține.

Repararea cutiei de viteze este o procedură destul de complicată și trebuie încredințată doar unui specialist.

Deci, avantajele transmisiei manuale pot fi numite:

cost și greutate minime;
dinamică bună de accelerație;
simplitatea și claritatea designului;
fiabilitate;
cost redus de întreținere.

Mecanic viteza de transmisie conectează rigid unitatea de putere la perechea de propulsie, ceea ce permite o eficiență maximă a condusului pe gheață și în teren. În plus, transmisia manuală poate fi decuplată complet de motor, ceea ce permite pornirea vehiculului cu o forță externă (remorcare, împingere) fără restricții.

Dar acest sistem are și anumite dezavantaje, printre care:

nevoia de a schimba constant vitezele, ceea ce este obositor atunci când conduceți o perioadă lungă de timp;
dezvoltarea continuă a abilităților pentru schimbarea corectă a vitezelor;
doar o schimbare treptată a raporturilor de viteză;
resursă de adeziune relativ scăzută.

Din aceste motive astăzi mecanic cutie este principalul, dar nu singurul sistem de schimbare a vitezelor cerut.

Defecțiuni obișnuite ale transmisiei manuale

O transmisie manuală poate fi foarte diversă, fiind un sistem complex cu un număr mare de piese mobile. Cel mai adesea, cutia eșuează din cauza:

Pentru a extinde linia de serviciu, pe lângă modul de conducere blând, este recomandat schimbați uleiul în timp util.

uzura anumitor unitati;
o lipsă stabilă de ulei în cutie;
slăbirea prinderii elementelor cutiei.

Motivele acestor defecțiuni pot fi următorii factori:

funcționare necorespunzătoare;
mecanisme de calitate proastă;
uzură naturală;
reparație de proastă calitate sau lipsă.

Aproape întotdeauna, o transmisie manuală defectuoasă este determinată de anumite semne externe. De exemplu, zgomotul în poziția neutră a cutiei de viteze indică uzura rulmentului de pe arborele de antrenare sau pur și simplu o lipsă de ulei în cutia de viteze. Dacă se aud zgomote la schimbarea vitezelor, ar putea fi un semn al ambreiajelor sincronizatoare uzate sau probleme cu decuplarea ambreiajului.

Dificultatea la schimbarea vitezelor indică uzura probabilă a părților de legătură sau în mișcare ale cutiei.

Aceleași probleme pot duce la oprirea spontană a transmisiei.

Oricât de simplă și de fiabilă este transmisia manuală, de asemenea, eșuează periodic, mai ales cu îngrijire necorespunzătoare sau stil de condus nepotrivit și trebuie să fii pregătit pentru asta.

Cum se folosește o cutie mecanică

Operarea unei mașini cu o astfel de cutie de viteze necesită anumite abilități și abilități, așa că pentru mulți, în special pentru femei, schimbarea vitezelor la un mecanic este dificil.

Cum se schimbă vitezele

Schimbator de viteza

Primul lucru de reținut este poziția manetei schimbătorului de viteze pentru fiecare treaptă de viteză. În al doilea rând, el va învăța cum să aleagă un mod de viteză și gama de funcționare a fiecărei viteze.

Moduri de viteza:

treapta 1 15-20 km/h;
treapta a 2-a 30-40 km/h;
In treapta a 3-a 50-60 km/h;
4 până la 80 km/h;
Al 5-lea pentru viteze peste 80 km/h.

Dar cel mai bine, atunci când schimbați treptele, concentrați-vă pe turometru. Puteți trece la o viteză mai mare rotind turația motorului de 1500 - 2000 rpm motor diesel, sau dacă este benzină, atunci până la 2000 - 2500 mii.

Asigurați-vă întotdeauna că maneta schimbătorului este în poziția neutră înainte de a începe să vă mișcați. Apoi, cu piciorul stâng, strângeți ambreiajul și mutați mânerele cutiei de viteze în poziția corespunzătoare primei trepte de viteză. Pentru a porni fără să zvâcniți și să hohoteți motorul, trebuie să eliberați ușor ambreiajul și, de asemenea, să apăsați ușor pedala de accelerație. Mai departe, la atingerea pragului de viteză, trecem în treapta a doua, strângând din nou ambreiajul și eliberând pedala de accelerație, apoi repetăm totul fără probleme.

Inclusiv viteze, acestea nu pot fi sărite, ci doar comutate una câte una.

La decelerare prin apăsarea pedalei de „frână” sau la frânarea de către motor, treptele de viteză sunt reduse în același mod, doar pentru a include nu următorul jos în ordine, ci pentru a alege modul de viteză cel mai potrivit.

În ciuda faptului că cutia mecanică este o unitate de încredere, dacă nu este utilizată corect, cutia se poate defecta foarte repede. Prin urmare, se recomandă să respectați aceste sfaturi:

Schimbați treptele ușor și cu grijă, mai mult de jumătate dintre defecțiunile unei cutii mecanice sunt asociate cu defecțiunile treptelor de viteză și sincronizatoarelor prin schimbarea neglijent a vitezelor.
Urmăriți nivelul uleiului din cutie... Numărul și liniile de înlocuire sunt specificate în manualul de reparații.
Protejați carcasa cutiei de viteze... Paletul este foarte fragil și poate fi deteriorat accidental prin prinderea unui fel de obstacol, prin urmare, de regulă, protejez carterul motorului și cutia de viteze de deteriorarea mecanică cu un ecran suplimentar.

Termeni înrudiți

Necesitatea unei cutii de viteze (cutie de viteze) este cauzată de faptul: orice motor modern are o gamă de viteze relativ îngustă a arborelui cotit, în care atât cuplul, cât și puterea au valorile lor maxime pentru o anumită valoare a consumului de combustibil. În plus, orice motor nu poate fi rotit la infinit - pentru orice motor există o anumită „zonă roșie”, adică o astfel de viteză a arborelui cotit, care este pur și simplu inacceptabilă, altfel defecțiunile grave nu pot fi evitate.

Ce este o cutie de viteze?

Se obișnuiește să se numească o cutie de viteze un mecanism al cărui scop principal este de a transfera mișcarea de rotație de la arborele cotit al motorului la arborele cardanic sau la arborii axei din față (în modelele cu tracțiune spate sau, respectiv, cu tracțiune față), controlând astfel această mașină prin modificarea parametrilor. cum ar fi viteza de rotație și cuplul, precum și direcția de deplasare (înainte sau înapoi).

Desigur, nicio cutie nu este capabilă să mărească puterea motorului, dar, pe de altă parte, este capabilă să schimbe ceea ce este, pentru a se potrivi cât mai bine cu condițiile reale de funcționare, modificând pentru aceasta raportul de viteză dintre intrare și ieșire astfel încât cele mai favorabile proprietăți economice de combustibil și de viteză de tracțiune. În plus, „responsabilitățile” cutiei de viteze includ implementarea modului de ralanti al motorului și capacitatea mașinii de a se deplasa în marșarier.

Necesitatea folosirii cutiilor de viteze se datorează diferenței dintre vitezele unghiulare ale arborelui cotit și ale roților motoare, care nu permite ca roțile motoare să fie antrenate direct din arborele cotit. Astfel, arborele cotit al unui motor modern are, de regulă, o turație unghiulară în intervalul cuprins între 500 și 9000 rpm, iar turația unghiulară a roților motoare poate fi în intervalul 0 și 1800 rpm.

De aici rezultă că este imposibil să combinați unul cu celălalt în acest parametru fără a utiliza o cutie de viteze. În cele din urmă, au o gamă destul de îngustă în care au caracteristici de cuplu favorabile - de la 3000 la 7000 rpm, care nu pot fi „legate” de condițiile reale de funcționare dacă încercați să faceți fără dispozitive de tip cutie de viteze.

Cum ocolesc aceste probleme?

Cea mai ușoară modalitate este de a modifica parametri precum viteza de rotație a angrenajului condus și cuplul pe arborele acestuia, folosind roți dințate special selectate. Acum, începând mișcarea, alegerea primei trepte de viteză va însemna că am selectat o pereche de trepte cu valoarea raportului de transmisie corespunzătoare primei trepte cuplate. Deoarece rapoartele de transmisie scad de obicei odată cu creșterea numărului de viteze, în acest caz vom avea cel mai mare raport de transmisie, cea mai mică viteză de rotație a roților motoare, dar valoarea maximă posibilă a cuplului.

În timpul unei accelerații ulterioare, treptele următoare sunt pornite una după alta, ceea ce face ca viteza roții crește, dar cuplul scade. Chiar și această scurtă descriere arată că cutia de viteze îndeplinește funcții importante, fără de care nu s-ar vorbi de nicio conducere. Deci, cutia de viteze, în esență, este o cutie de viteze în mai multe etape, cu ajutorul căreia este posibilă transformarea mișcării de rotație a arborelui cotit în mișcarea de translație a vehiculului.

Raportul de transmisie - ce fel de fiară?

Acest concept denotă raportul dintre vitezele de rotație a două angrenaje care interacționează. Cu alte cuvinte, raportul dintre numărul de dinți ai angrenajului condus și condus este raportul de transmisie. Diferite trepte de viteză necesită în mod natural rapoarte de transmisie diferite - cel mai mare raport de transmisie este aplicat în treapta cea mai inferioară (prima) și cea mai inferioară treaptă este aplicată în treapta cea mai înaltă. Transmisia „directă” corespunde unui raport de transmisie egal cu 1. La selectarea rapoartelor de transmisie, acestea tind să fie alese astfel încât să nu fie întregi.

Se poate da un exemplu: avem două roți dințate conectate între ele, pe fiecare dintre care punem un marker de-a lungul semnului - unul față de celălalt. Dacă o anumită pereche de viteze are un raport de transmisie egal, de exemplu, cu doi, atunci aceasta înseamnă că exact două rotații de la începutul rotației, semnele de pe roți dințate vor coincide din nou. Și la fiecare două rotații această imagine se va repeta - aceeași pereche de dinți va coincide, adică această pereche este încărcată mai mult decât altele și din acest motiv se va rupe sau se va uza mult mai repede. Din acest motiv, selectarea rapoartelor de transmisie este o operație destul de importantă, iar valorile acestora sunt alese ca fiind fracționate.

Dispozitiv cutie mecanică

Diagrama unei cutii de viteze cu tracțiune spate cu trei arbori

Dispozitivul unei cutii de viteze mecanice cu trei arbori (vom menționa diferențele dintre versiunea cu doi arbori mai jos) prevede amplasarea a trei arbori în carterul cutiei de viteze - primar, secundar și intermediar. Arborele de intrare (sau arborele de antrenare), datorită mecanismului de ambreiaj, se poate împerechea cu acesta și se poate roti cu acesta. Arborele de ieșire (sau antrenat) este conectat permanent la arborele elicei. Rotația arborelui primar folosind arborele intermediar poate fi transferată la secundar.

Arborele primar și secundar sunt amplasați în serie, iar arborele secundar este susținut de un lagăr presat în tija arborelui primar. Astfel, acești doi arbori nu au o legătură rigidă unul cu celălalt, iar rotația lor are loc independent. Arborele intermediar este montat paralel cu arborii denumiti.

Toți arborii sunt echipați cu roți dințate. Arborele de intrare poartă un angrenaj de antrenare care rotește arborele intermediar. Acesta din urmă poartă un bloc de roți dințate, conectat rigid la el și adesea executat cu el în ansamblu. Arborele secundar poartă angrenaje antrenate - aceste roți dințate au capacitatea de a se deplasa de-a lungul canelurilor de-a lungul arborelui.

Pe ultimul arbore sunt și cuplaje care includ anumite roți dințate. În funcție de numărul de ambreiaje ale cutiei de viteze, există două sensuri, trei căi etc. O cutie de viteze modernă cu patru sensuri, de exemplu, poate avea 6 sau 7 trepte directe plus marșarier.

Într-o cutie manuală, trecerea de la o treaptă la alta este efectuată de șofer folosind o pârghie specială situată în interiorul habitaclului. Pentru a evita includerea a două angrenaje în același timp (prevăzută cu spargerea cutiei), în ea este instalată o încuietoare specială, iar pentru a evita decuplarea spontană a angrenajelor, există un mecanism special de blocare.

Principii de funcționare

Să presupunem că arborele cotit se rotește la 1000 rpm și mecanismul de ambreiaj primește cuplul corespunzător pe arborele de intrare al cutiei de viteze. Dacă porniți acum prima treaptă de viteză, atunci angrenajul fixat rigid pe acest arbore se va îmbina cu o altă treaptă de viteză, care este mai mare ca dimensiune și are de patru ori, de exemplu, mai mulți dinți.

În consecință, arborele pe care este montată a doua viteză se va roti cu o viteză de patru ori mai mică decât viteza arborelui cotit, adică 250 rpm. Viteza de rotație a scăzut de patru ori în funcție de raportul dintre dinții angrenajului, iar cuplul va crește de același număr de ori pe a doua treaptă de viteză.

Utilizarea diferitelor rapoarte de transmisie ale perechilor de viteze vă permite să primiți cupluri diferite de la motor și să transferați mai departe roțile motrice ale mașinii. Cu alte cuvinte, rotația arborelui cotit al motorului de 1000 rpm poate fi convertită, cu selectarea treptelor de viteză corespunzătoare, în rotația roților motrice ale mașinii la o viteză de, de exemplu, 333 sau 250 rpm etc.

Treapta marşarier

Realizarea posibilității de deplasare a mașinii în marșarier este asigurată de prezența în cutia de viteze a mecanismului corespunzător, constând dintr-un arbore suplimentar și o treaptă de marșarier montată pe acesta. Dacă alegeți marșarier, atunci acest angrenaj va fi inclus suplimentar între arborii secundar și intermediar, datorită căruia arborele secundar al cutiei de viteze se va roti în sens opus, față de sensul obișnuit, din cauza unui număr impar de angrenaje închirate cu fiecare.

