Як працює коробка передач в автомобілі?

В автомобілі тисячі запчастин та компонентів. Але деякі частини будь-якого автомобіля, контролюють саме те, що робить вашу машину саме транспортним засобом, який рухається, тому вони грають більш важливу роль у порівнянні з іншими агрегатами автомобіля. Наприклад, до дуже важливих частин будь-якої машини відноситься коробка передач. Без неї крутний момент від двигуна не зміг би досягти коліс і ваш автомобіль не зрушив би з місця.

Так, ми не повинні володіти поглибленими знаннями про будову автомобіля. Але, що таке коробка передач зобов’язаний знати кожен водій. Про це сьогодні й поговоримо.

Дивіться також: Десять самих дивних коробок передач

Є два основних типи коробок передач, які використовуються в більшості автомобілів на світовому авторинку – ручна і автоматична КПП. Сьогодні ми зупинимося на цих двох основних коробках передач, хоча варто відзначити, що в останні роки набирають популярність інші види трансмісій. Приміром, коробка передач з подвійним зчепленням, яка працює за принципом механічної трансмісії, але з комп’ютерним управлінням зчеплення. Електроніка сама автоматично вичавлює зчеплення, але перемикає швидкості водій. Також набули поширення безступінчатий автоматичні коробки варіатор (CVT). Принцип дії такої коробки заснований на ремінному приводі за аналогією з велосипедної ланцюговою передачею. Також в останні роки на ринку стали з’являтися автомобілі без коробок. Як правило, автомашини без трансмісії використовують тільки електричний двигун.

Перш ніж заглибитися в опис принципу роботи коробки передач, давайте позначимо основні терміни:

Передача: В даному розумінні передача представляє в коробці набір певних шестерень, які працюють синхронно разом, регулюють співвідношення між швидкістю двигуна та швидкістю колеса. Також цей термін використовується для опису кожної швидкості коробки передач. Приміром, автоматичної коробки електроніка автоматично вибирає вал із шестернями використовувати для оптимальної передачі крутного моменту. В механічній трансмісії водій самостійно вибирає необхідну швидкість.

Передаточне відношення: це відношення частоти обертання веденого вала до частоти обертання ведучого.

Зчеплення: Механізм підключення або відключення двигуна до (від) системи передачі (коробки).

Коробка передач: Механізм передачі крутного моменту від двигуна на колеса транспортного засобу.

Важіль перемикання передач: Важіль, який водій використовує для керування коробкою передач і вибору потрібної швидкості.

Тепер перейдемо безпосередньо до опису, як працюють дві найбільш поширені коробки передач.

Механічна коробка передач

Безсумнівно, в усьому світі зараз автоматична коробка передач стала найпопулярнішою. Згідно зі статистикою світових продажів автомобілів, левова частка всіх проданих нових транспортних засобів до 2014 року, були оснащені автоматичною трансмісією. Але тим не менше, механічна коробка передач всупереч прогнозам поки, що як і раніше використовується у світовій промисловості. Як правило, механічна трансмісія більш проста по своїй конструкції і за своїм принципом роботи. Саме з неї ми і почнемо.

Технології, що економлять витрату палива

По своїй основній конструкції механічна коробка являє собою набір зубчастих шестерень і валів (вхідні та вихідні вали). Шестерні одного вала взаємодіють з шестернями іншого вала. У результаті співвідношення між включеною передачею на вхідному валу і включеній передачі на вихідному валу визначає загальне передаточне число певної передачі.

Водій вибирає потрібну передачу на механічній коробці передач, переміщаючи важіль перемикання швидкостей. Важіль управляє рухом передач вздовж вхідного вала. Переміщаючи важіль вперед або назад, вибирається потрібний набір шестерень для включення необхідної передачі. Як правило, при перемиканні важеля верх або вниз два набору шестерень знаходяться на одному валу. При перемиканні важеля вліво або вправо вибір набору шестерень відбувається на різних валах.

