> Коробка переключения передач (кпп)
Трансмиссия
Коробка переключения передач (кпп) автомобиля
Назначение коробки передач.
Коробка передач служит для изменения в широком диапазоне крутящего момента, передаваемого от двигателя на ведущие колеса автомобиля при трогании с места и его разгоне. Помимо этого коробка передач обеспечивает автомобилю движение задним ходом и позволяет длительно разъединять двигатель и ведущие колеса, что необходимо при работе двигателя на холостом ходу во время движения или при стоянке автомобиля.
Какой ресурс работы мкпп?
Чтобы добиться этого ограничения, программное обеспечение отправляет запрос на снижение крутящего момента на двигатель или обеспечивает сдвиг вверх, если автомобиль не находится в состоянии покоя. Группа 3 - Внешние соединения. Соединения масляного радиатора На передней части корпуса коробки передач имеются два соединения маслоохладителя.
Масло вытекает из коробки передач из правого бокового разъема. Этот выход масла трансмиссии должен быть подключен к входу масляного радиатора, который является нижним разъемом на масляном радиаторе. Масло вытекает из масляного радиатора через верхний разъем маслоохладителя. Этот верхний разъем должен быть подключен к разъему левой стороны коробки передач.
На современных автомобилях применяют преимущественно механические ступенчатые коробки передач с зубчатыми шестернями. Количество передач переднего хода обычно равно четырем или пяти, не считая передачи заднего хода.
Переключение передач в них осуществляется передвижением шестерен, которые входят поочередно в зацепление с другими шестернями, или блокировкой шестерен на валу с помощью синхронизаторов. Синхронизаторы выравнивают частоту вращения включаемых шестерен и блокируют одну из них с ведомым валом. Управление передвижением шестерен или синхронизаторов осуществляет водитель при выключенном сцеплении. В зависимости от числа передач переднего хода коробки передач бывают трехступенчатыми, четырехступенчатыми и т. д.
Как КПП работает
Конфигурация рычага селектора зависит от клиента. По соображениям безопасности рекомендуется осуществить блокировку переключения в механизме, чтобы обеспечить защиту от идиотов. Также возможно включить функцию наконечника. Также калибровки для максимальной скорости двигателя могут быть адаптированы в определенных пределах. Основной разъем Разъем состоит из 16 контактов и расположен в корпусе коробки передач. Соединение жгута проводов осуществляется через круглый разъем.
Торсионная заслонка Двигатель подключается к входному валу в коробке передач через торсионную заслонку вместо гидротрансформатора, используемого более обычными автоматическими коробками передач. Этот торсионный амортизатор не является частью трансмиссии.
1 - первичный вал; 2 - рычаг переключения передач; 3 - механизм переключения передач; 4 - вторичный вал;
5 - сливная пробка; 6 - промежуточный вал; 7 - картер коробки передач
Коробка передач состоит из:
- картера,
- первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями,
- дополнительного вала и шестерни заднего хода,
- синхронизаторов,
- механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами,
- рычага переключения.
Картер содержит в себе все основные узлы и детали коробки передач. Он крепится к картеру сцепления, который, в свою очередь, закреплен на двигателе. Так как при работе шестерни коробки передач испытывают большие нагрузки, то они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом (в некоторых моделях автомобилей применяется моторное масло).
Ручная или стандартная коробка передач передает мощность от двигателя к дифференциалу с помощью муфты и пары передач, которые вручную выбираются с помощью селектора передач и фиксируются на выходном валу. Большинство автомобилей сегодня с механической коробкой передач имеют пять или шесть различных передаточных чисел, однако ручные коробки передач от 3 до 7 передач являются общими, в зависимости от года изготовления автомобиля.
Муфта установлена между маховиком двигателя и трансмиссией. Обычно сцепление включено и блокирует входной вал трансмиссии на маховик. Когда педаль сцепления нажата, сцепление отключается упорным подшипником, и питание не передается. При отключенной муфте можно выбрать шестерни. Чтобы начать движение транспортного средства, сцепление медленно отпускается и слегка скользит. Важно, чтобы вы не ездили на муфте, когда двигаетесь, потому что это может привести к проскальзыванию сцепления или преждевременным проблемам с упорным подшипником.
Валы коробки передач вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.
Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.
Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона автомобиля. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает передачи от самопроизвольного выключения.
Механизмы обычно выбираются с помощью рычага переключения передач, часто устанавливаемого на полу, но иногда устанавливаемого на приборной панели или рулевой колонке. Ранние ручные передачи используют несинхронизированный дизайн. В несинхронизированной коробке передач шестерни выбираются путем перемещения их на валах до тех пор, пока они не включат сцепление с собакой. Для правильного сцепления передач их необходимо вращать с той же скоростью, что и выходной вал, иначе шестерни будут шлифовать. Несинхронизированные передачи, как правило, более жесткие, чем синхронизированные, поскольку синхросигналы обычно изготавливаются из мягкой латуни, которые носят гораздо быстрее, чем стальные шестерни.
Принцип действия коробки передач
Как же происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах? Давайте с этим разберемся на примере.
Передаточное отношение одной пары шестерен
Возьмем две шестерни, не поленимся и сосчитаем число их зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).
Назначение коробки передач
Из-за этой дополнительной силы несинхронизированные передачи обычно могут быть быстро сдвинуты без использования муфты, особенно когда они сконструированы с меньшим количеством зубьев на собачьих муфтах, как в некоторых гоночных машинах. Большинство передач, обнаруженных в современных автомобилях, синхронизированы. Синхронизатор прикреплен к муфте собаки и состоит из конусной муфты и кольца для болтов. Когда вы пытаетесь переключать передачи, а части не имеют одинаковой скорости, сначала сцепляется коническая муфта, при этом шестерни и выходной вал имеют одинаковую скорость с использованием трения.
Передаточное отношение двух шестерен
На рисунке у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») снова 20, у четвертой («Г») опять 40. А дальше очень простая арифметика. Первичный вал коробки передач и шестерня «А» вращаются со скоростью, допустим 2ccc об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, то есть она имеет 1ccc об/мин, а так как шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1ccc об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее - 500 об/мин. От двигателя на первичный вал коробки передач приходит - 2ccc об/мин, а выходит - 500 об/мин. На промежуточном валу коробки передач в это время - 1ccc об/мин.
Кольца балки препятствуют сцеплению с собакой, пока все не синхронизируется. Синхроны обычно изготавливаются из мягкого металла, такого как латунь, что делает важным использование сцепления при смещении, поскольку синхронизация синхронизируется с несовершенным совпадением оборотов. Непрерывное злоупотребление приведет к сбою синхронизации и шлифованию. Согласование вершин при использовании муфты может уменьшить износ синхроимпульсов, поскольку они должны будут работать менее жестко, чтобы соответствовать скоростям передач и выходного вала.
В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже - двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу коробки перемены передач, по сравнению с первичным. Обратите внимание на то, что если мы выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал коробки вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса автомобиля, что и соответствует нейтральной передаче в коробке. Задняя передача, то есть вращение вторичного вала коробки передач в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим для того, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет свое направление.
В полуавтоматической механической коробке передач фактическое согласование оборотов, переключения передач и управления сцеплением обрабатывается компьютером. В этих передачах сцепление обычно используется только для перемещения транспортного средства. Ручные трансмиссии, как правило, более экономичны, чем автоматические трансмиссии, потому что в традиционной автоматической коробке передач отсутствует жидкостная муфта или жидкостный насос, и нет ремня для скольжения, как при бесступенчатой трансмиссии.
Коробка передач - возможно, следовало бы назвать скорее сокращающей коробкой - это позволяет снизить скорость вращения двигателя до колес, чтобы двигатель мог оставаться на относительно высокой скорости при движении на более низких скоростях. Таким образом, крутящий момент двигателя может оставаться на оптимальном уровне при передаче большей части мощности колесам.
Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи
1 - первичный вал; 2 - шестерня первичного вала; 3 - промежуточный вал;
4 - шестерня и вал передачи заднего хода; 5 - вторичный вал
Поскольку в коробке передач реального автомобиля имеется большой набор шестерен, то, вводя в зацепление различные их пары, мы имеем возможность менять и общее передаточное отношение коробки.
Задняя часть вторичного вала работает на подшипнике цилиндра, а первичный вал работает на шарикоподшипнике. Дифференциал работает на 2 конических роликовых подшипниках с дифференциальными валами, снабженными двусторонними контактными подшипниками. Шестерни свободно вращаются вокруг валов и снабжены игольчатыми роликовыми подшипниками. Особых передних фланцевых подшипников очень трудно получить и очень дорого. Поэтому Гарри Мартенс Лиммен разработал заменяющие подшипники для этих.
Когда два зубчатых колеса соединяются вместе, это должно происходить тихо; но это может произойти только тогда, когда оба колеса либо полностью неподвижны, либо скорость вращения по окружности одинакова. В противном случае коробка передач произведет громкий хруст. Пара зубчатых колес находится в постоянной сетке, хотя и не соединена с основным валом. Поэтому, когда шестерня выбрана, относительное колесо должно тихо включаться с основным валом. Затем колесо защелкивается на главном валу и вращается вместе с ним.
К примеру в коробке переключения передач автомобиля ВАЗ-2105 следующие передаточные числа:
R. 3,53 - задний ход
Такие неудобные числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на неудобно делимое число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то это означает, что вторичный вал вращается с такой же угловой скоростью, что и первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, обычно называют – прямой и, как правило, это - четвертая передача.
Блокирующие штифты в барабане выталкиваются наружу под давлением пружин и закрепляются на селекторных кольцах. В селекторном кольце для вилки селектора имеется канавка. Кольцо имеет коническую форму внутри. Такая же коническая форма может быть найдена снова, но теперь как конус на зубчатом колесе, который должен быть синхронизирован. За конусом есть зубчатое колесо. Если селекторное кольцо скользит в шестерню, синхронизирующий барабан остается в положении, но блокирующие штифты скользят вдоль барабана с помощью селекторного кольца.
Потому что теперь происходит синхронизация трения. Трение происходит при контакте металла. По этой причине коническая часть кольца имеет зубы. Зубы проникают в масляную пленку, и полученный металлический контакт с зубчатым колесом может создать такую высокую температуру, что концы зубчатых колес начнут таять. Однако этого можно избежать из-за масла, лежащего на дне зуба, что в свою очередь охлаждает его. Благодаря своей внутренней передаче селекторное кольцо скользит по зубчатому колесу на шестерне с любым хрустом.
Рассмотрим значение переключения передач на примере спортивного велосипеда, так как на современных велосипедах тоже есть передачи. Владельцы такого транспорта обратили внимание на то, что когда сзади включена звездочка с большим числом зубьев, то крутить педали легко, но скорость велосипеда получается небольшая. Если же переключиться на меньшую звездочку (с меньшим числом зубьев), то скорость движения возрастает, но усилие на педалях увеличивается. Меняя звездочки (переключая передачи) на велосипеде, вы находите оптимальный режим движения с учетом своих сил и дорожных условий.
Если кольцо синхронизации становится изношенным, если оно перемещается дальше конической части шестерни, что приводит к неудовлетворительному тормозному эффекту. Хотя его окончательная редукционная передача очень сильно сконструирована, она может страдать от дефектов и чрезмерной нагрузки при старении, недостаточной смазке и чрезмерной нагрузке. Зубы коронного колеса, шестерни и дифференциала могут сильно повредиться и изъять или даже расколоться и сломаться.
Изношенные подшипники могут вызвать чрезмерную игру между зубьями зубчатой передачи. Перегрузка может привести к деформации коронного колеса, что приводит к дисбалансу, что приводит к чрезмерному износу зубов. Новые конические колеса и шестерни измельчаются и сопоставляются, поставляются в виде пар. Эти части никогда не должны заменяться поодиночке, а попарно. На головке шестерни и на коронном колесе выгравированы номер детали и регулировка глубины зацепления. Отношение выбирается таким образом, чтобы одни и те же зубы не всегда касались друг друга.
Тот же принцип используется и в автомобиле. В зависимости от дорожных условий и с учетом возможностей двигателя, необходимо переключать передачи в коробке передач. Первая передача и передача заднего хода - самые «сильные» и двигателю не трудно крутить колеса, но машина в этом случае движется медленно. А, например, при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах двигателю не хватает сил (как и велосипедисту), и приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи. Первая передача необходима для начала движения автомобиля, для того чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелое железное «чудовище». Далее, увеличив скорость движения и сделав некоторый запас инерции, вы можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью, четвертую и пятую передачи. Все ступеньки переключения передач вверх - с первой по пятую, следует проходить последовательно. Переключение передач в нисходящем порядке можно производить «прыгая через ступеньку» и даже через несколько - две, три и так далее. Обычный режим движения автомобиля – на четвертой или пятой передачах, потому что они самые скоростные и экономичные.
Цель корректировки. Является минимальным шумом при работе. Фиксация правильной настройки и профиля зуба возможна только при использовании нового коронного колеса и шестерни. Как только происходит износ, и необходимо произвести корректировку, больше невозможно зафиксировать в двух контрольных точках, и поэтому необходимо установить компромисс, чтобы обеспечить относительно бесшумную работу.
Полное коронное колесо должно быть проверено на колебание. Как только допустимое колебание будет превышено, на ход между зубами оказывает отрицательное влияние, и правильная настройка уже невозможна. Если оба колеса и колеса на оси закреплены, это не должно препятствовать предисловию или обратному движению. Однако на кривых внутреннее колесо должно перемещаться на более короткое расстояние, чем внешнее колесо. Поэтому оба колеса должны вращаться независимо друг от друга и с разной скоростью. Поэтому корончатое колесо не прикрепляется непосредственно к валу.