Clasificări ale cutiilor manuale moderne

După numărul de viteze

Toate cutiile sunt împărțite în mod convențional în tipuri, în funcție de numărul de viteze pe care le implementează. Există cutii cu 4, 5, 6 și chiar 7 viteze. Creșterea numărului de viteze se bazează pe nevoia de a transfera cuplul în cea mai eficientă gamă. Deci, dacă motorul are cea mai mare valoare a cuplului la turații relativ scăzute, atunci nu are sens să-l accelerezi la turații mai mari - puterea pe care o dezvoltă va scădea doar odată cu creșterea turației. In astfel de situatii, o solutie mult mai eficienta ar fi folosirea unei cutii corespunzatoare;

După numărul de arbori

Cutiile de viteze vin în 3 și 2 arbori în funcție de câți arbori conțin. Cutiile de viteze cu 3 arbori (descrise mai sus) sunt echipate atât cu vehicule cu tracțiune față, cât și cu tracțiune spate, iar cutiile de viteze cu 2 arbori sunt echipate în principal cu mașini cu tracțiune față. Cutia cu 2 arbori, după cum sugerează și numele, conține doar doi arbori, deși în general dispunerea și funcționarea lor sunt similare cutiei cu 3 arbori. Diferențele constau în aranjarea arborilor unul față de celălalt - este paralel într-o cutie cu 2 arbori. A doua diferență constă în schema de creare a angrenajelor - într-o cutie de viteze cu 3 arbori, o treaptă este realizată de două perechi de viteze, iar într-o cutie de viteze cu 2 arbori, o singură pereche. Cutiile cu 2 arbori nu au transmisie directă, dar pot avea nu unul, ci mai mulți arbori antrenați deodată.

Avantajele cutiilor mecanice:

costul și greutatea „mecanicilor” sunt relativ mai mici decât aceiași parametri pentru alte tipuri de cutii;
Eficiența „mecanicii” este mai mare decât cea a altor tipuri de cutii;
datorită fiabilității sale ridicate, „mecanicii” au o durată de viață lungă;
o transmisie manuală oferă o gamă largă de stiluri de condus în diferite condiții de funcționare ale mașinii, de exemplu, off-road, noroi, gheață;
o mașină cu „mecanică”, dacă este necesar, poate fi tractată oriunde fără teama de consecințe neplăcute din cutie;
prezența cutiei manuale oferă posibilitatea de a porni mașina de la „împingător” și permite deconectarea transmisiei de la motor.

Dezavantajele cutiilor mecanice:

în condiții de condus lung în oraș sau în ambuteiaje, obosește mult mai mult șoferul;
are nevoie ca șoferul să aibă anumite abilități de conducere, cum ar fi o tranziție lină între trepte de viteză;
un timp relativ lung pentru schimbarea vitezelor, deoarece trebuie să deconecteze temporar cutia de la motor (decuplarea ambreiajului);
resursă relativ mică a mecanismului de ambreiaj.

Noi evoluții în lumea cutiilor de viteze

Varietatea actuală de cutii de viteze nu este un recipient de metal înghețat, ci absorbind tot ce este nou - lumea cutiilor de viteze. Cu toate acestea, cutiile obișnuite, care au apărut simultan cu apariția mașinii, au cele mai scăzute rate de dezvoltare, iar cele robotizate - cele mai mari, în timp ce acestea din urmă nu mai sunt cutii obișnuite modernizate, îndepărtându-se mai mult de ele - control deplin al electronicii și afectează, iar proiectarea lor este deja în curs de desfășurare prin propria tehnologie specială. Adică aceste cutii, de fapt, se îndepărtează din ce în ce mai mult de mecanica care le-a dat naștere.

Acest lucru se poate vedea din rezultate - cele mai bune cutii de viteze robotizate Ferrari oferă schimbări de viteză în cel mult 60 ms, iar cutiile de viteze DSG (Volkswagen) sunt capabile să cupleze treptele individuale în 8 ms! Datorită acestui fapt, Volkswagen Golf, de exemplu, echipat cu o cutie de viteze cu 7 trepte de acest tip, este cu aproximativ 20% mai economic decât aceeași mașină, dar echipat cu „mecanici” tradiționale.

În ultimii ani, caracteristicile sistemelor de lubrifiere s-au îmbunătățit dramatic - în prezent, cutiile de viteze sunt adesea echipate cu un sistem de lubrifiere sub presiune și, uneori, sunt combinate și cu motorul. Această soluție face posibilă creșterea dramatică a resursei cutiei de viteze în raport cu sistemul obișnuit de lubrifiere datorită uleiului prezent în carterul motorului, precum și asigurarea răcirii necesare a cutiei de viteze datorită circulației constante a uleiului. Astăzi există deja un număr destul de mare de transmisii manuale, dar folosesc ulei ATF pentru lubrifierea lor, adică ulei pentru.

În concluzie, merită să spunem că tendința timpului nostru este aceea că dispozitivul unei transmisii manuale devine din ce în ce mai complicat în căutarea dinamicii, vitezei, eficienței ... Este greu de spus ce va fi în viitor , probabil că nimeni nu va spune.

Autoleek

Astăzi ne vom uita la structura unei transmisii manuale, laturile sale pozitive și negative, precum și cele mai frecvente defecțiuni. În ciuda unei selecții foarte largi de mașini echipate cu transmisie automată, vehiculele cu transmisie manuală sunt încă relevante. Acest lucru se datorează faptului că fiabilitatea și rezerva de resurse a mecanicilor este semnificativ mai mare decât cea a omologilor automate.În plus, mașinile cu mecanică sunt mult mai agile, iar controlul lor necesită mai multă activitate din partea șoferului în timpul conducerii.

În fotografie - mânerul unei cutii de viteze cu 7 trepte

Transmisia este concepută pentru a modifica frecvența cuplului transmis de motorul cu ardere internă. Într-o unitate manuală, șoferul însuși decide ce raport de transmisie trebuie pornit într-o anumită situație.

Mașinile moderne de pasageri sunt de obicei echipate cu transmisii cu cinci viteze: patru de bază și una overdrive. Aceasta este poate cea mai bună opțiune pentru majoritatea șoferilor. Astfel de modele includ vehicule autohtone și multe vehicule importate, cum ar fi. Cu toate acestea, există modele cu un număr mare de pași. Transmisiile manuale cu șase sau șapte trepte de viteză au de obicei cinci trepte de bază și două sau o supramulțumire.

Overdrive, sau overdrive, are un raport de transmisie mai mic de unu. Cu alte cuvinte, atunci când overdrive-ul este cuplat, arborele antrenat se rotește mai repede decât arborele de antrenare.

Vehiculele mai scumpe sunt echipate cu manuale cu șase sau șapte viteze. De exemplu, o cutie de viteze sau are șase poziții de viteză, iar cea mai recentă generație Porsche 911 este echipată cu o cutie de viteze manuală cu șapte trepte.

Este de remarcat faptul că modelele deja bugetare, de exemplu, Kia Rio sau Hyundai Solaris din 2016-2017, sunt echipate cu o cutie de viteze cu 6 trepte.

Beneficiile unei transmisii cu șase trepte

Desigur, o cutie de viteze cu șase sau șapte trepte se compară favorabil cu unitățile cu cinci trepte. În primul rând, este de remarcat faptul că procesul de comutare epuizează mult mai puțin resursa ICE, deoarece trecerea de la un mod de viteză la altul este mai lină. În plus, consumul de combustibil la o transmisie manuală cu șase trepte este puțin mai mic, mai ales în ciclul de conducere extraurban. Dinamica accelerației este mult mai mare datorită transmisiilor scurte.

Fiecare mașină modernă echipată cu o cutie de viteze manuală cu șase trepte are echipament electronic care anunță șoferul despre necesitatea schimbării. Este și cazul mașinilor cu cutie de viteze cu cinci trepte, dar nu întotdeauna.

Dispozitiv cutie de viteze mecanică

Transmisia mașinii este o cutie de viteze în mai multe etape, al cărei principiu este cuplarea alternativă a perechilor de viteze individuale.

Ambreiaj

Schimbarea lină de la o treaptă de viteză la alta în mecanică se datorează prezenței unei unități de ambreiaj. Vă permite să întrerupeți legătura dintre transmisie și unitatea de putere în timpul schimbului. Mecanismul său este o legătură intermediară între motorul mașinii și cutia de viteze. Pe lângă faptul că asigură o schimbare lină, ansamblul ambreiaj reduce vibrațiile transmise de motorul cu ardere internă.

Ambreiajul este împărțit în trei tipuri: cu frecare, hidraulic și electromagnetic.

Tipul de frecare este cel mai popular și poate fi un singur disc, dublu disc, multi-disc.

Vehiculele de astăzi sunt de obicei echipate cu modele cu un singur disc.

Principiul de funcționare al nodului este destul de simplu. Volanul, montat pe arborele cotit al motorului, acționează ca un disc de antrenare. Discul de ambreiaj este apăsat împotriva acestuia cu ajutorul unei plăci de presiune, iar apăsarea ambreiajului slăbește această conexiune. Arcul cu diafragmă asigură o compresie optimă a discului antrenat cu volanta.

Placa de presiune cu diafragma este o structură dintr-o singură bucată - coșul de ambreiaj. Există atât coșuri de împingere, cât și de tragere, dar primul tip este cel mai comun.

Cu ajutorul canelurilor, discul antrenat este conectat la axa primară a transmisiei manuale. Angajarea lină a angrenajului se datorează arcurilor amortizoarelor situate pe butucul discului. În plus, slave este echipat cu garnituri de frecare care sunt capabile să reziste la temperaturi ridicate pentru o perioadă scurtă de timp, atunci când ambreiajul este cuplat.

Schimbator de viteza

În fiecare cutie de viteze, arborii sunt amplasați în paralel, pe care sunt amplasate roțile dințate. Există transmisii cu trei și doi arbori. Arborii se numesc master (primar), antrenat (secundar), există și un arbore intermediar de tipul cu trei arbori.

Tip cu trei arbori

Arborele de intrare este primit de la motorul cu ardere internă, iar din axa acestuia, prin angrenare rigidă cu angrenajul arborelui de antrenare, rotația este transmisă arborelui intermediar. Axele secundare și primare sunt în același plan și sunt unite între ele printr-un rulment. Din acest motiv, rotirea lor are loc fie complet independent, fie printr-un arbore intermediar. Roțile dințate de pe arborele secundar nu sunt fixate rigid și sunt delimitate de sincronizatoare care stau strâns pe arbore, dar pot merge de-a lungul axei acestuia folosind caneluri. Fața de capăt a sincronizatorului are jante dintate care îi permit să se îmbine cu jante similare de pe roata dințată.

În poziția neutră, roțile se rotesc pe arbore fără piedici, iar sincronizatoarele sunt deschise. Când treapta de viteză este cuplată, furca deplasează ambreiajul și îl cuplează cu o treaptă specifică.

De pe axa secundară, rotația este transferată către sau în vehiculele cu tracțiune față. Pentru a cupla marșarierul, în cutia de viteze este instalată o roată intermediară, care inversează rotația de la axa intermediară.

Unitățile cu trei axe sunt cele mai populare și sunt instalate în aproape orice mașină modernă.

Tip cu dublu arbore

Arborele de intrare al unei unități biaxiale are multe roți dințate, nu doar una. Deoarece nu există o axă intermediară, locul acesteia este luat de una condusă cu cuplaje sincronizatoare și roți dințate instalate pe ea. În general, diferența constă în prezența unei singure perechi de angrenaje între osii pentru fiecare etapă, și nu a două.

Schimbarea se face într-un mod similar - furca, controlată de butonul de schimbare cu tija, schimbă ambreiajul de-a lungul arborelui de ieșire în poziția corespunzătoare.

Tipul cu doi arbori se caracterizează prin randament ridicat, dar este limitat în creșterea raportului de transmisie, motiv pentru care acest tip de design este utilizat extrem de rar. Datorită posibilității de a combina cutia de viteze, unitatea de ambreiaj și motorul cu ardere internă în sine într-o singură unitate, aproape toate mașinile mici sunt echipate cu acest tip de transmisie. Un exemplu de utilizare a mecanicii cu două osii într-o mașină cu o unitate de putere montată în față este Citroen C3.

Important de reținut!

Datorită faptului că treapta intermediară, care asigură rotația inversă a arborelui de ieșire pentru marșarier, nu are un sincronizator, treapta de marșarier trebuie cuplată numai după ce vehiculul s-a oprit complet. În caz contrar, cutia de viteze va eșua după o astfel de comutare.

Ambreiaj sincronizator

Fiecare transmisie modernă are ambreiaje de sincronizare. Prezența lor este importantă pentru a simplifica modul de comutare. Fără sincronizare pentru schimbare, ar trebui să faci o apăsare dublă a ambreiajului pentru a egaliza viteza osiilor. Pe unele tipuri de echipamente speciale, unde punctul de control are un număr mare de etape, cuplajele nu sunt utilizate, deoarece acest lucru este imposibil.

Canelurile canelate sunt situate pe circumferința interioară a butucului, care permit sincronizatorului să se miște de-a lungul propriei axe. La schimbarea vitezei, furca deplasează sincronizatorul de-a lungul canelurilor, până când își unește perechea la sfârșitul unei anumite trepte. Când o treaptă este comutată, o forță semnificativă este aplicată unuia dintre inelele de blocare. În cele din urmă, inelul de blocare se întoarce până la capăt.

În fotografie - îndepărtarea manșonului de sincronizare

Deplasarea în continuare a ambreiajului de sincronizare fără schimbarea treptei este imposibilă. Când sincronizatorul se cuplează cu janta de viteză, elementele sunt fixate în siguranță.

Avantaje și dezavantaje ale mecanicii

Unitatea manuală are atât avantaje, cât și dezavantaje.

Pro:

Întreținere mai puțin costisitoare a transmisiei.

Eficiență ridicată.

Nu necesită răcire separată.

Mașinile cu transmisie manuală sunt mai puțin vorace și au o dinamică mai bună.

Simplitatea mecanicii crește semnificativ fiabilitatea unității.

Gamă mai largă de selecție a modului de conducere.

Vehiculul are voie să fie remorcat.

Minusuri:

Pornirile ușoare și schimbările de viteză necesită abilități de conducere care vin doar cu timpul.

Mică resursă a unității de ambreiaj.

În timpul călătoriilor lungi, șoferul unui vehicul cu mecanică obosește mult mai mult decât șoferul unui autoturism cu transmisie automată.

Limitarea pașilor nu vă permite să schimbați fără probleme raportul de transmisie.

Posibile probleme

În ciuda simplității designului, unitatea se poate rupe. Dacă se detectează o funcționare anormală a punctului de control, se recomandă să contactați cât mai curând un service auto. Puteți încerca să rezolvați singur problema, dar acest lucru va necesita atât instrumentele adecvate, cât și anumite abilități.

Primul lucru asupra căruia trebuie să insiste este apariția unui zgomot străin la cuplarea treptei neutre. Acest lucru se poate întâmpla dacă uleiul din cutie și-a epuizat de mult resursele sau nu este lăsat deloc. De obicei, șoferii îl schimbă extrem de rar, dar dacă transmisia nu funcționează corect, primul lucru la care trebuie să acordați atenție este starea uleiului.

De asemenea, se poate scurge din cauza stării proaste a simeringurilor și a garniturilor. În acest caz, la schimbarea uleiului, alte elemente defecte trebuie înlocuite. Cu toate acestea, rulmenții uzați, roțile dințate și alinierea greșită a axelor arborelui pot fi, de asemenea, cauza acestei defecțiuni. În acest caz, cutia trebuie demontată și rezolvată complet, înlocuind elementele structurale uzate.

Apar situații în care șoferul trebuie să depună mai mult efort decât de obicei în schimbarea vitezelor. Acest lucru se poate datora defecțiunii mecanismului de schimbare a vitezelor în sine sau unei eliberări defectuoase a ambreiajului. Cu toate acestea, este posibil ca deteriorarea pârghiei tijei să cauzeze problema. Pentru a o elimina, este necesară reglarea mecanismului de schimbare sau ambreiaj și poate fi necesară și înlocuirea elementelor deteriorate.

Unii șoferi s-au confruntat cu probleme de transmisie. Acest lucru este adesea asociat cu uzura roților dințate, furcilor, tijelor, rulmenților arborilor antrenați sau intermediari, precum și slăbirii fixării acestora. Deoarece pot exista multe motive, pentru a scăpa de o defecțiune a transmisiei manuale, este necesar să o soluționați complet cu înlocuirea tuturor elementelor structurale defecte.

Apăsarea incompletă a pedalei de ambreiaj sau mișcarea mașinii cu ambreiajul parțial apăsat este plină de spargerea pieselor unității. Are loc uzura rapidă a discului de ambreiaj, iar petalele arcului diafragmei se pot rupe pur și simplu. În plus, decuplarea inadecvată a ambreiajului la schimbarea vitezei va duce în curând la lingerea roților dințate.

De asemenea, este de menționat că vibrația puternică a transmisiei atunci când motorul cu ardere internă funcționează indică faptul că andocarea celor două unități este nesigură. Cel mai probabil, în acest caz, de vină este slăbirea legăturilor cu șuruburi; în acest caz, va fi suficient doar să le strângeți. Cu toate acestea, este posibil ca vibrațiile să fie asociate cu distrugerea suporturilor și atunci vor fi necesare reparații foarte consumatoare de timp.

Zgomotul incorect la schimbarea vitezei este cel mai frecvent asociat cu o defecțiune a ambreiajului. De vină poate fi și rulmentul arborelui secundar.

Utilizarea atentă a oricărui mecanism, garanția durabilității acestuia. Nepretenția unității mecanice atrage proprietarii de mașini. Și totuși, există câteva recomandări cu privire la utilizarea transmisiei manuale.

Primul lucru de reținut este importanța de a apăsa complet pedala de ambreiaj înainte de a schimba treptele. Acesta este poate cel mai important punct în folosirea mecanicii. De asemenea, treapta cuplată trebuie să se potrivească cu modul de conducere. În plus, merită să ne amintim că înainte de a trece la o treaptă inferioară, viteza trebuie redusă.

În ciuda faptului că, spre deosebire de o mașină automată, mecanicii pot lucra deloc fără ulei, acest lucru are un efect destul de puternic asupra stării sale generale. Se recomandă verificarea nivelului și a stării lubrifiantului după parcurgerea a 20.000 km. În ciuda faptului că majoritatea proprietarilor de mașini cu experiență nu schimbă niciodată uleiul în mecanică, acest lucru este încă complet greșit. Este indicat să-l schimbați cel puțin după fiecare 70.000 km de parcurs.

Transmisia unei mașini moderne este uneori mai complexă decât motorul. Face motorul mai flexibil și adaptează cuplul la condițiile de conducere. În ciuda apariției diverselor transmisii automate și robotizate ultra-moderne cu control electronic, transmisia manuală a fost și va fi întotdeauna generalisimo al transmisiei și cheia înțelegerii principiului de funcționare a oricărei cutii de viteze complexe.

Teoria angrenajului

În primul rând, merită să definiți conceptele de bază și scopul fiecărei viteze în cea mai simplă cutie de viteze, apoi orice design complex nu va părea matematică superioară. Toată lumea înțelege că o transmisie manuală este necesară într-o mașină pentru a schimba raportul de viteză al rotațiilor arborelui cotit al motorului cu numărul de rotații ale roților motoare în cele din urmă. Cutia de viteze este, de asemenea, utilizată pentru a schimba sensul de rotație al arborelui de ieșire.

Acum câteva numere pentru a pune totul la locul lui. Gama frecvenței de funcționare a rotațiilor motorului cu ardere internă este în intervalul de la 400 la 5-8 mii de rotații pe minut. Mai mult, cuplul maxim pe care este capabil să-l furnizeze nu este atins deloc la fiecare frecvență, ci în medie, în 3-4 mii de rotații. În alte game, motorul nu este capabil să furnizeze un cuplu ridicat.

Viteza de rotație a roții motoare a mașinii este de aproximativ 1600-1900 rpm, prin urmare, pentru a sincroniza funcționarea motorului cu roțile motoare, este nevoie de un mecanism care va regla cel mai eficient viteza de rotație a roților. la turația motorului. În practică, se dovedește invers, cu toate acestea, acest mecanism a devenit o cutie de viteze manuală cu o transmisie de cuplu în trepte.

Fundamentele designului cutiei de viteze cu trei arbori

Orice cutie de viteze tradițională cu un tip de control mecanic constă structural din următoarele elemente:

Punctul de control poate avea un design cu trei arbori sau unul cu doi arbori. Rotirea arborelui cotit este transmisă cutiei de viteze prin intermediul unui ambreiaj, care separă temporar motorul și arborele de intrare al cutiei de viteze. Arborii primari și secundari de pe structura cu două arbori sunt amplasați coaxial, dar nu sunt conectați unul cu celălalt. Rotația de la arborele primar este transmisă prin arborele intermediar, se cuplează cu secundar.

Principiul de funcționare a punctului de control

Arborele de intrare are un singur angrenaj, care este fixat rigid de acesta și transmite momentul arborelui intermediar. Arborele secundar are un întreg bloc de viteze diferite, ambele se pot roti liber și pot fi fixate rigid pe el folosind un mecanism special. La mașinile moderne, se folosesc numai articulații elicoidale, deoarece sunt mai puțin zgomotoase decât dinții drepti.

Comutarea și selectarea perechii de viteze necesare pentru transmiterea celui mai potrivit cuplu pentru condiții specifice de conducere se efectuează cu ajutorul furcilor de schimbare, acestea sunt antrenate de un mecanism de control al selectorului. Mecanismul schimbătorului de viteze se deplasează de-a lungul și în direcția laterală folosind maneta schimbătorului de viteze. Poate fi amplasat direct pe carcasa cutiei de viteze sau poate fi scos separat și fixat pe caroseria mașinii sau uneori pe coloana de direcție.

În aceste cazuri, se utilizează un design basculant al mecanismului de comutare. Întregul principiu de funcționare al cutiei de viteze se bazează numai pe angrenarea angrenajelor elicoidale, iar acestea sunt lubrifiate cu ulei de transmisie, care este turnat în carcasa cutiei de viteze.

Principiul de funcționare al unei cutii de viteze cu doi arbori este similar cu un design cu trei arbori, cu o singură diferență. Nu există un arbore intermediar în proiectare, iar arborii de intrare și de ieșire sunt amplasați în paralel. Și încă o diferență fundamentală - rotația este transmisă doar de o pereche de viteze, în timp ce într-un design cu trei arbori, rotația este transmisă folosind o a treia treaptă de viteză pe arborele intermediar. O altă diferență de design este că nu poate exista o transmisie directă într-o cutie de viteze cu doi arbori. Adică, raportul de transmisie este 1: 1.

Treapta marşarier. care rotește arborele de ieșire în direcția opusă rotației arborelui cotit, se realizează folosind un angrenaj separat pe propriul arbore. Aceeași schemă de marșarier este implementată în cutia de viteze cu trei arbori. Vitele de viteză dintr-o cutie de viteze cu doi arbori sunt schimbate folosind o tijă, nu o furcă. Tija împinge angrenajul dorit, se cuplează cu camera de aburi și se fixează pe arbore cu un blocaj special. În cutiile de viteze cu doi arbori, de regulă, diferențialul este dispus în aceeași carcasă cu cutia de viteze.