Avtobusufa.ru

Автобус УФА
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает автомобильная трансмиссия

Как работает автомобильная трансмиссия?

Как работает автомобильная трансмиссия?

С точки зрения непрофессионала, ваша трансмиссия — это система, которая преобразует силу двигателя в управляемый источник энергии. Она действует как посредник между двигателем и колесами и преобразует мощность, создаваемую двигателем, в крутящий момент (вращающую силу), который затем передается на оси, которые, в свою очередь, вращают колеса. Поэтому без трансмиссии ваша машина буквально превратилась бы в бесполезный хлам.

Двигатель автомобиля вырабатывает мощность и передает ее на коленчатый вал, но вырабатываемая мощность слишком велика и слишком переменна, чтобы обеспечить пригодную для использования скорость для водителя. Двигатель работает со скоростью вращения (от 600 до 7000 об/мин), а колеса вращаются с меньшей скоростью (от 0 до 1800 об/мин). При этом трансмиссия способна поддерживать как частоту вращения вашего двигателя, так и частоту вращения колёс на оптимальных скоростях, и передает мощность на дифференциалы, которые вращают колеса. Это происходит благодаря передаточным числам, но как они работают?

В трансмиссии используются зубчатые колеса, которые взаимодействуют друг с другом для создания крутящего момента. Скажем, у вас есть входное зубчатое колесо с 20 зубьями, которое взаимодействует с выходным зубчатым колесом с 10 зубьями. Чтобы один раз провернуть шестерню с 20 зубьями, шестерня с 10 зубьями должна сделать два полных оборота. Передаточное число рассчитывается путем взятия числа зубьев на выходной передаче и деления его на входную передачу. Таким образом, передаточное число в этом примере составляет 1:2, но обычно оно упрощается до 0,5: 1, чтобы указать, сколько раз должна вращаться выходная шестерня, чтобы входная шестерня делала только один полный оборот.

Принцип работы механической коробки передач [МКПП]

У водителя автомобиля с механической коробкой, часто возникают вопросы:

  • Что происходит внутри коробки, когда двигается ручка переключения скоростей?
  • Когда путаешь передачи (скорости), то слышен ужасный скрежет, что это там так скрипит?
  • Что произойдет, если включить заднюю скорость, двигаясь на машине вперед?

В статье разберемся, как работает механическая коробка передач, параллельно ответив на все вопросы.

Для чего машине трансмиссияпоиск мкпп

Автомобилю коробка передач (трансмиссия) необходима из-за особенностей работы двигателя внутреннего сгорания. Во-первых, каждый двигатель имеет предельную допустимую частоту оборотов – максимальное значение оборотов в минуту, превысив которое он просто взорвется. Во-вторых, двигатели имеют узкий диапазон оборотов, при которых крутящий момент и мощность находятся на максимуме. Например, двигатель может выдавать максимальную мощность при 5500 оборотах в минуту. Коробка передач изменяет передаточное отношение между двигателем и ведущими колесами во время ускорения и замедления автомобиля. Переключая передачи, вы разгружаете работу двигателя, который не достигает предельно допустимой частоты оборотов.

Коробка связана с двигателем через муфту, поэтому входной вал коробки делает столько же оборотов, сколько и двигатель.

Пятиступенчатая МКПП применяет одно из пяти передаточных чисел к входному валу, чтобы произвести различное значение количества оборотов на выходном валу. Вот несколько типичных передаточных чисел:

ПЕРЕДАЧА

ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО

КОЛИЧЕСТВО ОБОРОТОВ В МИНУТУ НА ВЫХОДНОМ ВАЛУ С ДВИГАТЕЛЕМ В 3000 ОБОРОТОВ

Сколько скоростей нужно МКПП для эффективной работы, читайте тут.

Читайте так же:
Как разрешить доступ к аккаунту Гугл сторонним программам?

Основы конструкции трансмиссии на примере двухступенчатой МКПП

Чтобы понять основную идею стандартной КПП, на рисунке приведен пример двухступенчатой коробки в нейтральном положении.

Рисунок коробки передач в нейтральном положении

Рассмотрим каждую часть, изображенную на рисунке, чтобы разобраться в том, как они взаимодействуют.

  • Вал (ось) зеленого цвета идет от мотора машины через сцепление. Зеленая зубчатая передача и зеленая ось соединены в единое целое. Сцепление представляет собой устройство, соединяющее/рассоединяющее двигатель с коробкой. Когда выжимается педаль сцепления, двигатель машины с коробкой рассоединяются, так, двигатель может продолжать работу, даже если автомобиль никуда не движется. Когда вы убираете ногу с педали сцепления, мотор и зеленая ось напрямую связываются друг с другом. Зеленая ось и зубчатая передача вращаются с тем же значением количества оборотов в минуту, что и двигатель.
  • Красная ось и зубчатые передачи называются промежуточным валом. Они также связаны между собой образуя единое целое, поэтому все зубчатые передачи промежуточного вала и сам промежуточный вал вращаются как единое целое. Зеленый и красный оси связаны между собой через зацепляющие шестерни, поэтому, если вращается зеленый, то вращается и вал красного цвета. Так, вал промежуточного звена получает питание непосредственно от двигателя автомобиля при включенном сцеплении.
  • Желтый вал – шлицевой (вторичный, ведомый) вал, который подключен непосредственно к ведущему валу через дифференциал и к ведущим колесам автомобиля. Если вращаются колеса, с ними вращается желтый вал.
  • Синие зубчатые передачи (или ведомые шестерни) вращаются на желтом валу на подшипниках, поэтому не зависимы от него. Если двигатель выключен, но автомобиль движется по инерции, желтый может крутиться внутри шестерен синего цвета, но сами синие шестерни и промежуточный вал останутся неподвижными.
  • Маховик (муфта включения передач) связан в единое целое с желтым валом вращаясь вместе с ним. Роль маховика в подключении к одной из синих зубчатых передач, чтобы передавать их инерцию колесам машины. Чтобы присоединиться к синей шестерне, зубчики маховика, называемые «собачьими зубами», входят в специальные отверстия по бокам шестерни.

Включим первую скорость

включена первая скорость коробки передач

На рисунке ниже показано как маховик присоединяется к синей шестерне, расположенной справа, на первой скорости.

На иллюстрации ось зеленого цвета, подключенная к двигателю, вращает ось промежуточную, которая крутит шестерню синего цвета, расположенную справа. Эта шестерня через маховик передает свою энергию желтому валу вращая его. Тем временем, синяя шестерня, находящаяся слева, свободно вращается на подшипниках, никак не влияя на желтую ось.

Когда маховик находится между двумя синими шестернями (как показано на первом рисунке), трансмиссия пребывает в нейтральном положении, а обе шестерни свободно вращаются вокруг ведомой оси, при этом с разной скоростью.

Когда вы делаете ошибку при переключении скоростей и слышите ужасный скрежет, неприятный звук издают «собачьи зубы», которые напрасно пытаются найти отверстия, для присоединения к синей шестерне, так как она вращается быстрее, чем крутятся колеса машины и как следствие маховик не может захватить шестерню. В коробке, показанной выше, нет синхронизатора (о нем позже), поэтому при работе на такой коробке сцепление выжимается дважды. Двойное сцепление было распространено в старых автомобилях и все еще используется в некоторых гоночных авто, но в уже усовершенствованной форме. При двойном сцеплении выжимается педаль сцепления первый раз, чтобы отсоединить двигатель от коробки. Это уберет давление с собачьих зубцов, чтобы перевести маховик в нейтральное положение. Затем вы убираете ногу с педали сцепления и увеличиваете число оборотов двигателя до «правильной скорости». Понятие «правильная скорость» – это значение количества оборотов в минуту, при котором двигатель будет работать на следующей скорости. Идея состоит в том, чтобы скорость вращения синей шестеренки следующей передачи и маховика совпадали для облегчения вхождения собачьих зубцов в нужные отверстия (т.е. что бы не было того самого скрежета). Затем вы выжимаете педаль сцепления во второй раз попадая "собачьими зубами" в следующую передачу. При каждом переключении передач нужно выжать сцепление два раза, отсюда понятие «двойное сцепление». Малые линейные движения ручки переключения передач меняют скорость автомобиля. Ручка переключения движет стержень, который соединен с вилкой. Вилка двигает маховик по желтой оси, чтобы тот присоединил одну из двух передач.

Читайте так же:
Когда применяется шина Дитерихса?

Конструкция классической 5 ступенчатой МКПП

5 ступенчатая мкпп

В пятиступке механизм переключения скоростей немного сложнее. В ней стоят три вилки управляемые стержнями, которые, в свою очередь, управляются рычагом переключения скоростей. Если смотреть на смещение стержней сверху, то скорости идут в обратном порядке. Вот, что мы имеем в виду:

схема позиций рычага передач МКПП

Передвигая рычаг влево-вправо, вы привлекаете к процессу разные вилки (соответственно и разные маховики). Двигая рычаг вперед-назад, вы передвигаете один и тот же маховик, но только присоединяете его к шестеренкам разных передач.

промежуточная шестерня заднего хода

Задняя скорость включается маленькой промежуточной шестеренкой (на рисунке изображена фиолетовым цветом). Синяя шестеренка, изображенная на рисунке, постоянно движется в противоположном ко всем остальным синим шестеренкам, направлении. Вот ответ на вопрос — невозможно переключить трансмиссию автомобиля на заднюю скорость, когда автомобиль движется вперед.

Синхронизаторы для МКПП

 Источник: https://zap-online.ru/info/node/82/edit

Чтобы не использовать двойне сцепление, в МКПП ставят синхронизаторы. Цель синхронизатора заставить маховик вступить во фрикционный контакт с синей шестеренкой, до того, как собачьи зубцы присоединятся к шестеренке. Это позволяет маховику с синей шестерёнкой синхронизировать скорость вращения, до вовлечения в процесс собачьих зубцов.

Конус на синей шестеренке соответствует конусообразному углублению в маховике, так, трение между конусом шестерни и маховиком синхронизирует скорость вращения синей шестерни и маховика. Затем, внешняя часть маховика цепляется к нужной передаче собачьими зубцами.

Каждый производитель реализует синхронизацию своим способом, но мы описали главный принцип работы этого механизма.

О том, что лучше, автоматическая или механическая коробка, читайте здесь.

Как работает коробка АМТ

устройство DSG пинцип работы

Если рассматривать принцип работы роботизированной коробки передач АМТ (РКПП), такие агрегаты работают по схожему принципу.

Прежде всего, предполагается работа в 2 режимах:

  • автоматический режим;
  • полуавтоматический режим;

В автоматическом режиме коробка АМТ работает также, как и обычная гидромеханическая АКПП. ЭБУ коробкой принимает сигналы с датчиков, поле чего посылает команду на исполнительные устройства (актуаторы), которые выбирают нужную передачу, включают и выключают сцепление и т.д.

Какая коробка передач лучше виды и типы КППРекомендуем также прочитать статью о том, какие бывают типы коробок передач. Из этой статьи вы узнаете о том, какие КПП ставятся на автомобили, а также в чем преимущества и недостатки того или иного типа трансмиссии .

Читайте так же:
Как проверить ошибки Опель Астра H автомат?

Ручной полуавтоматический режим (Типтроник), позволяет реализовать переключение передач самим водителем. При езде можно повысить или понизить передачу, «раскрутить» двигатель на какой-либо передаче или же двигаться на повышенной передаче с минимальными оборотами.

В таком режиме коробка позволяет двигателю отдавать максимум мощности, автоматически переключаясь и удерживая обороты в среднем и высоком диапазоне (обычно не ниже 4 тыс. об мин.). Такой режим нужен для активного разгона, совершения обгонов, динамичной езды и т.д., однако расход топлива также возрастает.

Роботизированная коробка передач РКПП коробка "робот"

Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.

Пинается АКПП удары рывки толчки при переключении передач автомат

Почему коробка-автомат пинается, дергается АКПП при переключении передач, в автоматической коробке возникают толчки рывки и удары: основные причины.

АКПП с гидротрансформатором устройство плюсы минусы

Автоматическая коробка передач (АКПП, АКП) «классического» типа с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Плюсы и минусы гидромеханической АКПП.

КПП в автомобиле назначение устройство коробки передач

Что такое КПП в автомобиле: назначение коробки передач, виды коробок передач, принцип работы, отличительные особенности трансмиссий.

Механическая коробка передач МКПП

Коробка передач «механика»: основные плюсы и минусы данного типа КПП, принцип работы механической трансмиссии автомобиля (МКПП).

Соединение двигателя или коробки передач

Стыковка коробки передач и двигателя автомобиля. Соединение механической и автоматической трансмиссии с ДВС: на что обратить внимание, особенности и нюансы.

Эксплуатация коробки АМТ

По сути, трансмиссия АМТ может работать в двух режимах. Первый аналогичен работе автомата — все переключения передач происходят автоматически. Датчики считывают текущие показатели крутящего момента, данные от системы управления автомобилем и передают их к блоку управления трансмиссией. Блок принимает решение о том, нужно ли переключать передачу и в случае положительного результата дает команды исполнительным механизмам.

Однако же этот режим имеет свои минусы в эксплуатации, схожие с теми, что имеются у автомата: многим автолюбителям не подходит «плавный» стиль езды. К тому же переключение передач в автоматическом режиме происходит несколько медленнее.

кпп робот

Второй режим работы позволяет самостоятельно управлять переключением передач при помощи селектора переключения или переключателей, находящихся под рулем либо на руле. Подобное позволяет повысить управляемость разгоном автомобиля и обеспечить более полный контроль над ним. К примеру, в автоматических коробках передач нет возможности искусственно понизить передачу, чтобы обеспечить быстрый разгон (это необходимо, к примеру, для быстрого обгона автомобиля).

В АКПП также нет возможности повысить передачу при отсутствии необходимого для этого крутящего момента, когда необходимо затормозить коробкой. Получается, АМТ дает возможность любителям спокойной, размеренной езды наслаждаться комфортом, сравнимым с автоматическими коробками, а любителям «рваного» ритма вождения позволяет самим управлять переключением. Одним словом, этот вид трансмиссии более универсален, чем классическая механика или автомат.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды 5 Звезд(2 оценок, среднее: 5,00 из 5)

. в чем суть Коробки Переключения Передач?

Двигатель внутреннего сгорания, независимо от своей мощности, работает в узком диапазоне оборотов. Если двигатель будет работать в диапазоне оборотов, превышающих максимальный показатель, то он попросту выйдет из строя. А вот у ведущих колес этот диапазон намного больше. Чтобы оптимально поддерживать определенные обороты при переменной скорости вращения ведущих колес, требуется коробка переключения передач. Мы говорим в данной статье о механической, поэтому определение будет звучать так: это агрегат, который передает, преобразовывает и меняет направление крутящего момента с коленвала на ведущие колеса. Переключение передач в этом механизме возможно посредством передвижения рычага.

Читайте так же:
Какой вид старта применяется в беге на средние дистанции?

Если визуализировать положение трансмиссии в конструкции авто, то будет это выглядеть так: сначала идет двигатель автомобиля, затем сцепление, потом трансмиссия, дальше карданный вал и в самом конце колесо.

МКППВ ее состав входит:

  • Первичный, вторичный и промежуточные валы, оснащенные шестернями.
  • Вал реверсивного движения (задним ходом) с шестернями.
  • Синхронизаторы.
  • Картер.
  • Собственно, сам механизм переключения передач, который оснащен специальными замками и блокираторами.
  • Рычаг переключения.

Что входит в трансмиссию автомобиля

Стандартный комплект трансмиссионной передачи состоит из нескольких компонентов:

  • сцепления;
  • коробки передач;
  • карданной передачи;
  • главной передачи;
  • дифференциала;
  • полуосей.

В зависимости от компоновки (передний, задний, полный привод) трансмиссия может включать другие узлы: ШРУСы (шарниры равных угловых скоростей), раздаточные коробки, фрикционные, вязкостные муфты.

Сцепление

Сцепление

Сцепление — набор деталей, который способен на некоторое время отделить передачу крутящего момента от двигателя к колесам. Узел устанавливают на машинах, оснащенных механическими коробками передач. Принцип действия — сухое трение дисков: Если крайняя левая педаль остается не нажатой, два диска ведомый (трансмиссия) и ведущий (двигатель) остаются плотно прижатыми друг к другу.

Механизм крайне чувствителен к неправильным действиям водителя и может часто выходить из строя из-за резкого включения сцепления («сгорают» соприкасающиеся детали). У большинства авто с автоматическими коробками переключения передач роль сцепления играют гидротрансформаторы — две турбины, связанные валами с двигателем и трансмиссией, которые вращаются в моторном масле. Ведущая турбина передает свою энергию вращения жидкости, от движения которой начинает вращаться ведомая.

Для простоты восприятия — это как два пропеллера, расположенные друг напротив друга. После включения одного струя воздуха начинает вращать лопасти второго. Вместо пропеллеров — турбины, вместо воздуха — вязкое моторное масло.

Коробка передач

Коробка передач

Частота вращения коленчатого вала в двигателе примерно в 4 раза больше, чем тот же показатель у ведущих колес. Одна из функций трансмиссии — установка нужного крутящего момента, сообщаемого колесам. Например, При преодолении бездорожья на низкой передачи двигатель работает интенсивнее, а колеса вращаются медленнее. Разрыв в частоте вращения коленвала и ведущих колес сокращается, когда машина двигается по шоссе с высокой скоростью и относительно невысоких оборотах двигателя. Такую возможность предоставляет КПП — сложная система валов и шестерен, преобразующих крутящий момент до нужного показателя. Коробки изготавливают в нескольких вариантах:

  • ручные (МКПП);
  • автоматические (АКПП).

Коробки-автоматы делятся на собственно автоматические, роботизированные и вариаторы.

Карданная передача

Карданный вал

Карданный вал — деталь, передающая вращение двигателя от коробки передач к задней оси автомобиля. Такой вид соединения используют в производстве заднеприводных либо полноприводных моделях авто. Характерная особенность — вал состоит из двух частей, соединенных под углом специальным шарниром. В переднеприводных автомобилях крутящий момент передается прямо к колесам валами из кардана коробки передач.

Главная передача

Узел, который сообщает вращение коленвала к ведущему мосту, называют главной передачей. Основная функция — уменьшение вращательного момента, передаваемого к колесам. Чем больше разница между количеством оборотов двигателя и колес, тем выше проходимость авто.

Читайте так же:
Как Развоздушить печку 2107?

Дифференциал

Дифференциал

При движении колеса машины (передние, задние, с правой либо левой стороны) могут вращаться с разной скоростью. Например, при повороте направо правые колоса преодолевают меньший путь, чем левые, поэтому вращаются медленнее. То же самое происходит, когда авто двигается по неровной проезжей части с большими неровностями. Для компенсации неравных скоростей вращения используют дифференциал — систему шестерен, вращающихся с двумя степенями свободы. Блокировка дифференциала (одна из функций в полноприводных автомашинах) заставляет колеса одной оси либо двух осей вращаться с одинаковой скоростью.

Плюсы и минусы

Вам, надеемся, становится ясно, почему автоматическую коробку передач с двойным сцеплением определяют как автоматизированную механику. В принципе автоматическая коробка передач с двойным сцеплением ведет себя как обыкновенная механика: у нее есть входной и промежуточный валы для размещения шестерен, синхронизаторы и сцепление. У нее нет только педали сцепления, потому что компьютер, соленоиды и гидравлика делают все работу за нее. Даже без педали сцепления водитель может "приказать" компьютеру, когда переключаться, при помощи лепестков на руле, кнопок или рычага переключения.

Ощущение езды водителем – еще один плюс автоматической коробки передач с двойным сцеплением. Передачи вверх происходят менее чем за 8 миллисекунд, что обеспечивает самое динамичное ускорение среди всех существующих КПП. Она реализует ускорение, исключая толчки при переключении передач, сопровождающие механические и даже некоторые автоматические трансмиссии. Самое приятное, что водитель сам может выбирать, контролировать ли переключение передач или предоставить это компьютеру.

Возможно, самое важное преимущество автоматической коробки передач с двойным сцеплением – экономия топлива. Непрерывный поток мощности от двигателя до трансмиссии существенно увеличивает экономичность машины. 6-ступенчатая автоматическая коробка передач с двойным сцеплением работает до 10% экономичнее обычного 5-ступенчатого автомата.

Многие производители автомобилей заинтересованы в использовании автоматической коробки передач с двойным сцеплением, но переход на новую технологию всегда связан с большей себестоимостью продукта, что может отпугнуть чувствительных к цене клиентов.

Кроме того, разрабатываются другие новые решения. Одним из таких решений является постоянно изменяющаяся трансмиссия (вариатор) или, CVT (continuously variable transmission). CVT – это вид автомата, использующий подвижную систему шкивов и ремень или цепь для реализации бесконечного множества передаточных соотношений на широком диапазоне оборотов. Вариаторы CVT тоже уменьшают толчки от переключения и значительно увеличивают экономичность машины. Однако CVT не могут справиться с громадными крутящими моментами, возникающими в спортивных машинах.

Автоматические коробки передач с двойным сцеплением не имеют таких ограничений и великолепно справляются с любыми требованиями для спортивных машин. В Европе, где механические коробки передач – выбор большинства пользователей из-за их спортивности и экономичности, по мнению экспертов, автоматические коробки передач с двойным сцеплением вскоре займут более 25 % рынка. При этом лишь 1% машин достанется вариаторам к 2012 году.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector