Пристрій механічної коробки передач

319

Механічна коробка передач призначена для зміни крутного моменту і передачі його від двигуна до коліс. Вона забезпечує роз’єднання двигуна і ведучих коліс, причому на необмежений термін. Розглянемо з чого складається механічна коробка передач і схему роботи.

Пристрій коробки передач


Механічна коробка передач складається з:

  • картера;
  • первинного, вторинного і проміжного валів з шестернями;
  • додаткового вала і шестерні заднього ходу;
  • синхронізаторів;
  • механізму перемикання передач з замковим і блокувальним пристроями;
  • важеля перемикання.

Схема работы механической коробки передач
Схема роботи механічної коробки передач: 1 – первинний вал; 2 – важіль перемикання передач; 3 – механізм перемикання передач; 4 – вторинний вал; 5 – зливальна пробка; 6 – проміжний вал; 7 – картер коробки передач.

Картер містить основні вузли і деталі коробки передач. Він кріпиться до картера зчеплення, який, у свою чергу, закріплений на двигуні. Так як при роботі, шестерні коробки передач відчувають великі навантаження, вони повинні добре змазуватися. Тому картер наполовину свого об’єму залитий трансмісійним маслом.

Вали коробки передач обертаються в підшипниках, встановлених в картері, і мають набори шестерень з різним числом зубів.

Синхронізатори необхідні для плавного, безшумного і безударного включення передач, шляхом вирівнювання кутових швидкостей обертових шестерень.

Механізм перемикання передач слугує для зміни передач у коробці і управляється водієм за допомогою важеля з салону авто. При цьому замкове пристрій не дозволяє включатися одночасно двом передачам, а блокувальний пристрій утримує передачі від самовільного вимикання.

Як працюють шестерні в коробці передач

Розберемося на прикладі як відбувається зміна величини крутного моменту (кількості оборотів) на різних передачах в коробці передач.

Передаточное отношение одной пары шестерен
а) Передавальне відношення однієї пари шестерень

Візьмемо дві шестерні і порахуємо кількість зубів. Перша шестірня має 20 зубів, а друга 40. Значить при двох обертах першої шестерні, друга зробить тільки один оборот (передаточне число дорівнює 2).

Передаточное отношение двух шестерен
б) Передавальне відношення двох шестерень


На малюнку б) у першій шестерні («А») 20 зубів, у другій («Б») 40, у третьої («В») знову 20, у четвертій («Р») знову 40. Далі проста арифметика. Первинний вал коробки передач і шестерня «А» обертаються зі швидкістю, припустимо 2000 об/хв. Шестерня «Б» обертається в 2 рази повільніше, тобто вона має 1000 об/хв, а так як шестерні «Б» і «В» закріплені на одному валу, то і третя шестірня робить 1000 об/хв. Тоді шестерня «Г» буде обертатися ще в 2 рази повільніше – 500 об/хв.

Від двигуна на первинний вал коробки передач приходить – 2000 об/хв, а виходить – 500 об/хв. На проміжному валу коробки передач в цей час – 1000 об/хв.

В даному прикладі передаточне число першої пари шестерень дорівнює двом, другої пари шестерень теж – двом. Загальне передаточне число цієї схеми 2х2=4. Тобто в 4 рази зменшується кількість обертів на вторинному валу коробки зміни передач, порівняно з первинним. Зверніть увагу, що якщо ми виведемо з зачеплення шестерні «В» і «Г», то вторинний вал коробки обертатися не буде. При цьому припиняється передача крутного моменту на ведучі колеса автомобіля, що відповідає нейтральній передачі в коробці.

Задня передача, тобто обертання вторинного валу коробки передач в іншу сторону, забезпечується додатковим, четвертим валом з шестерень заднього ходу. Додатковий вал необхідний, щоб вийшло непарне число пар шестерень, тоді крутний момент змінює напрям:

передача крутящего момента при включении задней передачи
Схема передачі крутного моменту при включенні задньої передачі: 1 – первинний вал; 2 – шестерня первинного валу; 3 – проміжний вал; 4 – шестерня і вал передачі заднього ходу; 5 – вторинний вал.

Передавальні числа механічної коробки передач

Оскільки в коробці передач автомобіля є великий набір шестерень, то, вводячи в зачеплення різні їх пари, ми маємо можливість змінювати і загальне передавальне відношення коробки. Давайте подивимося на передавальні числа коробки передач:

Передачі ВАЗ 2105 ВАЗ 2109
I 3,67 3,636
II 2,10 1,95
III 1,36 1,357
IV 1,00 0,941
V 0,82 0,784
R(Задній хід) 3,53 3,53

Такі числа виходять, в результаті ділення кількості зубів однієї шестерні на ділене число зубів другий і далі по ланцюжку. Якщо передаточне число дорівнює одиниці (1,00), то це означає, що вторинний вал обертається з тією ж кутовою швидкістю, що і первинний. Передачу, на якій швидкість обертання валів врівноважена, зазвичай називають – прямий і, як правило, це – четверта передача.

Перша передача і передача заднього ходу – самі «сильні» і двигуну не важко крутити колеса, але машина в цьому випадку рухається повільно. А при русі в гору на «спритних» п’ятої і четвертій передачах двигуну не вистачає сил, і доводиться перемикатися на більш низькі, але «сильні» передачі.

Перша передача необхідна для початку руху автомобіля, щоб двигун зміг зрушити з місця важку машину. Далі, збільшивши швидкість руху і зробивши певний запас інерції, ви можете перемкнутися на другу передачу, більш «слабку», але «швидку», потім на третю, четверту і п’яту передачі.

Всі сходинки перемикання передач вгору – з першої по п’яту, слід проходити послідовно. Перемикання передач у низхідному порядку можна робити «стрибаючи через сходинку» і навіть кілька. Звичайний режим руху автомобіля – на четвертій (у місті) або п’ятої (на трасі) передачах, тому що вони самі швидкісні і економічні.

Експлуатація механічної коробки передач

Як правило, при грамотному поводженні з важелем перемикання передач і періодичної заміни масла в коробки передач, вона не нагадує про себе до кінця терміну служби автомобіля.

Зазвичай несправності та поломки в коробці передач з’являються в результаті грубої роботи з важелем перемикання. Якщо водій постійно «смикає» важіль, тобто переводить його з однієї передачі на іншу швидким, різким рухом – це обернеться ремонтом коробки передач. При такому зверненні з важелем, обов’язково вийдуть з ладу механізм перемикання або синхронізатори, та й самі вали з шестернями – «залізні» до певної міри.

Важіль перемикання передач повинен переводитися спокійним плавним рухом, з микропаузами нейтральної позиції, щоб спрацювали синхронізатори, оберігають шестерні від поломок.
У вивченні пристрою автомобіля допоможуть статті:

  • Пристрій зчеплення автомобіля
  • Пристрій автоматичної коробки передач