Содержание
Передаточные числа кпп: что такое передаточное число
Передаточное число коробки передач является основной характеристикой зубчатых передач, обеспечивающих перенаправление крутящего момента между шестернями редуктора, который отвечает за распределение усилия мотора во время нашего движения. Разберемся, что же все это значит?
Как известно, механическая коробка переключения передач (МКПП) есть не что иное, как многоступенчатый шестеренный редуктор, в функции которого входит изменение крутящего момента. При этом переключение передач (скоростей) можно осуществлять только вручную, поэтому ее довольно часто называют еще и ручной коробкой передач.
Абсолютно любая КПП состоит из набора валов и расположенных на них шестерен. Ведущий вал соединен с маховиком посредством сцепления, а ведомый вал, в свою очередь, имеет жесткое соединение с карданным валом.
Между ними расположен промежуточный вал, который и направляет вращение от ведущего к ведомому валу. Причем между собой все три этих узла взаимодействуют посредством расположенных на них шестеренок.
Для того чтобы уменьшить шум, эти шестерни делают косозубыми.
Таким образом, принцип работы КПП можно свести к кинематическому соединению ведущего и ведомого валов, обусловленному различными комбинациями шестерен с разным передаточным числом (ПЧ).
ПЧ является отношением количества зубьев ведомой к числу зубьев ведущей шестеренки. Таким образом, рассчитывается оно довольно просто.
Допустим, если первая имеет 50 зубьев, а вторая – 25, то, разделив первое на второе число (50:25), получим 2. Последняя цифра и будет значением ПЧ данной пары.
Но если вы понятия не имеете, какое значение ПЧ у вашей коробки передач, то вычислить его можно довольно легко. Для этого понадобится смотровая яма и домкрат.
Поставив машину на смотровую яму, установите противооткатный башмак во избежание разных неприятных моментов. Затем поставьте рычаг КПП в нейтральное положение и немного приподнимите с помощью домкрата одно из ведущих колес. Далее необходимо сделать отметки мелом на полу и колесе так, чтобы они четко совпадали. Аналогичные отметки необходимо поставить и на корпусе и фланце редуктора.
В дальнейших шагах вам понадобится помощник, кто-то (например, вы) должен вращать колесо и считать количество сделанных оборотов, напарник (ваш друг) же считает количество оборотов карданного вала.
Как только метки совпадут снова, необходимо прекратить подсчет. В результате вы получите два значения, количество оборотов колеса делится пополам, а затем на полученное значение необходимо разделить обороты кардана.
В результате будет нужное передаточное число.
Влияние передаточного числа на динамику авто
Правильно подобранное передаточное число коробки передач является залогом согласованной работы всей трансмиссии.
При его подборе стоит руководствоваться, прежде всего, мощностью и моментными характеристиками двигателя, а также размерами колес и, безусловно, личностными пожеланиями водителя.
Изменяя ПЧ, можно уменьшить либо увеличить величину перенаправляемого крутящего момента. Это осуществляется изменением числа зубьев на каждой из шестеренок.
Чем выше значение данного числа, тем «мощнее» и «короче» будет передача, а значит, мотор намного быстрее будет выкручивать необходимое количество оборотов, при этом набор скорости осуществляется так же быстро, но возникает потребность в более частом переключении передач, и, следовательно, максимальное значение скорости на каждой ступени будет несколько снижено. Повышенное ПЧ способствует более стремительному ускорению.
Уменьшение же значения передаточного числа приводит к увеличению максимальной скорости, однако это хорошо только в том случае, когда двигатель имеет достаточный запас мощности. Но это негативно сказывается на разгонной динамике авто. Чем ближе значения ПЧ, тем более быстрым и плавным будет разгон при переключении передач.
При обычной езде количество оборотов должно находиться в пределах 2-2,5 тысячи, это значение можно увидеть на тахометре, как только обороты превышают данное значение, а вам при этом еще необходимо набрать скорость, нужно перейти на более повышенную передачу. Безусловно, переключение передач, должно быть только последовательным.
Тюнинг КПП с чего начать?
Преобразить ходовые характеристики автомобиля можно абсолютно не вмешиваясь в двигатель. Так что-же может машину быть более быстрой? Это трансмиссия, коробка передач другими словами… На самом деле трансмиссия и КПП это не одно и то же, но рядом. В трансмиссию, в случае с переднеприводными ВАЗами, входит собственно сама КПП и приводы (ШРУСы). Кроме динамики автомобиля трансмиссия влияет также и на сохранение траектории при прохождении поворота. На этом пожалуй закончим с теорией, перейдем к практике, которая более интересна 🙂
Никогда не пренебрегайте тюнингом КПП! даже если вы на данном этапе не понимаете почему это важно и почему это стоит не дешего!
Не расстраивайтесь и не отказывайтесь от тюнинга КПП. На самом деле все предельно просто, по крайней мере в плане выбора. Есть так называемые «спортивные ряды КПП». Это готовый набор всех нужных шестеренок с измененными передаточными числами.
Что же можно сделать со стандартной КПП?
Для начала меняется передаточное отношение главной пары на более высокое.
Передаточное число коробки передач — это отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубцов ведущей шестерни. Чем оно выше, тем передача «короче» и «мощнее», то есть мотор очень быстро выкручивает положенное количество оборотов, набор скорости происходит так же стремительно, но возникает необходимость в частом переключении передач. Как следствие — некоторое снижение максимальной скорости на данной передаче. При такой замене машина заметно прибавляет в динамике. Двигателю легче набирать обороты при более высоком передаточном коэффициенте главной пары. Есть своя оборотная сторона – приходится чаще переключать передачи, да и максимальная скорость автомобиля с более высоким передаточным отношением главной пары (ГП) КПП значительно уменьшается. Можно даже примерно подсчитать, на сколько уменьшается максимальная скорость. Поэтому и существует в доводке автомобиля некоторое разграничение на тюнинг и чистый спорт. То есть, как уже упоминалось, нужно придерживаться «золотой середины», выиграть в динамике ровно столько, чтобы не страдать от снижения максимальной скорости.
Далее, можно поменять шестерни передач на тюнинговые. Делается это для того, чтобы сделать разгон как можно более эффективным. Владельцы «восьмерок», «девяток» и «десяток» наверняка знают, что, даже если сильно выкрутить двигатель на первой передаче, при переключении на вторую обороты резко падают, снижается и динамика автомобиля.
Виной тому — слишком большой разрыв между передаточными числами 1-ой и 2-ой передач. Тюнинговые же ряды могут быть рассчитаны так, чтобы обеспечивать равномерный разгон автомобиля на всех передачах.
Для этого передаточные числа некоторых передач изменяются по сравнению со стандартными, в итоге двигатель при разгоне работает в достаточно узком и наиболее удобном для себя диапазоне оборотов.
Для гонок, применяется несколько другая схема: первая передача делается как можно «длиннее». На длинной первой передаче двигатель легко набирает высокую скорость. Остальные передачи наоборот, сближаются, что позволяет оптимально реализовать мощность двигателя.
При этом, чтобы не страдать от нехватки максимальной скорости, возможна установка дополнительно 6 передачи. Передаточные числа подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес и самое главное – от пожеланий владельца автомобиля. После такой доработки КПП ей требуется максимально быстрое и четкое включение выбранной передачи.
Конструкция с тяговым включением передач, обычная для переднеприводных автомобилей ВАЗ не обеспечивает четкого «попадания в передачу», и она существенно модернизируется путем применения более жестких карданчиков и короткоходной кулисы. Это позволит водителю быстрее передвигать рычаг.
Четкое включение передач может понадобиться не только в условиях соревнований, но и в повседневном движении по городу (особенно водителям, предпочитающим жесткий, активный стиль езды).
В дополнение к изменению передаточных чисел передач и ГП – установка дифференциала повышенного трения.
Обычно дифференциал помогает колесам вращаться с разными угловыми скоростями, что полезно при поворотах, когда внутреннее колесо должно крутиться медленнее наружного, но иногда это серьезно мешает. Например, когда одно колесо буксует, второе вообще не двигается.
В отличие от стандартного, в дифференциале повышенного трения часть крутящего момента от двигателя всё равно будет передаваться на колесо, имеющее лучшее сцепление.
При установке дифференциала повышенного трения уменьшается пробуксовывание колес при старте (колеса вращаются с одинаковыми угловыми скоростями), автомобиль увереннее входит в повороты. Небольшие минусы, конечно, тоже есть — машина становится более «нервной» и водителю надо привыкнуть к изменившемуся поведению автомобиля.
Блокиратор (блокирующий дифференциал): улучшает проходимость автомобиля как зимой по сугробам, так и летом по бездорожью, позволяет уменьшить или убрать пробуксовку на скользкой дороге…
Червячный (винтовой) — повышает проходимость автомобиля по бездорожью, при пробуксовке одного колеса, автоматически включается второе (так же он вкл. при поворотах) Дисковый (фрикционный) — обеспечивает постоянное вращение 2-х колес, рекомендуется использовать на серьезных соревнованиях или только по бездорожью.
Исходя из личного опыта моего, и многих моих друзей! Можно с увереностью сказать!
- Оптимальная конфигурация кпп для гражданского атмосферного двигателя: 18 ряд кпп + главная пара 3,9.
- Оптимальная конфигурация кпп для более спортивного атмосферного двигателя: 7 ряд кпп + главная пара 4,3.
- Оптимальная конфигурация кпп для турбового гражданского двигателя: 104 ряд + главная пара 3,5.
- Тюнинг коробки передач ВАЗ – процесс творческий.
Если вы в городе больше передвигаетесь чем по трассе и на трассе не гоняете с бешенной скоростью, то можно и выбрать пару покороче 4.1 или 4.3 Так же был опыт езды на 7мом ряду с парой 4.1 и 4.5, особой разницы между парой 4.3 и 4.1 нету, 4.5 конечно борщ. Для меня это самый идеальный ряд в условиях города. Самое удачно и без проигрошное сочетание 7ряд и 4.3 пара, практически под любой мотор, как моментный так и мощностной.
Программа с графиками, настройка КПП и ГП: ss20club.ru/assets/uploads/b/1/4/gbox.zip
Он-лайн программы: ss20club.ru/online-raschety/ 
Как подобрать передаточное число КПП
У любого производителя машин основной принцип устройства коробки передач одинаков – это некое количество валов, на которых размещены шестерни с определенным количеством зубьев. Вся эта сложная система предназначена для распределения усилия, вырабатываемого мотором.
Не будь в устройстве этого агрегата, сдвинуть автомобиль с места было бы весьма сложно, но если это каким-то образом и удалось бы реализовать, то набрать максимум скорости, наверное, удалось бы только, пустив автомобиль с горы, а минимум – взбираясь на нее.
С другой стороны, разогнать автомобиль можно еще регулируя подачу топлива в двигатель, т.е. используя педаль акселератора, но время разгона в этом случае будет весьма длительное, ни о каких секундах уже речь не будет идти, а об экономичности автомобиля и подавно.
Поэтому в конструкцию автомобиля и ввели необходимый блок, названный коробкой передач, который продолжают устанавливать на все современные модели, оснащая их механической или автоматической КПП, за исключением лишь вариатора, у него технология работы несколько иная. Поэтому роль передаточного числа – тема довольно актуальная.
Влияние передаточного числа на динамику
Передаточное число – величина вычисляемая, она находится отношением числа зубьев ведомой шестерни к количеству ведущей. Чем выше это значение, тем двигатель быстрее накрутит нужное количество оборотов и разгонит автомобиль более стремительно.
«Супер!», – скажете вы, но ошибетесь в главном – максимум скорости в этом случае будет меньшим, а переключать передачи вам придется намного чаще. Поэтому производители придерживаются средних значений передаточных чисел КПП, создавая многоступенчатые конструкции.
Сначала конструкции КПП содержали 3 вала, где 3-я передача являлась прямой и позволяла достигать предельной скорости.
Последующая же регулировка скорости сводилась к уменьшению оборотов двигателя через подачу топлива, в этом случае эффект управления скоростью достигался, но терялась экономичность авто совершенно.
Поэтому количество передач увеличили, и бывшая прямая третья стала четвертой или пятой, а далее достигла и более высоких ступней.
Передаточные числа механической коробки передач самой распространенной 5-скоростной КПП находятся в следующих диапазонах:
- 1-я передача – от 3 до 4;
- 2-я передача – от 2 до 2,9;
- 3-я передача – от 1,2 до 1,9;
- 4-я передача – от 0,9 до 1,2;
- 5-я передача – от 0,7 до 0,9;
- задний ход – от 3 до 4.
В АКПП передаточные числа имеют диапазоны несколько шире, чтобы при различных режимах агрегат функционировал более ритмично и гладко.
Если передаточные числа АКПП будут настроены неправильно, то комфорта от поездки за рулем добиться не удастся. А вот в АКПП передаточные числа при несбалансированности способны равномерное движение автомобиля превратить в езду на упрямом осле, сопровождающуюся постоянными рывками и необоснованно большим расходом топлива.
Оптимальными специалисты считают значения, расположенные близко друг к другу, тогда у автомобиля будет разгон без рывков при переключении скоростей.
Такого дробления не удастся осуществить, если передач будет мало, поэтому чем больше передач – тем лучше для вашего комфорта при вождении. Особенно это касается машин с автоматом: если есть возможность выбора, то АКПП с 5-ю, 6-ю, 7-ю скоростями будет намного предпочтительнее 4АКПП.
Здесь за вас скорости переключает автоматика, и чем чаще она будет это делать, тем быстрее выйдут из строя дорогостоящие механизмы.
Часто значения передаточных чисел указывают в характеристиках автомобиля. За этими цифрами стоит скрупулезный подбор производителем оптимальных значений. Каких-то идеальных величин, как при оценке других параметров, здесь не существует.
Поэтому назвать одно значение плохим, а другое хорошим нельзя, так как коробки передач влияют на динамику машины, а тип вождения и предпочтения у владельцев авто зачастую кардинально различны, и сложно рассматривать КПП отдельно от всего «организма» машины.
Все скоростные режимы и рекомендации завода-изготовителя формируются только после определения передаточных чисел, ибо они должны учитывать такие нюансы, как:
- комфорт в управлении автомобилем, исключающий частое переключение передач как на механике, так и на автомате;
- хорошие показатели динамики автомобиля;
- все передачи должны работать слаженно, чтобы ни один режим поездки не выбивался из заданного ритма;
- расход топлива должен быть нормальным и соизмерим заявленной литражности, перегазовок быть не должно;
- длинная последняя передача способна разогнать авто до максимальной скорости;
- должна быть полная совместимость двигателя и передаточных чисел.
Последний пункт поясним немного подробнее. Для каждого двигателя разработчики создают коробку с заданными передаточными числами, поэтому задумываясь о замене КПП, вариант неродной коробки даже не стоит рассматривать. С данной модификацией вы можете приобрести массу проблем.
Если новая коробка взята от такого же двигателя, но более мощного, то вам гарантирован больший износ мотора и не слишком удобное переключение скоростей, но к этому со временем можно привыкнуть, а вот преждевременный износ двигателя – вещь малоприятная.
Не лучше ситуация получается и при обратной замене – коробку взяли из пары, где двигатель был слабее. Этой модификацией вы обделите себя по потенциалу машины и увеличите топливные затраты на поездку.
Таким образом, для полноценной работы автомобиля в нем должна располагаться родная трансмиссия.
Но народные умельцы автомобильного тюнинга уже научились менять в машине передаточное число, используя новые шестерни в рядах и получая другие характеристики модели.
Такие модификации часто проводят с автомобилями ВАЗ. Следствие этого – более интенсивный разгон автомобиля, но приходится жертвовать максимальной скоростью.
Передаточное число гоночных автомобилей также разительно отличается от серийных моделей, ибо перед ними стоят другие задачи эксплуатации.
Видео “Ремонт КПП автомобиля марки ВАЗ”
На записи показано, как провести ремонт коробки скоростей на машине марки “ВАЗ” в домашних условиях.
От чего зависит передаточное число коробки передач и на что влияет
Понятие «длины» КПП ничего не говорит о её габаритах. Зато во многом охарактеризует «норов железного коня», его динамические и скоростные характеристики. «Крутые» стритрейсеры специально «укорачивают» коробки своих «болидов» и очень этим гордятся. Зачем и как они это делают и на самом ли деле это так здорово?
Что такое передаточное число коробки передач и на что оно влияет
Одна из основных характеристик трансмиссии авто — передаточное число коробки передач. Значение термина — соотношение количества зубьев двух взаимодействующих шестерён, ведомой к ведущей. Или, что то же самое, соотношение угловых скоростей либо частоты вращения обеих элементов кинематической пары. Размер зубцов на обеих шестернях будет одинаковым, различаться могут их диаметры. В случае взаимодействия нескольких зубчатых колёс, общее значение определяется произведением чисел для всех пар. Если ведущее колесо имеет меньший диаметр и число зубьев, чем ведомое, скорость вращения на выходе снижается, а крутящий момент повышается. Чем ниже скорость, тем выше тяга. При обратном соотношении диаметров шестерён всё наоборот: скорость выше, но тяга меньше.
Ступени КПП
В КПП любого типа присутствует несколько ступеней. Среди них выделяют низшие, одну прямую и высшие (одну или две). КПП внедорожников и тягачей имеют дополнительные понижающие передачи, они обеспечивают увеличение крутящего момента. Чем ниже ступень, тем выше её передаточное число и тем она «короче». Низшие ступени в большинстве МКПП, — первых три.
Они, обеспечивая большую тягу, предназначены для трогания, медленной езды, разгона. Затем мы переключаемся на прямую передачу — четвёртую. Пятая, повышенная или «длинная» — для движения на высокой скорости. Однако она не может обеспечить нужный крутящий момент, когда мы едем в гору или собираемся обогнать впереди идущую машину.
Необходимо перейти на ступень ниже: четвёртую или даже третью.«Длинными» и «короткими» могут быть не только нижние передачи, но и МКПП в целом — это определяет главная передача. Для обычного автомобиля, владельцем которого будет среднестатистический водитель со спокойной манерой езды, производители стараются создать сбалансированную трансмиссию с усреднёнными характеристиками.
Передаточные числа ступеней в коробках передач выбираются с учётом типа привода, веса машины, мощности мотора, диаметра колёс. Расчёт ведут таким образом, чтобы при приличной динамике водителю не приходилось часто переключать рычаг и расход топлива был умеренным.
Массовые авто оснащают «длинными» КПП. Они удобнее, шире диапазон скоростей для каждой из ступеней. В городе, при постоянном изменении скорости движения, это имеет большое значение.
Спортивные версии, рассчитанные на любителей быстрой езды, оборудуются «короткими». Реально «рвануть» первым с перекрёстка, но переключаться придётся чаще.
Для большинства иномарок характерно наличие нескольких версий с разным темпераментом и моторами разной мощности. Зачастую, КПП тоже имеют разные модификации, адаптированные к типу двигателя.
Неодинаков подход в проектировании трансмиссии у различных производителей. Например, VW, Opel, Volvo, французские, американские, корейские и большинство японских авто имеют «длинные» КПП, предназначенные для умеренной манеры езды. Марки со спортивным имиджем Alfa-Romeo, Lancia, BMW, Audi, SAAB, Honda тяготеют к «коротким».
Замена КПП
Допустим, на подержанной машине требуется замена вышедшей из строя КПП. Ищем замену. С «Жигулями» всё просто: два типа КПП на все миллионы автомобилей. Отличаются только наличием пятой ступени. С иномарками сложней. Например, на знаменитый VW Golf MKII устанавливалось восемь различных коробок передач, различающихся передаточным числом. Почти все они полностью взаимозаменяемы. Однако, после установки КПП от другой модификации, владелец может быть сильно удивлён изменившейся динамикой. Модель GTI может стать «вялой», а семейная машина будет рвать с места, жрать топливо и стать сложной в управлении.
Поэтому, прежде чем заменить КПП, рекомендуется узнать её модификацию (по VIN-коду или по обозначению на самом агрегате) и поискать схожую.
Тюнинг
Отечественный тюнинг — наследие советского автопрома, где на самую большую страну мира производили три типа легковых автомобилей.
Обвес, светодиодные «глазки БМВ» и дырявый глушитель-прямоток «звук Мазерати» позволяют владельцам отечественных авто хоть как-то выделиться из безликого потока.
«Продвинутые и рукастые» автолюбители идут дальше и глубже, внося конструктивные изменения в двигатель и трансмиссию.
Считается, что «укоротить» коробку — очень круто. Любители быстрой езды могут приобрести вместо стандартных пар (рядов) шестерён альтернативные, повышающие передаточное число. К примеру, значение для главной пары ВАЗ 2107 в заводской КПП составляет 3,9, для ВАЗ 2108 — 3,8.
Изменяют на 4,1 и более, до 5,1. Да, это позволяет машине «выстрелить» с места, но ухудшает другие характеристики. Повышается расход топлива и износ двигателя, снижается максимальная скорость, приходится часто переключаться.
Чрезмерный тюнинг КПП вместо острых ощущений может привести к разочарованиям.
- Андрей
- Распечатать
Передаточное соотношение редуктора. Передаточное число коробки передач – вы знаете, как оно работает
Трансмиссия спортивного автомобиля — важнейший механизм реализации мощности двигателя. Даже со слабым мотором машина может быть быстрой из-за правильно подобранных передаточных чисел. Поговорим, что дает изменение главной пары и применение коммерческих рядов трансмиссии
.
Изменение передаточного числа главной пары
Передаточное число коробки передач
— отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубцов ведущей шестерни. Чем оно выше, тем передача «короче» и «мощнее», т.е. мотор быстрые набирает обороты, набор скорости происходит стремительно, но возникает необходимость в частом переключении передач.
Как следствие — снижение максимальной скорости на данной передаче.
Первое средство повышения разгонной динамики — изменение передаточного числа
или, как принято говорить, «укоротить» или «удлинить» главную пару автомобиля.
На большинстве современных легковушек передаточное число главной пары колеблется от 3,7 до 4,3.
Более «короткая» пара улучшает динамику машины. Например, установка главной пары 4,1 или 4,3 превращает стандартный авто (стоковая — 3,7) в автомобиль с пушечной динамикой. Расплата за это — приходится часто перебирать рычагом переключения передач, зато на светофоре и при любом маневре автомобиль — первый. «Длинная» пара (3,7-3,9) — повышает максимальную скорость, но страдает разгон.
Любопытно, что чем больше передаточное соотношение, тем пара считается «короче», а чем оно меньше — тем «длиннее». Так говорят потому, что с короткой парой короче разгон на каждой передаче (но меньше предельная скорость).
На гоночных машинах используются главная пара 4,7; для участия в авто кроссе — 5,1. Если важен разгон — следует выбирать главную пару «покороче». Но езда на трассе будет невыносимой.
Потому, что снизиться максимальная скорость и при 5000 оборотах будете ехать на «пятой» передаче всего 120-140 км/ч.
Для любительского тюнинга подойдут главные пары от 4,1 до 4,3, которые дают оптимальный баланс разгонной динамики и максимальной скорости.
Применение тюнингового рядов трансмиссии
В продолжение разговора о «перебирании рычагом» упомянем о специальных тюнинговых рядах (в профессиональной среде их именуют коммерческими рядами) передач.
Хозяева стоковых машин знают, что если сильно выкрутить двигатель на первой передаче, при переключении на вторую обороты резко падают, снижается динамика. Виной — слишком большой разрыв между передаточными числами 1-й и 2-й передач.
Тюнинговые ряды обеспечивают равномерный разгон автомобиля на всех передачах.
Первая передача, по сравнению со «стандартом», слегка «понижена». В этом варианте динамика ухудшается, зато передача становится более «длинной», а в сочетании с главной парой 4,3 — предел мечтаний. Вторая приближена к первой, что избавляет от ощутимого «провала». Третья и пятая — как на «стандарте». Четвертая приближена к третьей, шестая — к пятой.
› Виды и Передаточные числа КПП ВАЗ
позаимствовал с драйва, цель одна-информативность, гласность.В чем же принципиальное различие классических КПП.КПП 2101 (ВАЗ-2101, 2103, 21011, 21061): 1-я — 3.753; 2-я — 2.303; 3-я — 1.493; 4-я — прямая (1.000); 5-я — нет; ЗП — 3.867.
КПП 2106 (ВАЗ-2106 и 2121): 1-я — 3.242; 2-я — 1.989; 3-я — 1.289; 4-я — прямая; 5-я — нет; ЗП — 3.340.
КПП 2105 с 5 передачей (ВАЗ-2105, 2107 и 2104): 1-я- 3.667; 2-я — 2.1; 3-я — 1.361; 4-я — прямая; 5-я — 0.801; ЗХ — 3.53
В данное время взамен КПП 2105 выпускаются и устанавливаются КПП 2107 (маркировка: 2107-1700010) и 21074 (21074-1700005). КПП 2107 — аналог КПП 2105, передаточные числа абсолютно одинаковые (какие — смотрите выше); в КПП 21074 добавлена пятая передача, таким образом имеем передаточные числа: 1-4 и задняя передачи — см.
КПП 2107 + 5-я передача — 0.
82Также еще обнаружил упоминание о модификации КПП 2106, а именно 2106-10 — передаточные числа в точности совпадают с КПП 2105 (2107) Информации мало, но вероятно данная модификация с появлением автомобиля ВАЗ-2105 была переименована и получила индекс 2105 (а позднее и 2107)… такая вот история
КПП 2101, КПП 2106, КПП 2105 — СНЯТЫ С ПРОИЗВОДСТВА. Сейчас продают КПП 2107, КПП 21074 и еще можно найти КПП 2106.
Спортивные ряды:ряд 1R: 1-я — 3.242; 2-я — 1.989; 3-я — 1.289; 4-я — 1.000; 5-я — 0.759.ряд 2R: 1-я — 3.007; 2-я — 1.989; 3-я — 1.289; 4-я — 1.000; 5-я — 0.759ряд 3R: 1-я — 2.424; 2-я — 1.768; 3-я — 1.240; 4-я — 1.000; 5-я — 0.585ряд 4R: 1-я — 2.424; 2-я — 1.675; 3-я — 1.186; 4-я — 1.000; 5-я — 0.585
*Передаточное число задней передачи не пишу, т.к. для спорта она не существенна и ее зачастую просто не указывают…
Спорт опускаю, найти сложно, да и нафиг ненужно.
Также (на ВАЗ-2103/2106) могла устанавливаться КПП 2106-10 (полный аналог КПП 2105). Позднее на заводском конвеере провели унификацию и на всю классику ставили КПП 2105. Сейчас ставят либо КПП 2107 (по передаточным числам идентична КПП 2106-10 и КПП 2105), либо 5-ступенчатую КПП 21074.
- Есть еще одна заморочка в наших авто…привод спидометра…Приводы спидометров и соответствующие им ведущие шестерни вторичного вала применяются только комплектами – иные комбинации исключены:
- а – привод 2101-1702150-01 без метки с 12 зубьями ведомой шестерни и ведущая шестерня 2101-1702158 с пятью заходами червяка, помеченная одной кольцевой проточкой – для КП ”жигулей” с задними мостами 2101 (передаточное число редуктора – 4,3) и 2102 (редуктор 4,44). В последнем случае спидометр несколько завышает показания;
- б – привод 2103-1702150-01 (9 зубьев), помеченный красной краской, и шестерня 2103-1702158 с четырьмя заходами червяка без метки – для КП ”жигулей” с задним мостом 2103 (передаточное число редуктора – 4,1);
- в – привод 2106-1702150-01 (13 зубьев), помеченный синей краской, и ведущая шестерня 2106-1702158 с шестью заходами червяка, помеченная двумя кольцевыми проточками – для ”жигулей” с мостом 2106 (редуктор – 3,9).
- Теперь расскажу про Полонез (польская КПП со всеми вытекающими)А теперь самое интересное, существет три вида КПП (все 5-ти ступенчатые) которые ставили на Полонезы, отличия в передаточных числах, итак:
- до 87 года ставили КПП с передаточными числами I — 3,753; II — 2,132; III — 1,378; IV — 1,000; V — 0,881
- 87-93 годы — ставили КПП с передаточными числами I — 3,778; II — 1,944; III — 1,307; IV — 1,000; V — 0,803
- с 93 года — ставили КПП с передаточными числами I — 3,830; II — 1,971; III — 1,321; IV — 1,000; V — 0,806.
Вся печальность ситуации в том, что нового поляка достать сложно, а то что есть долго не ходят, начинают течь как сучки. И что самое прескорбное запчастей на них днем с огнем не найдешь.
Да и рассчитаны поляки все же под движки объемом от 1.7 до 2.0 (были на Полонезах такие).
Поэтому под классику они мало подходят и если ставятся (путем выпиливания куска трансмиссионного тоннеля) то ходят не долго и ходовые характеристики улучшаются чисто субъективно.
Теперь перейду к своему образцу:КПП была приобретена в сентябре 2011 года и тогда же инсталлированная на машину.КПП модели ВАЗ-21074-1700010-23.Пятиступенчатая (передаточные числа смотрите выше)+ 5-я передача
Что означает в конце индекс 23 (на фото нанесена синим маркером на корпусе): Расшифровываются так: «20» — коробка под главную пару 4.1 + «03» — модификация «внутренностей» коробки.
То же самое с Нивой: если старая коробка носила добавочный индекс «40», то новая — «43».Отличительная особенность 23 модификации — редуктор привода спидометра под пару 2103 (4.1) — помечен красной краской.
Взаимозаменяемость КПП:На заднеприводных автомобилях ВАЗ («Жигули») первых лет выпуска применялась одна и та же коробка передач типа «2101».
Ее использовали для моделей ВАЗ-2101, «2102» (до 1978 года их комплектовали коробками без включателей света заднего хода), а также «21011», «21013», «2103». В 1976 году появилась коробка передач типа «2106» с иными передаточными числами.
С 1977 года ее начали ставить и на ВАЗ-2121-«Ниву» (у этого варианта нет привода спидометра, поскольку у «Нивы» он размещен на раздаточной коробке).
В конце 1979 года появилась еще одна разновидность — «2105» со своим рядом передаточных чисел- промежуточным между «2101» и «2106». Это необходимо, чтобы выполнить более жесткие требования к экономичности, токсичности, шумности новых моделей — ВАЗ-2105, «2107», «2104» и модификаций.
Выбор передаточных чисел позволил применять коробку «2105» на всех моделях с классической компоновкой, и с 1987 года ею оснащают все заднеприводные автомобили («Жигули»). Только для «Нивы» по-прежнему используют коробку с передаточными числами «2106».
Коробки передач различаются также приводами спидометров, каждый из которых соответствует, как показано в табл. 2, определенному передаточному числу главной передачи. В противном случае возможно отклонение показаний спидометра от истинной скорости.
Чтобы избежать этой погрешности, при необходимости одновременно с коробкой замените привод спидометра, руководствуясь табл. 2.
На картере сцепления, напротив сапуна, краской наносят маркировку, указывающую, для какой модели автомобиля предназначена коробка передач: цифру «5» -для ВАЗ-2105, «2104», «7» — для ВАЗ-2107.
В последние годы часть автомобилей «Жигули» и «Нива» комплектуют пятиступенчатой коробкой передач. Она разработана на базе четырехступенчатой, взаимозаменяема с ней по месту, а внешне отличается конфигурацией задней крышки, в которой размещена пара пятой передачи.
На полноприводных автомобилях ВАЗ-2121 могут применяться редукторы с двумя вариантами передаточных чисел: 4,3 и 4,1. Соответственно различаются приводы спидометров. При замене или ремонте редукторов на этих машинах обязательно, чтобы у переднего и заднего моста они имели одинаковое передаточное число.
Еще одно замечание, касающееся полноприводных машин ВАЗ-2121. В целях повышения надежности и долговечности редуктора в нем была изменена фиксация оси сателлитов, а под них установлены азотированные сферические шайбы.
В результате утрачена взаимозаменяемость корпусов и осей сателлитов.
Поэтому при необходимости заменить корпус в редукторе выпуска до 1986 года нужно установить весь комплект измененных деталей: корпус 2121-1802163-200, ось 2121-1802160-10 и подложить под сателлиты шайбы 2121-1802161.
Чем руководствоваться при замене коробки передач? Помните, что наиболее универсальна для применения коробка типа «2105». Пятиступенчатая коробка — безусловно, выигрышная замена, особенно для совершающих продолжительные поездки, но пока не очень доступная.
А вообще параметры коробки подбирали как компромисс между динамическими качествами, экономичностью и надежностью. Поэтому ВАЗ-2106 с коробкой передач «2101» станет динамичнее, но это скажется на долговечности деталей заднего моста.
Наоборот, ВАЗ-2101, «21013» с коробкой «2106» разгоняется более вяло.
Подобным образом редуктор с передаточным Числом, большим предусмотренного, улучшает динамику, но «стимулирует аппетит» машины, а заодно увеличится нагрузка на полуосевые шестерни, полуоси. Обратная замена проявится в некотором ухудшении динамики, особенно на прямой передаче.
Если при замене редуктора вы обнаружите, что маркировка на нем стерлась, передаточное число можно определить, не снимая его с машины.
Для этого установите рычаг переключения передач в нейтральное положение и вывесите одно из задних колес при помощи домкрата (второе должно опираться на землю).
Поверните поднятое колесо на 20 оборотов и сосчитайте при этом, сколько оборотов сделал карданный вал. Разделив полученное число на 10, вы узнаете передаточное число главной передачи.
Выбор передаточных чисел КПП для увеличения мощности
Передаточное число в коробке передач явным образом характеризует зубчатые передачи. Они представляют собой крутящийся элемент, который вращает редукторные шестерни. Редуктор же в свою очередь распределяет силу мотора. У каждой коробки есть передаточное число, что это за число, на что оно влияет и как его вычислить?
Любая коробка передач обладает следующими элементами:
- Картер. Имеет узлы и детали самой коробки. Прикрепляется к сцеплению. При работе, шестерне подвергаются сильным нагрузкам, поэтому они нуждаются в тщательной смазке. Поэтому масло заливается до половины его объема.
- Валы с шестеренками первичными и вторичными. Эти элементы располагаются в подшипниках. Все шестерни различны по количеству зубцов.
- Синхронизаторы. Обеспечивают бесшумность, плавно переключают передачи. Очень важно плавно переключать передачи, чтобы синхронизаторы успевали срабатывать, иначе коробка может выйти из строя и машину придется отдавать в ремонт или самостоятельно заниматься ее ремонтом, что потребует финансовых затрат.
- Дополнительные валы для заднего хода. Аналогичны с первичными валами. Вращаются как первичные и вторичные, но в обратную сторону.
- Рычаг переключения. Обеспечивает передачу скоростей если вы обладатель механики. Если вы обладатель автомат коробки, то скорость переключается самостоятельно.
- Механизм для переключения блокировочной системы и замка. Отвечает за изменение передач посредством рычага или автоматически. Замковая система не позволяет активировать сразу несколько передач. Блокировочная система не дает самостоятельно выключаться передачам.
Передаточные числа в коробке передач
Изменение числа оборотов на разных передачах: давайте представим себе две шестерни у одной будет 10 зубцов, а у второй 20. Так как вторая шестерен больше, она успеет сделать только один оборот, следовательно первая сделает два вращения. Таким образом у разных шестерен разная скорость оборотов за минуту.
Пусть у нас будет 4 шестерни:
- Первая, будет иметь 10 зубцов.
- Вторая, будет иметь 20 зубцов.
- Третья, будет иметь 10 зубцов.
- И четвертая будет также как и вторая – 20 зубцов.
Пусть, первичный вал и первая шестерня будут вращаться со скоростью, к примеру 4000 оборотов за минуту.
Тогда вторая шестерня будет вращаться медленней, исходя из вышесказанного, то есть – 2000 оборотов за минуту.
Третья шестерня будет тоже делать 2000 оборотов за минуту, так как она закреплена на одном валу со второй шестерней. Получается, что четвертая шестерня будет самой медленной – 1000 оборотов за минуту.
Высчитав обороты за минуту, можно узнать передаточное число. Передаточное число двух пар первой и второй будет 2. Общее передаточное число 4. Это получается, что вторичный вал будет вращаться меньше в 4 раза. Вторичный вал может находится в состоянии покоя, что будет обеспечивать нейтральную передачу.
Этого можно достигнуть путем съема зацепенения с третьей и четвертой шестерни. В автомате нейтральная передача необходима для буксировки автомобиля, используется во время поломки. В механической коробке используется для работы автомобиля если он долго стоит на месте в заведенном состоянии.
Так или иначе, эта передача необходима любому автомобилю, но на автомате вы можете ни разу и не включить ее, за все время пользования машиной.
Так как коробка передач обладает большим набором шестерен, зацепив разные пары мы можем изменять передаточные числа.
Когда передаточное число 1, это обычно так называемая – 4 передача. На ней все валы вращаются одинаково. На самых мощных передачах 1-ой и передаче заднего хода двигатель обычно не испытывает перегрузок, но скорость езды автомобиля очень низкая.
Первая передача включается сразу, как только водитель садится за руль. Первая передача позволяет завести машину и сдвинуть ее с места, далее скорость увеличивается до передачи, комфортной для езды водителю.
Водитель может переключаться на слабые и на мощные передачи. Все переключения на слабые передачи происходят последовательно, на сильные передачи можно переключиться перепрыгнув передачу, но так делать нежелательно.
Например, с третьей передачи, можно сразу переключиться на пятую, тем самым пропуская четвертую передачу.
Если вы обладатель КПП, то все передачи будут изменяться плавно. За это отвечает гидравлическое или механическое преобразование крутящего элемента.
Чаще всего по трассе ездят на высокой скорости на 4 и 5 передачах, это обусловлено не только экономией времени, но и экономией топлива.
Ни в коем случае нельзя быстро переключать передачи резкими движениями, так как это может навредить корректной работоспособности коробки. Передачи должны переключаться плавно, чтобы успели срабатывать синхронизаторы.
Влияние передаточного на динамику машины
Правильно подобранное передаточное обеспечивает взаимосвязанную работу всех элементов автомобиля. При выборе передаточного числа необходимо руководствоваться характеристиками двигателя, но не стоит забывать и про колеса, точнее про их размер.
Изменяя передаточную величину крутящего момента может увеличиваться или уменьшаться. Это достигается изменением зубьев у каждой шестерни.
Зависимость числа и мощности следующая, чем выше число, тем мощней передача. Это говорит о том, что мотор автомобиля будет в разы быстрее выкручивать заветное количество оборотов. Высокое число обеспечивает быстрое ускорение.
Слишком малая передаточная цифра будет позволять разгонять максимальную скорость, но при этом динамика авто нарушается, поэтому не стоит слишком занижать ее.
Наиболее близкие передаточные числа обеспечивают плавный и быстрый разгон.
Для обычной повседневной езды достаточно количества оборотов в 2000-3000 тыс. Эти значения обычно высвечиваются на тахометре, и если вам все еще не хватает скорости, то нужно всего лишь переключиться на более высокую передачу.
Итоги
Как для механической, так и для автоматической коробки передач передаточное число настраивается без особых проблем и трудностей. Единственное различие, в механической коробке вы по-прежнему будете самостоятельно переключать передачи, автоматическая, сделает эту работу за вас.
Передаточное число – хороший вариант настроить машину “под себя”, выжать из нее максимум и заточить ее под свои требования. Это можно сделать самостоятельно или же прибегнуть к помощи профессионалов.
Во втором случае, вы должны максимально точно объяснить какой результат вы ожидаете получить и вам настроят автомобиль.
При самостоятельном изменении передаточного числа, тщательно протестируйте полученный результат, убедитесь что все работает корректно, что двигателю достаточно мощности.
Несомненно, отладка передаточного числа настраивается индивидуально под каждого водителя. Тут необходимо не только руководствоваться техническими характеристиками, но и очень хорошо чувствовать автомобиль.
Передаточное число позволяет значительно ускорить разгон автомобиля, увеличить его скорость.
Самое главное, чтобы передаточное число подходило для мощности автомобиля, тогда он будет служить вам верой и правдой долгие года.
Видео
Передаточное число коробки передач
Что такое передаточное число? Довольно часто от автовладельцев можно услышать вопрос «что такое передаточное число». В данной статье я попытаюсь кратко осветить эту тему.
Итак, передаточные механизмы передают вращение одного вала другому, т.е. заставляют вращаться второй вал через вращение первого. Этот вопрос исследовал еще Леонардо да Винчи.
Некоторые его изобретения используют и по сей день в конструкциях велосипедов и даже автомобилей.
Так, на основе его эскизов зубчатых передач, глобоидной червячной передачи, конической, спиральной передач и роликовой цепи были разработаны ныне действующие механизмы КПП автомобиля.
Передаточное число же представляет собой отношение угловых скоростей ведущей к ведомой шестерне (колес, валов) или отношение радиусов ведомой к ведущей шестерне. В частности, передаточные числа КПП определяются отношением числа зубьев ведомой к ведущей шестерне.
В случае участия в передаче нескольких пар шестерен общее передаточное число представляет собой произведение передаточных чисел всех участвующих в передаче пар шестерен.
Как работает коробка передач?
Чтобы получить крутящий момент различной величины, который позволит работать автомобилю в различных условиях, в коробке передач установлены несколько пар шестеренок, которые имеют различные передаточные числа.
«Задняя» передача получается путем помещения между ведущей и ведомой шестеренками еще одной, промежуточной, которая сделает вращение обратным.
Любая коробка передач, механическая, автоматическая или роботизированная, обеспечивает оптимальный режим работы двигателя в разных дорожных условиях с помощью изменения передаточного числа. Также в любой КПП существуют высокие и низкие передачи. Чем больше передаточное число, тем мощнее (или короче) считается передача.
Это означает, что двигатель набирает обороты тем быстрее, чем мощнее передача. При этом, однако, частота переключения передач также возрастает. Это является следствием того, что на данной передаче максимальная скорость, при которой нужно включать передачу выше, будет меньше
Как рассчитать передаточное число
Рассчитайте передаточное число, пользуясь его определением, по формуле: К = К1/К2, где К1 — количество зубьев ведомой шестерни, а К2 — количество зубьев ведущей шестерни.
Например, для расчета передаточного числа крутящего момента от коробки передач к колесам нужно рассчитать соотношение ведомой шестерни дифференциала и шестерни вторичного вала в коробке передач, или, как это называют автолюбители, найти передаточное число для главной пары.
Посчитайте количество зубьев шестерни вторичного вала коробки передач, допустим там 15 зубцов. Подсчитайте их количество на ведомой шестерне, которая крепится на дифференциал, пусть на ней будет 51 зубец. Подставьте числа в приведенную выше формулу: 51 / 15 = 3,4.
Полученное число будет являться передаточным числом для главной пары данной зубчатой передачи. Следовательно, ведомая шестерня дифференциала будет крутиться в 3,4 раза медленнее ведущей шестерни вала коробки передач при ее вращении.
Рассчитайте передаточные числа коробки переключения передач для каждой передачи по приведенной формуле.
Чем ближе будут передаточные числа, тем более плавным и быстрым будет разгон автомобиля при последовательном переключении передач. Подсчитайте, во сколько раз уменьшатся обороты двигателя при изменении передачи, поделив передаточное число низшей передачи на передаточное число высшей.
Сделайте выводы по произведенным расчетам.
Необходимо знать: чем выше передаточное число, тем скорость автомобиля будет набираться быстрее, однако передачи нужно будет переключать чаще. Устанавливая пару с меньшим передаточным числом, можно повысить максимальную скорость машины, однако автомобиль будет разгоняться хуже. Рассчитайте при необходимости по приведенной формуле передаточное число для зубчатых передач любых узлов в вашем автомобиле.
Влияние передаточного числа на динамику авто
Правильно подобранное передаточное число коробки передач является залогом согласованной работы всей трансмиссии.
При его подборе стоит руководствоваться, прежде всего, мощностью и моментными характеристиками двигателя, а также размерами колес и, безусловно, личностными пожеланиями водителя.
Изменяя ПЧ, можно уменьшить либо увеличить величину перенаправляемого крутящего момента. Это осуществляется изменением числа зубьев на каждой из шестеренок.
Чем выше значение данного числа, тем «мощнее» и «короче» будет передача, а значит, мотор намного быстрее будет выкручивать необходимое количество оборотов, при этом набор скорости осуществляется так же быстро, но возникает потребность в более частом переключении передач, и, следовательно, максимальное значение скорости на каждой ступени будет несколько снижено. Повышенное ПЧ способствует более стремительному ускорению.
Уменьшение же значения передаточного числа приводит к увеличению максимальной скорости, однако это хорошо только в том случае, когда двигатель имеет достаточный запас мощности. Но это негативно сказывается на разгонной динамике авто. Чем ближе значения ПЧ, тем более быстрым и плавным будет разгон при переключении передач.
При обычной езде количество оборотов должно находиться в пределах 2-2,5 тысячи, это значение можно увидеть на тахометре, как только обороты превышают данное значение, а вам при этом еще необходимо набрать скорость, нужно перейти на более повышенную передачу. Безусловно, переключение передач, должно быть только последовательным.
Что такое передаточное число? — Автоцентр.ua
Что такое передаточное число КПП и главной передачи?
Передаточное число – это не что иное как отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей (КПП или редуктора). На практике это выглядит следующим образом. Если одна (ведомая) шестерня имеет 60 зубьев, а другая (ведущая) – 30, то передаточное число данной пары равно 2 (60:30).
Передаточное число – одна из основных характеристик зубчатых передач, которые обеспечивают передачу крутящего момента от двигателя на привод какого-либо другого устройства (узла). При этом данный механизм позволяет увеличивать или уменьшать величину передаваемого момента.
Например, изменяя число зубцов на обеих шестернях, можно увеличивать или уменьшать передаваемый от двигателя к «потребителю» крутящий момент. В обычных автомобилях момент, передаваемый от двигателя внутреннего сгорания к ведущим колесам через КПП (кроме 4-й, 5-й и 6-й передач) и редуктор ведущего моста, увеличивается.
Во многих внедорожниках величину передаваемого момента дополнительно изменяет раздаточная коробка с пониженным рядом передач.
Величина передаточного числа в КПП и редукторе влияет на такие характеристики как разгонная динамика и максимальная скорость автомобиля.
Применительно к ступеням КПП с разными передаточными числами это выглядит так: чем больше данное число, тем «короче» и «тяговитее» передача, то есть мотор при разгоне быстрее раскручивается до максимальных оборотов, а машина интенсивнее ускоряется.
Правда, при этом снижается максимальная скорость на данной передаче. Следовательно, возникает необходимость в более частом переключении.
На разгонную динамику в такой же степени влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем оно выше, тем автомобиль динамичнее, лучше тянет на всех передачах, но максимальная скорость при этом ниже.
Уменьшая передаточное число, повышают максимальную скорость (если у двигателя есть так называемый запас мощности), но проигрывают в разгонной динамике авто.
Например, установка главной пары 4,1 или 4,3 вместо 3,9 делает ВАЗ-2107 болеединамичным, но менее скоростным.
Стоит отметить, что передаточные числа трансмиссии подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес, возможностей тормозной системы, а если автомобиль тюнингуют, учитываются еще и пожелания автовладельца.
Подготовили Юрий Дацык, Сергей Иванов Фото фирм-производителей
Какое оптимальное передаточное число коробки передач?
Принцип работы механической коробки передач
Механическая коробка передач
Принцип работы механической КПП следующий: крутящий момент от двигателя через сцепление передается на первичный вал коробки передач, далее преобразуется при помощи пар взаимодействующих между собой шестерен и затем передается на колеса. Каждая пара шестерен (ступень) имеет определенное передаточное число, которое преобразует скорость вращения и крутящий момент коленвала двигателя. Причем если передача увеличивает крутящий момент, то скорость вращения уменьшается и наоборот. В первом случае передача будет называться понижающей, а во втором — повышающая.
Передаточное число определяется отношением количества зубьев у выходной и входной шестерен в паре. В свою очередь, количество зубьев напрямую зависит от размера самой шестерни: чем больше зубьев — тем больше диаметр шестерни. Например, у первой передачи самое большое передаточное число, и, следовательно, входная шестерня (на первичном валу) имеет минимальный размер, а выходная — максимальный. Переключение скоростей в механической КПП происходит только при нажатии на педаль сцепления, поскольку необходимо прервать поток мощности, передающийся от двигателя.
Движение автомобиля, оснащенного МКПП, всегда начинается с первой передачи. Исключение составляют тяжелые грузовики — там это можно делать со второй передачи. Для этого необходимо вручную перевести селектор рычага в соответствующее положение. Переход на повышенные передачи осуществляется последовательным переключением передач друг за другом. Сам момент переключения скорости зависит от показаний спидометра и тахометра, поскольку каждая передача рассчитана на работу в определенном диапазоне оборотов двигателя.
Как рассчитать передаточное число
Шестерня и колесо имеют разное количество зубов с одинаковым модулем и пропорциональный размер диаметров. Передаточное число показывает, сколько оборотов совершит ведущая деталь, чтобы провернуть ведомую на полный круг. Зубчатые передачи имеют жесткое соединение. Передающееся количество оборотов в них не меняется. Это негативно сказывается на работе узла в условиях перегрузок и запыленности. Зубец не может проскользнуть, как ремень по шкиву и ломается.
Расчет без учета сопротивления
В расчете передаточного числа шестерен используют количество зубьев на каждой детали или их радиусы.
u12 = ± Z2/Z1 и u21 = ± Z1/Z2,
Где u12 – передаточное число шестерни и колеса;
Z2 и Z1 – соответственно количество зубьев ведомого колеса и ведущей шестерни.
Знак «+» ставится, если направление вращения не меняется. Это относится к планетарным редукторам и зубчатым передачам с нарезкой зубцов по внутреннему диаметру колеса. При наличии паразиток – промежуточных деталей, располагающихся между ведущей шестерней и зубчатым венцом, направление вращения изменяется, как и при наружном соединении. В этих случаях в формуле ставится «–».
При наружном соединении двух деталей посредством расположенной между ними паразитки, передаточное число вычисляется как соотношение количества зубьев колеса и шестерни со знаком «+». Паразитка в расчетах не участвует, только меняет направление, и соответственно знак перед формулой.
Обычно положительным считается направление движения по часовой стрелке. Знак играет большую роль при расчетах многоступенчатых редукторов. Определяется передаточное число каждой передачи отдельно по порядку расположения их в кинематической цепи. Знак сразу показывает направление вращения выходного вала и рабочего узла, без дополнительного составления схем.
Вычисление передаточного числа редуктора с несколькими зацеплениями – многоступенчатого, определяется как произведение передаточных чисел и вычисляется по формуле:
u16 = u12×u23×u45×u56 = z2/z1×z3/z2×z5/z4×z6/z5 = z3/z1×z6/z4
Способ расчета передаточного числа позволяет спроектировать редуктор с заранее заданными выходными значениями количества оборотов и теоретически найти передаточное отношение.
Зубчатое зацепление жесткое. Детали не могут проскальзывать относительно друг друга, как в ременной передаче и менять соотношение количества вращений. Поэтому на выходе обороты не изменяются, не зависят от перегруза. Верным получается расчет скорости угловой и количества оборотов.
КПД зубчатой передачи
Для реального расчета передаточного отношения, следует учитывать дополнительные факторы. Формула действительна для угловой скорости, что касается момента силы и мощности, то они в реальном редукторе значительно меньше. Их величину уменьшает сопротивление передаточных моментов:
- трение соприкасаемых поверхностей;
- изгиб и скручивание деталей под воздействием силы и сопротивление деформации;
- потери на шпонках и шлицах;
- трение в подшипниках.
Для каждого вида соединения, подшипника и узла имеются свои корректирующие коэффициенты. Они включаются в формулу. Конструктора не делают расчеты по изгибу каждой шпонки и подшипника. В справочнике имеются все необходимые коэффициенты. При необходимости их можно рассчитать. Формулы простотой не отличаются. В них используются элементы высшей математики. В основе расчетов способность и свойства хромоникелевых сталей, их пластичность, сопротивление на растяжение, изгиб, излом и другие параметры, включая размеры детали.
Что касается подшипников, то в техническом справочнике, по которому их выбирают, указаны все данные для расчета их рабочего состояния.
При расчете мощности, основным из показателей зубчатых зацепления является пятно контакта, оно указывается в процентах и его размер имеет большое значение. Идеальную форму и касание по всей эвольвенте могут иметь только нарисованные зубья. На практике они изготавливаются с погрешностью в несколько сотых долей мм. Во время работы узла под нагрузкой на эвольвенте появляются пятна в местах воздействия деталей друг на друга. Чем больше площадь на поверхности зуба они занимают, тем лучше передается усилие при вращении.
Все коэффициенты объединяются вместе, и в результате получается значение КПД редуктора. Коэффициент полезного действия выражается в процентах. Он определяется соотношением мощности на входном и выходном валах. Чем больше зацеплений, соединений и подшипников, тем меньше КПД.
Виды механических КПП
По количеству ступеней механическая коробка передач в основном подразделяется на:
- 4-х ступенчатую;
- 5-и ступенчатую;
- 6-и ступенчатую.
Наиболее распространенной механикой считается трансмиссия 5МТ, т.е. пятиступенчатая коробка передач.
В зависимости от количества валов различают следующие виды КПП:
- двухвальные механические трансмиссии, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
- трехвальные МКПП, которые применяются в основном на заднеприводных автомобилях, а также на грузовых машинах.
Устройство механической коробки передач
Устройство механической КПП
Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:
- ведущий или первичный вал;
- ведомый или вторичный вал;
- промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
- шестерни первичного и вторичного валов;
- механизм выбора передач;
- муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
- картер;
- главная передача;
- дифференциал.
При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.
Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы
Схема двухвальной МКПП
Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.
Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.
Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.
Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:
- В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
- При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
- Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
- Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
- Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.
Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.
Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:
Нейтральное положение
1-я передача
2-я передача
3-я передача
4-я передача
5-я передача
Задний ход
Трехвальная КПП: устройство и принцип работы
Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.
Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню — таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.
Устройство трехвальной МКПП
Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.
На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.
Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.
Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.
В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.
Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.
Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.
Агрессивность
Залог агрессивного вождения – «короткие» передачи, определяющие необходимость частых переключений. Это означает, что чем интенсивнее разгон, тем ниже предельная скорость, которую может развить автомобиль на одной передаче. Поскольку для спортивной модели важна не только динамика, но и максимальная скорость, в их коробках, как правило, существенно больше ступеней, чем в гражданских версиях. Однако в этом правиле есть и исключения, поскольку наиболее мощные машины не нуждаются в низких передаточных числах нескольких первых передач — их тяги вполне достаточно для того, чтобы гарантировать интенсивный разгон и не утомлять водителя необходимостью частых переключений.
Немного о синхронизаторе МКПП
Синхронизатор служит для безударного включения передач за счет выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Конструктивно синхронизатор состоит из муфты, двух блокировочных колец, трех сухарей и двух проволочных колец.
В процессе включения передачи вилка передвигает муфту к нужной шестерне, куда вначале перемещается блокировочное кольцо. Возникающая сила трения за счет разности угловых скоростей элементов поворачивает блокировочное кольцо до упора. Дальнейшее движение муфты синхронизатора и зацепление происходит только после выравнивания угловых скоростей. Более подробно почитать про синхронизатор можно в нашей статье Устройство и принцип работы синхронизатора КПП.
Преимущества и недостатки МКПП
Для наглядности положительные и отрицательные стороны механической коробки передач представим в виде сравнительной таблицы.
| Преимущества | Недостатки |
| Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП | Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП |
| Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД | Утомляющий для водителя процесс переключения передач |
| Высокая надежность за счет простоты конструкции | Необходимость периодической замены сцепления |
| Простое и недорогое обслуживание | Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП |
| Возможность более эффективного движения по бездорожью | |
| Возможность буксировки автомобиля |
Трансмиссионные передачи и крутость автомобиля, как это взаимосвязано?
Знание такого понятия как передаточное отношение, а также его влияние на скорость, динамику разгона и топливную экономичность позволяет выбрать оптимальный режим вождения. Этот параметр имеет определяющее значение для любого автомобиля, вне зависимости от его цены и возраста. Мало кто знает, но грамотный анализ технических параметров перед покупкой позволяет подобрать машину, идеально удовлетворяющую нужды владельца. Рассмотрим основные аспекты, которые необходимо учитывать при выборе.
https://avtorazborka77.ru/transmissiya/peredatochnye-chisla-kpp-chto-takoe-peredatochnoe-chislo.html
https://xn--34-6kc4bzaa.xn--p1ai/shemy/peredatochnoe-chislo-transmissii.html