Механическая Коробка Передач (МКПП) устройство и принцип работы для чайников

Механическая коробка передач — агрегат, в котором выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. В связи с ограниченным диапазоном функционирования двигателей автотранспорта для расширения возможностей работы ДВС, адаптации к разным условиям движения используется трансмиссия.

Основной функцией МКПП, равно как и любой другой, является адаптирование и передача крутящего момента на колеса путем изменения передаточного числа. В механической КПП оно осуществляется вручную, путем выбора соответствующей для ситуации ступени. Крутящий момент в механической КПП осуществляется по ступеням.

Прототипом для создания автоматической КПП послужила механическая КПП. Понимания принципа ее работы даст понимания сути функционирования практически любой трансмиссии.

По числу ступеней бывают:

• четырехступенчатые (в основном на старых машинах, сейчас встречаются крайне редко);
• пятиступенчатые (наиболее распространенные);
• шестиступенчатые.

Виды механической КПП по числу имеющихся валов:

• двухвальная (в основном устанавливается на переднеприводных легковых машинах);
• трехвальная (устанавливается на переднеприводные и заднеприводные транспортные средства, как в легковых, так и в грузовиках).

Роботизированная КПП является современной усовершенствованной МКПП, переключение скоростей происходит с использованием электрических механизмов, управляемых электронным блоком. Некоторые режимы в «роботе» сходны с режимами АКПП, а другие требуют подбора режима. Отсутствует педаль сцепления.

Устройство МКПП

Механическая трансмиссия состоит из корзины сцепления и собственно из самой коробки.

В силовой агрегат входят:

• картер (корпус);
• первичный, вторичный и промежуточные валы;
• устройство выбора ступеней;
• ведомые и ведущие наборы шестеренок;
• синхронизаторы;
• подшипники, муфты и сальники.

Все эти компоненты находятся в корпусе и взаимодействуя друг с другом передают вращательный момент.

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Если утрировать — сцепление отключает крутящий момент, при этом и мотор, и колеса машины крутятся в холостую.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с мотором машины, второй — с колесами транспорта. Передача вращательного момента осуществляется через первичный вал трансмиссии.

Управлением включением (отпускание) и выключением (выжимание) сцепления осуществляется через педаль.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.

Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Перемещение и выбор необходимой пары шестерен для раздачи соответствующего условиям передвижения крутящего момента выполняется вилками переключения посредством двухстороннего механизма управления.

Шток переключения ступеней состоит из замка, муфты переключения ступеней, приводов, ползунов с вилками, которые передвигаются вдоль и поперек при помощи рукоятки КПП, находящейся в салоне машины, и привода.

Механизм выбора передач может располагаться как в корпусе трансмиссии, так и располагаться на кузове автотранспорта и в редких случаях на рулевой колонке. В большинстве случаев используется кулисное устройство привода штока передач.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.

Не оснащаются синхронизаторами спецтехника и некоторые спортивные автомобили.

Принцип работы и устройство двухвальной МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Для несведущих в этих вопросах людей суть функционирования МКПП возможно объяснить упрощенно, для понимания сути вопроса.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количество оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотом снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная МКПП состоит:

• ведущий и ведомый вал;
• шестерни ведущего и ведомого валов;
• главная передача;
• дифференциал;
• синхронизаторы;
• механизм переключения передач;
• корпус — картер.

Параллельно первичному валу, на котором закреплены шестеренки, располагается вторичный с набором шестеренок. Шестеренки валов постоянно взаимодействуют друг с другом и при этом свободно крутятся на оси.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестерёнками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины. Дифференциал дает возможность вращаться колесам с разной скоростью, что становится заметным на попадание одного из ведущих колес на скользкую поверхность.

Механизм переключения ступеней обычно располагается вне корпуса трансмиссии. Связь между ним и трансмиссией осуществляется с помощью тросов и тяг. Наиболее простым и распространенным является переключение с помощью тросов.

Устройство механизма переключения скоростей:

• трос выбора ступеней и рычаг управления;
• трос включения скоростей и рычаг их выбора;
• шток включения передач с вилками и рукоятка включения скоростей;
• блокирующий замок.

При выборе ступеней происходит поперечное перемещение рычага управления, при включении — продольное.

Принцип работы двухвальной коробки во многом сходен с функционированием трехвальной. Основным отличающим принципом является некоторая специфика работы переключающего ступени механизма.

При включении конкретной скорости рычаг управления будет двигаться и продольно и поперечно. При поперечном перемещении усилие переходит на трос, который действует на рычаг выбора ступеней, который, с свою очередь, поворачивает шток вокруг оси и способствует выбору требуемой передачи.

Принцип работы и устройство трехвальной МКПП

Основополагающим принципом функционирования МКПП является зубчатое взаимодействие шестеренок, которые обволакиваются трансмиссионной жидкостью, находящейся в картере коробки.

В состав такой МКПП входят:

• ведущий и ведомый валы;
• промежуточный и дополнительный валы;
• корпус;
• синхронизаторы;
• комплекты шестеренок;
• механизм переключения ступеней с замками и блокирующими механизмами;
• рычаг переключения ступеней.

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкается к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Устройство переключения ступеней в трехвальной МКПП чаще всего расположен на ее корпусе. Основой его конструкции являются рукоять управления и ползуны с вилками. Для предупреждения синхронного выбора двух степеней присутствует механизм блокировки. Устройство переключения степеней может управляться на расстоянии, с рулевой колонки.

На нейтральной ступени крутящий момент на колеса не отдается, так как первичный вал отсоединен от мотора сцеплением.

При изменении положения рукоятки управления, аналогичная положению вилка передвигает муфту синхронизатора, выравнивающую скорости вращения соответствующей шестеренки и вторичного вала. Зубчатая часть синхронизатора начинает взаимодействовать с зубчатым ореолом шестеренки и осуществляется ее блокировка на вторичном валу и происходит отдача крутящего (вращающего) момента с необходимым передаточным числом на колеса.

Движение автотранспорта назад осуществляется при содействии соответствующей ступени. Смена направления вращения происходит с участием промежуточной шестеренки заднего хода, которая располагается на отдельной оси.

Трехвальные МКПП громоздкие и тяжелые, но их явным преимуществом является прямая передача вращающего момента с первого вала на второй, что дает больший КПД.

Устанавливается на заднеприводных и полноприводных автомобилях, грузовиках.

Как пользоваться механической коробкой передач

Езда на машинах с механической КПП и грамотное управление таким транспортом имеет специфические особенности, знание которых необходимо любому водителю.

Как заводить машину на механике

Правильный запуск двигателя на механике положительно влияет на ресурс его работы и обеспечивает безопасность окружающим машинам и людям. Для избегания создания помех периодически необходимо быстро отъехать.

Последовательность действий при запуске машины:

• выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
• при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
• при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Опытные водители и механики советуют:

• крутить стартером, то есть запускать двигатель не более 10 секунд для избегания поломок, если автомобиль не завелся — поворачивается ключ назад и через минуту заново повторяется процедура запуска двигателя;
• при запуске в минусовую температуру необходимо несколько минут прогревать машину с выжатой педалью сцепления для снижения нагрузки на двигатель и трансмиссию в связи с загустеванием масла от мороза.

Как переключать скорости

Схема переключения скоростей на МКПП чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага.

Процесс переключения скоростей состоит из нескольких этапов:

• левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
• правой рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
• аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

Рекомендации матерых водителей для продления ресурса МКПП:

• езда на прямой передаче (на большинстве коробок четвертая) весома снизит расход топлива;
• выбор задней скорости производится только после полного прекращения движения транспортного средства;
• педаль необходимо нажимать быстро и до упора, а отпускать следует аккуратным выверенным движением, избегая рывков;
• на дороге с недостаточным сцеплением с поверхностью (лед, глина, мокрые поверхности) передвижение на нейтральной ступени или с выжатой педалью сцепления противопоказано;
• при совершении поворота не рекомендуется выжимать сцепление, даже для переключения скорости;
• при свободном передвижении на дороге возможно эффективно тормозить двигателем постепенно понижая ступени.

Масло

Регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

В большинстве механических трансмиссий замена рабочей жидкости осуществляется с интервалом в 50-60 тысяч километров в связи с накоплением побочных продуктов работы и снижения свойств масел.

В коробку заливается специальная трансмиссионная жидкость, предназначенная для МКПП, марка и остальные показатели выбираются согласно требованиям производителя, указанным в сервисной книжке и инструкции по эксплуатации. Применение неподходящего масла может привести к повышенному износу или поломке.

Большинство МКПП имеют щуп для проверки уровня и сливную пробку, что позволяет самостоятельно и без особых усилий заменить трансмиссионную жидкость.

Плюсы и минусы механической КПП

• возможно буксирование машины на любую дальность маршрута даже с заглушенным двигателем;
• возможен запуск автомобиля с «толкача» при разряженном АКБ или неисправностях в системе зажигания;
• меньшие габариты и вес, чем у автоматической КПП;
• динамичность транспортного средства, возможность выбирать манеру управления, путем подходящего изменения оборотов двигателя;
• возможно использование по максимуму всех возможностей двигателя при регламентированных производителями оборотах на каждой скорости, при которых крутящий момент максимальный или приближен к нему;
• динамичный разгон и экономия топлива в сравнении с автоматом (при агрессивных и спортивных манерах вождения расход возрастает);
• простота конструкции;
• приемлемая цена обслуживания и ремонта, особенно в сравнении с АКПП;
• большой ресурс работы.

К минусам МКПП относятся:

• сложность вождения автомобилей с МКПП, особенно для начинающих;
• сцепление, которое возможно спалить неопытным водителям или при регулярном буксовании в снегу и на льду;
• по неопытности присутствует вероятность повредить трансмиссию при переключении на заднюю скорость при движении вперед или неправильной работы со сцеплением;
• сниженный ресурс двигателя из-за слишком низких или наоборот высоких оборотов, АКПП не даст такого сделать;
• при недостаточно быстром переключении ступеней и при переключении на слишком низких оборотах происходит значительная потеря мощности мотора;
• повышенная утомляемость из-за необходимости контролировать сцепление, выбор и переключение скоростей, особенно у неопытных водителей;

Преимуществ у механической КПП достаточно много, а минусы исчезнут с приобретением опыта вождения на МКПП.

Основные неисправности МКПП и их симптомы

«Механика» относится к надежным агрегатам с большим сроком службы, но неправильная работа с ней, некачественная трансмиссионная жидкость и время приводят к появлению неисправностей.

Для механических КПП свойственны неисправности:

• посторонние шумы во время эксплуатации или при выборе скорости;
• не включается какая-либо скорость или все скорости;
• затрудненное включение скоростей;
• самовыключение скорости;
• подтекание трансмиссионной жидкости.

Подтекание трансмиссионной жидкости возникает вследствие изнашивания сальников, повреждения уплотняющих прокладок, не до конца закрученной сливной пробки или неправильно вставленного щупа или при повреждениях корпуса МКПП.

Появление шума при нахождении рычага на нейтральной ступени о недостаточном уровне трансмиссионной жидкости или чрезмерном износе подшипника первичного вала.

Появление посторонних звуков при выборе скорости:

• изнашивание или деформирование механизмов блокировки устройства выбора передач;
• изнашивание синхронизаторов;
• недостаточный выжим сцепления;
• откручены крепления коробки.

Посторонние шумы в процессе работы МКПП могут свидетельствовать об изнашивании подшипников, синхронизаторов или недостаточном уровне трансмиссионной жидкости.

Причинами затруднительного включения скоростей могут быть:

• чрезмерное изнашивание синхронизаторов;
• сильное изнашивание шестерен;
• износившийся или неисправный механизм переключения ступеней;
• ослабленная фиксация или неисправности тяг механизма переключения;
• недостаточный выжим сцепления.

• ослабленные крепления МКПП;
• неисправные подушки двигателя;
• застревание тяг управления приводом;
• чрезмерное изнашивание синхронизаторов, шестеренок, механизма переключения степеней, вилок переключения, подшипников вторичного или промежуточного валов.

При появлении тревожных симптомов, связанных с работой МКПП, необходимо обратиться к специалисту для их устранения.

Вовремя не устранённые неисправности могут повлечь за собой поломки других элементов коробки, где ремонт обойдется гораздо дороже.

Как правильно переключать передачи на механике: учимся идеальному вождению

1. Важные нюансы
2. Когда выполнять переключение
3. Процесс переключения
4. Распространенные ошибки
5. Дельные советы

Всем привет! Многие хотят сесть за руль автомобиля и насладиться преимуществами личного авто. Но прежде чем это сделать, вам предстоит пройти сложный этап обучения. Практика наглядно показывает, что основные проблемы возникают с тем, как правильно переключать передачи и на механике.

Изначально самым сложным для новичка кажется просто научиться трогаться с места. Но буквально за несколько практических занятий этот момент можно отработать до автоматизма.

А вот переключаться на механической КПП в движении сложнее. Это постепенный процесс выработки рефлекса, позволяющего своевременно и, не отвлекаясь на сам рычаг, переходить с одной скорости на другую практически на уровне интуиции.

Ключевым правилом является обязательное использование педали сцепления. В теории можно научиться переключаться без сцепления, но тогда коробка долго не прослужит, и в скором времени ее придется менять. Потому при торможении и на разгоне педаль сцепления и рычаг КПП обязаны работать в тандеме.

Важные нюансы

В идеале машина должна ехать без рывков, переходя с одной скорости на другую. При покупке подержанного авто или новой машины все покупатели обязательно смотрят на такой нюанс комплектации как тип используемой КПП.
Объективно самой простой в плане управления машиной считается автоматическая коробка. Но важно понимать, что существует целый ряд разновидностей КПП, а не простое деление на механику и автомат. Недавно мы изучали с вами особенности секвентальных коробок, а также детальнее знакомились с вариатором . Советую еще раз перечитать и обновить собственный багаж знаний относительно автомобильных коробок переключения передач. В плане надежности и долговечности пока прочно первую позицию удерживает классическая механика.

При грамотном использовании машина может разогнаться достаточно быстро, выжимая максимум из установленного двигателя. Но когда мотор мощный, а водитель не умеет правильно переключаться, тогда никакие лошадиные силы вам не помогут.

Для всех МКПП действует один общий принцип. Заключается он в том, что сначала выжимается сцепление , далее переключается скорость, после чего педаль сцепления опускается.

Когда выполнять переключение

Переключение должно осуществляться плавно, но одновременно быстро.

Многих справедливо интересует, когда именно нужно осуществлять переход с одной скорости на другую. Хотя машины и коробки есть разные, существует усредненные показатели. А именно:

• Первая скорость предназначена в основном для старта, и для активной езды не используется. Актуальная скорость здесь от 0 до 20 километров в час;
• Вторая скорость разгонная и служит для передвижения на малой скорости в диапазоне от 20 до 40 километров;
• На третью водитель должен переходить, когда требуется разогнаться с 40 до 60 километров в час;
• Четвертая подходит для скоростей от 60 до 80 километров в час;
• Пятая и шестая скорость для движения более 80 километров в час.

Эти цифры условные и средние, поскольку существует целый ряд других факторов, влияющих на езду.

Представленная схема актуальна для машин, которые не нагружены и движутся по дороге без сопротивления в виде песка, глубокого снега или крутого подъема. Если же такие сопротивления есть, тогда переходить на следующую передачу рекомендуется немного позже.

Автомобилисты и автоинструкторы разработали полезную памятку, которую рекомендуют запомнить новичку. Суть заключается в следующем:

• Первую передачу всегда рекомендуется использовать исключительно для того, чтобы тронуться с места;
• После старта следует сразу же включать вторую скорость;
• Вторая передача служит в качестве разгонной скорости на МКПП;
• Третья является оптимальной при обгонах;
• Четвертая лучше всего проявляет себя при езде в городских условиях;
• Пятая и шестая служат для скоростных трасс, шоссе и автомагистралей.

Также при необходимости вы можете осуществлять переключение не по порядку, сбрасывая с высшей на низшую, чтобы затормозить двигателем.

В сети есть целый ряд наглядных видео о том, как на автомобиле с механикой следует правильно орудовать рычагом переключения скоростей. Детально рассматриваются как повышенные, так и пониженные передачи.

Процесс переключения

При прямолинейном движении и во время поворота водителю требуется менять текущую скорость, выставленную на механике.

Делается это по определенному алгоритму, который можно представить в следующем виде:

• Плотным движением левой ногой выжимается в пол педаль сцепления;
• одновременно с этим необходимо отпустить ногу с педали газа;
• плавно, но быстро выбирайте на коробке нужную передачу;
• при прохождении рычага сначала возвращаетесь в нейтраль, а затем уже в необходимую скорость;
• далее сцепление отпускается;
• параллельно начинается работа педалью газа, чтобы не терять скорость и обороты;
• после полного отпускания сцепления прибавляется хороший газ.

Каких-то строгих и жестких ограничений в плане последовательности перехода на скорости нет. Никто не заставляет переключаться в строго заданном порядке, от 1 и до последней передачи.

Но если вы будете пропускать скорости, тогда на разгон придется тратить больше времени и обороты начнут падать.

Распространенные ошибки

Ошибка новичков обычно стандартная, и заключается она в несогласованном действии рычага механики и педали сцепления. В итоге машина теряет скорость, а порой глохнет.

Автомобилисты, которые лишь недавно сели за руль, часто легко идентифицируются не только по значку У на стекле, и по рассеянному и резкому переключению.

Когда авто трогается, неопытные водители регулярно рано бросают сцепление. Как итог, машина дергается, а сама коробка постепенно выходит из строя.

Учитывая диапазоны скоростей, актуальных для переключаемых передач, многие считают, что когда машина не едет более 40 км/час, переходить со 2 на 3 передачу не нужно. Но запомните, что повышенная передача не обязательно требует повышения скорости. Вы можете смело выжимать третью, но ехать при этом установленные ограничительным знаком 40 километров.

Повышенная передача лишь позволяет ехать быстрее. То есть при выборе 3 скорости вам будет проще с 40 разогнаться до 80-100 километров в час, на это уйдет меньше времени и двигатель будет лучше себя вести, нежели при разгоне со второй скорости. Наличие возможности ускориться не обязывает вас ускоряться.

Дельные советы

Дам еще несколько общих рекомендаций, а также затрону тему того, на каких оборотах стоит осуществлять переключение, если водитель предпочитает ориентироваться по тахометру. Это актуально для новичков, которые пока просто не умеют опираться на звук мотора.

• Всегда старайтесь держать ногу на специальной площадке для отдыха. Не держите ее непосредственно над педалью;
• Отрегулируйте положение кресла относительно коробки под себя. При переключении вы не должны тянуться к рычагу;
• Выполняя действия с коробкой, левую руку обязательно перемещайте в центр рулевого колеса, в его верхнюю точку. Это позволит при необходимости только с помощью одной руки выполнить экстренный маневр;
• Изначально рекомендуется переключаться по тахометру;
• Если у вас дизель, тогда переход с передачи на передачу осуществляется на 1500—2000 оборотах;
• Для бензиновых актуальным диапазоном на тахометре является 2000—2500 оборотов в минуту.

Это действительно важные рекомендации, которых следует строго придерживаться.

Все приходит с опытом и практикой. Но грамотная работа с МКПП позволяет существенно экономить топливо, сохранять в целостности узлы коробки, двигатель и педальный узел, а также использовать на максимум каждую лошадиную силу.

А какие секреты переключения на механике знаете вы? Делитесь в комментариях.

Спасибо всем, кто нас читает! Подписывайтесь, оставляйте отзывы, задавайте вопросы!

https://auto-self.ru/mehanicheskaya-korobka-peredach-mkpp-ustroystvo-i-princip-raboty-dlya-chaynikov/
https://pricep-vlg.ru/instruktsii/kak-pravilno-pereklyuchat-peredachi-na-mehanike/