Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Содержание

как работает и почему ломается

Синхронизатор – это узел трансмиссии, который выравнивает частоту вращения шестерен и вторичного вала, тем самым обеспечивая плавное переключение скоростей. Основная деталь данного механизма – это ступица, представляющая собой кольцо, выполненное из высокопрочной стали. В конструкции данного элемента предусмотрены шлицы. Они располагаются как с внутренней, так и с внешней стороны, обеспечивая надежное соединение с вторичным валом и муфтой, отвечающей за переключение скоростей. 

На муфте под углом в 120 градусов друг к другу располагаются пазы, в которые монтируются сухари, отвечающие за блокирование подвижных элементов для их синхронизации. Сама муфта обеспечивает контакт вала с шестеренками. Она устанавливается на ступицу, а наружной поверхностью сопрягается с вилкой. 

Принцип работы 

Синхронизация происходит очень быстро. В базовой позиции (когда включена «нейтралка», а муфты установлены в центральном положении) шестерни вращаются свободно, а обороты мотора не передаются на ведущие колеса.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Когда водитель выбирает одну из передач, активируются соответствующие шестерни. Как следствие, усилие начинает переходить на колеса. 

Вот как происходит синхронизация при включении скорости: 

  • На муфте сдвигаются сухари.
  • Те после этого воздействуют на кольцо, которое соприкасается с конусом шестерни.
  • В результате кольцо поворачивается до того момента, когда зубья нужной шестерни начинают совпадать с выемками муфты.
  • Вследствие этого вал начинает вращаться с другой частотой и, соответственно, меняется скорость движения автомобиля. 

Распространенные поломки синхронизатора 

Синхронизатор при работе подвергается интенсивным нагрузкам. Как следствие, металлические элементы данного узла начинают разрушаться. Быстрее всего с этой проблемой сталкиваются те автовладельцы, которые предпочитают «спортивный» стиль вождения, предусматривающий частое переключение передач. 

Перечень основных поломок: 

  • Разрушение блокирующего кольца.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается
  • Деформация конической поверхности кольца.
  • Износ ступицы синхронизатора. 

В большинстве случаев при возникновении названных неисправностей от коробки передач начинают доноситься посторонние шумы. А иногда скорости начинают самопроизвольно включаться и выключаться. 

Отремонтировать этот узел под силу не каждому автовладельцу. Для этого надо обладать богатым багажом опыта и определенными навыками. Поэтому лучше не экспериментировать, а обратиться в специализированный сервисный центр. Наши специалисты выполнят работу: 

  • Оперативно.
  • Профессионально.
  • Недорого.
  • С гарантией. 

Заказать диагностику и ремонт можно по телефону, указанному на сайте. 

Принцип работы синхронизатора коробки передач

При включении передачи (передвижения муфты (2)) сухарики (6) [рис. 1, а)] своей торцевой поверхностью нажимают на одно из блокирующих колец (7) и перемещают его.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Конусная поверхность блокирующего кольца входит в соприкосновение с конусной поверхностью колеса первичного вала (либо шестерни (3) III передачи).

Рис. 1. Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-53.

а) – Устройство синхронизатора:

1) – Вилка;

2) – Муфта;

3) – Шестерня;

4) – Ступица;

5) – Пружины;

6) – Сухарики;

7) – Блокирующие кольца;

8) – Зубчатый венец;

б) – Схема сил, действующих при работе синхронизатора.

Чтобы включить передачу, необходимо ввести в зацепление зубья муфты (2) с зубьями венца внутреннего конуса. Вначале зубья приходят в соприкосновение с зубьями кольца (7). На торцевой поверхности зубьев имеется скос под углом (β). Так как скорости вала и шестерни, которую надо с ним соединить, не равны, на скошенных поверхностях в процессе соприкосновения возникают силы, препятствующие осевому продвижению муфты (2).

На [рис. 1, б)]:

(N) – нормальная реакция;

(Tc) – окружная сила от момента трения между коническими  поверхностями синхронизирующего кольца и зубчатого колеса включаемой передачи;

(P) – сила, препятствующая включению передачи;

(F) – сила трения.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Подобрав значение угла (β), можно добиться, чтобы передачу невозможно было включить до тех пор, пока не исчезнут силы инерции, то есть пока не выровняются угловые скорости шестерни и вала. После выравнивания скоростей шестерни и вала требуется, чтобы зубья муфты (2) полностью вошли в зацепление с зубьями кольца (7) и через них с зубьями (8) шестерни. Для этого необходимо повернуть кольцо на некоторый угол до исчезновения зазора (δ). Усилие возврата кольца (7) в исходное положение зависит от угла (β). Чем меньше данный угол, тем легче повернуть кольцо. Этими соображениями руководствуются при определении угла (β).

Для выдавливания с конических поверхностей трения масла и создания максимальной силы трения на конусной поверхности колец (7) нарезана мелкая резьба, через которую при прижатии кольца к конусу включаемого зубчатого колеса масло вытекает наружу.

17*

Похожие материалы:

Блокирующее кольцо синхронизатора


FAQ по КПП.

Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается — DRIVE2

Синхронизатор коробки передач

Все современные механические коробки передач, а также роботизированные коробки передач являются синхронизированными. В таких коробках для того, чтобы включить передачу, производится выравнивание частоты вращения вала и шестерни. Синхронизацию обеспечивает одноименное устройство – синхронизатор. Помимо плавного переключения передач синхронизатор снижает износ механического соединения, шум при переключении и, тем самым, увеличивает срок службы коробки передач.

Синхронизаторами оборудуются все передачи коробки передач легкового автомобиля, в том числе передача заднего хода. Принцип действия синхронизатора основан на использовании сил трения при выравнивании скоростей. Чем выше разница в частотах вращения вала и шестерни, тем больше должна быть величина силы трения для их синхронизации. Выполнение данного условия достигается путем увеличения площади поверхности соприкосновения – установкой дополнительных фрикционных колец.

Устройство синхронизатора

Синхронизатор состоит из ступицы с сухарями, муфты включения, блокирующего кольца и шестерни с фрикционным конусом.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

В конструкции коробки передач один синхронизатор обслуживает две передачи (шестерни).

Конструктивной основой синхронизатора является ступица. Она имеет внутренние и наружные шлицы. С помощью внутренних шлицев ступица соединяется с вторичным валом коробки передач и имеет возможность осевого перемещения по нему в разные стороны. Наружные шлицы соединяют ступицу с муфтой включения.

По окружности ступицы под углом 120° выполнены три паза, в которые установлены подпружиненные сухари. В синхронизаторе сухари нажимают на блокирующее кольцо при включении передачи и способствуют блокировке муфты на этапе синхронизации.

Муфта включения (другое название – муфта синхронизатора) обеспечивает жесткое соединение вала и шестерни. Муфта насажена на ступицу и имеет внутренние шлицы. На шлицах выполнена кольцевая проточка, в которой размещаются выступы сухарей. Снаружи муфта синхронизатора соединяется с вилкой коробки передач.

Блокирующее кольцо обеспечивает синхронизацию и препятствует замыканию муфты до момента выравнивания скоростей вала и шестерни.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается С внутренней стороны блокирующее кольцо имеет коническую поверхность, которая взаимодействует с фрикционным конусом шестерни. Снаружи блокирующее кольцо имеет шлицы, с помощью которых производится блокировка муфты включения.

На торцевой поверхности блокирующего кольца со стороны ступицы выполнено три паза, в которые входят сухари ступицы. Пазы препятствуют прокручиванию кольца при соприкосновении с фрикционным конусом (в них упираются сухари). Размер пазов в 1,5 раза превышает размер сухарей. В некоторых конструкциях синхронизаторов, наоборот, на блокирующем кольце выполнены выступы, а пазы — в ступице.

Для увеличения поверхности соприкосновения, снижения усилия при переключении передач применяются многоконусные синхронизаторы: двухконусный, трехконусный. Например, в трехконусном синхронизаторе помимо блокирующего (наружного) кольца устанавливается еще внутреннее и промежуточное кольца. Для предотвращения проворачивания на кольцах выполнены выступы, которые фиксируются в пазах шестерни и блокирующего кольца.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Таким образом, в трехконусном синхронизаторе созданы три поверхности трения: между конусом шестерни и внутренним кольцом, между внутренним и промежуточным кольцом, между промежуточным и блокирующим кольцом. В зависимости от конструкции в одной коробке передач могут устанавливаться синхронизаторы с различным числом конусов.

Работа синхронизатора

В нейтральном положении рычага коробки передач муфты синхронизаторов находятся в среднем положении, шестерни на ведомом валу вращаются свободно, поток мощности не передается.

При включении передачи вилка перемещает муфту синхронизатора из среднего положения в направлении шестерни. Вместе с муфтой сдвигаются сухари, которые воздействуют на блокирующее кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни. На поверхности возникает сила трения, которая поворачивает кольцо до упора сухарей в пазах кольца (кольцо стопорится от проворачивания). В этом положении блокирующее кольцо препятствует дальнейшему продвижению муфты синхронизатора по оси вала, так как торцы шлицев блокирующего кольца располагаются напротив торцов шлицев муфты.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Далее под действием сил трения происходит синхронизация скоростей шестерни и ведомого вала. Когда скорости выравнены, под нажимом шлицев муфты блокирующее кольцо поворачивается в противоположную сторону, блокировка муфты снимается, шлицы муфты свободно проходят для зацепления с венцом шестерни. Происходит жесткое соединение вторичного вала коробки передач и шестерни.

Несмотря на множество операций, весь процесс синхронизации и включения передачи занимает доли секунды.

Для чего нужен синхронизатор коробки передач?

Все современные механические коробки передач, а также роботизированные коробки передач являются синхронизированными. В таких коробках для того, чтобы включить передачу, производится выравнивание частоты вращения вала и шестерни. Синхронизацию обеспечивает одноименное устройство – синхронизатор. Помимо плавного переключения передач синхронизатор снижает износ механического соединения, шум при переключении и, тем самым, увеличивает срок службы коробки передач.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Синхронизаторами оборудуются все передачи коробки передач легкового автомобиля, в том числе передача заднего хода. Принцип действия синхронизатора основан на использовании сил трения при выравнивании скоростей. Чем выше разница в частотах вращения вала и шестерни, тем больше должна быть величина силы трения для их синхронизации. Выполнение данного условия достигается путем увеличения площади поверхности соприкосновения – установкой дополнительных фрикционных колец.

Состоит из следующих элементов:

1.Блокирующее кольцо2.Ступица3.Сухарь4.Кольцевая пружина5.Фрикционный конус шестерни6.Шестерня7.Блокирующее кольцо8.Муфта синхронизатора9.Сухарь

10.Шестерня

Двойное сцепление. Устройство и принцип работы.

Еще не так давно автомобиль, имеющий двойное сцепление, воспринимался как нечто необычное, но сегодня редко кого удивишь этим. Несмотря на это, сегодня не каждый специалист может объяснить принцип работы двойного сцепления. На самом же деле тут все очень просто.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Достоинства и недостатки двойного сцепления

Главным достоинством такого сцепления является превосходная плавность хода автомобиля, а также отсутствие подергиваний и резких рывков. Также к достоинствам следует отнести экономию топлива почти на 10%, что является весомым аргументом в пользу двойного сцепления. Отличная динамика при линейном ускорении без потери мощности. КПП с двойным сцеплением идеальное решение для автомобилей мощностью 200-500 лошадиных сил.

Если говорить о недостатках, то тут следует выделить огромное количество сложных элементов в системе подачи крутящего момента на ходовую часть автомобиля, а это в свою очередь влечет за собой высокие цены на ремонт и техническое обслуживания такой коробки переключения передач. Еще одним из существенных недостатков следует считать тот факт, что на сегодняшний день не так много автосервисов, которые могут на профессиональном уровне справиться с ремонтом КПП с двойным сцеплением.

Но, все же достоинств данная система имеет гораздо больше, чем недостатков, поэтому выбор за вами.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Немного из истории

В серийное автомобилестроение такой вид коробки передач пришел с гоночных треков. Впервые КПП с двойным сцеплением была создана конструктором А.Кегрессом в 1939 году, который планировал применить ее на Citroen Traction. Но, его задумка так и не воплотилась в жизнь.

И только в середине 80-х годов конструкторы Porsche впервые создали автомобиль, который имел возможность переключения передачи под нагрузкой. Для гоночных автомобилей это был настоящий прорыв, так как на состязаниях победа могла решиться долями секунды. И если раньше, при переключении передач двигатели значительно теряли мощность, то при двойном сцеплении передачи переключались без потери крутящего момента.

Устройство коробки передач с двойным сцеплением

Главной деталью КПП с двойным сцеплением является двойной вал. А если говорить простым языком, то в одном корпусе КПП находятся две обычные коробки передач, которые работают попеременно.

Управление всеми механизмами осуществляется при помощи гидравлики и автоматики.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Стоит отметить, что в такой коробке передач отсутствует гидротрансформатор, а сама система является лучшей системой сухого двойного сцепления.

В момент начала движения на автомобиле на первой передаче, система уже автоматически готовит вторую передачу. В процессе переключения передач происходит размыкание первого сцепления, и замыкание второго. Затем, при разгоне автомобиля автоматика готовит третью скорость и так далее. Система автоматики настолько совершена, что при определении каждой последующей передачи учитывает:

Скорость вращения вала трансмиссии;Положение педали акселератора;Скорость вращения колес;Текущее положение рычага КПП.

Непосредственно в процессе переключения передачи, оба сцепления становятся замкнутыми на сотые доли секунды, несмотря на это, двигатель продолжает быть соединенным с ведущими колесами, а потеря крутящего момента практически не ощущается.

Устройство и принцип работы синхронизатора КПП

Синхронизатор КПП — механизм, предназначенный для выравнивания частоты вращения вала коробки передач и шестерни.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Сегодня практически все механические и роботизированные коробки передач синхронизированы, т.е. оснащены этим устройством. Этот важный элемент в коробке передач позволяет сделать процесс переключения плавным и быстрым. Из статьи узнаем, что представляет собой синхронизатор, для чего он нужен и каков ресурс его эксплуатации; разберемся также в устройстве механизма и познакомимся с принципом его работы.

Назначение синхронизатора

Общий вид синхронизатора

Синхронизатором оснащаются все передачи современных КПП легковых автомобилей, включая передачу заднего хода. Его назначение в следующем: обеспечение выравнивания частоты вращения вала и шестерни, что является обязательным условием для безударного включения передач.

Синхронизатор не только обеспечивает плавность переключения передач, но и способствует снижению уровня шума. Благодаря элементу снижается степень физического износа механических деталей коробки, что, в свою очередь, влияет на срок службы всей КПП.

Кроме того, синхронизатор упростил принцип переключения передач, сделав его более удобным для водителя.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается До появления этого механизма переключение скоростей происходило с помощью двойного выжима сцепления и перевода коробки передач в нейтральную передачу.

Конструкция синхронизатора

Синхронизатор состоит из следующих элементов:

  • ступица с сухарями;
  • муфта включения;
  • блокировочные кольца;
  • шестерня с фрикционным конусом.
Устройство синхронизатора

Основу узла составляет ступица, имеющая внутренние и наружные шлицы. С помощью первых она соединяется с валом коробки передач, перемещаясь по нему в разные стороны. С помощью наружных шлицев ступица соединяется с муфтой.

Ступица имеет три паза, расположенных под углом в 120 градусов относительно друг друга. В пазах находятся подпружиненные сухари, которые помогают фиксировать муфту в нейтральном положении, то есть в тот момент, когда синхронизатор не работает.

Муфта служит для обеспечения жесткого соединения вала коробки передач и шестерни. Она находится на ступице, а с внешней стороны соединяется с вилкой коробки передач.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Блокировочное кольцо синхронизатора необходимо для синхронизации частоты вращения при помощи силы трения, оно препятствует замыканию муфты до того момента, пока вал и шестерня не будут иметь одинаковую скорость.

Читайте также:  Устройство и принцип работы современного гидротрансформатора

Внутренняя часть кольца имеет форму конуса. Чтобы увеличить поверхность соприкосновения и снизить усилие при переключении скоростей используются многоконусные синхронизаторы. Помимо одиночных применяются и двойные синхронизаторы.

Двойной синхронизатор помимо конического кольца, которое крепится к шестерне, включает в себя внутреннее и наружное кольца. Коническая поверхность шестерни здесь уже не используется, а синхронизация происходит за счет использования колец.

Принцип работы синхронизатора КПП

Схема работы синхронизатора

В выключенном состоянии муфта занимает среднее положение, а шестерни свободно вращаются на валу. При этом передачи крутящего момента не происходит. В процессе выбора передачи вилка передвигает муфту к шестерне, а муфта, в свою очередь, пододвигает блокировочное кольцо.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Кольцо прижимается к конусу шестерни и проворачивается, делая дальнейшее продвижение муфты невозможным.

Под воздействием силы трения происходит синхронизация скоростей шестерни и вала. Муфта свободно перемещается далее и жестко соединяет шестерню и вал коробки передач. Начинается передача крутящего момента и движение автомобиля на выбранной скорости.

Несмотря на достаточно сложное устройство узла, алгоритм синхронизации длится всего несколько долей секунд.

Ресурс синхронизатора

При любых неисправностях, связанных с переключением скоростей, в первую очередь необходимо исключить проблемы со сцеплением и только потом проверять синхронизатор.

Самостоятельно выявить неисправность узла можно по следующим признакам:

  1. Шум при работе коробки передач. Это может говорить об искривлении блокирующего кольца или о том, что конус изношен.
  2. Самопроизвольное выключение передач. Эту проблему можно связать с муфтой, либо с тем, что шестерня изжила свой ресурс.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается
  3. Затрудненное включение передачи. Это напрямую указывает на то, что синхронизатор пришел в негодность.

Ремонт синхронизатора очень трудоемкий процесс. Лучше просто заменить изношенный механизм на новый.

Продлить срок службы синхронизатора и КПП в целом поможет соблюдение следующих правил:

  1. Избегать агрессивного стиля вождения, резких стартов.
  2. Правильно выбирать скорость движения и нужную передачу.
  3. Своевременно проводить техническое обслуживание КПП.
  4. Своевременно проводить замену масла, предназначенного именно для данного вида КПП.
  5. Полностью выжимать сцепление перед переключением передач.
(5 оценок, среднее: 4,20 из 5) Загрузка…

Синхронизатор коробки передач

Современные роботизированные и механические коробки передач производители делают синхронизированными. Это означает, что для включения передачи предварительно осуществляется выравнивание частоты вращения вала и шестерни.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Для этих целей в конструкции коробки передач предусмотрено специальное устройство – синхронизатор. Кроме плавного переключения передач, синхронизатор обеспечивает ряд других функций: минимизирует износ механического соединения, снижает шум при переключении, что, в свою очередь, позволяет продлить эксплуатационный срок коробки передач.

В легковом автотранспорте синхронизаторами оснащаются абсолютно все передачи, в частности передачу заднего хода. Принцип работы данного устройства основан на использовании сил трения при выравнивании скоростей. Чем выше разница в частотах вращения вала и шестерни, тем больше должна быть величина силы трения для их синхронизации. Для реализации данного условия увеличивают площадь поверхности соприкосновения путем установки дополнительных фрикционных колец.

Особенности устройства синхронизатора

Конструкция синхронизатора включает следующие элементы: ступица с сухарями, блокирующее кольцо, муфта включения, шестерня с фрикционным конусом.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Стоит отметить, что для обслуживания двух передач (шестерен) используется один синхронизатор.

Основой синхронизатора выступает ступица. Данный элемент имеет внутренние и наружные шлицы. Посредством внутренних шлицев осуществляется соединение с вторичным валом коробки передач и появляется возможность перемещаться по оси в разные стороны. С помощью наружных шлицев ступица соединяется с муфтой включения.

По окружности ступицы под углом 120° имеются три паза. В эти пазы помещаются подпружиненные сухари. В синхронизаторе сухари нажимают на блокирующее кольцо при включении передачи и блокируют муфту на этапе синхронизации.

За жесткое соединение вала и шестерни отвечает муфта включения (муфта синхронизатора). Она насажена на ступицу. Конструкцией муфты предусмотрены внутренние шлицы, на которых выполнена кольцевая проточка для размещения выступов сухарей. Снаружи муфта соединяется с вилкой коробки передач.

Блокирующее кольцо – это элемент, который обеспечивает синхронизацию и не позволяет муфте замкнуться до момента выравнивания скоростей вала и шестерни.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Внутренняя сторона блокирующего кольца имеет поверхность в виде конуса – она взаимодействует с фрикционным конусом шестерни. На наружной стороне блокировочного кольца предусмотрены шлицы, посредством которых осуществляется блокировка муфты включения.

Торцевая поверхность кольца со стороны ступицы имеет три паза для входа в них сухарей ступицы. Благодаря пазам исключается возможность прокручивания кольца при соприкосновении с фрикционным конусом. Размер пазов превышает размер сухарей в 1,5 раза. Встречаются и другие конструкции синхронизаторов, при которых пазы выполнены на ступице, а выступы на блокирующем кольце.

Для снижения усилия при переключении передач и увеличения поверхности соприкосновения используются двухконусные и трехконусные синхронизаторы. К примеру, в трехконусном синхронизаторе, кроме блокирующего (наружного) кольца, дополнительно применяются внутреннее кольцо и промежуточное кольцо. Чтобы исключить проворачивание, на кольцах предусмотрены выступы, которые крепятся в пазах блокирующего кольца и шестерни.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Конструкция трехконусного синхронизатора позволяет создавать три поверхности трения: между конусом шестерни и внутренним кольцом, между внутренним и промежуточным кольцом, между промежуточным и блокирующим кольцом. Необходимо отметить, что в одной коробке передач могут использоваться синхронизаторы с разным числом конусов.

Принцип действия синхронизатора

Когда рычаг коробки передач находится в нейтральном положении, муфты синхронизаторов занимают среднее положение, шестерни на ведомом валу вращаются свободно, не передается поток мощности.

Когда включается передача, вилка выводит муфту синхронизатора из среднего положения и передвигает ее в сторону шестерни. Также, с муфтой сдвигаются сухари, воздействующие на блокировочное кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни. В следствие этого на поверхности образуется сила трения, с помощью которой поворачивается кольцо до упора сухарей в пазах кольца. Блокирующее кольцо в таком положении не позволяет муфте синхронизатора двигаться дальше по оси вала, поскольку торцы шлицев блокирующего кольца находятся напротив торцов шлицев муфты.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Под воздействием сил трения осуществляется синхронизация скоростей шестерни и вторичного вала. После того, как будут выравнены скорости, блокирующее кольцо под нажимом шлицев муфты проворачивается в противоположную сторону, снимается блокировка муфты, шлицы муфты свободно проходят для зацепления с венцом шестерни. Между ведомым валом коробки и шестерней производится жесткое соединение.

Стоит отметить, что для синхронизации и включения передачи требуются доли секунды, несмотря на то, что данный процесс подразумевает выполнение множества операций.

Устройство синхронизаторов

Устройство синхронизатора включения третьей и четвертой передач автомобиля «Москвич-408» показано на рисунке.

Ступица 3 синхронизатора своими внутренними шлицами надета на шлицы вторичного вала и удерживается на нем стопорным кольцом 7. На наружной поверхности ступицы нарезаны низкие прямые шлицы, по которым может перемещаться вдоль ступицы муфта 4 синхронизатора. Кроме шлицев, на ступице вырезаны на равных расстояниях один от другого три продольных паза, в которых помещены три штампованных сухаря 2 с выступами в середине.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Сухари прижаты к шлицам муфты 4 двумя пружинными кольцами 5, причем выступы сухарей входят в кольцевую проточку, имеющуюся на шлицах муфты.

Рис. Устройство синхронизатора: 1 — блокирующее кольцо; 2 — сухарь; 3 — ступица; 4 — муфта включении третьей и четвертой передач; 5 — пружинные кольца сухарей

С обеих сторон ступицы установлены латунные блокирующие кольца 1. На торцах этих колец, обращенных к ступице, сделано по три паза. В них входят концы сухарей 2.

Блокирующие кольца имеют внутреннюю коническую поверхность, которая соответствует конусам на первичном валу и на шестерне третьей передачи. На этой конической поверхности нарезана мелкая резьба, которая разрывает масляную пленку между блокирующим кольцом и конусом включаемой передачи при их соприкосновении. Благодаря этому между кольцом и конусом возникает повышенное трение. Снаружи на кольцах имеются короткие прямые зубья, такие же как и на соседних с ними венцах первичного вала и шестерни третьей передачи.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Эти зубья соответствуют впадинам между шлицами муфты синхронизатора, вследствие чего муфта может входить в зацепление своими шлицами с кольцами и с зубчатыми венцами первичного вала и шестерни третьей передачи.

Муфту и ступицу синхронизатора подбирают друг к другу так, чтобы было обеспечено плавное и легкое скольжение муфты по шлицам ступицы с минимальным зазором.

В цилиндрическую проточку на внешней поверхности муфты синхронизатора входит вилка включения передач. На рисунке показаны детали синхронизатора в нейтральном положении. При этом между блокирующим кольцом и конусом первичного вала имеется достаточный слой масла, и кольцо может свободно проворачиваться на конусе. На рисунке ниже показано начало включения прямой, четвертой передачи.

Рис. Схема работы синхронизатора: а — Нейтральное положение; б — начало синхронизации; в — передача включена; 1 — венец первичного вала; 2 — блокирующее кольцо; 3 — муфта синхронизатора; 4 — сухарь; 5 — ступица синхронизатора

Вилка включения передач (не показанная на рисунке), перемещаясь влево (вперед по ходу автомобиля), передвигает муфту синхронизатора по шлицам ступицы.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Вместе с муфтой передвигаются и сухари, так как выступами они входят в проточку на внутренней поверхности муфты и прижаты к ней пружинными кольцами. Переместившись, торцы сухарей прижимают блокирующее кольцо к конусу первичного вала. Острая мелкая резьба на конусе кольца при этом быстро удаляет масло с поверхности конуса вала, и между конусом вала и кольцом появляется повышенное трение. Вследствие этого первичный вал, который в этот момент вращается быстрее, чем синхронизатор, связанный с вторичным валом, увлекает за собой блокирующее кольцо и поворачивает его относительно муфты синхронизатора. Кольцо поворачивается до тех пор, пока позволяет боковой зазор между сухарями и краями пазов кольца. При таком положении кольца относительно сухарей и муфты синхронизатора зубья кольца располагаются напротив выступов шлицев муфты и упираются своими скошенными концами в скошенные торцы выступов шлицев муфты. Вследствие этого муфта не может передвигаться дальше в осевом направлении. Но водитель, желая включить передачу, продолжает давить вилкой на муфту и далее, через сухари, на блокирующее кольцо, прижимая его к конусу первичного вала, и тем все больше и больше тормозит первичный вал.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Наконец, наступает момент, когда скорости вращения первичного и вторичного валов сравняются. Инерционный момент первичного вала (и вращающегося вместе с ним блока шестерен промежуточного вала) относительно вторичного вала исчезает, и муфта 3, которая продолжает нажимать шлицами на скошенные выступы блокирующего кольца, легко поворачивает это кольцо, а затем и первичный вал на небольшой угол, достаточный для того, чтобы шлицы муфты смогли свободно пойти сначала в промежутки между зубьями кольца, а потом в шлицы первичного вала. В результате вторичный вал будет жестко связан с первичным, и четвертая передача окажется включенной.

Для включении третьей передачи муфту 3 нужно сместить вправо (т. е. назад). Синхронизатор при этом будет работать аналогичным образом. Разница в этом случае будет лишь в том, что синхронизатор будет уравнивать скорость вращения вторичного вала и ведомой шестерни третьей передачи.

При переходе с высшей передачи на низшую, например, с четвертой на третью, чтобы сравнить скорость первичного вала со скоростью вторичного, необходимо с помощью синхронизатора ускорить вращение первичного вала.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается В остальном скорости включаются так же, как описано выше.

Скорости вращения валов уравниваются, и передачи включаются с помощью синхронизатора плавно (без удара) и бесшумно.

Благодаря пружинным кольцам 5 усилие, прилагаемое к блокирующему кольцу, не может быть больше определенной величины, так как если слишком сильно и резко нажать вилкой включения передач на муфту, выступы сухарей при сжатии колец 5 выйдут из канавки на муфте, и муфта не сможет более давить на сухари и на блокирующее кольцо. Этим исключается слишком резкое включение синхронизатора при неосторожном или неумелом включении передач.

В синхронизаторе второй передачи муфта составляет одно целое с ведомой шестерней первой передачи. Синхронизатор действует только при включении второй передачи, для чего шестерню первой передачи сдвигают влево (вперед по ходу автомобиля).

Включая первую передачу, перемещают шестерню вправо (т. е. назад) и сцепляют ее с зубчатым венцом первой передачи на блоке шестерен промежуточного вала.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Блокирующие кольца должны плотно садиться на конусы шестерен. Для проверки посадки кольца нужно на конус шестерни нанести мягким карандашом несколько рисок по образующим конуса, расположив их равномерно по окружности. Затем надеть на конус блокирующее кольцо и, прижимая его рукой, повернуть на конусе несколько раз. Бели после этого риски окажутся стертыми не менее чем на 60% своей длины, посадку кольца можно считать удовлетворительной.

Зазор между торцом каждого блокирующего кольца, надетым на конус, и соответствующим зубчатым венцом (z = 27) шестерни для новых деталей должен быть равен 1,15—1,73 мм. Для колец, бывших в употреблении, этот зазор должен быть не менее 0,5 мм. Если зазор меньше, следовательно, конус блокирующего кольца очень сильно изношен. При износе притупляется резьба на внутренней конической поверхности, удельное давление на резьбе уменьшается и масляная пленка перестает срезаться. Трение между кольцом и конусом шестерни будет недостаточно велико, чтобы эффективно уравнивать угловые скорости валов.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается У нового блокирующего кольца толщина резьбы на ее вершине равна 0,08—0,15 мм. Если толщина резьбы на ее вершине вследствие износа доходит до 0,8 мм, кольцо перестает синхронизировать.

Синхронизатор КПП

Как МКПП (механические коробки), так и РКПП (АМТ, роботизированные коробки) представляют собой синхронизированные КПП. Если просто, чтобы добиться максимально плавного и «мягкого» включения передачи, происходит выравнивание частоты вращения вала и соответствующей шестерни в коробке передач.

Такое выравнивание становится возможным благодаря наличию синхронизатора. Синхронизатор также уменьшает общий износ механического соединения, снижается уровень шума при переключении, увеличивается срок службы КПП.

 Как устроен синхронизатор коробки передач

Начнем с того, что синхронизаторы зачастую устанавливаются  на все передачи на современных легковых авто. Также синхронизированной выполняется и передача заднего хода.

Исключением можно считать только бюджетные машины, в которых первая передача может быть без синхронизатора, а также некоторые грузовики, старые модели легковых автомобилей и т.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается д. 

Сам синхронизатор КПП работает за счет использования силы трения в момент выравнивания скоростей. В зависимости от разницы в частоте вращения вала и шестерни, изменяется сила трения для синхронизации.

Другими словами, эффективная синхронизация достигается за счет увеличения площади поверхности соприкосновения. Для решения задачи в конструкцию КПП интегрируются специальные фрикционные кольца.

Устройство синхронизатора предполагает наличие таких элементов:

  • ступица и «сухари»
  • муфты включения
  • блокировочные кольца
  • шестерни, которые имеют фрикционный конус

Как правило, один синхронизатор в КПП синхронизирует 2 передачи, то есть работает с двумя шестернями. Основой синхронизатора является ступица, которая имеет шлицы (внутренние и наружные).

Посредством внутренних шлицев реализовано соединение с вторичным валом коробки, а также имеется возможность осевого перемещения по валу. Наружные шлицы отвечают за то, чтобы добиться соединения ступицы с муфтой включения.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Также по окружности ступицы сделаны пазы (три паза). В эти пазы ставятся «сухари», которые дополнительно подпружинены. Указанные сухари синхронизатора осуществляют нажатие на блокирующее кольцо при включении передачи и блокируют муфту во время синхронизации.

Муфта синхронизатора (муфта включения) позволяет добиться жесткого соединения шестерни и вала. Данная муфта закреплена на ступице и имеет внутренние шлицы, при этом шлицы получают кольцевую проточку. В этой проточке находятся выступы сухарей. Также к муфте синхронизатора присоединена вилка КПП.

Блокировочное кольцо (блокирующее кольцо синхронизатора)  отвечает за синхронизацию, предотвращая замыкание муфты до  того момента, пока не произойдет выравнивание скорости вала и шестерни.

Такое кольцо имеет коническую поверхность с внутренней стороны. Данная поверхность контактирует с фрикционным конусом шестерни. Наружная сторона кольца также имеет шлицы, которые блокируют муфту включения.

Торцевая поверхность кольца (со стороны ступицы) имеет 3 паза.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается В эти пазы заходят сухари ступицы. Сами пазы не позволяют кольцу прокручиваться в результате контакта с  фрикционным конусом, так как пазы фактически являются упором для сухарей.

Также некоторые КПП могут иметь синхронизаторы, когда выступы сделаны на блокирующем кольце, а пазы выполнены в самой ступице. Чтобы увеличить поверхность соприкосновения, используются синхронизаторы с несколькими конусами: 2 или 3 конуса (двухконусный и трехконусный синхронизатор).

В качестве примера, 3-х конусный синхронизатор кроме наружного блокировочного кольца еще имеет внутреннее, а также промежуточное кольцо. Чтобы эти кольца не проворачивались, на самих кольцах есть выступы. Такие выступы позволяют зафиксировать кольцо в соответствующих пазах шестерни и блокировочного кольца.

Получается, 3-х конусный синхронизатор имеет целых три поверхности трения. Первая поверхность между конусом шестерни и внутренним кольцом, вторая — между внутренним и промежуточным кольцом, тогда как третья между промежуточным и блокирующим кольцом.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Еще добавим, что в КПП могут одновременно устанавливаться как двухконусные, так и трехконусные синхронизаторы.

Принцип работы синхронизатора КПП

Если рычаг коробки передач находится в положении «нейтраль», мощность от ДВС на КПП не передается. При этом муфты синхронизаторов занимают среднее положение, а шестерни, закрепленные на ведомом валу, свободно вращаются.

Однако при включении передачи вилка осуществляет перемещение муфты синхронизатора, смещая муфту из среднего положения по направлению к шестерне. Параллельно вместе с самой муфтой сдвигаются и сухари, которые воздействуют на кольцо блокировки.

Указанное блокирующее кольцо прижимается к конусу шестерни, в результате возникает сила трения. Под воздействием этой силы кольцо проворачивается до упора сухарей в пазах кольца. Происходит стопорение кольца, то есть дальше оно не проворачивается.

Также блокирующее кольцо не позволяет муфте синхронизатора сдвигаться по оси вала. Это становится возможным благодаря тому, что торцы шлицев блокирующего кольца находятся как раз напротив торцов шлицев самой муфты.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Затем под действием силы трения осуществляется синхронизация скоростей шестерни и ведомого вала. После того, как скорости выравниваются, от нажима шлицев муфты кольцо блокировки  осуществляет поворот в противоположную сторону.

Это значит, что муфта перестает блокироваться, а ее шлицы без ограничений зацепляются с венцом шестерни. В результате обеспечивается жесткое соединение вторичного вала КПП и шестерни.

Как видно, синхронизация передач в КПП предполагает несколько процессов, хотя на практике механизм работает достаточно быстро. В результате водитель получает возможность практически моментально включить нужную передач.

При этом включение происходит плавно, нет необходимости выполнять двойной выжим сцепления на МКПП, что значительно облегчает вождение автомобиля с синхронизированной коробкой передач и увеличивает ресурс КПП.

Синхронизатор коробки передач

Все современные механические коробки передач, а также роботизированные коробки передач являются синхронизированными.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается В таких коробках для того, чтобы включить передачу, производится выравнивание частоты вращения вала и шестерни. Синхронизацию обеспечивает одноименное устройство – синхронизатор. Помимо плавного переключения передач синхронизатор снижает износ механического соединения, шум при переключении и, тем самым, увеличивает срок службы коробки передач.

Синхронизаторами оборудуются все передачи коробки передач легкового автомобиля, в том числе передача заднего хода. Принцип действия синхронизатора основан на использовании сил трения при выравнивании скоростей. Чем выше разница в частотах вращения вала и шестерни, тем больше должна быть величина силы трения для их синхронизации. Выполнение данного условия достигается путем увеличения площади поверхности соприкосновения – установкой дополнительных фрикционных колец.

Устройство синхронизатора

Синхронизатор состоит из ступицы с сухарями, муфты включения, блокирующего кольца и шестерни с фрикционным конусом. В конструкции коробки передач один синхронизатор обслуживает две передачи (шестерни).Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Конструктивной основой синхронизатора является ступица. Она имеет внутренние и наружные шлицы. С помощью внутренних шлицев ступица соединяется с вторичным валом коробки передач и имеет возможность осевого перемещения по нему в разные стороны. Наружные шлицы соединяют ступицу с муфтой включения.

По окружности ступицы под углом 120° выполнены три паза, в которые установлены подпружиненные сухари. В синхронизаторе сухари нажимают на блокирующее кольцо при включении передачи и способствуют блокировке муфты на этапе синхронизации.