Як їздити на механіці: Десять простих кроків

Щоб включити передачу в механічній коробці передач водій натискає спочатку на педаль зчеплення, в результаті чого крутний момент двигуна при вичавленому зчепленні не передається на коробку, оскільки двигун відключається від вхідного вала КПП. Це дозволяє за допомогою важеля коробки вибрати потрібну швидкість, підключивши потрібний набір шестерень. Після вибору необхідної передачі водій відпускає педаль зчеплення, і крутний момент починає передаватися на первинний вал і далі на вибраний вал, який у свою чергу передає крутний момент на приводу і колеса.

Автоматична коробка передач

В автоматичній коробці передач процес роботи набагато складніше на відміну від механіки. Одне з найбільш помітних відмінностей між механічною і автоматичною коробкою, це те, що автоматична трансмісія не використовує муфти. Як правило, автоматична коробка використовує гідротрансформатори, які і відключають двигун від коробки (від вала з набором шестерень).

Функція гідротрансформаторів заснована на принципах гідродинаміки, яку в рамках цієї статті пояснити реально складно. Для цього необхідно підключити математику та інші природничі науки. Але основний сенс простий. Коли двигун працює на невеликих обертах, невеликий крутний момент передається за допомогою рідини і різні канали на набір шестерень. Коли двигун працює швидко, то крутний момент передається на вали безпосередньо.

Завдяки перетворенню крутного моменту, шестерні в коробки можуть вільно робити свою роботу без участі водія. Але як коробка автоматично вибирає необхідну швидкість, яку в механічній трансмісії вибирає водій вручну?

На відміну від механіки де, як правило, конструкція коробки представляє два паралельних валу, автоматична коробка використовує планетарне розташування валів з шестернями. На відміну від механічної коробки, в автоматичній трансмісії використовується величезний вибір різних наборів шестерень, які автоматично підключаються до передачі крутного моменту в залежності від швидкості.

Замість ручного перемикання швидкостей використовується гідравлічний автоматичне перемикання швидкостей, яке управляється електронікою. Коробка управляється спеціальним модулем, який запрограмовані всі співвідношення передавальних чисел. Залежно від компонента набору планетарного механізму, електронна програма визначає яку передачу включити за допомогою гідравлічного автоматичного управління.

Переробка КПП в “розірваний пакет”

Інформація про пристрій КПП нового зразка типу «розірваний пакет» і причини її появи розказано досить докладно (статті КПП нового зразка і Нова КПП-погляд зсередини ). У цій статті поділюся своїм суто практичним досвідом такої переробки.

Необхідність в ній виникла при перебиранні коробки з вийшла з ладу п’ятої передачею – в блоці шестерень вилетіло кілька зубів. Після відвідин ряду магазинів з’ясувалося, що блок шестерень «старого зразка» коштує 1650 р., В 3 рази дорожче точно такого ж «нового». Різниця у них на один зуб, т. Е. Новий більш «дрібномодульних», а значить, теоретично і менш галасливий. Чи страждає при такому зменшенні профілю зубів здатність навантаження шестерень п’ятої передачі з’ясувати не вдалося.

Спроби пошуку інших деталей нового зразка привели в нівського магазинчик в Чертаново, де вельми товариські продавці порадили поцікавитися в НИВА-ЦЕНТРІ, який начебто якось з цією темою пов’язаний. А в НИВА-ЦЕНТРІ не менше товариська дівчина розповіла, що в природі вже давно існує ремкомплект КПП, в якому є всі необхідні деталі для переробки в «розірваний пакет», і що вони давним давно займаються переробкою коробок. Навіть дала телефони магазинів, де вони закуповують ремкомплекти. Я особисто купував в мережі магазинів Русь-ТРЕЙД (33739 Ремкомплект КПП ВАЗ 01-07 5-ти ст. Нов.обр., Ціна 1890 р.) Кілька штук і замовляв в магазинчику в Чертаново – привозять через 2-3 дня.

Що входить в ремкомплект нового зразка і чого там не вистачає для повного щастя.

Повний його склад показаний на фотографіях:

1. Блок шестерень 5-й / задньої передачі.
2. Вторинний вал.
3. велика шестерня заднього ходу.
4. Маточина 5-й передачі.
5. Втулка з маслоподводящие канавками.
6. Синхронизатор 5-й передачі.
7. Втулка з маслоотражательних кільцем.
8. Хвостовик ( “вертоліт”).
9. Проміжна шестерня заднього ходу.

Це те, що зазвичай міститься в магазинних комплектах і не вистачає там:

1. пружинної шайби між шестернею заднього ходу і маточиною (друга зліва);
2. стопорного кільця маточини (п’яте зліва).

Пружинне кільце будь-яке, з внутрішнім діаметром 30 мм – з його пошуком проблем не виникло. Побігати довелося зі стопорним кільцем, з внутрішнім діаметром 27 мм. Знайшов схоже, з подходяшей під паз на валу товщиною, але більшого діаметру. Доопрацювати його досить просто: підпиляти трохи кінці на наждаку, зачистити поверхню до білого металу і, стиснувши в лещатах до потрібного діаметру, рівномірно прогріти (запальничкою, наприклад) до синього кольору мінливості. При цьому після вилучення з лещат зберегтися не тільки новий розмір, але і пружність і гарт кільця.

В останній раз пощастило, і в Кемп було виявлено «стопорне кільце маточини» потрібного розміру, його каталожний номер 2101-1701117 (коштує 5 р). Пружинні шайби підійдуть 2101-1701115 або 2101-1701142.

Решта всі деталі використовуються від старої коробки, в т. Ч. Муфта синхронізатора 5-й передачі.

Про саму перегородку коробки дуже докладно написано в статті ALER’a і Володюшкі , Ніяких додаткових тонкощів і хитрощів при роботі з «розірваним пакетом» немає. Потрібно лише звернути увагу на те, щоб при установці стопорного кільця воно сідало в паз не вільне, а з натягом, т. Е. Щоб маточину довелося трохи підтискати. В іншому випадку необхідно підібрати більш вигнуту пружинну шайбу.

Підтискати зручно за допомогою відрізка металевої трубки необхідної довжини, одягненою на вторинний вал і гайки хвостової частини, як показано на фото нижче:

Зверніть увагу, що стопорне кільце ставиться відразу після маточини, а шайба з канавками – після нього. На фотографії комплекту вгорі вони переплутані місцями. У будь-якому випадку при перебиранні коробки зручно керуватися статтями з FAQ.

Єдине, що можна додати – це перевірка балансування промвала на двох смужках металу з заточеними і відполірованими боковинки. Але це скоріше для морального спокою, так як за всю практику додатково балансувати його не довелося жодного разу.

Шумахер Зарубіжний, 24.04.05.

Про каталожні номери «старої» і «нової» коробок можна почитати тут: КПП нового зразка (Тут і далі «стара» і нова »це тип коробок – 21074-1700005-40 і 21074-1700005-43 відповідно; а не їх стан).

Хочу зазначити, що жодного разу не бачив на коробках, що продають в автозапчастини, числа «43», про яке йде мова в вищенаведеної посиланням. Чи то це пишеться тільки на коробках, що йдуть на складальний конвеєр, то чи в запчастинах продаються тільки «відновлені» КПП . Не знаю.
Відрізнити візуально «нову» коробку від «старої» без розбирання можливим не уявляється: для цього треба, як мінімум, відкрутити гайку хвостовика. Тому купувати КПП краще в перевіреному місці, де не підсунуть «стару» та ще й «відновлену». Втім, це стосується покупки будь-яких запчастин.

При покупці слід звернути увагу, щоб «додатковий блок проміжних шестерень п’ятої передачі і передачі зх» (в просторіччі «грибок») і паразитна шестерня зх були б теж від КПП нового типу. Оскільки на шестернях заднього ходу змінений модуль зуба, ці шестерні НЕ взаємозамінні. Але на вигляд дуже схожі. Перевірити можна так: спершу покатати паразитную шестерню по шестірні зх вторинного вала. Вона повинна кататися м’яко і плавно. Якщо при прокочуванні руками (а не вухами!) Відчувається рокіт – значить одна з деталей не від того комплекту. Перевіривши цю пару, можна так само перевірити і пару паразитная шестерня – грибок.

Шестерня зх вторинного вала нового типу – з дрібними трикутними шліцами в центральній дірці, сплутати її з шестірнею старого типу неможливо.

Для того, щоб зрозуміти і відчути про яке «гуркоті» я кажу, і що таке його відсутність, пропоную виконати наступний нехитрий досвід: спочатку покатати в руках шестерню зх вторинного вала з тільки що розібраної коробки по паразитного шестірні звідти ж. Те, що ви відчуєте – це нормальне зачеплення шестерень. Потім покатати шестерню зх від старої коробки (будь-яку, наприклад, ту ж із вторинного вала) по шестірні зх вторинного вала з купується «ремкомплекта нового зразка». Те, що ви відчуєте, це буде «рокіт».

Ще одне важливе зауваження: у продажу були помічені комплекти, в яких проточка під стопорне кільце на вторинному валу була трохи зміщена ближче до початку вала, що не дозволило б встановити пружинну шайбу: для неї просто не залишається місця. Підробка це або «рацуху» ВАЗа, з’ясувати поки не вдалося. Тому, я б радив утриматися від покупки таких комплектів «до з’ясування».

На жаль, не можу привести правильного відстані від кінця вала до проточки (або від початку до неї ж), оскільки коробка вже зібрана і стоїть на машині.

Збірка йде як і в звичайній КПП. Чи треба фіксувати гайку хвостовика так само ретельно, як і на «старої» КПП не знаю, але точно гірше не буде. Тому раджу не полінуватися і зробити це.

Момент затягування гайки хвостовика в «новій» КПП невідомий, тому стверджувати зі стовідсотковою впевненістю нічого не можу, але з загальних міркувань, він повинен бути таким же, як і на «старої» КПП. У всякому разі, я у себе зробив саме так.

Після повного складання коробки крім звичайного контролю має сенс перевірити осьовий люфт вторинного вала і радіальне биття хвостовика. Осьової люфт повинен бути не більше осьового люфту в основному підшипнику вторинного вала. Якщо це не так – значить, обрана пружинна шайба недостатньої висоти. Радіальне биття має бути не більше 0,2 мм. Якщо більше – значить ви зігнули вал ;-(.
Два корисних, хоча і неочевидних моменти:

1. Те, що у нівоводи права рука довша лівою, відомо давно. При перебиранні КПП, та в общем-то, і без неї можна трохи виправити ситуацію: потрібно трохи зігнути важіль перемикання передач. Ось тут я про це написав: https://www.niva4x4.ru/viewtopic. php?p=20858#20858 .
2. Шестерня п’ятої передачі обмежена в осьовому напрямку з одного боку шайбою, з іншого боку – маслоотражательних шайбою. Для того, щоб після складання шестерня п’ятої передачі не бовталася або, що гірше, що не заклинило, необхідний попередній промір. Я, правда, цього не робив через незнання (тьху-тьху-тьху обійшлося), але якби знав про необхідність цієї операції, робив би так. Після установки стопорного кільця на своє місце, встановлюється шайба. Встановлюється шестерня п’ятої передачі. Встановлюється маслоотражательних кільце. Встановлюється дистанційна втулка. Встановлюється внутрішнє кільце підшипника і шайба, які разом утворюють внутрішню обойму підшипника. Встановлюється фланець хвостовика КПП (вертоліт). Кладеться шайба і закручується гайка хвостовика. Задню кришку КПП не надягати, грибок проміжного вала не прикручувати.

Після закручування гайки хвостової частини, шестерня п’ятої передачі повинна вільно обертатися від руки, але при цьому не мати значного осьового переміщення. Який люфт допустимо – я не знаю. Обговорювалося тут: https://www.niva4x4.ru/viewtopic. php?p=18891#18891 .

Доповнення від MF (повідомлення в форумі 15.08.05 – оригінал )

Ось тут тільки що писали що у ремкомплектов “розірваного пакета” відмінну якість – ніфіга подібного, перевіряти все треба!

Вчора став коробку збирати – маточина 1-2 на свої шліци на втор. валу якось погано сідає, тільки подстуківая молоточком. Ну ладно, думаю, нічого. А далі – От чорт – втулка шестерні 1-й пров. на своє місце на вал не йде! Гаразд, щас оправкой допоможемо – пара раз тюк і все – ні туди і ні сюди. Заклинило. І назад зняти – проблема – знімач не ставиться – вал то довгий Через півтори години абияк зняв, зіпсувавши і втор.вал і втулку.

З ранку поїхав в магазин з’ясовувати стосунки, прихопивши і вал і все що на ньому живе. Взяли ще кілька валів, пробували на них ставити мої старі / магазинні нові деталі в різних комбінаціях.

Дійсно, на моєму екземплярі і ще на одному посадковий діаметр під втулку великий. Здав старий вал взад, відібрав собі екземпляр, на який все нормально ставиться.

мораль:
– не потрібно сподіватися на якість ремкомплектов, вже шлюб пішов;
– при покупці валів КПП беріть з собою все, що на них ставиться і приміряйте не відходячи від каси;
– в повному обсязі, що позначено фарбою, є хорошої якості.

Взагалі найкраще коробку збирати прямо в магазині або біля магазину але так щоб продавець у вікно все бачив і чув.

Доповнення від Ладаспорт (повідомлення в форумі 18.08.05 – оригінал )

Збираємо по кілька коробок в день з цими самими розірваними пакетами (переробляємо 4-ст в 5-ст). Так ось при цьому стикаємося з браком настільки різноманітним в комплектах деталей вторинного валу, що розуму незбагненно якомога таке продавати. Відсотків п’ятдесят шлюбу, якщо підходити прискіпливо. Рятує тільки те, що багато чого можна усунути чисто слюсарними методами, але все одно не менша кількість комплектів доводиться повертати і змінювати. При цьому є підозра, що воно не викидається, а знову продається . Якщо хто хоче купити такий пакет, відразу обговорюйте безпроблемний повернення по гарантії.

Доповнення від Techno-Fora (повідомлення в форумі 11.02.06 – оригінал )

Порятунок потопаючих – справа рук самих потопаючих, тому я і вирішив написати цей опус. Щоб незміцнілі уми не повторили моїх помилок, викладаю напрацювання, осягнути своїм розумом і перевірені на власній шкурі. Отже .

Порядком провозившись з коробкою і виразно вивчивши тему, відправився на ринок. У четвертий раз – і все з тієї ж причини – браковані ВАЛ. Після перебору півтора десятка валів, в т. Ч. В МАГАЗИНАХ, виявлені такі характерні дефекти (відображені на схемі):

1. Вал “Не дорізала». Масляна втулка шестерні першої передачі не налазить на вал (місце посадки на схемі – жовта зона). Найчастіше вали в цій зоні мають явно відчутну подушечкою пальця сходинку.
Як визначити шлюб – так тій же самій втулкою. Налазить – вал наш. Ні – залишаємо продавця наодинці з його товаром.

2. Проріз під стопорне кільце не на своєму місці. Неправильне місце позначено червоною рискою на схемі, правильне – синьою.

Як визначити шлюб – складаємо разом велику шестерню заднього ходу, маточину і пружинне кільце, прикладаємо до валу так, щоб наш зібраний комплект став кордоном шестерні до початку жовтої зони. Дивимося – де при складанні виявиться пропив. Як правило, він виявляється під маточиною, посередині. Якщо це так, продавець посилається – або за іншим валом, або куди подалі. 😎

Апофеозом пошуків був вал, що мав ДВІ ПРОРІЗИ ПІД стопорні колечко. Видно руку майстра. 😎 Зайве підтвердження версії, що на ринок черговий раз викинута ВАЗівська смітник, часто з ознаками спроб надати бракованим виробам вигляд, схожий на товарний.

КОМЕНТАР. Правильний пропив (синя риса) стоїть поряд з початком полірованих шліцов, на яких крутиться шестерня п’ятої передачі, і відділений від неї малесенькій ступенечку (залишком невідполірований шліца, в якому і робиться сам пропив).

3. Криві шліци «вертольота» / кривої «вертоліт». В коментарів не потребує. Як визначити шлюб – одягаємо «вертоліт» на вал. Налазить – беремо, немає – вертоліт летить геть.

Доповнення від firesanek (повідомлення в форумі 11.02.06 – оригінал )

1. На розірваному пакеті фланець хвоста притягається до сходинці вторинного вала КПП, між сходинкою і фланцем: маслоотражательних шайба, втулка, підшипник.

2. Зовсім не очевидно, що при переробці в розірваний пакет треба залишати втулку від старої маслоотражательних шайби. Думаю це треба уточнити.

3. В FAQ сказано, що для закручування промвала потрібно вставляти якусь пластинку в шестерінки, я застосовував метод “За кермом” – включав 2 і 5 передачі одночасно.

4. Не обов’язково спочатку запресовувати підшипники в задню кришку, а потім її ставити – простіше поставити підшипники, а на них натягнути руками кришку.

5. В FAQ сказано, що прокладку нижнього люка встановлювати кутом до кута картера КПП – у мене немає кута на картері КПП. Прокладання поставив за малюнком з FAQ. ІМХО – пофігу, як її ставити. Аналогічно з самим люком. його ІМХО можна поставити і вперед зливною пробкою, і тому.

6. Гайку хвостовика краще тягнути, коли коробка вже стоїть на машині – зручніше.

7. Синхронизатор 5-й передачі від старої коробки і нової – однаковий.

8. Спочатку краще поставити вторинний вал і затягнути кришку його підшипника, і лише потім ставити первинний вал.

9. Якщо при установці розірваного пакета поставити стару шестірню – передачу просто клинить. Шестерінки не круто (ALER: так, там інше число зубів).

10. Картер зчеплення найкраще ставити якомога швидше (як затягнете промвал), тому що він тримає підшипник промвала і не дає грибку шкребти по шестірні 5-й передачі. Т. к. У мене посадочні місця у підшипників нещільні, це заважало мені перевіряти обертання шестерень. Зручно коробку ставити на картер стоячи.

11. Задній сальник зручно забивати, коли вже надіта задня кришка.

12. У FAQ не уточнив, яким боком треба ставити маточину 5-й / задньої передачі. У неї є як би обломленние шліци з одного боку – я поставив як і було у мене – “обломленимі” кінцями до шестерні п’ятої передачі.

13. У FAQ не уточнив, яким боком ставити муфти 3 \ 4 і 1 \ 2 передач. Муфти не симетричні, а мають проріз з одного боку. Я їх поставив по картинці в FAQ, т. Е. Прорізами до первинного валу для муфти 3 \ 4 передачі та прорізом до 5-ї передачі для муфти 1 \ 2 передачі.

14. Якщо видавлюєте передній сальник монтуванням, то треба бути обережно, щоб не зігнути направляючу вичавного підшипника – я не зігнув.

15. При установці пружинних шайб треба думати куди вона повинна пружинити. Батько у мене поставив пружинну на первинному валу неправильно, коли перебирав перший раз. Вона повинна стояти опуклістю вперед.

16. У FAQ не сказано, куди опуклістю ставити пружинну шайбу між шестернею задньої передачі і маточиною 5 \ задньої передачі. Я поставив опуклістю назад.

17. Дерзайте . в коробці все просто!