Муфта включения (другое название – муфта синхронизатора) обеспечивает жесткое соединение вала и шестерни. Муфта насажена на ступицу и имеет внутренние шлицы. На шлицах выполнена кольцевая проточка, в которой размещаются выступы сухарей. Снаружи муфта синхронизатора соединяется с вилкой коробки передач.

Блокирующее кольцо обеспечивает синхронизацию и препятствует замыканию муфты до момента выравнивания скоростей вала и шестерни. С внутренней стороны блокирующее кольцо имеет коническую поверхность, которая взаимодействует с фрикционным конусом шестерни.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Снаружи блокирующее кольцо имеет шлицы, с помощью которых производится блокировка муфты включения.

На торцевой поверхности блокирующего кольца со стороны ступицы выполнено три паза, в которые входят сухари ступицы. Пазы препятствуют прокручиванию кольца при соприкосновении с фрикционным конусом (в них упираются сухари). Размер пазов в 1,5 раза превышает размер сухарей. В некоторых конструкциях синхронизаторов, наоборот, на блокирующем кольце выполнены выступы, а пазы — в ступице.

Для увеличения поверхности соприкосновения, снижения усилия при переключении передач применяются многоконусные синхронизаторы: двухконусный, трехконусный. Например, в трехконусном синхронизаторе помимо блокирующего (наружного) кольца устанавливается еще внутреннее и промежуточное кольца. Для предотвращения проворачивания на кольцах выполнены выступы, которые фиксируются в пазах шестерни и блокирующего кольца.

Таким образом, в трехконусном синхронизаторе созданы три поверхности трения: между конусом шестерни и внутренним кольцом, между внутренним и промежуточным кольцом, между промежуточным и блокирующим кольцом.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается В зависимости от конструкции в одной коробке передач могут устанавливаться синхронизаторы с различным числом конусов.

Работа синхронизатора

В нейтральном положении рычага коробки передач муфты синхронизаторов находятся в среднем положении, шестерни на ведомом валу вращаются свободно, поток мощности не передается.

При включении передачи вилка перемещает муфту синхронизатора из среднего положения в направлении шестерни. Вместе с муфтой сдвигаются сухари, которые воздействуют на блокирующее кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни. На поверхности возникает сила трения, которая поворачивает кольцо до упора сухарей в пазах кольца (кольцо стопорится от проворачивания). В этом положении блокирующее кольцо препятствует дальнейшему продвижению муфты синхронизатора по оси вала, так как торцы шлицев блокирующего кольца располагаются напротив торцов шлицев муфты.

Далее под действием сил трения происходит синхронизация скоростей шестерни и ведомого вала. Когда скорости выравнены, под нажимом шлицев муфты блокирующее кольцо поворачивается в противоположную сторону, блокировка муфты снимается, шлицы муфты свободно проходят для зацепления с венцом шестерни.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Происходит жесткое соединение вторичного вала коробки передач и шестерни.

Несмотря на множество операций, весь процесс синхронизации и включения передачи занимает доли секунды.

Видео по теме

Связанные темы

Неисправности коробки передач

Система полного привода

Раздаточная коробка

Новые материалы

Активные опоры двигателя ставят, как правило, попарно Система динамического рулевого управления на волновой передаче Электропривод двери багажника можно установить самому Концерн Volkswagen разработал систему маневра с прицепом Внутреннее освещение автомобиля является отдельной системой

Популярное

Volkswagen поставил на роботизированную коробку передач Вакуумный усилитель тормозов облегчает работу тормозной системы В ряде случаев система курсовой устойчивости незаменима Вариатор уверенно вытесняет другие автоматические коробки передач С 2009 года применение сажевого фильтра в дизельных двигателях обязательно

Механическая коробка передач: устройство и принцип работы

Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания имеет в своей конструкции коробку передач.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Существует множество разновидностей этого агрегата, но наиболее распространенным типом является механическая коробка передач (МКПП). Ею оснащаются как отечественные, так и зарубежные автомобили.

Назначение МКПП

Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

Современная МКПП

Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

Принцип работы и устройство

Коробка передач является многоступенчатым закрытым редуктором. Косозубые шестерни имеют возможность поочередно быть в зацеплении и менять частоту оборотов между входным валом и выходным.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается В этом заключается принцип работы коробки передач.

Сцепление

Механическая коробка работает в паре со сцеплением. Этот узел позволяет временно разъединять мотор от трансмиссии. Такая операция дает возможность безболезненно переключить передачи (ступени) не выключая обороты двигателя.

Блок сцепления необходим, так как через МКПП проходит значительный крутящий момент.

Шестерни и валы

В любой КПП традиционной конструкции располагаются параллельно оси валов, на которых базируются шестерни. Общий корпус принято называть картером. Наиболее популярными являются трехвальные и двухвальные компанийки.

В трехвальных имеется три вала:

  • первый – ведущий;
  • второй – промежуточный;
  • третий – ведомый.

Первый вал соединен со сцеплением, на его поверхности нарезаны шлицы, по которым перемещается ведомый диск сцепления. С этой оси вращение передается на промежуточную ось, жестко соединенную с шестерней первичного вала.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Ведомый вал МКПП имеет специфическое расположение. Он соосен с ведущим и соединен с ним через подшипник, находящийся внутри первого вала. За счет этого обеспечивается их независимое вращение. Блоки шестеренок с ведомой оси не имеют жесткой фиксации с ним, а также шестерни разграничены специальными муфтами-синхронизаторами. Последние как раз жестко сидят на ведомом валу, но способны перемещаться вдоль оси по шлицам.

Торцы муфт оснащены зубчатыми венцами, способными соединяться с такими же венцами, расположенными на торцах шестерен ведомого вала. Современное устройство коробки передач предполагает наличие таких синхронизаторов на всех передних передачах.

Во время включения нейтрального режима происходит свободное вращение шестерен, а все муфты-синхронизаторы находятся в разомкнутом положении. Когда водитель выжмет сцепление и переключит рычаг на одну из ступеней, то в это время вилка в КПП перемещает муфту в зацепление со своей парой на торце шестерни. Так шестеренка жестко фиксируется с валом и не прокручивается на нем, а обеспечивает передачу вращения и усилия.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

От ведомого вала осуществляется передача крутящего момента и оборотов на ведущие колеса через карданный вал (на заднем приводе) или через редуктор и ШРУСы (на переднем приводе). Когда синхронизатор зацепляет напрямую ведущий и ведомый валы без участия шестеренок, то при этом коробка обеспечивает максимальный КПД. Для задней скорости установлена промежуточная «паразитная» шестерня, меняющая вращение на обратное.

В большинстве МКПП применяются шестерни с косым зубом, способные выдерживать большие усилия, чем прямозубые, также они менее шумные. Изготавливаются они из высоколегированной стали, после чего проводится закалка на ТВЧ и нормализация для снятия напряжений. За счет этого обеспечивается максимальный срок службы.

Для двухвальной коробки также предусмотрено соединение ведущего вала с блоком сцепления. В отличие от трехосной конструкции на ведущей оси располагается блок из шестеренок, а не одна. Промежуточного вала нет, а параллельно ведущему идет ведомый вал.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Шестерни на обеих осях свободно вращаются и находятся все время в зацеплении.

Ведомый вал оснащен жестко закрепленной ведущей шестеренкой главной передачи. Между остальными шестеренками располагаются синхронизационные муфты. Такая схема механической коробки передач в плане работы синхронизаторов схожа с трехвальной схемой. Разница заключается в отсутствии прямой передачи, и в том, что каждая ступень имеет лишь одну пару соединенных шестеренок, а не две пары.

Двухвальное устройство механической коробки передач имеет больший КПД, чем трехвальное, однако, имеет ограничение по повышению передаточного числа. За счет такой особенности конструкция применяется лишь в легковых автомобилях.

Синхронизаторы

Все современные механические коробки переключения передач оснащены синхронизаторами. Без них на машинах приходилось делать двойной выжим, чтобы окружные скорости шестерен сравнялись, и обеспечилась возможность переключения ступеней. Также синхронизаторы не ставятся на КПП с большим числом передач, иногда до 18 ступеней, характерным для спецтехники, так как это технически невозможно.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Для быстроты переключения скоростей спортивные авто могут в МКПП не иметь синхронизаторов.

Синхронизатор МКПП

Легковые автомобили, используемые большинством водителей, оснащены синхронизаторами, так как работает коробка передач автомобиля без них менее дружелюбно. Эти элементы обеспечивают бесшумность эксплуатации и выравнивание скоростей шестеренок.

Внутренний диаметр ступицы имеет шлицевые пазы, благодаря которым осуществляется перемещение вдоль оси вторичного вала. При этом такая жесткость обеспечивает передачу больших усилий.

Работает синхронизатор таким способом. Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Работа синхронизаторов

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Процесс переключения передач

За процедуру переключения отвечает соответствующий механизм. Для автомобилей, имеющих задний привод, рычаг устанавливается непосредственно на корпусе МКПП. Весь механизм прячется внутри корпуса агрегата, а ручка переключения непосредственно управляет им. Такое расположение имеет свои достоинства и недостатки.

Плюсы:

  • простое в конструкционном плане решение;
  • обеспечение четкости переключения;
  • более долговечная конструкция для эксплуатации.

Минусы:

  • нет возможности для применения конструкции с задним расположением мотора;
  • не используется на переднеприводных автомобилях.

Машины с передним ведущим мостом оборудуются рычагом переключения передач в таких местах:

  • напольно между водительским и передним пассажирским креслом;
  • на рулевой колонке;
  • в районе панели приборов.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Дистанционное управление коробкой для переднеприводных авто осуществляется при помощи тяг или кулис. У такой конструкции также есть свои особенности.

Плюсы:

  • комфортное более независимое расположение рычага для переключения передач;
  • вибрация от коробки не передается на рычаг МКПП;
  • обеспечивается большая свобода для дизайна и инженерной компоновки.

Минусы:

  • меньшая долговечность;
  • со временем могут появляться люфты;
  • требуется периодическая квалифицированная регулировка тяг;
  • четкость менее точная, в отличие от расположения непосредственно на корпусе.

Хотя существуют различные приводы для механизма включения/выключения передач, но сам механизм в большинстве КПП имеет схожую конструкцию. В его основе подвижные штоки, которые находятся в крышке корпуса, а также вилки, жестко зафиксированные на штоках.

Механизм переключения передач Лада Гранта

Вилки полукругом входят в проточку муфты синхронизатора.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Дополнительно в МКПП располагаются приспособления, которые уберегут механизм от недовключения либо от самовольного выхода из зацепления шестерен, а также от одновременной активации двух ступеней.

Преимущества и недостатки механических коробок передач

Все типы механизмов обладают своими достоинствами и недостатками. Рассмотрим их у МКПП.

Достоинства:

  • конструкция обладает наименьшей стоимостью при сравнении с аналогами;
  • в отличие от гидромеханической имеет меньшую массу и более высокий КПД;
  • не нуждается в особых условиях охлаждения по сравнению с автоматическими КПП;
  • среднестатистическое авто с МКПП обладает более экономичными параметрами и динамикой разгона в отличие от среднего автомобиля с АКПП;
  • простота и инженерная отработанность конструкции;
  • высокая степень надежности и большой эксплуатационный ресурс;
  • не нуждается в специфическом обслуживании и дефицитных расходных либо ремонтных материалах;
  • водитель имеет более широкий диапазон использования техник вождения в экстремальных условиях гололедицы, бездорожья и т.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается д.;
  • авто легко заводится толканием и может буксироваться с любой скоростью и на любое расстояние;
  • есть техническая возможность полного разобщения мотора и трансмиссии в отличие от гидромеханической АКПП.

Недостатки:

  • для переключения передачи используется полное разобщение силовой установки и трансмиссии, что сказывается на времени операции;
  • необходимы специфические навыки вождения для обеспечения плавности переключения передач;
  • неспособность плавного переключения передаточного отношения, так как количество ступеней ограничено обычно числом от 4 до 7;
  • невысокий ресурс узла сцепления;
  • у водителя при длительном управлении автомобилем с МКПП появляется большая утомляемость, чем при езде на «автоматической» трансмиссии.

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%.

Интересное по теме:

загрузка.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается ..

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Механическая коробка передач: принцип работы для чайников

Что такое механическая коробка передач и её принцип работы для чайников, плюсы и минусы МКПП. Разберем более подробно в этой статье.


Механическая и гидромеханическая коробка передач — что это такое

Машина – организм достаточно сложной концепции. В его основе шасси лежит трансмиссия, ходовая часть, тормозная система и рулевое управление. Каждая деталь тесно взаимосвязана с остальными и имеет свое особое значение в запутанной системе.

Если двигатель – сердце автомобиля, то именно в трансмиссии находиться его рычаг для запуска – КПП.

Разберём, зачем предназначена сама коробка передач:



  1. Для смены в широком диапазоне крутящего момента, который передается от сцепления до карданной передачи автомобиля.

    Проще говоря, механизм позволяет сдвинуть машину с места, а так же изменить скорость движения, при помощи переключения передач (например, с первой на вторую, или с третьей на вторую).Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается


  2. Для изменения направления вращения карданного вала;

    Это подразумевает собой движение задним ходом, с чем мы встречаемся при парковке или развороте.


  3. Для разъединения сцепления от карданной передачи.

    Образец «холостого хода» — работающий двигатель не развивает достаточно мощных оборотов, чтобы машина поехала.


Механическая коробка передач имеет такой принцип работы: водитель, чтобы задействовать передачу перемещает рукоятку в салоне.


Этим он заставляет шестерни или по очереди зацепиться с зубчатыми колёсами, или при помощи синхронизатора блокироваться на валу.

Поскольку операция происходит при помощи человека, механическая коробка так и получила свое название.

В случае с гидромеханической КП это же действие осуществляется автоматически, без использования водителем педали сцепления, которая просто-напросто отсутствует.


Устройство механической коробки передач

Как бы стремительно эволюция автомобиля не развивалась, а на сегодняшний день механическая система не спешит уступать свое место электромеханической трансмиссии.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается МКП используется в образцах разных поколений отечественных автомобилей, таких как ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, МАЗ-5335, ГАЗель-3302.

В зависимости от количества передач при движении вперёд различают три-, четыре-, пяти- шести-, семиступенчатую коробку.

Устройство механической коробки передач состоит из таких главных ингредиентов:



  • шестерни и зубчатые колёса: ними выполняется непосредственная передача крутящего момента (цепная реакция любого механизма, например, часов).

  • ведомый вал: своеобразный «портал» для крутящего момента от коленвала до ведущих колёс.

  • промежуточный вал: размещает на себе шестерни, которые находятся в постоянном контакте с «напарниками» на конце ведущего вала.

  • синхронизаторы: выравнивают частоту вращения шестерен, что включаются, и блокирует одну из них на валу.

  • картер КП: ванночка для масла, без которого трение напрочь убило бы детали.

  • другие компоненты, в числе которых муфта, вилки, масляный насос, картер сцепления и др.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Для предотвращения включения двух передач одновременно, предусмотрен замок – блокирующее устройство, а для устранения произвольного движения назад специальный предохранитель.



Гидромеханическая коробка передач — что это такое

Нынешние производство транспортных средств радует покупателей новыми технологиями, которые заметно упрощают процесс вождения. Одной из них является автоматическая коробка передач.

На больших грузовиках, таких как БелАЗ, или автобусах ЛиАЗ, ЛАЗ применяется эта технология. Но давайте разберёмся: гидромеханическая коробка передач — что это такое?

ГМП совмещает в себе функции сцепления и коробки передач. Она убивает одним выстрелом двух зайцев, или говоря иными словами: работает за двоих. Таким образом переключение является полностью или же частично автоматическим.

Гидромеханическая АКПП характерна такими составляющими:



  1. Двухступенчатой механической коробкой передач с автоуправлением;

  2. Гидротрансформатором (ГТ).Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

ГТ, находясь между двигателем и МКП, служит для самодействующего изменения передаточного числа и крутящего момента.

Когда его частота вращения достигает пикового числа, он переходит в режим гидромуфты. Другими словами – прекращает менять крутящий момент, и автомобиль плавно набирает скорость.

Групповая работа коробки передач с гидротрансформатором совершается благодаря объединению с приводом дроссельной заслонки. В целом за конструкцией эта система достаточно сложная и имеет целый ряд пневматических, электрических и гидравлических механизмов.


Механическая коробка передач: принцип работы для чайников

Для того, чтобы разобраться как работает механическая коробка передач достаточно представить несложную систему.

Вал с шестернями напоминает украшение: есть бусинки с зубцами (они же шестерни) нанизанные на основу (вал). И таких украшений два (хотя ныне более распространенные трёхвальные варианты).

Правильно расположив их в механизме, при взаимодействии шестерни на параллельно размещённую «бусинку» другого вала происходит изменение передаточного числа.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Оно в свою очередь определяется числовым отношением зубцов ведущей шестерни к количеству ведомой. Каждая «бусинка» имеет свое число, поэтому комбинации не однотипные.

Водитель при помощи рычага сам выбирает, какое зубчатое колесо приступит к работе. Рукоятка для переключения скоростей распоряжается ходом передач по ведомому валу. Проще говоря, она двигает «бусинки» к их партнёрам на выходном валу.

Для менее шумной работы в «механике» зубцы на производстве изготовляют под определённым углом и называют их косозубыми.


Что показывает практика



Преимущества МКПП

Люди отдают предпочтение машинам с механическим приводом из-за массы положительных факторов.

Дело не только в сравнительно небольшой массе и простоте конструкции, а в том, что при этих показателях себестоимость трансмиссивного агрегата является относительно небольшой.

Авто с «механикой» расходует топлива меньше, чем его популярные заместители «автоматы». К тому же, последние уступают МКП в динамичности разгона и уровню КПД.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Открытая, понятная конструкция механической коробки передач делает скидку владельцу касательно обслуживания или ремонта. Не создает хлопот с отдельной системой охлаждения.

Часто можно услышать, что обучение езде стоит начинать именно на машине с такой коробкой передач и это так. Ведь если человек обуздает лошадь, ничто не стоит ему пересесть на осла, что в обратном случает весьма тяжело.


Минусы

Своими большими по значимости, но малыми по количеству недостатками МКПП уступает гидромеханической КП. Минусы «механики» заключаются в следующих фактах:



  • необходимо иметь достаточный запас навыков, чтобы сдвинуться с места без рывков;

  • при интенсивном движении на дорогах оперировать механической коробкой переключения передач затруднительно;

  • плавно изменить передаточное отношение ступенчатых трансмиссий практически невыполнимо;

  • для переключения скоростей необходимо дополнительно отвлекаться на нажатие педали, чтобы разъединять сцепление;

Интересно, что в некоторых страна разницу между «механикой» и «автоматом» воспринимают настолько серьезно, что выдают специальные права для авто с МКПП, либо для машины с полуавтоматом.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Гидромеханическая КП стала рывком для современной «автоначинки», а это значит, что миру в будущем предстоит узнать много новинок. Остается главный вопрос: забудут ли при этом «механику»?

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Типичные неисправности и их устранение

ПРИНЦИП РАБОТЫ И АНАЛИЗ ДЕФЕКТОВ ВОЗДУШНОЙ СИСТЕМЫ

      Переключение  передачи  в демультипликатора КПП с двумя промежуточными валами управлено воздушной системой регулировки давления.

В воздушную систему включаются воздушный фильтр-регулятор, воздушный клапан двойного H, цилиндр переключения демультипликатора и трубопровод для соединения.

Дефекты воздушной системы может вызвать неправильное функционирование, замедление  переключения передачи или порчу деталей и узлов КПП. Узнать принцип работы воздушной системы, и совершить простую проверку позволяет обнаружить проблемы и своевременно их разрешить.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

 Принцип работы:

Сжатый воздух из воздушного цилиндра автомобиля урегулирован воздущным фильтром-регулятором, через регулирование воздушное давления сжатого воздуха составляет до 0.41-0.44 Мпа. Сжатый воздух через воздухопровод входит в входное отверстие воздушного клапана двойного H. При включении низкой передачи, контакт воздушного клапана двойного H выходит, и в данный момент соединена воздушная линия низкой передачи, сжатый воздух через воздухопровод низкой передачи воздушного клапана входит в входное отверстие низкой передачи цилиндра переключения передачи, в результате этого толкует поршень цилиндра переключения передачи идти назад. Вал вилки цилиндра переключения передачи приводит скользящую зубчатую втулку синхронизатора демультипликатора в сооединение со внутренними соединительными зубцами редукционной шестерни демультипликатора, КПП находится в положении  низкой передачи; При включении высокой передачи, контакт воздушного клапана двойного H сжимают, и в данный момент соединена воздушная линия высокой передачи, сжатый воздух через воздухопровод высокой передачи воздушного клапана входит в входное отверстие высокой передачи цилиндра переключения передачи, в результате этого толкует поршень цилиндра переключения передачи идти вперед.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается Вал вилки цилиндра переключения передачи приводит скользящую зубчатую втулку синхронизатора демультипликатора в сооединение со внутренними соединительными зубцами приводной шестерни демультипликатора, КПП находится в положении  высокой передачи. Во время переключения рычагом скоростей с высокой передачи на низкую или наоборот, остаточный воздух в цилиндра выхлопывается из выхлопного отверстия воздушного клапана двойного H через воздухопровод.

пневматическая линия механизма переключения двойного Н:

проверка дефектов воздушной системы:

1)      Проверку воздушной системы надо делать во время заглохания двигателя, и при максимальном номинальном значении воздушного давления автомобиля.

2)      Проверить установку воздухопроводов, устранить пересечение.

3)      Проверить, чтобы устранить просачивание в стыках всех воздухопроводов.

4)      Проверить, чтобы устранить трещины на всех воздухопроводах. Проверить, чтобы обеспечить проход воздушного потока путем устранения зажимания другими деталями.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Проверка воздушного фильтр-регулятора:

1)      проверить, чтобы устранить дефекты и просачивание.

2)      В случае, если воздушное давление составляет 0.7-0.8Мпа, на выходе установить барометр на выход, чтобы наблюдать и обеспечить регулировать воздушное давлеине до  0.41~0.44 Мпа. Если отсчет не удовлетворяет требование, надо его заменить.

Проверка воздушного клапана двойного H:

1)      проверить для устранения дефектов.

2)      Проверить рычаг переключения передачи для обеспечения его свободного движения, для устранения его серьезного износа.

3)      Проверить во время, как рычаг переключения передачи находится в первоначальном положении, чтобы уточнить выход сжатого воздуха только из выходного отверстия 4; Проверить во время, как рычаг переключения передачи находится в низшем положении, чтобы уточнить выход сжатого воздуха только из выходного отверстия 2. Если так, то воздушный клапан явлется годным к применению, во противном случае надо его заменить.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

Проверка цилиндра переключения передачи демультипликатора:

Если после вышеуказанной проверки еще существуют проблемы с переключением передачи, то могут быть дефекты у О-образной манжеты и других уплотняющих деталей на поршне цилиндра.

Конструкция цилиндра нейтральной передачи:

Анализ дефектов:

1)      воздушное отверстие диапазона низкой передачи: задней передачи, низкой передачи, 1—4 передач.

2)      воздушное отверстие диапазона высокой передачи: 5-8 передач.

3)      Поршень.

4)      Просачивание О-образного манжеты вызывает невозможное включение передачи низкого диапазона, и повышать давление КПП.

5)      Вал вилки.

6)      Просачивание О-образного манжеты вызывает невозможное включение передачи диапазона низкого или высокого. И это будет вызывает продолжительное просачивание вентиляционной пробки воздушного клапана двойного H.

7)      Проблема прокладки вызывает замедленное включение передачи высокого диапазона.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

БОЛЬШОЙ ШУМ КПП

При нормальной работе КПП может возникать определенный шум. Но если шум слишком большой или аномальный, например: возникает гул, визг и другие проблемы, то КПП не нормально работает. Такой шум может быть вызван самой КПП, или из-за того, что шум от других позиций передан до КПП и увелечен.

Шум, вызван самой КПП:

  1. шум постукивания

(1)       Происходит из-за стука поверхностей зуба шестерен в КПП. Может это провериться по питтингу после сильного шлифования поверхности зуба. В общем при выдержки нагрузки шум становится погромче. Если возникает шум при включении передачи, то существует проблема с шестерней данной передачи. Такой стук может быть ликвидирован путем шлифования точилом или шлифовальным кругом.

(2)       Если сломаны шарики или ролики подшипника, в желобе создается питтинг или отсаивание, то при низком вращении каждой передачи может возникать шум.

(3)       Если после выдержки ударной нагрузки в процессе монтаже на шестерне возникает трещина, во время включении низкой передачи может возникать шум постукивания, а во время включения высокой передачи может возникать визжание.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

  1. визжание

(1) возникает из-за нормального износа шестерни. В том числе и возникновение питтинга после долговременной эксплуатации, которое может вызвать визжание перед выходом из строя.

(2) возникает из-за неправильного зубчатого зацепления. Это может провериться по равномерности износа на поверхности зуба.

(3) После предварительного натягивания подшипника, чересчур маленький осевой и радиальный зазор также может вызвать визжание.

3. грохот

Это происходит из-за погрешности шестеренчатого соответствия. При перемонтаже КПП произведено неправильное шестеренчатое соответствие или неправильное шестеренчатое соответствие из-за того, что шестерни вращают на промежуточных валах, может вызвать возникновение грохота.

4. шум столкновения

Если между промежуточным валом и шпинделем существует чересчур большой осевой зазор, то при изменении направления крутящего момента может вызвать возникновение шума столкновения. Чересчур большой радиальный зазор подшипника промежуточного вала может вызвать увеличение межцентрового расстояния вала, так приводит к тому, что головка зуба переносит нагрузку и далее может вызвать перелом зуба.Принцип работы синхронизатора кпп: как работает и почему ломается

 

Шум, возникающий в других позициях автомобиля

  1. нестабильное вращение на холостом ходу двигателя;
  2. шум от двигателя;
  3. потеря демпфирующей способности из-за износ и перелома пружин или резинового блока ведомого диска сцепления.
  4. небалансированное состояние приводного вала
  5. неравенство рабочего угла кардана
  6. износ перекрестной оси кардана
  7. ослабление или износ промежуточного опорного подшипника приводного вала
  8. существует питтинг или износ поверхности зуба спиральной конической шестерни приводного моста, сломан шестерня заднего моста.
  9. небалансированное состояние колес
  10. ослабление стремянки
  11. небалансирующее состояние или коробление тормозной ступицы

ПЕРЕГРЕВ КПП

Температура длительной работы нельзя превышать 120℃. Если выше 120℃, будет приводить к перерождению смазочного масла, и далее влияет на ресурс КПП.

Из-за фрикции действующих компонентов, повышена температура в КПП. Нормальная рабочая температура выше температуры окружающей среды на 38℃. Отвод тепла происходит путем корпуса КПП, если отвод тепла ненормально, то вызывает перегрев.

До поиска причины перегрева необходимо проверить термометр для проверки смазочного масла и датчик смазочного масла, чтобы обеспечить правильность отсчета термометра.

В общем, перегрев вызван такими факторами, как:

(1) негодное смазывание. Чересчур высокий или низкий уровень масла, ошибочная марка, или рабочий угол КПП выше 12°.

(2) скорость хода автомобиля ниже 32Km/h.

(3) чересчур скорое вращение двигателя.

(4) из-за того, что КПП окружают рама, пол, топливной бак, и установлена среди буфера в сборе, воздушный поток окружающий КПП становится удержан.

(5) выхлопная система двигателя чересчур близка к КПП.

(6) чересчур высокая температура окружающей среды.

(7) идти сверхскоростно с перегрузкой.

СРЫВ ПЕРЕДАЧИ ИЛИ ТРУДНОЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ПЕРЕДАЧИ

Срыв передачи КПП

При зацеплении скользящей муфты с шестерней шпинделя, зацепленные зубцами должны быть параллельными. Если при соединительных зубцах возникает конусность или износ, в время вращения может быть отделение зубчатой муфты от шестерни шпинделя, в определенных условиях может вызвать сры передачи.

Причина сры передачи:

(1) разноцентренность входного вала с направляющим подшипником внутри маховика двигателя.

(2) яростное столкновение шестерен в случае переключения передачи вызывает износ торец соединительных зубцов.

(3)ослабление или порча блокирующей пружины вызвать нехватку давления на фиксирующий шарик вала вилки.

(4) повышенный износ фиксирующего паза вала вилки

(5) неправильное регулирование шатуна механизма дистанционного переключения и управления вызывает неполное зацепление соединительных зубцов шестерни с зубчатой муфтой.

(6) при тяге в полной мощности или толкании с нагрузкой, в случае уменьшения скорости может возникать срыв передачи.

(7) во время хода на неровной дороге качание чересчур длинныого или тяжелого рычага  скоростей может вызвать преодоление давления пружиной , и далее вызвать срыв передачи.

 

Срыв передачи демультипликатора

Сры передачи может быть причинен износом, возникновением конусности или неполным зацеплением приводной шестерней демультипликатора и соединительных зубцов зубчатой муфты синхронизатора.

Такие дефекты может быть причинены нормальным износом после столкновения переключения передачи и долговременной эксплуатации.

Срыв передачи может быть причинен вибрацией и нехваткой давления воздушной линии из-за неправильной установки передаточного вала.

   

Трудное переключение передачи

Во время переключения передачи КПП, усилие, данное разным передачам, является неодинаковым. Но ненормольно, если усилие для переключения передачи дано чересчур большой.

Трудное переключение передачи во многом времени возникает на механизме дистанционного управления, в этой связи при проверке трудного переключения передачи КПП, необходимо первую очередь проверить соединительный шток механизма дистанционного управления. Износ, фальцеваниек, неправильное регулирование или механическая помеха может ограничить свободное движение рычага, и далее вызвать возникновение проблем соединительного штока.

Чтобы уточнить возникновение переключения передачи, вызванное самой КПП, надо снять рычаг скоростей или соединительный шток с КПП, потом передвинуть ломом или отверткой направляющий блок переключения передачи, чтобы его зацеплять с разными передачами. Если вал вилки скользует свободно, то показывает, что дефекты существуют вне КПП; в противном случае дефекты существуют внутри КПП.

Если дефекты внутри КПП, то в общем причинены следующими факторами:

(1) шлицы зубчатой муфты второго вала зафиксированы на шпиндель. Это причинено деформацией, изгибом вилки или шлицев шпинделя.

(2) вал вилки зафиксирован в корпусе верхней крышки. Это из-за того, что разрыв корпуса, чересчур большой крутящий момент стопорного винта на вале переключения передачи приводит к изгибу вала вилки и столкновению поверхности вала вилки.

(3) ослабление стопорного винта на вале переключения передачи.

ПОРЧА ШЕСТЕРНИ

Порча соединительного зубцов шестерни

При переключении передачи столкновение шестерен приводит к порче соединительного зубцов, это обычные проблемы для КПП без синхронизатора. Яростное столкновение соединительных зубцов до синхронности может вызвать серьезную порчу.

Порча соединительных зубцов причинена следующими факторами:

(1) неправильное управление при переключении передачи. Водителю не хорошо знакомы положения разных передач, или не хорошо знаком диапазон изменение скорости вращения между разными передачами.

(2) в случае запуска при включении 1-ой передачи или задней передачи, из-за нехватки или неполного выключения сцепления, может возникать столкновение.

 

Порча зубцов

1. нормальный износ

Износ шестерни возникает из-за того, что в процессе зацепления зубцы шестерен проводят относительное скольжение. Такой нормальный износ является стабильным и медленным. При тяжелых условиях износ поверхности зуба ускорен, и далее ресурс шестерни укорочен.

2. перелом зубцов шестерни

Это очень серьезная порча. Как обычно, обломки зубцов могут вызвать серьезную порчу других деталей.

Во многом времени такой перелом причинен сильной ударной нагрузкой. Перелом после кракосрочной работы называется «переломом при ударении» или «хрупким разрывом», а перелом после многократного цикла работы называется «усталостным разрушением».

3. питтинг и отслаивание

После долговременной и перегрузочной работы на шестерне может возникать питтинг и отслаивание. Использование смазочного масла неправильной марки или нечистого смазочного масла также может вызвать такую порчу поверхности зуба. Если такие шестерни продолжают работать, усталостое разрушение будет.

4. задирание и вязкость

Задирание и вязкость причинены прямым контактом поверхностей зубцов.

Главной причиной возникновения задирания и вязкости является использование некачественное смазочное масло или временно дефицит смазочного масла.

ДЕФОРМАЦИЯ И ПЕРЕЛОМ ВАЛА

В время, как крутящий момент или изгибающий момент, выдержанный валом КПП, вал может быть деформированным или переломным. Причины возникновения деформации или перелома следующие:

1. неправильный способ переключения передачи

2. запуск при выключении чересчур высокой передачи

3. яростное буксирование

4. испытание запуска автомобиля без освобождения тормоза

5. несоответствие режимов работы КПП с правилам проектирования

6. столкновение конца автомобиля с другими вещами при заднем ходу

7. перелом усталостный или перелом при ударе

ДЕФЕКТЫ ПОДШИПНИКА

Усталость

Спецификой усталости подшипника является отслаивание беговой дорожки подшипника или поверхности ролика подшипника. После отслаивания поверхность беговой дорожки или ролика подшипника становится неровной, и может вызвать шум и вибрацию. После того, что работа подшипника при нормальной нагрузке и рабочих условиях превысила свой ресурс работы, может возникать нормальная усталостная порча. После вновь вставки втулки в отверстие под подшипник, если отверстие под подшипник является чересчур маленьким по размеру или некруглым, может возникать ранняя усталостная порча. Склонная расточка отверстия на корпусе может вызвать установочную ошибку вала, и далее также может приводить к ранней усталостной порче.

Нехорошее смазывание

Спецификой порчи подшипника, приченной нехорошим смазыванием, является выцветание деталей подшипника или отслаивание беговой дорожки, или порча стойки.

Причиной порчи подшипника может быть чересчур низкий уровень масла, содержание примеси в смазочном масле или использование смешанного масла разных марок.  

СПРАВОЧНИК  ДЕФЕКТОВ

Основной порядок диагноза дефектов КПП

(1) предварительно проверить

① наблюдение и проверка: поиск отпечатка порчи, обращение внимание на ключевые узлы, например установочный пункт, разъем или опору. Проверка воздушной линии.

② запросить владелеца автомобиля или водителя: собирание связанных информаций, например ситуации работы, истории дефектов и др.

③ создать архива: в том числе и период обслуживания и смазывания, возникнувшиеся дефекты, пробег и время эксплуатации.

(2) разбирать КПП

① сохранить образец масла для проверки доли содержания примеси при необходимости.

② в процессе разборки проверить правильность установки деталей, проверить, чтобы ликвидировать пропуск установки и использование подделок.

③ тщательно очищать и проверять каждый деталь.

(3) определить характер неисправности.

(4) определить причины неисправности и ее устранить.

 

Таблица диагноза дефектов:

Дефекты, возможные причины и метод устранения см. на таблицу:

 

 Неисправности         возможные причины                методы устранения 

Срыв передачи     1. дефект клапана регулирования давления          ②

высокой и низкой   2. ослабление воздухотрубки или разъема           ⑨

передач демульти-  3. зажимание воздухотрубки или разъема            ⑩

пликатора         4. шестерня отходит от положения                  ② ④

шестеренчатого соответствия                 

5. существование конусности 

                   соединительных зубцов                         ②          

срыв или скачок    1. износ вилки                                  ②

передачи КПП      2. ослабление или пропуск установки              ②⑦

стопорной пружины

                  3. шестерня отходит от положения                 ②④

шестеренчатого соответствия 

4. существование конусности                      ②

соединительных зубцов

5. износ вилочного паза зубчатой муфты            ②

6. несвободное движение шатуна                  ⑩

7. неправильное регулирование шатуна             ⑧

8. порча опоры двигателя                         ②

                   9. несоосность двигателя и КПП                   ②⑥        

 

Несвободное переключение   1. дефект клапана регулирования давления   ②

передачи или невозможное    2. ослабление воздухотрубки или разъема    ⑨

переключение передачи      3. зажимание воздухотрубки                ⑩

                           4. задержка плунжера воздушного

клапана двойного H                      12

                           5. порча О-образной манжеты              12 ②

цилиндра переключения передачи

6.ослабление гайки поршня цилиндра      ⑨12

7. разрыв поршня цилиндра               ②13

8. порча пружины синхронизатора         ②④

9. порча синхронизатора                 

10. отсутствие смазочного средства        ②

на О-образной манжете цилиндра

11. излишек смазочного средства          13

на О-образной манжете цилиндра

                                                                              

Трудное переключение        1. изгиб вала вилки                       ②③

или невозможное

переключение               2. грат-заусенец вала вилки                 ⑤

передачи КПП               3. чересчур жесткая стопорная пружина     ②

                           4. разрыв корпуса механизма               ②

переключения передачи

                           5. шестерня отходит от положения          ②④

 шестеренчатого соответствия

                           6. деформация шпинделя                  ②

                           7. неиспользование сцепления              ①④

                           8. несвободное движение шатуна            ⑩

                           9. неправильное регулирование сцепления    ⑥

                           10. порча опоры двигателя                  ②④

                                                                                  

 

Невозможное           1. пропуск установки взаимозамыкающих шариков  ②

взаимозамыкание       2. пропуск установки взаимозамыкающих пальцев   ②

                                                                                   

 

стук при переваричивании      1. порча вилки                         ②

рычага переключения передачи  2. шестерня отходит от положения       ②④

шестеренчатого соответствия

                             3. неработа тормоза промежуточного вала  ②⑨⑧

                             4. несвободное движение шатуна         ⑩

                             5. неправильное регулирование шатуна    ⑥

                             6. порча гильзи в корпусе механизма       ②

переключения передачи

                             7. неправильное регулирование сцепления  ⑥

                                

                                                                                      

Невозможное выключение       1. деформация шпинделя                ②

передачи                      2. несвободное движение шатуна         ⑩

                              3. неправильное регулирование шатуна    ⑥

 

                                                                                

Большой шум             1. шестерня отходит от положения             ②④

шестеренчатого соответствия                

                         2. трещина на шестерни или                  ⑤ ②

грат-заусенец на зубце

                         3. чересчур большой допуск                  ⑧

для шестерни шпинделя

                         4. выпадение внутреннего кольца              ⑦

переднего подшипника промежуточного

вала демультипликатора

                          5. порча подшипника                       ②

                          6. чересчур низкий уровень масла            ②④

                          7. некачественное смазочное масло           ②④

                          8. несвоевременная замена масла             ②④

                          9. использование смешанного масла          ②

                                                                                    

Шум шестерни    1.чересчур большой допуск шестерни шпинделя         ⑥

на холостом ходу    2. стабильная работа двигателя                      ⑥

                                                                                     

Сильная вибрация     1. порча опоры двигателя                         ②

                     2. нехватка момента затяжки гайки выходного вала   ⑥

                     3. неправильная установка передаточного вала       ⑥

                     4. износ подвески                               ② ⑥

                                                                                

Перегорание прокладки шпинделя   1. чересчур низкий уровень масла      ②④⑥

                                 2. неправильное буксирование        ②④⑥

и скольжение автомобиля

                                                                                  

Порча или износ шлицев  1. запуск при включении чересчур высокой передачи  ①②

входного вала            2. ударная нагрузка                              ①②

                        3. неправильное регулирование сцепление          ② ⑥

                        4. дефекты сцепления                           ② ⑥

                        5. несоосность двигателя и КПП                  ⑥ ②

                        6. неправильная установка передаточного вала       ⑥

      

                                                                                 

Порча корпуса сцепления  1. порча опоры двигателя                         ②

                        2. несоосность двигателя и КПП                   ②

                        3. отсутствие установки вспомогательной           ⑦

опоры КПП

      

                                                                                   

Порча синхронизатора     1. дефекты клапана регулирования давления        ②

                        2. установка вилки наоборот                      ②⑧

                         3. порча пружины синхронизатора                ②⑦

                         4. некачественное смазочное малсо               ②⑧

                         5. использование смешанного масла              ⑧⑥

                         6. неправильная операция и эксплуатация          ①

                                                                                 

Перегрев               1. шестерня отходит от положения                 ②④

 шестеренчатого соответствия                 

                       2. порча подшипника                             ②

                       3.выпадение внутреннего кольца                   ②

                       переднего подшипника промежуточного

вала демультипликатора

                       4. чересчур низкий уровень масла                  ⑧④

                       5. чересчур высокий уровень масла                 ⑧④

                       6. некачественное смазочное малсо                 ②⑥

                       7. чересчур большой угол наклона работы КПП       ②⑥

                       8. несвоевременная замена масла                   ②⑥

                       9. использование смешанного масла                 ②⑥

                                                                                    

Деформация шпинделя   1. запуск при включении чересчур высокой передачи ①②

                       2. чересчур сильная ударная нагрузка              ①②

                                                                                  

Перегорание подшипника   1. выпадение внутреннего кольца               ②

переднего подшипника промежуточного        ②④⑥

вала демультипликатора

                         2. чересчур низкий уровень масла             ②④⑥

                         3. некачественное смазочное малсо           ②④⑥

                         4. несвоевременная замена масла             ②④⑧

                         5. использование смешанного масла          ②④⑥

                                                                                  

Просачивание малсла      1. засорение вентиляционного отверстия       ⑩

                         2. чересчур высокий уровень масла           ⑥

                         3. дефекты отливки корпуса                 ②④

                         4. порча заднего сальника                   ②④

                         5. ослабление фиксирующего болта           ⑥⑦⑩

или износ резьбы болта

                                                                                   

 

обозначение кодов:

① руководить водителем, чтобы правильно управлять     ② заменять детали и узлы   ③ ослабление фиксирующего болта, вновь его затягивать годным крутящим моментом  

④ искать порчу, возникающую из-за него   ⑤ шлифовать поверхность шкуркой 

⑥ перерегулировать по установлению     ⑦ установить детали, которые пропускают установить    ⑧ проверить воздушную трубку   ⑨ зафиксировать детали

⑩ устранить помехи, выдержанные деталями и узлами  11вновь проверить шестеренчатое соответствие    12 очищать деталей

13 мазать тоньким слоем силиконового смазочного средства

14мазать уплотнительным клеем

Принцип, конструкция, работа, преимущества и недостатки

Синхронизирующая коробка передач: принцип, конструкция, работа, преимущества и недостатки


Последняя версия модели постоянного зацепления — это синхронизированная коробка передач. Это коробка передач с ручным управлением, в которой переключение передач происходит между вращающимися шестернями с одинаковой скоростью. Шестерни могут свободно вращаться или они могут быть заблокированы на валу компоновки в такой коробке передач. На самом деле Synchromesh — это усовершенствование собачьих объятий.

Синхронизатор является основным элементом этой трансмиссии стабилизации скорости. Синхронизатор — это муфта, которая позволяет компонентам вращаться с различной скоростью. Скорости трения конуса используются для синхронизации. Он состоит из двух частей, синхронизированного конуса и кольца Baulk. Конус — это часть массива, а часть синхронизатора — это часть кольца. Как только они начнут вращаться с правильной скоростью, кольцо мешка останавливает включение шестерен. Когда кольцо скользит по кругу, трение замедляет или ускоряет зубчатое колесо.Наконец, синхронизатор и шестерня будут сбалансированы и будут вращаться с одинаковой скоростью. К ним присоединены шестерни вала, при этом шестерни вала могут свободно вращаться.

Принцип:

В коробке передач всегда возникает проблема, когда устойчивая передача переключается на высокой скорости вместе с шестернями. Принцип гласит, что «шестерни трутся друг о друга до включения шестерни, а зацепление происходит после выравнивания скорости».


Конструкция:

Синхронизатор расположен между двумя шестернями.Итак, мы можем использовать одну единицу для двух передач. G1 и G2 представляют собой элементы в форме кольца, которые имеют внутренний зуб, который подходит к внешним зубам. F1 и F2 — скользящие элементы главного вала. h2, h3, N1, N2, P1, P2, R1, R2 — поверхность трения.


1. Главный вал Шестерни:

Диафрагменный вал используется для соединения синхронизирующих устройств и шестерен с выходным валом. На рис. B, C, D, E показаны шестерни, которые могут свободно вращаться с соответствующей шестерней промежуточного вала на главном валу в зацеплении.Там, где вал A вращается непрерывно, все изменения происходят в основном и промежуточном валах.

2. Шестерни промежуточного вала:

Это средний вал, по которому вращательное движение от вала столкновения к конечному выходному валу передается на шестерни соответствующего размера. Согласно рис. Фиксированные шестерни на промежуточном валу (кожухе) — это U1, U2, U3, U4.

3. Вал сцепления:

Это вал, используемый в качестве вставного вала в коробке передач, когда мощность двигателя передается на коробку передач.

4. Конусный синхронизатор:

На боковой стороне устройства есть две кнопки, которые можно использовать. Первый — это полый конус, а второй — кольцо собачьих зубов. Шестерня состоит из конусов и зубьев, контактирующих с синхронизатором.

5. Синхронизаторы:

Это специальное оборудование для переключения передач в коробках синхронизаторов с коническими канавками, вырезанными на их поверхности, которые обеспечивают фрикционный контакт с оборудованием, подлежащим зацеплению, так что скорость главного вала, промежуточного вала и охватывающего вала составляет выровненный, что, по сути, обеспечивает более плавное переключение передач.

6. Рычаг переключения передач:

Это рычаг переключения передач, которым управляет водитель и который используется для выбора соответствующей передачи, то есть 1, 2, 3, 4, 5 или передачи заднего хода.

Рабочий:

Промежуточный вал синхронизатора напрямую связан с поршнем, но когда муфта выведена из эксплуатации, она вращается свободно. Синхронизация — это подходящая скорость, на которой ваши зубья закреплены, для достижения требуемой скорости выходного вала. Потому что шестерни всегда были пристегнуты.


1. Работа первой передачи:

Для первой передачи, часть коронного вала и скользящая часть, например G2 и F2, двигайтесь влево, пока конусы P1 и P2 не наткнутся. Тогда трение пропорционально его скорости. Как только G2 сравняется с его оборотами, он сдвигается дальше влево и соединяется с зубцом L2. От шестерни сцепления B к промежуточному валу шестерня U1 перемещается с ходу. После этого движение передается промежуточному валу U3 и шестерне главного вала D. Оттуда движение передается на F2, рычаг и последний толчок на главный вал.

2. Работа второй передачи:

Кольцевой вал двух шестерен и скользящие элементы, то есть G1 и F1, смещаются вправо до того, как конусы N1 и N2 застынут. Тогда трение равно его размеру. G1 перемещается дальше вправо и входит в зацепление с оборудованием. Перемещение от ковшовой шестерни B к погрузочной шестерне U1 переключается. Движение передается от U1 к U2. Шестерня C главного вала перемещается от U2. Затем движение передается на ползунок F1. Вместо этого она направляется в последний путь к главной шахте.

3. Работа верхней передачи:


Движение осуществляется от кластерной шестерни B к скользящему элементу F1 для высшей передачи или прямой передачи. Затем шпоночный вал от F1. Вы перемещаете G1 и F1 влево. Это случилось.

4. Работа передачи заднего хода:

Для передачи заднего хода переключение с шестерни сцепления A на шестерню вала U1 передается. Оттуда перемещается оборудование U4, а затем перемещается промежуточное оборудование U5.Главный вал E, скользящий элемент F2 и второй вал для конечного перемещения оттуда к другому. Это достигается переключением G2 вправо. Промежуточная передача ведет к передаче заднего хода.

Преимущества:

  • Плавное и бесшумное переключение передач, наиболее подходящее для автомобилей.
  • Нет потери передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса при переключении передач.
  • Двойное сцепление не требуется.
  • Меньше вибрации.
  • Быстрое переключение передач без риска повреждения шестерен.

Недостатки:

  • Он грабительский из-за высокой стоимости изготовления и количества движущихся частей.
  • Когда зубья соприкасаются с шестерней, зубья не зацепляются, поскольку они вращаются с разной скоростью, что вызывает громкий скрежет, когда они стучат друг о друга.
  • Неправильное обращение с шестерней может легко повредить ее.
  • Не может выдерживать более высокие нагрузки.

Полное описание синхронизирующей коробки передач

Коробка передач

Synchromesh является последней версией типа постоянного зацепления.

Это трансмиссия с ручным управлением, в которой переключение передач происходит между шестернями, которые уже вращаются с одинаковой скоростью.

В этом типе коробки передач шестерни могут вращаться свободно или они заблокированы на валу компоновки.

Synchromesh — усовершенствование собачьего сцепления.

Синхронизатор — основная часть этой коробки передач, которая стабилизирует скорость.

Синхронизатор — это своего рода муфта, которая позволяет компонентам вращаться с разной скоростью.

Для синхронизации скоростей используется конусное трение.


Также прочтите — Как работают механические коробки передач


Этот синхронизатор состоит из двух частей: конуса синхронизатора и уплотнительного кольца.

Конус — часть шестерни, а кольцо — часть синхронизатора.

Упорное кольцо предотвращает зацепление шестерен до того, как они начнут вращаться с правильной скоростью.

При зацеплении кольцо будет постепенно входить в конус, и трение будет замедлять или ускорять зубчатое колесо.

Наконец, он стабилизирует скорость синхронизатора и шестерни и, таким образом, вращается с одинаковой скоростью.

Шестерни промежуточного вала прикреплены к нему, в то время как шестерни главного вала могут свободно вращаться на нем.

Синхронизирующая коробка передач:

Принцип:

В коробке передач всегда возникают трудности с включением неподвижной шестерни, когда шестерни уже вращаются с высокой скоростью.

Принцип гласит, что «Перед включением шестерен они приводят в фрикционный контакт друг с другом, и после выравнивания скорости происходит зацепление».

Строительство:

Синхронизатор размещен между двумя передачами. Итак, мы можем использовать одну единицу для двух передач.

G1 и G2 представляют собой элементы в форме кольца, имеющие внутренний зуб, который подходит к внешним зубам.

F1 и F2 — скользящие элементы главного вала.

h2, h3, N1, N2, P1, P2, R1, R2 — поверхность трения.

1. Шестерни главного вала:

Шлицевой вал используется в качестве выходного вала, на котором установлены синхронизаторы и шестерни.

Согласно рис. B, C, D, E — это шестерни, которые могут свободно вращаться на главном валу в зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала.

Пока вал A вращает все шестерни главного вала, а промежуточный вал вращается непрерывно.

2. Шестерни промежуточного вала:

Это промежуточный вал, на котором установлены шестерни подходящего размера, который используется для передачи вращательного движения от вала сцепления к конечному выходному валу.

Согласно рис. U1, U2, U3, U4 — неподвижные шестерни на промежуточном валу (промежуточном валу).

3. Вал сцепления:

Это вал, используемый в качестве входного вала в коробке передач, поскольку он передает выходной сигнал двигателя на коробку передач.

4. Конус синхронизатора:

Сторона включаемой передачи имеет две особенности.

Один представляет собой полый конус, а другой — конус, окруженный кольцом собачьих зубов.

Шестерня состоит из конуса и зубьев, с которыми контактирует синхронизирующий механизм.

5. Синхронизаторы:

Это специальные устройства переключения передач, используемые в синхронизирующей коробке передач, у которой есть срезы конических канавок.

Это поверхность, которая обеспечивает фрикционный контакт с шестернями, которая должна зацепляться для выравнивания скорости главного вала, промежуточного вала и вала сцепления, что, в свою очередь, обеспечивает более плавное переключение передач.

6. Рычаг переключения передач:

Это рычаг переключения передач, которым управляет водитель и который используется для выбора соответствующей передачи, то есть 1, 2, 3, 4, 5 или передачи заднего хода.

В рабочем состоянии:

В синхронизирующей коробке передач промежуточный вал соединен с двигателем напрямую, но он свободно вращается при выключенном сцеплении.

Поскольку шестерни все время находятся в зацеплении, синхронизатор устанавливает промежуточный вал на нужную скорость, чтобы зубья упора зацепились, чтобы достичь желаемой скорости выходного вала.

1. Работа первой передачи:

Для первой шестерни элемент коронного вала и скользящие элементы, то есть G2 и F2, перемещаются влево до тех пор, пока конусы P1 и P2 не трутся друг о друга.

Тогда трение уравнивает их скорость.

Как только их скорости становятся равными, G2 толкается влево и входит в зацепление с зубьями L2.

Движение передается от шестерни сцепления B к шестерне промежуточного вала U1.

Затем он попадает на промежуточный вал U3, и движение передается на шестерню главного вала D.

Оттуда движение передается на F2, который является скользящим элементом, а затем на главный вал главной передачи.

2. Работа второй передачи:

Для второй передачи коронный вал и скользящие элементы, то есть G1 и F1, перемещаются вправо до тех пор, пока конусы N1 и N2 не трутся друг о друга.

Тогда трение уравнивает их скорость.

G1 дополнительно сдвигается вправо, так что он входит в зацепление с шестерней.

Движение передается от шестерни сцепления B на шестерню промежуточного вала U1.

От U1 движение передается на U2.

От U2 переключается на шестерню C главного вала.

Затем движение передается на скользящий элемент F1.

Далее идет к главному валу главной передачи.

3. Работа Top Gear:

Для высшей передачи или прямой передачи движение переключается непосредственно с шестерни сцепления B на скользящий элемент F1.

Затем от F1 к главному валу. Для этого нужно переместить G1 и F1 влево.

4. Работа задней передачи:

Для передачи заднего хода движение передается от шестерни сцепления A на шестерню промежуточного вала U1.

Оттуда он передается на шестерню промежуточного вала U4, а затем на промежуточную шестерню U5.

Оттуда к шестерне E главного вала, затем к скользящему элементу F2, а затем к главному валу главной передачи.

Это делается перемещением G2 вправо.

Промежуточная передача помогает включить передачу заднего хода.

ПОДРОБНЕЕ:

Преимущества:

  • Плавное и бесшумное переключение передач, наиболее подходящее для автомобилей.
  • Нет потери передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса при переключении передач.
  • Двойное сцепление не требуется.
  • Меньше вибрации.
  • Быстрое переключение передач без риска повреждения шестерен.

Недостатки:

  • Он грабительский из-за высокой стоимости изготовления и количества движущихся частей.
  • Когда зубья соприкасаются с шестерней, зубья не зацепляются, поскольку они вращаются с разной скоростью, что вызывает громкий скрежет, когда они стучат друг о друга.
  • Неправильное обращение с шестерней может легко повредить ее.
  • Он не может выдерживать более высокие нагрузки.

Подробнее:


Это все о коробке передач с синхронизатором.

Если у вас есть вопросы по этой статье, задавайте их в комментариях.

Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею с друзьями в социальных сетях.

Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей. Спасибо, что прочитали.

Как механическая коробка передач работает в автомобилях

Добро пожаловать в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для новичков в автомобилестроении.

Поскольку вы читаете «Искусство мужественности», вы знаете, как управлять рычагом переключения передач. Но знаете ли вы, что происходит под капотом, когда вы переключаете передачи?

Нет?

Что ж, сегодня ваш счастливый день!

В этом выпуске Gearhead 101 мы рассмотрим все тонкости работы механической коробки передач.К тому времени, когда вы дочитаете эту статью, вы должны иметь общее представление об этой важной части трансмиссии вашего автомобиля.

Засучим рукава и приступим.

Примечание. Прежде чем вы прочитаете, как работает трансмиссия, я настоятельно рекомендую ознакомиться с нашими Gearhead 101, посвященными двигателям и трансмиссиям.

Что делают трансмиссии

Прежде чем мы углубимся в особенности работы механической трансмиссии, давайте поговорим о том, что делают трансмиссии в целом.

Как уже говорилось в нашем учебнике о том, как работает автомобильный двигатель, двигатель вашего транспортного средства создает вращательную силу. Чтобы сдвинуть машину с места, нам нужно передать эту крутящую силу на колеса. Это то, что делает трансмиссия автомобиля, частью которой является трансмиссия.

Но есть пара проблем с мощностью, производимой двигателем внутреннего сгорания. Во-первых, он обеспечивает полезную мощность или крутящий момент только в определенном диапазоне оборотов двигателя (этот диапазон называется диапазоном мощности двигателя).Езжайте слишком медленно или слишком быстро, и вы не получите оптимального крутящего момента для движения автомобиля. Во-вторых, автомобилям часто требуется больший или меньший крутящий момент, чем тот, который двигатель может оптимально обеспечить в пределах своего диапазона мощности.

Чтобы понять вторую проблему, вам нужно разобраться в первой проблеме. И чтобы понять первую проблему, вам нужно понять разницу между двигателем с частотой вращения и крутящим моментом двигателя .

Частота вращения двигателя — это скорость вращения коленчатого вала двигателя.Это измеряется в оборотах в минуту (об / мин).

Крутящий момент двигателя — это крутящая сила, которую двигатель создает на валу при определенной скорости вращения.

Автомеханик привел эту замечательную аналогию, чтобы понять разницу между частотой вращения и крутящим моментом двигателя:

Представьте, что вы двигатель и пытаетесь вбить гвоздь в стену:

Скорость = Сколько раз вы попали в гвоздь за минуту.

Крутящий момент = С какой силой вы каждый раз попадаете в точку.

Вспомните, когда вы в последний раз забивали гвозди. Если вы забивали очень быстро, вы, вероятно, заметили, что не ударяли по гвоздю с большой силой. Более того, вы, наверное, измотали себя из-за столь безумных раскачиваний.

И наоборот, если вы не торопились между каждым взмахом, но удостоверились, что каждое сделанное вами движение было как можно более сложным, вы забили бы гвоздь с меньшим количеством движений, но это может занять у вас немного больше времени, потому что вы ‘ Вы не качаетесь в постоянном темпе.

В идеале вы должны найти такой темп забивания гвоздя, который позволял бы несколько раз ударить по шляпке гвоздя с достаточной силой при каждом взмахе, не утомляя себя. Не слишком быстро, не слишком медленно, но просто верно.

Что ж, мы хотим, чтобы двигатель нашей машины делал то же самое. Мы хотим, чтобы он вращался со скоростью, которая позволяет ему передавать необходимый крутящий момент, не работая так усердно, что он разрушает сам себя. Нам нужно, чтобы двигатель оставался в пределах своего диапазона мощности.

Если двигатель вращается ниже диапазона мощности, у вас не будет крутящего момента, необходимого для движения вперед.Если он выходит за пределы диапазона мощности, крутящий момент начинает падать, и ваш двигатель начинает звучать так, как будто он вот-вот сломается из-за стресса (вроде того, что происходит, когда вы пытаетесь забивать слишком быстро — вы ударяете по гвоздю с меньшей мощностью, и вы действительно получаете, действительно устал). Если вы увеличиваете обороты двигателя до тех пор, пока тахометр не станет красным, вы понимаете эту концепцию интуитивно. Ваш двигатель звучит так, будто вот-вот заглохнет, но вы не двигаетесь быстрее.

Хорошо, значит, вы понимаете необходимость поддерживать работу транспортного средства в своем диапазоне мощности, чтобы оно работало эффективно.

Но это подводит нас ко второй проблеме: автомобили нуждаются в большем или меньшем крутящем моменте в определенных ситуациях.

Например, когда вы заводите автомобиль на месте, вам требуется большая мощность или крутящий момент, чтобы автомобиль тронулся. Если вы нажмете педаль газа, вы заставите коленчатый вал двигателя вращаться очень быстро, в результате чего двигатель выйдет за пределы диапазона мощности и, возможно, разрушится в процессе. И что самое интересное, вы даже не будете так сильно двигать машину, потому что крутящий момент двигателя падает, когда он выходит за пределы диапазона мощности.В этой ситуации нам нужен гораздо больший крутящий момент, но чтобы получить его, мы должны немного пожертвовать скоростью.

Хорошо, а что, если вы чуть-чуть нажмете на газ? Что ж, это, вероятно, не приведет к тому, что двигатель будет вращаться достаточно быстро, чтобы выйти в свой диапазон мощности, в первую очередь, чтобы он мог передавать крутящий момент для движения автомобиля.

Давайте посмотрим на другой сценарий. Допустим, у вас очень быстро движется машина, например, когда вы едете по автостраде. Вам не нужно передавать столько мощности от двигателя на колеса, потому что машина уже движется в быстром темпе.Сама инерция делает большую работу. Таким образом, вы можете позволить двигателю вращаться на более высокой скорости, не беспокоясь о количестве мощности, передаваемой на колеса. Нам нужно больше скорости вращения , идущей на колеса, и меньше мощности вращения.

Нам нужен способ умножить мощность, производимую двигателем, когда это необходимо (запуск с места, подъем в гору и т. Д.), Но также уменьшить количество мощности, передаваемой от двигателя, когда это не так. необходимо (спуск или очень быстро).

Введите передачу.

Трансмиссия гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса нужной мощностью, необходимой для движения и остановки автомобиля, в какой бы ситуации вы ни оказались.

Он может эффективно передавать мощность через ряд шестерен разного размера, которые используют мощность передаточного числа.

Передаточное число

Внутри трансмиссии находится ряд зубчатых шестерен разного размера, которые создают крутящий момент.Поскольку шестерни, которые взаимодействуют друг с другом, имеют разные размеры, крутящий момент можно увеличивать или уменьшать без значительного изменения скорости вращения двигателя. Это благодаря передаточным числам.

Передаточные числа представляют собой соотношение шестерен по размеру. Когда шестерни разного размера сцепляются вместе, они могут вращаться с разной скоростью и выдавать разную мощность.

Давайте посмотрим на упрощенную версию шестерен в действии, чтобы объяснить это. Скажем, у вас есть входная шестерня с 10 зубьями (под входной шестерней, я имею в виду шестерню, которая вырабатывает мощность), подключенную к большему выходу с 20 зубьями (под выходной шестерней я имею в виду шестерню, которая получает мощность).Чтобы один раз повернуть эту 20-зубчатую шестерню, 10-зубчатая шестерня должна повернуться дважды, потому что она вдвое меньше 20-зубчатой. Это означает, что даже если 10-зубчатая шестерня вращается быстро, 20-зубчатая шестерня вращается медленно. И хотя шестерня с 20 зубьями вращается медленнее, она дает больше силы или мощности, потому что она больше. Соотношение в этой компоновке составляет 1: 2. Это низкое передаточное число.

Или, скажем, две шестерни, соединенные друг с другом, имеют одинаковый размер (10 зубьев и 10 зубцов).Оба они вращались с одинаковой скоростью и обеспечивали одинаковую мощность. Передаточное число здесь 1: 1. Это называется передаточным числом «прямого привода», потому что две шестерни передают одинаковое количество мощности.

Или, скажем, ведущая шестерня была больше (20 зубьев), а ведомая шестерня была меньше (10 зубьев). Чтобы один раз прокрутить 10-зубчатую шестерню, 20-зубчатой ​​шестерне нужно будет повернуться только наполовину. Это означает, что, хотя входная шестерня с 20 зубьями вращается медленно и с большей силой, выходная шестерня с 10 зубьями вращается быстрее и выдает меньшую мощность.Передаточное число здесь 2: 1. Это называется повышенным передаточным числом.

Давайте вернем эту концепцию к цели передачи.

Ниже вы найдете диаграмму потока мощности при включении различных передач в автомобиле с 5-ступенчатой ​​механической коробкой передач.

Первая передача. Это самая большая шестерня трансмиссии, зацепленная с маленькой шестерней. Типичное передаточное число, когда автомобиль находится на первой передаче, составляет 3,166: 1. При включении первой передачи передается низкая скорость, но большая мощность.Это передаточное число отлично подходит для запуска вашего автомобиля с места.

Вторая передача. Вторая шестерня немного меньше первой, но все же связана с меньшей шестерней. Типичное передаточное число составляет 1,882: 1. Скорость увеличена, а мощность немного уменьшена.

Третья передача. Третья передача немного меньше второй, но все же связана с меньшей передачей. Типичное передаточное число составляет 1,296: 1.

Четвертая передача. Четвертая передача немного меньше третьей.Во многих автомобилях, когда автомобиль переходит на четвертую передачу, выходной вал движется с той же скоростью, что и первичный. Такое расположение называется «прямым приводом». Типичное передаточное число составляет 0,972: 1

Пятая передача. В автомобилях с пятой передачей (также называемой «повышающей передачей») она подключена к значительно большей передаче. Это позволяет пятой передаче вращаться намного быстрее, чем передача, передающая мощность. Типичное передаточное число составляет 0,78: 1.

Детали механической трансмиссии

Итак, к настоящему моменту вы должны иметь общее представление о назначении трансмиссии: она обеспечивает оптимальную скорость вращения двигателя (не слишком медленную и не слишком быструю), одновременно обеспечивая колеса нужное количество энергии, необходимое им для движения и остановки автомобиля, в какой бы ситуации вы ни оказались.

Давайте посмотрим на детали трансмиссии, которые позволяют этому случиться:

Входной вал. Входной вал идет от двигателя. Он вращается с той же скоростью и мощностью, что и двигатель.

Промежуточный вал. Промежуточный вал (он же промежуточный вал) находится сразу под выходными валами. Промежуточный вал соединяется напрямую с первичным валом через шестерню с фиксированной скоростью. Когда первичный вал вращается, вращается и промежуточный вал с той же скоростью, что и первичный вал.

Помимо шестерни, которая получает мощность от первичного вала, на промежуточном валу также есть несколько шестерен, по одной для каждой «передачи» автомобиля (1-5), включая задний ход.

Выходной вал. Выходной вал проходит параллельно над промежуточным валом. Это вал, который передает мощность на остальную трансмиссию. Мощность, которую выдает выходной вал, зависит от того, какие шестерни на нем включены. Выходной вал имеет свободно вращающиеся шестерни, закрепленные на шарикоподшипниках.Скорость выходного вала определяется тем, какая из пяти шестерен находится на «передаче» или включена.

1-5 передачи. Это шестерни, которые установлены на выходном валу подшипниками и определяют, на какой «передаче» находится ваш автомобиль. Каждая из этих шестерен постоянно сцепляется с одной из шестерен промежуточного вала и постоянно вращается. Это постоянно запутанное устройство — это то, что вы видите в синхронизированных трансмиссиях или трансмиссиях с постоянным зацеплением, которые используются в большинстве современных транспортных средств.(Мы немного поговорим о том, как все шестерни всегда могут вращаться, в то время как только одна из них фактически передает мощность трансмиссии.) на пятую передачу. Помните, передаточные числа. Поскольку первая шестерня больше, чем шестерня промежуточного вала, к которой она подключена, она может вращаться медленнее, чем входной вал (помните, промежуточный вал движется с той же скоростью, что и входной вал), но передает большую мощность на выходной вал.По мере увеличения передач передаточное число уменьшается, пока вы не достигнете точки, в которой входной и выходной валы движутся с одинаковой скоростью и выдают одинаковую мощность.

Холостая шестерня. Промежуточная шестерня (иногда называемая «промежуточной шестерней заднего хода») находится между шестерней заднего хода на выходном валу и шестерней на промежуточном валу. Промежуточная шестерня — это то, что позволяет вашему автомобилю двигаться задним ходом. Задняя передача — единственная передача в синхронизированной коробке передач, которая не всегда сцепляется или вращается с шестерней промежуточного вала.Он движется только тогда, когда вы фактически включаете задний ход.

Хомуты / втулки синхронизатора. Большинство современных автомобилей имеют синхронизированную трансмиссию, то есть шестерни, передающие мощность на выходной вал, постоянно сцепляются с шестернями на промежуточном валу и постоянно вращаются. Но вы можете подумать: «Как все пять шестерен могут постоянно сцепляться и постоянно вращаться, но только одна из этих шестерен действительно передает мощность на выходной вал?»

Другая проблема, которая возникает при постоянном вращении шестерен, заключается в том, что ведущая шестерня часто вращается с другой скоростью, чем выходной вал, к которому она подсоединена.Как синхронизировать шестерню, вращающуюся с другой скоростью, чем выходной вал, и плавно, не вызывая сильного шлифования?

Ответ на оба вопроса: хомуты синхронизатора.

Как упоминалось выше, шестерни 1-5 закреплены на выходном валу с помощью шарикоподшипников. Это позволяет всем передачам свободно вращаться одновременно при работающем двигателе. Чтобы включить одну из этих шестерен, нам нужно надежно соединить ее с выходным валом, чтобы мощность передавалась на выходной вал, а затем на остальную трансмиссию.

Между каждой из шестерен находятся кольца, называемые втулками синхронизатора. В пятиступенчатой ​​коробке передач имеется муфта между 1-й и 2-й передачами, между 3-ей и 4-й передачами, а также между 5-й и задней передачами.

Каждый раз, когда вы переключаете автомобиль на передачу, втулка синхронизатора переключается на движущуюся передачу, которую вы хотите включить. На внешней стороне шестерни ряд конических зубьев. Втулка синхронизатора имеет канавки для приема этих зубцов. Благодаря передовой инженерной мысли, втулка синхронизатора может соединяться с шестерней с очень небольшим шумом или трением даже во время движения шестерни и синхронизировать скорость шестерни с входным валом.Как только втулка синхронизатора входит в зацепление с ведущей шестерней, эта ведущая шестерня передает мощность на выходной вал.

Когда автомобиль находится на «нейтрали», ни одна из муфт синхронизатора не зацепляется с ведущей шестерней.

Хомуты синхронизатора также легче понять визуально. Вот небольшой небольшой клип, который отлично объясняет, что происходит (начинается примерно с отметки 1:59):

Gearshift. Переключение передач — это то, что вы перемещаете, чтобы включить передачу.

Тяга переключения. Тяги переключения — это то, что перемещает муфты синхронизатора в направлении передачи, которую вы хотите включить. На большинстве пятиступенчатых автомобилей есть три тяги переключения передач. Один конец тяги переключения передач соединен с рычагом переключения передач. На другом конце штока переключения передач находится вилка переключения передач, которая удерживает втулку синхронизатора.

Вилка переключения. Вилка переключения передач удерживает втулку синхронизатора.

Сцепление. Сцепление находится между двигателем и коробкой передач трансмиссии.Когда сцепление выключено, оно прерывает поток мощности между двигателем и коробкой передач. Это отключение питания позволяет двигателю продолжать работать, даже если остальная часть трансмиссии автомобиля не получает никакой мощности. Когда мощность двигателя отключена от трансмиссии, переключение передач становится намного проще и предотвращает повреждение шестерен трансмиссии. Вот почему всякий раз, когда вы переключаете передачу, вы нажимаете педаль сцепления и выключаете сцепление.

Когда сцепление включено — ваша нога отрывается от педали — восстанавливается мощность между двигателем и трансмиссией.

Как работают механические коробки передач

Итак, давайте соберем все это вместе и рассмотрим, что происходит, когда вы переключаете передачи в автомобиле. Начнем с того, что заведем машину и переключимся на вторую передачу.

Когда вы заводите автомобиль с механической коробкой передач, перед тем, как повернуть ключ, вы выключаете сцепление , нажав на педаль сцепления. Это разъединяет поток мощности между входным валом двигателя и трансмиссией. Это позволяет вашему двигателю работать, не передавая мощности остальной части автомобиля.

При выключенном сцеплении переводите рычаг переключения передач на первую передачу. Это заставляет переключающий стержень в коробке передач трансмиссии перемещать переключающую вилку в направлении первой передачи, которая прикреплена к выходному валу через шарикоподшипники.

Эта первая шестерня на выходном валу зацеплена с шестерней, которая соединена с промежуточным валом . Промежуточный вал соединяется с входным валом двигателя через шестерню и вращается с той же скоростью, что и входной вал двигателя.

К вилке переключения передач прикреплена втулка синхронизатора . Втулка синхронизатора выполняет две функции: 1) надежно крепит ведущую шестерню к выходному валу, чтобы шестерня могла передавать мощность на выходной вал, и 2) она обеспечивает синхронизацию шестерни со скоростью выходного вала.

Как только втулка синхронизатора входит в зацепление с первой передачей, шестерня надежно соединяется с выходным валом, и теперь автомобиль находится на передаче.

Чтобы автомобиль начал движение, вы слегка нажимаете на газ (что увеличивает мощность двигателя) и медленно снимаете ногу со сцепления (которое включает сцепление и переключает мощность между двигателем и коробкой передач).

Поскольку первая передача большая, она заставляет выходной вал вращаться медленнее, чем входной вал двигателя, но передает больше мощности остальной трансмиссии. Это благодаря чудесам , передаточным числам .

Если вы все сделали правильно, машина будет медленно двигаться вперед.

Как только вы заведете машину, вам захочется ехать быстрее. Но с автомобилем на первой передаче вы не сможете ехать очень быстро, потому что передаточное число заставляет выходной вал вращаться с определенной скоростью.Если вы нажмете педаль газа на первой передаче, вы просто заставите входной вал двигателя очень быстро вращаться (и, возможно, повредите двигатель в процессе), но не увидите увеличения скорости автомобиля.

Чтобы увеличить частоту вращения выходного вала, нам нужно переключиться на вторую передачу. Итак, мы нажимаем на сцепление, чтобы отключить мощность между двигателем и коробкой передач и переключиться на вторую передачу. Это перемещает шток переключения, имеющий вилку переключения и втулку синхронизатора, ко второй передаче.Хомут синхронизатора синхронизирует скорость второй передачи с выходным валом и прочно прикрепляет ее к выходному валу. Выходной вал теперь может вращаться быстрее, при этом входной вал двигателя не будет яростно вращаться, чтобы произвести необходимую автомобилю мощность.

Остальные пять передач промыть, промыть и повторить.

Задний ход — исключение. В отличие от других ведущих передач, на которых вы можете переключаться на повышенную передачу, не останавливая автомобиль полностью, для переключения передач задним ходом вам необходимо стоять на месте.Это связано с тем, что шестерня заднего хода не всегда зацепляется с шестерней на промежуточном валу. Чтобы вставить шестерню заднего хода в соответствующую шестерню промежуточного вала, необходимо убедиться, что промежуточный вал не движется. Чтобы промежуточный вал не вращался, вам необходимо полностью остановить автомобиль.

Конечно, вы можете заставить движущийся вперед автомобиль включить заднюю передачу, но это не будет звучать или приятно ощущаться, и вы можете серьезно повредить трансмиссию.

Теперь, когда вы включаете передачу, вы всегда будете знать, что творится под капотом.Далее: автоматические трансмиссии.

Теги: Автомобили

Принцип работы КПП. Особенности конструкции трансмиссии. Работа механической коробки передач

Работа механической коробки передач основана на принципе рычага, а точнее, на изменении скорости вращения валов и передаваемого ими крутящего момента за счет шестерен разного размера. Соотношение размеров шестерен называется передаточным числом (оно используется как для конкретной пары шестерен, так и для коробки передач / трансмиссии в целом).

Как долго мне это кажется скучным. У меня вопрос: как называется часть двигателя в двигателе между двигателем и коробкой передач, в которой находятся маховик и седло сцепления? Это «колокольня», а по-польски? Моя машина и машина не такие уж и скучные, ездит неплохо. Хуже всего то, что вам нужно переключаться с ручного на автоматический, но тогда это здорово.

А еще хуже с автомата на ручной. Автоматизация для женщин или автомобилей — это не ажиотаж. Для меня это линза с ногами и все еще тяжелая рука в бегах.Удерживайте девушку, чтобы она оставалась в кресле. Если вы на машине 5 лет и не переходите к мануалу.

Предположим, у нас есть две шестерни, одна из которых имеет 20 (A) зубьев, а другая — 40 (B) зубьев. Это означает, что при двух оборотах первой передачи вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2):

Теперь давайте возьмем две пары шестерен, добавив шестерни C и D к нашим A и B, которые также имеют 20 и 40 зубов соответственно. Первичный вал коробки передач и шестерня «А» вращаются со скоростью, скажем, 2000 об / мин.Шестерня «B» вращается в 2 раза медленнее, то есть имеет 1000 об / мин, а поскольку шестерни «B» и «C» закреплены на одном валу, третья передача также совершает 1000 об / мин. Тогда шестерня «G» будет вращаться в 2 раза медленнее — 500 об / мин:

Потому что его сослуживцы жевали детскую машину и, вероятно, за это. Мне довелось кататься на игровом автомате, и в моей частной машине есть инструкция. Автомобиль крутой, потому что вы не делаете ничего, чтобы сосредоточиться на нем, он также может дать вам хороший удар, поскольку у вас есть мощность, и вы будете сильнее нажимать на газ.

Но началось обсуждение мануала и машин. Медленная, дребезжащая, аварийная, в небольших автомобилях АКПП часто представляет собой «ручную» коробку передач с дополнительными органами управления. Это самый простой способ для производителей представить предложение с автоматической коробкой передач: простая механическая трансмиссия оснащена коробкой передач и коробкой передач, и у нас уже есть трансмиссия, претендующая на звание традиционной «машины». На глаз разницы нет: у машины нет педали сцепления и переключает передачи.


От двигателя до первичного вала коробка передач работает при 2000 об / мин и выходит при 500 об / мин. На промежуточном валу коробки передач в это время — 1000 об / мин. В этом примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен также равно двум, а общее передаточное число этой схемы равно 2×2 = 4.

Незначительный водитель заметит только то, что он критически настроен. медленно и не всегда выбирает механизм в соответствии с намерениями водителя.Опытные водители, управляя автомобилем, легко поймут, что этот тип трансмиссии работает с двигателем. Немногое: Есть те, кто может сделать передачу, которая выйдет из строя за 5 минут без резкого ускорения, глубокого давления газа или, тем более, двух педалей одновременно. Действительно, механическую автоматическую коробку передач испортить очень легко, хуже того, что ремонт стоит совсем недешево.

Обычное обращение с такими коробками передач ничем не отличается от ручного обращения с механическими коробками передач.Они гораздо менее чувствительны к качеству масла классических автомобилей, но через пару лет замена масла им не повредит. Однако важнее регулярно менять жидкость в гидравлической системе, которая управляет сцеплением.

Обратите внимание, что если вы выключите шестерни «B» и «D», то вторичный вал коробки не будет вращаться. При этом прекращается передача крутящего момента на ведущие колеса автомобиля, что соответствует нейтральной передаче («нейтраль»).

Реверс, т.е.е. вращение вторичного вала коробки передач в обратном направлении, обеспечиваемое дополнительным, четвертым валом с реверсом передач … Дополнительный вал нужен, чтобы получить нечетное количество пар шестерен, только тогда крутящий момент изменит направление:

Типичные автоматические коробки подходят только для флегматичной езды по ровной местности. Внезапное давление газа заставляет редуктор замедляться, но обычно он замедляется так быстро, что автомобиль резко замедляется, а затем замедляется при следующем переключении передачи.

Удивительно — приводы с электронным управлением. К сцеплению относятся более серьезно, чем к обычным водителям, потому что они с большей вероятностью будут ездить с полуприцепом. Худшее, что может случиться с этой передачей, — это заставить машину очень медленно двигаться в гору. Несколько мгновений и уже запах жареной муки.

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал задней шестерни; 5 — вторичный вал.

Переключение передач происходит за счет взаимного перемещения шестерен (валов, на которых они закреплены). При этом во избежание поломок выжимают сцепление, чтобы временно отсоединить двигатель от коробки. Все современные боксы оснащены т.н. «Синхронизаторы» — устройства, выравнивающие скорость вращения шестерен при их переключении. Принцип работы синхронизатора основан на использовании сил трения при выравнивании скоростей (см. Ниже).

Самым распространенным дефектом силовых трансмиссий является износ сцепления, который часто встречается в автомобилях, водители которых любят динамичное вождение, и те, кто водит медленно и быстро. Этой трансмиссии особенно вредно маневрировать на минимальной скорости и медленно двигаться в гору на полуприцепе.

Автоматические коробки передач испортили электронику: драйверы, а также многочисленные датчики, расположенные на отдельных рычагах управления и в муфте операционной системы. Об ошибке модуля управления обычно сигнализирует сигнальная лампа или символ, отображаемый на приборной панели.

На рисунке изображена визуально анимированная операция (переключение) четырехступенчатой ​​коробки передач.

Проанализируем статически работу КПП в случае пяти ступеней. На рисунке ниже передачи находятся в нейтральном положении, в нейтральном:


К другим симптомам относится то, что двигатель не запускается или не изменяется положение рычага, используемого для выбора режима передачи. Ремонт электроники может быть очень дорогим из-за ограниченной доступности запчастей — часто доступны только оригиналы, хотя сами драйверы во многих случаях можно отремонтировать.

В гидравлике иногда работают органы управления, но электрические приводы не менее опасны. Из-за непопулярности доступность запчастей для автоматических коробок оставляет желать лучшего, часто единственным поставщиком является официальный дилер … В основном мы боимся «торговых автоматов», между тем ручные шкафы тоже очень хорошо принимают вывески. Ремонт дорог и к тому же на рынке не хватает дешевых запчастей.

1. Входной вал (от двигателя через муфту к входу коробки передач).Он постоянно зацепляется с промежуточным валом.
2. Выходной вал (от коробки передач к колесам). Имеет плавающие шестерни.
3. Шестерня 1-й передачи.
4. Шестерня 2-й передачи.
5. Шестерня 3-й передачи.
6. Шестерня 4-й передачи.
7. Шестерня 5 передачи.
8. Передача заднего хода (R).

Не так давно ситуация была ясна: при правильной работе механизмы такого типа выдержали бы не более нескольких сотен тысяч километров.Иногда все, что вам нужно было сделать, это подтянуть тросы, проверить уровень масла и безопасно поехать. Изменения в худшем случае совпали с введением высокотехнологичных агрегатов.

Драйверы получили новые, гораздо более высокий крутящий момент, чем раньше, что, в общем-то, странно, они готовы к использованию. Механизм и сцепление подвергаются тяжелым условиям работы, и если добавить к этому, в последние годы несколько компаний выпустили коробки, которые не были спроектированы и изготовлены из какого-либо материала, картина будет неинтересной.

В процессе переключения шестерни перемещаются (принимают рабочие положения) следующим образом:

В настоящее время на механических коробках передач в целом установлена ​​схема переключения передач: нечетные передачи «от себя», четные «на себя» , увеличиваясь слева направо. Каждый производитель ставит заднюю передачу туда, куда Бог кладет ее на душу (и, как правило, снабжает ее предохранительным механизмом от случайного включения — нужно потянуть за кольцо, особым образом нажать на рычаг, сдвинуть его в нужное положение). очень необычная поза и т. д.):

На моей машине гонка тяжелая. в чем может быть причина

Ниже приведены наиболее часто задаваемые вопросы по эксплуатации и ремонту механических трансмиссий. В случае грудной клетки самодиагностика дефектов может быть затруднена, поскольку эти симптомы могут вызывать несколько различных заболеваний. Многое зависит от того, какое масло в трансмиссии. Если коробка в вашем автомобиле работала нормально, а комфортность ее работы внезапно снизилась, это хорошее место для начала, проверив трансмиссию на герметичность и проверив уровень масла.

Некоторые ящики оснащены т.н. проверьте пробки, в случае других вам понадобится специальный байонет, и это те, в которых измерение предназначено для слива всего масла. Ручки обычно не содержат смазки, поэтому даже небольшие потери могут вызвать проблемы с переключением передач.


Однако так было не всегда и не везде. Например, на «Запорожце» частично использовались т.н. Схема «Зеркало», при которой четные передачи были «от себя», а нечетные — «себе».На машинах, предназначенных для тяжелого бездорожья, передача заднего хода размещается прямо напротив первой, чтобы упростить «раскачивающее» движение.

Они также могут возникать, когда уровень масла правильный, и если вы не уверены, какую смазку использовать, запустите путем заполнения масляного бака рекомендованным производителем. Слишком густое масло часто вызывает затруднения при переключении передач, особенно при низких температурах.

Важно: некоторые коробки передач вначале работают надежно, а через несколько километров приходят в норму, и искать неисправности не на чем.Если это не неисправность масла, проблема может заключаться в изношенной муфте, поврежденном или плохо выровненном кабеле или неисправном контроллере.

Принцип работы синхронизатора

Синхронизатор обеспечивает безударное переключение передач в механической коробке за счет синхронизации скоростей вращения переключаемых передач за счет силы трения между валами. В основном синхронизатор срабатывает при переключении сверху вниз, когда разница скоростей между валами максимальна.Устанавливается на все или только на пониженные передачи, в зависимости от года выпуска и класса автомобиля.

Слышно скрежетание шестерен

Чаще всего проблема связана с внешним механизмом переключения или синхронизатором. Последние представляют собой металлические кольца, размещенные на главном валу коробки, и их задача — выровнять скорость вращения шестерен. При износе одного из синхронизаторов зубья будут задевать друг друга.

Нет задержек с устранением неисправностей, потому что длительная езда с неисправными синхронизаторами сломает грудь — вам придется дополнительно потратиться на замену передач.Важно: Поврежденный синхронизатор вызовет защемление, независимо от температуры масла в коробке, или может вызвать его «подпрыгивание» при движении.

На старых автомобилях вообще нет синхронизаторов, что приводит к необходимости переключения «вниз» с помощью т.н. «двойная перестановка» (выжимание сцепления, переключение на нейтраль, отпускание сцепления, повторная газификация в нейтральном положении для вращения первичного вала до приблизительной фактической скорости выходного вала, быстрое нажатие сцепления и включение нужной передачи, отпускание сцепления ).

Рычаг имеет большой люфт, прыгает при добавлении и вычитании газа

Проблема, скорее всего, находится снаружи механизма или раздаточных коробок … На некоторых передачах этот симптом может указывать на конец подшипника, но в В этом случае операция грудной клетки сопровождается громким криком. Однако небольшое заедание стика при нажатии и выпуске газа не обязательно свидетельствует о неисправности! Хуже того, если вы начинаете бегать трусцой во время движения, это означает, что вышел из строя синхронизатор или один из ползунков.В крайнем случае можно разрушить ведущие шестерни.

Передаточные числа

Поскольку в коробке передач автомобиля имеется большой набор шестерен, за счет включения их различных пар у нас есть возможность изменить общее передаточное число коробки передач. Давайте посмотрим на передаточные числа коробки передач:

Гонка идет с ударом

К сожалению, это не сулит ничего хорошего. Половина страдает, если одна из подушек повреждена, но в этом случае мы часто сталкиваемся с ошибкой двухколесного маховика.

Во время разгона и торможения двигателя слышен визг коробки.
Это шестерни или поврежден подшипник. Если проблема находится на стороне подшипника, ремонт не подлежит ремонту и задержка может привести к разрыву корпуса. Это означает, что после этого никаких комиссий не будет.

Как отличить подшипник от подшипника от шестерни? Подшипник обычно известен во всем диапазоне вращения данной обоймы. Механизм можно заглушить, пропитав тяжелое масло или специальный рафинер, но обычно эффект будет мягким.Использование странных присадок может только повредить трансмиссию в долгосрочной перспективе.

Трансмиссия ВАЗ 2105 ВАЗ 2109
I 3,67 3,636
II 2,10 1,95
III 1,36 1,357
IV 1,00 0,941
В 0,82 0,784
R (передача заднего хода) 3,53 3,53

Дробные числа получаются путем деления количества зубьев одной шестерни на количество зубьев второй и последующих по цепи.Если передаточное число равно единице (1,00), то это означает, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, что и первичный. Шестерню, в которой скорость вращения валов максимально уравновешена, обычно называют прямой. Как правило, это предпоследняя передача в коробке (последняя, ​​если передач всего четыре).

Влияет ли стиль вождения на продолжительность жизни?

Да, в том числе при движении на низких оборотах расход топлива увеличивается. маховик и подшипники в сундуке. Коробка передач также не работает слишком быстро или быстро, особенно при холодном масле.Это немедленно приведет к повреждению синхронизаторов. Продолжительная езда на колесе приведет к выходу из строя дифференциала.

Как это работает, то есть заглядываем в сундук.

Двигатели внутреннего сгорания имеют большой недостаток — только в ограниченном диапазоне вращения они вырабатывают достаточный крутящий момент, чтобы можно было управлять автомобилем. Вот почему они должны работать с редукторами, которые позволяют регулировать скорость двигателя в соответствии со скоростью привода. Внутри ручного ящика обычно два или три ролика, установленных на зубчатых колесах.

Первая и задняя передача — самые «сильные» (передают наибольший момент), но самые медленные. Высшие передачи (четвертая, пятая, шестая) являются самыми быстрыми, но передают наименьший крутящий момент, и у двигателя может не хватить силы, скажем, для того, чтобы тащить машину на крутой подъем. В этих случаях вам нужно переключиться «вниз» на более «моментальные» и более медленные передачи.

Ломается чаще всего в МКПП.

Это всегда: вал сцепления и главный вал и, возможно, в зависимости от конструкции промежуточный вал.У автомобилей с передним приводом внутри коробки передач также находится дифференциал. Одни неисправности — это недоработки в неправильном выборе материалов и дефекты конструкции, другие — результат неправильной эксплуатации. Основа — быстрое действие — не игнорируйте первые симптомы. Длительный выход из строя при выходе из строя обычно приводит к переключению передач.

Ниже приведен расчетный график преодолеваемых углов подъема в зависимости от скорости и включенной передачи для некоего «сферического автомобиля в вакууме»:


Динамика разгона на примере VW Polo седан (передача передаточные числа I — 3.46, II — 1,96, III — 1,28, IV — 0,88, V — 0,67, ЗХ — 3,18, главная пара — 4,55):


Здесь n max — максимальная частота вращения двигателя, N max — оборотов максимальной мощности, М max — оборотов максимального крутящего момента. Синий график — это реальная скорость автомобиля при заданных оборотах двигателя. Пурпурный — теоретически возможный график разгона.


Механическая коробка передач состоит из:

  • картера;
  • первичный, вторичный и промежуточный валы с шестернями;
  • дополнительный вал и шестерня заднего хода;
  • синхронизаторы;
  • механизм переключения передач с блокировкой и блокировкой;
  • рычаг переключения передач.

Схема механической трансмиссии: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения передач; 3 — механизм переключения передач; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер коробки передач.

  • Carter содержит основные узлы и детали коробки передач. Он прикреплен к картеру сцепления, который, в свою очередь, прикреплен к двигателю. Поскольку шестерни коробки передач в процессе эксплуатации подвергаются большим нагрузкам, они должны быть хорошо смазаны.Следовательно, половина объема картера залита трансмиссионным маслом.
  • Трансмиссионные валы вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют комплекты шестерен с разным количеством зубьев.
  • необходим для плавного, бесшумного и безударного переключения передач за счет выравнивания скоростей вращающихся шестерен.
  • Механизм переключения передач служит для переключения передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона автомобиля. В этом случае блокировочное устройство не позволяет одновременно включать две шестерни, а блокировочное устройство удерживает шестерни от самопроизвольного отключения.

Синхронизатор состоит из ступицы с сухарями, муфты включения, стопорного кольца и шестерни с фрикционным конусом. В конструкции коробки передач один синхронизатор обслуживает две передачи (шестерни). На примере конструкции синхронизатора одноконусного для коробки передач:


Элементы: 1 — стопорное кольцо, 2 — ступица, 3 — сухарик, 4 — кольцевая пружина, 5 — конус фрикционный, 6 — шестерня, 7 — стопорное кольцо, 8 — муфта синхронизатора, 9 — сухарь, 10 — шестерня.

Конструктивная основа синхронизатора — ступица. Имеет внутренние и внешние слоты. С помощью внутренних шлицев ступица соединяется с вторичным валом коробки передач и имеет возможность аксиально перемещаться по нему в разных направлениях. Внешние шлицы соединяют ступицу с муфтой включения.

По окружности ступицы под углом 120 градусов выполнены три паза, в которых установлены подпружиненные сухари, которые прижимают стопорное кольцо при включении передачи и помогают блокировать сцепление на этапе синхронизации.

Включающая муфта (также называемая муфтой синхронизатора) обеспечивает жесткое соединение между валом и шестерней. Муфта установлена ​​на ступице и имеет внутренние шлицы. На пазах делается кольцевая проточка, в которой расположены выступы сухарей. Снаружи муфта синхронизатора соединена с вилкой трансмиссии.

Стопорное кольцо обеспечивает синхронизацию и предотвращает замыкание сцепления до тех пор, пока частота вращения вала и шестерни не выровняется. С внутренней стороны стопорное кольцо имеет коническую поверхность, которая взаимодействует с фрикционным конусом шестерни.Снаружи стопорное кольцо имеет прорези, с помощью которых блокируется выжимная муфта.

На торцевой поверхности стопорного кольца со стороны ступицы выполнены три паза, в которые входят сухари ступицы. Канавки предотвращают вращение кольца при контакте с конусом трения (в них упираются сухари). Размер пазов в 1,5 раза больше сухаря. В некоторых конструкциях синхронизаторов, наоборот, на стопорном кольце выполнены выступы, а в ступице — пазы.

Для увеличения контактной поверхности, уменьшения усилия при переключении передач используются многоконусные синхронизаторы: двухконусные, трехконусные. Например, в трехконусном синхронизаторе помимо блокирующего (наружного) кольца установлено еще внутреннее и промежуточное кольцо. Для предотвращения вращения на кольцах сделаны выступы, которые фиксируются в пазах шестерни и стопорного кольца.

Таким образом, в трехконусном синхронизаторе создаются три поверхности трения: между конусом шестерни и внутренним кольцом, между внутренним и промежуточным кольцами, между промежуточным и стопорным кольцами.В зависимости от конструкции в одной коробке передач могут быть установлены синхронизаторы с разным количеством конусов.

На фотографиях ниже: 1 — сухарь, 2 — включенная шестерня, 3 — стопорное кольцо, 4 — муфта синхронизатора, 5 — ступица, 6 — шлиц муфты синхронизатора, 7 — шлиц стопорной муфты, 8 — паз в ступица, 9 — выступ стопорного кольца, 10 — зубчатый венец шестерни.

В нейтральном положении рычага переключения передач муфты синхронизатора находятся в среднем положении, шестерни на ведомом валу вращаются свободно, поток мощности не передается (исходное положение синхронизатора):


При включении шестерня включена, вилка перемещает втулку синхронизатора из среднего положения в направлении шестерни.Вместе со сцеплением движутся сухари, которые воздействуют на блокирующее кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни. На поверхности возникает сила трения, которая поворачивает кольцо до упора сухарей в пазах кольца (кольцо блокируется от проворачивания). В этом положении стопорное кольцо препятствует дальнейшему продвижению муфты синхронизатора по оси вала, так как концы шлицев стопорного кольца расположены напротив концов шлицев муфты:


Далее под под действием сил трения скорости шестерни и ведомого вала синхронизированы.При выравнивании скоростей под давлением шлицев сцепления стопорное кольцо вращается в противоположном направлении, блокировка сцепления снимается, шлицы сцепления свободно проходят, чтобы войти в зацепление с зубчатым венцом. Имеется жесткое соединение вторичного вала КПП и шестерни:


Несмотря на множество операций, весь процесс синхронизации и включения передачи занимает доли секунды.

Коробка передач, или другими словами трансмиссия, передает вращающую силу — так называемый крутящий момент — от двигателя автомобиля к колесам.При этом, в зависимости от условий движения автомобиля, он может передавать крутящий момент полностью или частично.

Транспортное средство, движущееся в гору, должно быть на более низкой передаче, чем транспортное средство, движущееся по ровной дороге. На более низкой передаче на колеса передается больший крутящий момент. А это требуется, когда машина едет медленно, потому что ей тяжело. Более высокие передачи подходят для более быстрого движения автомобиля.

Есть механические коробки передач, но есть и автоматические коробки передач.Чтобы переключить передачу в механической коробке передач, водитель сначала нажимает педаль сцепления (рисунок слева). Это отключает двигатель от коробки передач. Затем водитель переключает рычаг управления на другую передачу и отпускает педаль сцепления. Двигатель снова подключается к коробке передач и может повторно передавать свою энергию на колеса. В автоматической коробке передач положение педали акселератора коррелирует со скоростью автомобиля, и при необходимости передача автоматически переключается.

На схемах показано, как можно использовать рычаг управления для переключения с одной передачи на другую.В зависимости от комплекта передач на колеса приходятся разные пропорции крутящего момента, проходящего через коробку передач (красные линии со стрелками). Мощность двигателя не передается на колеса.

Нейтраль трансмиссии. Мощность двигателя не передается на колеса.

Передача первая. Самая большая шестерня на ведущем валу соединена со своей парой на ведомом валу. Автомобиль движется медленно, но может преодолевать сложные участки дороги.

Вторая передача. Вторая пара шестерен работает совместно с механизмом сцепления. В этом случае скорость автомобиля обычно составляет от 15 до 25 миль в час.

Третья передача. Третья пара шестерен работает вместе с механизмом сцепления. Скорость автомобиля еще выше, а крутящий момент на колесах меньше.

Четвертая передача. Входной и выходной валы соединены напрямую (прямой привод) — скорость автомобиля максимальная, а крутящий момент самый низкий.

Реверс.(5-я передача на рисунке) При включении задней передачи ее ведущая шестерня «вращает выходной (ведущий) вал в противоположном направлении.

Обороты двигателя зависят от того, сколько топлива перекачивается из карбюратора в цилиндры. Движение топлива дроссельной заслонкой карбюратора, а дроссельной заслонкой — педалью акселератора на полу перед водителем.

Когда водитель нажимает на педаль акселератора ногой, дроссельная заслонка открывается, и в двигатель поступает больше топлива.Если водитель отпускает педаль акселератора, заслонка закрывается и количество подаваемого топлива уменьшается. При этом снижаются как частота вращения двигателя, так и скорость автомобиля.

При применении АКПП у водителя нет педали сцепления под ногой. Вместо этого преобразователь крутящего момента в паре с планетарной передачей (рисунок справа и ниже) автоматически отключает двигатель от приводного вала, когда условия движения требуют переключения передачи.

И после смены шестерни приводной вал снова соединяется.Как только водитель переведет рычаг управления в рабочее положение, и механизм автоматической коробки передач сам выберет нужную передачу в соответствии с условиями движения автомобиля на данный момент.

Принцип работы синхронизатора


1. Шестерня I ступени

2. Шестерня II скорости

3. Главный вал

4. Внешний зацепляющий элемент

5. Внутренний блок зацепления

6.Зубья включения высшей передачи

7. Шестерня главного привода

8. Синхронизация высшей передачи конусы

9. Контрвал

Введение:

• Шестерни на главном валу свободно вращаются

• Шестерни на промежуточном валу также жестко закреплены

• Шестерни главного вала и шестерни промежуточного вала всегда находятся в зацеплении друг с другом.

• Включение передач осуществляет синхронизатор

.

• Поскольку мы используем синхронизирующее устройство, оно называется синхронизирующей коробкой передач

.


Синхронизатор Устройство:

• Синхронизация выключен, Шестерня свободно вращается на главном валу

• Коническая синхронизатор сталкивается с сопряжением, заставляя шестерню вращаться с той же скоростью, что и

блок синхронизатора

• Дальше движение рычага селектора приводит к тому, что зубцы втулки входят в зацепление с зубцами упора. шестерня

запорный привод

Строительство Synchro Mesh Коробка передач:

• Этот Тип коробки передач применяют современные автомобили

• Строительство Коробка передач аналогична коробке передач с постоянным зацеплением

• В место синхронизирующих устройств собачьих сцеплений используются

Рабочий:

• Когда рычаг переключения передач перемещается конус синхронизатора контактирует с аналогичным конусом на

шестерня

• В связи на трение, скорость вращения шестерня синхронизируется с скорость

блок синхронизатора

• А требуется небольшая задержка перед зацеплением собачьих зубов, чтобы шишки имели шанс

установите синхронизатор и шестерню на одинаковую скорость

• Потом втулка синхронизатора входит в зацепление с зубьями на шестерне

• С как шестерня, так и синхронизатор движутся с одинаковой скоростью, это зацепление составляет

сделано без шума

• А перед зацеплением собачьих зубов требуется небольшая задержка, чтобы шишки имели шанс

установите синхронизатор и шестерню на одинаковую скорость

Преимущества:

• Как включение передач очень плавное, нет шума

• Нет повреждены шестерни или собаки

• Это предотвращает рывки

Как работают автомобильные детали: Как работает механическая коробка передач

Коленчатый вал двигателя вращается с большой скоростью.Высокая скорость мощность не может быть напрямую передана на колеса, так как они начнут вращаться на неконтролируемой скорости, и водитель не может контролировать скорость на разных условиях вождения. Следовательно, необходимо снижение скорости. между двигателем и колесами. В механической коробке передач используется набор шестерен, помощь в снижении скорости.

В механической коробке передач предусмотрен набор передач с разными размеры и разное количество зубьев для разных условий движения. В колеса будут самыми медленными на 1 -й передаче и самыми быстрыми на высшей передаче.Механическая коробка передач — самая популярная форма трансмиссии.

В этой статье мы узнаем о работе 4 ступенчатая механическая коробка передач с задней передачей.

Почему коробка передач необходимо?

Транспортное средство требует движения с разной скоростью на разных условия. Например, транспортному средству, движущемуся по склону, требуется больше крутящего момента и следовательно, автомобиль должен работать на пониженной передаче (1 -я передача ). Выше крутящий момент, тем ниже мощность двигателя.В то время как транспортное средство движется на прямой дороге с меньшим движением транспорта можно двигаться на более высоких скоростях за счет переключение на высшие передачи (4 -я передача ).

Принцип работы трансмиссия:

Механическая коробка передач работает по простому передаточному принципу. соотношения. Базовая коробка передач состоит из входного вала двигателя, выходного вала. вал или главный вал, который передает мощность на дифференциал и промежуточный вал который передает мощность с входного на выходной вал.

Мощность от входного вала приводит в движение промежуточный вал и промежуточный вал, в свою очередь, приводит в движение выходной вал главного вала.

Это наиболее распространенный тип механической коробки передач, используемый в транспортное средство. Он состоит из входного вала, промежуточного вала или промежуточного вала, главного вала. вал или выходной вал и синхронизатор.

Двигатель приводит в движение входной вал, который, в свою очередь, приводит в движение встречный вал. Шестерни промежуточного вала и шестерни главного вала находятся в постоянном положении. постоянно взаимодействовать друг с другом. Вот почему это называется постоянной сеткой. коробка передач.

Шестерни промежуточного вала приводят в движение шестерни главного вала.Но Шестерни главного вала свободно вращаются над подшипниками и не вращают основные вал, если одна из шестерен главного вала не заблокирована с главным валом с помощью устройство синхронизатора.

Устройство синхронизатора соединено шлицами с главным валом и может проведите слева направо или наоборот. Устройство синхронизатора обычно известна как собачья муфта и приводится в действие с помощью тяги переключения.

Ступица и втулка аранжировка:

Есть ступица, которая соединена с главным валом и вращается. вместе с валом.Ступица имеет внешние зубья, над которыми установлена ​​втулка с внутренние зубья могут скользить в соответствии с требуемым передаточным числом. Каждая шестерня на главной вал снабжен коническим зубчатым венцом синхронизатора, который вращается свободно над подшипником. Если втулка входит в зацепление с зубьями синхронизатора конус, видно, что шестерня и главный вал заблокируются и запустятся вращается с той же скоростью.

Но при работе коробки передач как главный вал, так и главный шестерни вала будут вращаться с разной скоростью.Следовательно, зацепляя втулку с конусом синхронизатора — сложная задача и может создавать много шума. Чтобы решить эту проблему, между муфтой и шестерню синхронизатора, чтобы согласовать скорость передачи с валом перед связаны друг с другом.

Кольцо синхронизатора не просто вращается вместе со ступицей, но также скользит в осевом направлении.

Зацепление рукава и зубьев конуса синхронизатора:

Когда педаль сцепления нажата, поток мощности от двигателя к передаче заблокирован.Втулка сдвигается к требуемой передаче с помощью помощь селекторной тяги. Втулка прижимает кольцо синхронизатора к конус синхронизатора.

Из-за высокой силы трения между конусом и кольцом, скорость шестерни соответствует скорости вала. Когда скорости совпадение, втулка продвигается дальше к конусу и входит в зацепление с его зубьями. Следовательно, и шестерня, и главный вал заблокированы, и оба начинают вращаться с такая же скорость.

По такому же принципу выполняется переключение на другие передачи.

Все шестерни на главном валу находятся в постоянном зацеплении с шестерни на промежуточном валу. Шестерни на главном валу свободно вращаются и ни одна из шестерен не синхронизирована с главным валом. Следовательно, нет привода. передается от входного вала к выходному валу.

Наименьшая шестерня (наименьшее количество зубьев) в счетчике вал синхронизирован с самой большой шестерней (наибольшим количеством зубьев) на главный вал. Таким образом мы можем достичь максимального крутящего момента и минимальной скорости.1 улица передача идеальна для запуска двигателя с места.

На передаче 2 шестерня в середине промежуточный вал синхронизируется с самой большой шестерней 2 и на главной вал. Это увеличивает скорость и снижает крутящий момент до определенного уровня. 2 Передаточное число идеально подходит для автомобилей, поднимающихся в гору.

Самая большая шестерня на промежуточном валу синхронизируется с самая маленькая шестерня на главном валу для дальнейшего увеличения скорости и уменьшения крутящий момент.Это передаточное число идеально подходит для круизов.

Шестерня первичного вала напрямую синхронизируется с главной вал для обеспечения прямого привода от входного вала к главному валу. В автомобиль может развивать максимальную скорость на высшей передаче.

В передаче заднего хода используется холостая передача, которая входит в зацепление между входная шестерня на промежуточном валу и выходная шестерня на главном валу. Когда водитель выбирает передачу заднего хода, холостая передача скользит между двумя шестерни. Это меняет направление вращения главного вала на противоположное.

Конуса синхронизатора и кольцевого механизма реверса нет. механизм. Следовательно, передачу заднего хода можно использовать только при включенной трансмиссии. полностью остановился, и ни один из валов не вращается. Передаточное число сохраняется низкий для заднего хода, поскольку транспортному средству требуется больший крутящий момент, когда он движется с остановка.

Активное синхронизирующее управление переключением передач без синхронизатора для электромобилей

СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ: ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ |

Активное синхронизирующее управление переключением передач без синхронизатора для электромобилей

TIAN Feng 1 , WANG Lijun 1,2 , SUI Liqi 1 , ZENG Yuanfan 1 , ZHOU Xingyue 3 , TIAN Guangyu 1
1.Государственная ключевая лаборатория автомобильной безопасности и энергетики, Университет Цинхуа, Пекин, 100084, Китай;
2. Yibin Fengchuan Power Technology Co., Ltd., Ибинь 644600, Китай;
3. Пекинские космические аппараты, Китайская академия космических технологий, Пекин 100080, Китай
Abstract Механические трансмиссии с моторным приводом без синхронизаторов для электромобилей обладают высокой эффективностью передачи, компактной конструкцией и низкими производственными затратами.Однако синхронизация втулки с зубчатым венцом происходит медленно и может вызвать толчок при переключении и выход из строя. Активное управление крутящим моментом приводного двигателя используется здесь для обеспечения отслеживания «нулевой разницы скоростей» и «нулевой разницы углов» относительной скорости и угла между зубчатым венцом и втулкой. Оптимальный алгоритм управления синхронизацией крутящего момента используется, чтобы избежать пробоя шестерни, вызванного частым переключением между моторным приводом и тормозными квадрантами во время активного синхронизирующего управления с использованием переключения минимального рабочего квадранта двигателя.Испытания транспортных средств показывают, что активный алгоритм управления синхронизацией обеспечивает быстрое и стабильное переключение передач и сокращает время отключения питания в процессе переключения до менее 300 мс.
Ключевые слова электромобиль сопряженная система мотор-трансмиссия автомат механическая трансмиссия активное управление синхронизацией синхронизатор
Дата выдачи: 15 января 2020 г.
[1] HE H W, LIU Z T, ZHU L M и др.Динамическое скоординированное управление переключением автоматических механических трансмиссий без сцепления в подключаемом гибридном электромобиле [J]. Энергия, 2012, 5 (8): 3094-3109.
[2] LEE H D, SUL S K, CHO H S и др. Усовершенствованная стратегия переключения передач и сцепления для параллельногибридного автомобиля [J]. Журнал IEEE Industry Applications Magazine, 2000, 6 (6): 26-32.
[3] STUBBS P W R. Разработка тягово-сцепной трансмиссии Perbury для легковых автомобилей [J]. Журнал механического проектирования, 1981, 103 (1): 29-40.
[4] МАСДИНГ П У, БОМБИ ДЖР, ХЕРРОН Н.Коробка передач с микропроцессорным управлением для использования в электрических и гибридных электромобилях [J]. Труды Института измерения и контроля, 1988, 10 (4): 177-186.
[5] RESELE P E, BITSCHE O. Усовершенствованная полностью автоматическая двухступенчатая коробка передач для электромобилей [R]. Варрендейл, США: SAE International, 1995: 951885.
[6] YU C H, TSENG C Y, WANG C P. Плавное управление переключением передач для безмуфтовой автоматической механической трансмиссии EV [C] // Труды Международной конференции IEEE / ASME 2012 по продвинутой интеллектуальной мехатронике (AIM).Качсюн, Китай, 2012: 971-976.
[7] YU C H, TSENG C Y. Исследование технологии управления переключением передач для безмуфтовой автоматической механической трансмиссии электромобиля [J]. Труды Института инженеров-механиков, Часть D: Журнал автомобильной инженерии, 2013, 227 (10): 1446-1458.
[8] YU C H, TSENG C Y, LIN S Y. Разработка системы автоматической механической трансмиссии без сцепления для электромобиля [C] // Труды Международного симпозиума по аккумуляторным, гибридным и топливным электромобилям EVS-25.Шэньчжэнь, Китай, 2010.
[9] РЕЙНХОЛДС М., ЭНДРЕССОН С. Динамическое переключение передач автоматизированной механической коробки передач [R / OL] // CODEN: LUTEDX / TEIE, 2013. [2019-02-23]. http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/4537097.
[10] FALCONE F J, BURNS J, NELSON D J. Конструкция управления синхронизацией КПП с замкнутым контуром: №. 2010-01-0817 [R]. Варрендейл, США: SAE International, 2010.
[11] YU H L, XI J Q, ZHANG F Q, et al. Исследование процесса переключения передач без выключения сцепления для параллельного гибридного электромобиля, оснащенного AMT [J].Математические проблемы инженерии, 2014, 2014: 985652.
[12] 陈红旭, 田光宇.电机 — 变速器 直 连 系统 换挡 过程 建模 及 仿真 [J].大学 学报 (自然科学 կ), 2016, 56 (2): 144-151. CHEN H X, TIAN G Y. Моделирование и симуляция переключения передач в безмуфтовой системе мотор-трансмиссия [J]. Журнал Университета Цинхуа (наука и технологии), 2016, 56 (2): 144-151. (На китайском языке)
[13] ДЖЕОН Дж. М., КИМ Д. В., КИМ Х. С. и др. Анализ сетевой системы управления с использованием протокола CAN (сеть контроллеров) [C] // Материалы Международной конференции IEEE 2001 г. по робототехнике и автоматизации.Сеул, Республика Корея, 2001.
[14] TINDELL K, BURNS A, WELLINGS A J. Расчет времени ответа на сообщения диспетчерской сети (CAN) [J]. Инженерная практика управления, 1995, 3 (8): 1163-1169.
[15] WU H, ZHU Y, TIAN G и др. Улучшенный протокол CAN, реализованный в автомобиле на топливных элементах [C] // Труды 20-го симпозиума по электромобилям. Лонг-Бич, США: EVS Press, 2003.
[16] 李佳, 朱元, 田光宇. CAN 与 TTCAN 通信 延迟 时间 的 分析 [J].大学 学报 (自然科学 大), 2006, 46 (2): 261-265. LI J, ZHU Y, TIAN G Y. Анализ времени отклика для связи CAN и TTCAN [J].Журнал Университета Цинхуа (наука и технологии), 2006 г., 46 (2): 261-265. (На китайском языке)
Просмотрено
Полный текст


Аннотация

Процитировано

Общий
Обсуждено
.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *