4Июн

Работа механической коробки передач: Nothing found for Articles Ustrojstvo Kpp %23Ustr

Содержание

Как работает механическая коробка передач [МКПП]

Принцип работы механической коробки передач на примере 2-х и 5-ти ступенчатой трансмиссии

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 трансмиссия

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

1-ая

2.315:1

1,295

2-ая

1. 568:1

1,913

3-яя

1.195:1

2,510

4-ая

1.000:1

3,000

5-ая

0.915:1

3,278

Сколько скоростей нужно МКПП для эффективной работы, читайте тут.

Основы конструкции трансмиссии на примере двухступенчатой МКПП

Чтобы понять основную идею стандартной КПП, на рисунке приведен пример двухступенчатой коробки 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

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.

Конструкция классической 5 ступенчатой 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:

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.

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

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.

Теперь, для закрепления, взглянем, как работает МКПП в этом видео — ролике

Уход за коробкой передач в авто: 5 лайфхаков!

Как работает МКПП?

Механическая КПП, так же известна как "ручная" или "механика". Эти названия идут от принципа переключения — выбор передачи происходит вручную, специальным рычагом, а непосредственный процесс включения производится без участия электронных систем.

Работа механической коробки передач довольно проста и знакома любому слесарю на СТО: КПП и двигатель машины соединяются друг с другом муфтой сцепления. При нажатии соответствующей педали происходит разъединение этих узлов и в этот момент происходит выбор оптимальной скорости с помощью изменения положения рычага КПП. Далее педаль сцепления возвращается в начальное положение, благодаря чему коробка вновь соединяется с двигателем.

Как правило, ремонт МКПП значительно дешевле "автомата", ввиду более простого устройства и доступных запчастей.

Как работает АКПП?

Под автоматической КПП понимается такой тип трансмиссии, который без вмешательства водителя выбирает оптимальные передаточные числа исходя из условий движения. Под данным понятием существуют 3 вида коробок передач:

Гидромеханическая

Наиболее простой и старый подтип, представляющий из себя герметичный корпус с находящемся внутри маслом. В корпусе имеются крыльчатки, соединяющиеся с рядом передач и коленвалом. В процессе работы двигателя происходит движение соответствующей крыльчатки, которое передается на следующий подобный элемент с помощью давления масла, за счет чего происходит автоматическое переключение передач. Оптимальный момент для перехода на другую скорость определяется электронным блоком управления.

Вариатор

Принцип действия в корне отличается от предыдущих вариантов: передачи представлены в виде двух шкивов, соединенных прочным ремнем. Один шкив отличается непостоянным диаметром, меняющимся в соответствии со скоростью передвижения. Грубо говоря, переключение скоростей не происходит как таковое, т. е передача крутящего момента не обрывается в движении, за счет чего автомобиль едет плавно, без рывков.

Робот

Наиболее современный и совершенный тип АКПП. В своей сути, механизм практически не отличается от механической, кроме одной детали — механизм сцепления и выбора передач подчиняется электронному управлению, а не автомобилисту, за счет этого переключения практически незаметны и не сказываются на динамике движения машины.

Ремонт АКПП в Киеве обойдется на порядок дороже: сказывается сложная диагностика АКПП и высокая стоимость запчастей.

Как ухаживать?

Центр ремонта коробок передач считает, что лучший уход за коробкой заключается в правильной эксплуатации. Придерживаясь следующих советов, вы значительно сохраните ресурс данного узла.

МКПП

Не используйте рычаг коробки передач в качестве упора для руки — даже незначительное давление на кулису способно увеличить скорость износа муфт и вилок.

Выжимайте педаль сцепления только перед троганием и не более чем на 3 секунды — за счет этого можно предотвратить снизить скорость износа выжимного подшипника.

Не стоит долго отпускать педаль сцепления — происходящее в этот момент трение на диске повышает температуру. Бросать его при этом тоже нельзя — помимо быстрого разрушения сцепления, резкий удары так же передастся на шестерни в кпп.

Хитрость от сервиса по ремонту механических коробок передач в Киеве: по Двигаясь в тяжелых условиях, либо на загруженной машине, стоит воспользоваться искусственным поднятием оборотов ДВС при переключении на пониженную и "двойным выжимом" на повышенную передачи. Таким образом можно избежать толчков и снять часть нагрузки с синхронизаторов.

Нельзя двигаться на высоких передачах (3-5) при низкой скорости или оборотах двигателя — это создает лишнюю нагрузку на коробку.

АКПП

Давайте автомату "отдохнуть" при переключении между режимами. Включив положение D или R, нужно двигаться на холостых оборотах в течении пары секунд и только после этого нажимать педаль газа.

Перед началом движения в морозы нужно прогревать не только мотор, но и коробку передач. Первую пару километров после начала движения рекомендуется двигаться со скоростью не более 60 км/ч — за это время трансмиссионная жидкость и все узлы АКПП успеют выйти на рабочую температуру.

Не рекомендуется буксировать автомобиль с автоматической КПП — маслонасос в таком режиме не работает, что может вызвать износ трущихся поверхностей. Однако если ситуация вынуждает, следует придерживаться правила "50/50" — двигаться со скоростью не больше 50 км/ч и ехать не далее, чем на 50 км.

Нельзя заводить автомобиль с автоматом "с толкача". Разогнавшись в положении КПП N и переключившись на D, вы с высокой вероятностью сломаете коробку по той же причине, что и в пункте 3.

Посещая автомойку, обратите внимание на чистоту радиатора АКПП. Загрязненный кулер приведет к перегреву и потери рабочих свойств трансмиссионной жидкости.

Выводы

Несмотря на свои положительные стороны, механическая трансмиссия постепенно становится архаизмом, ведь ритм современной жизни рождает стремление к простоте и комфорту вождения. Однако, вне зависимости от выбора, всегда существует возможность осуществить ремонт коробки передач в Киеве по приятным ценам.

Диагностика МКПП - механической коробки передач

Симптомы неполадок в механической КПП

Понять, что с коробкой передач не все в порядке, можно по следующим признакам:

  • появлению в месте, где располагается КПП, неприятных звуков – скрежета, хруста или завывания;
  • появлению на асфальте масляных пятен, локализующихся вблизи КПП, после каждой стоянки машины в течение одного или нескольких часов;
  • ухудшению процесса переключения скоростей – нечетких включений, самопроизвольных отключений и т. д.;
  • потемнению трансмиссионного масла, появлению горелого запаха.

Если обнаружен хотя бы один из этих признаков, это уже серьезный повод обеспокоиться и отправить свою машину на прохождение диагностических процедур в специализированном сервисе mkpp-remont.ru. Возможно, причиной неполадок является износ одной или нескольких деталей, но не исключено, что причина – в недостаточном уровне или ненадлежащем качестве масла.

В чем причина неполадок?

Не все водители достаточно ответственно относятся к выполнению простейших сервисных процедур, без которых сложно говорить о стабильном функционировании МКПП. Мастера автосервиса неоднократно убеждались, что больше половины поломок и отказов происходят по вине самих владельцев. Так, некачественное или старое масло значительно ухудшает работу механической КПП, а иногда даже становится причиной ее полного разрушения.

С течением времени повышается вязкость жидкости, из-за чего вращение шестерен происходит с большим усилием, увеличивая скорость их износа. В нем накапливаются мелкие кусочки окалины, которые при попадании между соприкасающихся деталей способны стать причиной поломки одной из них. Если же из-за утечки уровень масла падает ниже критического, «сухое» функционирование вполне может закончиться поломкой шестерни либо вала.

Не менее важно наблюдать за износом узлов и деталей, вовремя производя замену тех, которые уже находятся в плохом состоянии. Иначе внезапное разрушение одной из них может спровоцировать полный и необратимый выход из строя всей КПП.

Периодически проходя диагностику в специализированном сервисе, вы сможете своевременно обнаруживать и устранять мелкие проблемы, пока они не переросли в крупную аварию.

Диагностические процедуры

Важно, чтобы автосервис, куда вы обращаетесь, был оборудован современными приборами, осуществляющими сканирование и компьютерный анализ данных. Обследование при помощи диагностических стендов позволит выявлять нарушения в состоянии и функционировании МКПП на ранней стадии, пока это не привело к несчастному случаю. Полноценное обследование позволяет:

  • определить, на каком уровне находится масло в корпусе КПП, достаточно ли его для нормальной работы и каково его качество;
  • оценить состояние основных и вспомогательных конструкционных элементов, осуществляющих передачу крутящего момента – шестеренок, подшипников (как основных, так и игольчатых), валов, вилки выбора скоростей, синхронизатора и т.д.;
  • проверить состояние уплотнительных элементов и возможность утечки трансмиссионного масла.

Квалифицированные мастера СТО с огромным опытом выполняют диагностику, опираясь не только на показания приборов, но и на свои личные впечатления – визуальные и слуховые. Диагностика выполняется по строго определенному регламенту, что позволят выявить практически все возможные неполадки. Поскольку ухудшить работу коробки передач может не один, а сразу несколько факторов, при обследовании важна тщательность и всесторонность. По окончании проверки МКПП специалист расскажет вам обо всех обнаруженных неполадках и опишет возможные способы приведения коробки передач в порядок.

Как сократить износ и продлить эксплуатацию МКПП?

Важнейшим условием длительной эксплуатации механической коробки является строгое соблюдение всех предписаний и рекомендаций производителя, которые упомянуты в инструкции к машине. В частности, это своевременная и регулярная диагностическая проверка КПП, проведение техобслуживания в тех объемах и с той периодичностью, которые рекомендованы для вашей марки и модели авто. Важно, чтобы техобслуживание выполнялось на надлежащем уровне качества, обеспечить который может только специальное оборудование сервисного центра. На mkpp-remont.ru имеется все необходимое для выявления неисправностей и ремонта в любых масштабах, независимо от того, кем и когда выпущен агрегат.

Для продления рабочего ресурса КПП следует соблюдать несколько несложных рекомендаций:

  • не включайте задней передачи, если машина движется вперед;
  • переключайте скорости только в той последовательности, которая описана в инструкции;
  • нажимайте сцепление резко и сильно, а отпускайте – наоборот, медленно и плавно;
  • постоянно отслеживайте уровень трансмиссионного масла в коробке, при критическом снижении предпринимайте все необходимые меры;
  • используйте по возможности только сорт масла, рекомендованный предприятием-производителем вашей машины.

Бережное и внимательное отношение к технике всегда приносит хорошие плоды. Соблюдая все эти правила, вы сможете на несколько лет продлить срок «жизни» коробки переключения скоростей.

В сервисе, специализирующемся на ремонте механических коробок передач - mkpp-remont.ru – вас всегда ждет самый внимательный прием. Высококвалифицированные мастера смогут определить самую сложную поломку и исправить ее в кратчайший срок, не нанося существенный урон вашему кошельку. Обращайтесь, как только вам понадобится продиагностировать КПП, устранить неполадки в ее работе или провести другие работы по улучшению состояния трансмиссионного узла вашей машины.

Услышали необычные звуки при любом положении рычага МКПП Тойоты, причиной может быть износ подшипника либо критическое падение уровня масла в КПП. Приезжайте к нам в сервис и наши специалисты установят точную причину и устранят неполадку в короткие сроки по оптимальной цене.

Принцип работы механической коробки передач трактора

Принцип работы механической коробки передач трактора основан на введении в зацепление различных шестерен, имеющихся в коробке передач, что ведет за собой изменение скорости движения и тягового усилия.

При введении в зацепление двух шестерен с разными диаметрами и числами зубьев ведомая (большая) шестерня будет вращаться медленней ведущей шестерни во столько раз, во сколько число ее зубьев (или диаметр) больше числа зубьев (или диаметра) малой шестерни. При этом крутящий момент на валу ведомой шестерни по сравнению с ведущей (если не учитывать потери на трение в зацеплении шестерен и в подшипниках) во столько же раз увеличится.

Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей называют передаточным числом пары. Например, если ведомая шестерня имеет 20 зубьев, а ведущая 10, передаточное число равно 2.

Принцип работы механической коробки передач: а — однопарное зацепление; б — двухпарное зацепление; в — получение заднего хода; 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — промежуточная шестерня заднего хода

Чем больше передаточное число пары, тем значительней изменяются число оборотов ведомой шестерни и крутящий момент на ее валу.

Если в зацеплении находятся две пары шестерен или больше, то общее передаточное число их будет равно произведению передаточных чисел отдельных пар. Например, если ведущая и ведомая шестерни первой пары имеют соответственно 10 и 20 зубьев, а вторая пара шестерен имеет число зубьев 10 и 30, то общее передаточное число данной передачи (редуктора) будет равно 2×3=6. Передача усилия через несколько пар сцепляемых шестерен позволяет при сравнительно небольших их размерах и малых расстояниях между валами получать большие
передаточные числа.

На изменении передаточных чисел силовой передачи трактора путем введения в зацепление в коробке передач сменных шестерен с различными числами зубьев (включения различных передач) и основан принцип работы коробки передач трактора, а следовательно, и изменение тяговых усилий и скоростей движения трактора.

При разъединении ведомой и ведущей шестерен в коробке передач вращение от двигателя к ведущим колесам трактора не передается. В этом случае двигатель будет работать на холостом ходу при неподвижно стоящем тракторе.

Принцип работы коробки передач трактора для получения заднего хода заключается в введении в зацепление между ведущей и ведомой шестернями промежуточную шестерню. При передаче усилия в коробке передач без включения промежуточной шестерни ведомый вал вращается в направлении, обеспечивающем передний ход трактора. При включении одинарной или двойной промежуточной шестерни ведомый вал с шестерней начнет вращаться в обратную сторону, и трактор будет двигаться назад.



Устройство и работа механической коробки передач (МКПП)

МКПП принято называть «механикой», «ручкой» и другими бытовыми терминами, что мало отражает суть принципиальных особенностей ручного управления трансмиссией. Такие режимы предусмотрены и в автоматических коробках, где наборы переключаемых шестерён также присутствуют, а выбор передач дискретен. Тем не менее, механическая коробка передач с управлением от рычага – это вполне определённое устройство в ряду типов трансмиссий.

Основные особенности, определяющие МКПП

Их можно перечислить:

  • водитель по своему усмотрению выбирает нужную ему передачу при помощи рычага на трансмиссионном тоннеле или рулевой колонке;
  • передаточные числа, то есть отношение скоростей вращения вторичного и первичного валов коробки дискретны, то есть однозначно определяются задействованным на данный момент набором шестерёнчатых передач;
  • для разрыва потока мощности от двигателя используется управляемая водителем при помощи педали муфта сцепления;
  • в составе коробок имеется практически одинаковый для всех набор шестерён, муфт, синхронизаторов и валов;
  • список принципиальных схем для применяемых в последнее время МКПП достаточно невелик и определяется компоновкой и приводом автомобиля.

Основой работы МКПП является работа пары шестерён, от соотношения количества зубьев на которых зависит величина передаточного числа. Оперативно меняя задействованные пары, можно устанавливать нужное число со входа коробки на выход.

Общая схема работы коробки

Крутящий момент от двигателя поступает на ведущий диск сцепления, к которому мощной пружиной прижат ведомый. При помощи выжимного подшипника связь эту можно разорвать, сжав пружину и сняв давление между дисками. Но если сцепление включено, то дальше вращение через шлицевую ступицу ведомого диска передаётся первичному валу МКПП.

В коробке имеется два или более валов, на которых через подшипники или жёстко закреплены наборы шестерён. Каждая пара, находящаяся в постоянном зацеплении между собой, отвечает за конкретную передачу. Количество таких пар соответствует количеству ступеней, иногда называемых скоростями, в коробке. Соответственно, МКПП может содержать от трёх ступеней в устаревших автомобилях, до шести. Больше в легковых автомобилях практически не используется.

Включение передачи производится путём фиксации свободно вращающейся шестерни из определённой пары на валу. Для этого имеются соответствующие механизмы – муфты, ступицы и синхронизаторы. Все прочие шестерни вала продолжают свободное вращение, что исключает одновременное включение двух передач. За этим тоже следят необходимые механические блокировки.

Выходной вал коробки может иметь фланец для передачи момента на прочие элементы трансмиссии или связь со встроенным в МКПП дифференциалом в случае объединения в одном картере коробки передач и деталей ведущего моста.

Изменяя относительную скорость вращения, коробка позволяет управлять передаваемым на ведущие колёса крутящим моментом, в зависимости от того, что требуется от автомобиля, высокая скорость или тяговое усилие. Двигатель всегда будет находиться в том диапазоне оборотов, где его характеристики обеспечивают достаточный момент, топливную экономичность и заданный ресурс.

Например:

  • трогание с места производится с первой или второй передачи, когда коробка фактически увеличивает момент двигателя до максимума, сберегая сцепление, которому пришлось бы для этого трудиться с сильной пробуксовкой и быстро сжечь накладки ведомого диска;
  • при разгоне с максимальной интенсивностью водитель последовательно переключает передачи вверх, то есть с первой до последней, на каждой выкручивая двигатель до оборотов максимальной мощности, чем больше передач в его распоряжении, тем выше будет отдача мотора в любой момент времени;
  • во время движения в тяжёлых дорожных условиях на колёса подаётся максимальный момент при небольшой скорости, для чего включается пониженная передача, вплоть до первой, на которой передаточное число максимально.

Выбор передачи определяется характеристикой двигателя и опытом водителя. Ошибки ведут к повышению расхода топлива и росту темпов износа. Это один из недостатков МКПП, где многое зависит от человека. Автоматические трансмиссии не требуют ничего подобного.

Разновидности механических коробок

По конструктивному исполнению принято делить МКПП на основании количества ступеней и валов. Число передач относительно легко изменяется при проектировании простым добавлением пар шестерён с некоторым увеличением габаритов, а организация валов зависит от компоновки машины.

Трёхвальная конструкция

При продольном размещении силового агрегата, состоящего из двигателя с подстыкованной к нему коробкой, используется трёхвальная схема. Здесь имеются следующие элементы:

  • первичный вал со шлицами для соединения со ступицей ведомого диска сцепления, шестерней постоянного зацепления и венцом синхронизатора прямой передачи;
  • промежуточный вал, выполняемый либо в виде ряда жёстко посаженных шестерён, либо со свободным блокируемым вращением, что не принципиально, принимает момент от первичного вала через постоянное зацепление;
  • вторичный вал, аналогично организованный с зафиксированными или свободными шестернями, с него непосредственно снимается выходной момент коробки.

Особенностью трёхвальной схемы является наличие прямой передачи, когда первичный вал вводится в зацепление со вторичным, а промежуточный работает вхолостую. Прямой может быть любая из передач, обычно от четвёртой и выше, в зависимости от замысла конструкторов автомобиля. Иногда всё, что выше прямой, называют овердрайвом, намекая на суммарное передаточное число ниже единицы.

Помимо перечисленного, в коробке имеются следующие узлы и детали, вне зависимости от схемы по количеству валов:

  • муфты синхронизаторов, состоящие из рабочих конусов, блокирующих колец, зубчатых венцов и механизмов фиксации;
  • подшипники, на которых вращаются валы и шестерни, в последнем случае они могут быть игольчатыми подшипниками качения или втулками скольжения, подшипники валов всегда шариковые или роликовые, могут быть с регулировкой преднатяга;
  • штоки переключения, передающие усилия от внешних механизмов выбора через кулисы;
  • вилки, посаженные на штоки и входящие в зацепление с кольцевыми проточками на внешней стороне муфт;
  • жёсткий корпус, состоящий из нескольких деталей, в том числе и картера узла сцепления, через который коробка крепится к блоку двигателя;
  • уплотнения сальникового и прокладочного типа;
  • датчиков, самый распространённый – датчик спидометра, контролирующий вращение вторичного вала.

Механизмы смазываются разбрызгиванием жидкого масла, находящегося в картере коробки. Это специальное масло для МКПП, обычно категории GL4, что обеспечивает нормальную работу синхронизаторов. Иногда изготовители предписывают жидкости типа ATF, как более энергосберегающие.

Процесс включения передачи происходит следующим образом:

  • усилие от рычага передаётся к механизму выбора и вызывает перемещение штока нужной передачи;
  • в зависимости от направления перемещения, шток через вилку передвигает муфту синхронизатора в сторону зубчатого венца нужной свободной шестерни;
  • блокирующее кольцо синхронизатора своим конусом давит на конус шестерни, вызывая трение, быстро притормаживающее свободную шестерню, что вызывает выравнивание скоростей вращения и бесшумное, безударное соединение зубчатых венцов;
  • фиксаторы муфты защёлкиваются во включённом положении, внутренние зубья соединяют между собой шестерню и посаженную на вал ступицу, тем самым бывшая свободной шестерня жёстко соединяется с валом, начинается передача момента с нужным соотношением;
  • на всех передачах, кроме прямой, вращение передаётся с первичного вала на промежуточный, а оттуда к вторичному, прямая исключает промвал, а передаточное число равно единице.

Привод механизма переключения может быть рычажным, тросиковым или прямым, когда рычаг из салона непосредственно входит в корпус коробки. Наиболее точно и с минимальными ходами работают двойные тросики, не уступая прямому приводу рычага.

Двухвальная коробка с поперечным расположением

Своим распространением данная схема обязана популярным переднеприводным автомобилям и кроссоверам на их базе. Характерным отличием от рассмотренной классики является отсутствие прямой передачи. Имеются первичный и вторичный валы, связь между которыми осуществляется по рассмотренному выше принципу использования шестерёнчатых пар, муфт, синхронизаторов, вилок и штоков.

Ещё одна особенность – размещение в том же корпусе главной передачи. Она состоит из корпуса дифференциала и ведомой шестерни с косозубым зацеплением. Ведущей выступает насаженная на конец вторичного вала ответная часть меньшего диаметра. Выход момента из коробки производится на шлицевые части приводов передних колёс с шарнирами равных угловых скоростей. Внутренние ШРУС с сальниковыми уплотнениями вставлены в коробку дифференциала на шлицы полуосевых шестерён. Вращение передаётся через палец дифференциала и пару сателлитов.

Плюсы и минусы механических коробок

Несмотря на неуклонное вытеснение со стороны АКПП, механика сохраняет немало приверженцев. Связано это с низкой ценой такого типа трансмиссии, а также с привычкой полностью держать под контролем переключение передач. Прочие достоинства МКПП уже практически потеряли актуальность, поскольку различные типы автоматов сравнялись, а иногда и превосходят ручную механику по экономичности, скорости переключений, прогнозируемости и количеству доступных ступеней.

Сохранность механики в перечнях комплектаций новых автомобилей на данный момент можно обосновать лишь экономическими соображениями. Они более доступны при покупке, обслуживании и ремонте. При этом все минусы остаются и усугубляются. Ручное переключение крайне неудобно в городском трафике, отвлекает водителя, нагружает левую ногу педалью сцепления. А плавность хода определяется способностями водителя, что не каждому понравится. Следует ожидать полного пропадания таких коробок с рынка, что уже и произошло на многих относительно дорогих моделях автомобилей.

Тюнинг механической коробки передач | Тюнинг ателье VC-TUNING

Существует расхожее мнение, что единственным эффективным средством для реального улучшения динамических качеств автомобиля является тюнинг двигателя. Однако это далеко не так. Профессионалы автомобильного тюнинга довольно часто проводят модификацию коробки передач автомобиля, чтобы добиться оптимизации передаточных моментов и повысить ходовые характеристики транспортного средства.

Для того, чтобы свести к минимуму время, необходимое на акселерацию, необходимо обеспечить работу двигателя на достаточно высоких оборотах на протяжении всего процесса разгона. Управление механической коробкой передач во время акселерации осуществляется достаточно просто: необходимо последовательно переключать передачи по мере выхода стрелки тахометра в правую часть шкалы, обеспечивая наиболее эффективный передаточный момент на каждом скоростном интервале. Таким образом, необходимым условием максимально быстрой акселерации является постоянная работа двигателя в наиболее выгодном режиме.

Стандартные коробки передач обеспечивают переключение между различными передающими колёсами зубчатки с помощью механического усилия водителя во время полного выжима педали сцепления. Таким образом, происходит передача вращающей нагрузки с зубчатки «младших» передач на старшие передаточные числа. Однако езда в спортивном режиме на машине, оборудованной коробкой стандартной модели, порой представляет собой немало проблем: лавка передаточных чисел обыкновенной МКПП может иметь большие зазоры между соседними ступенями, а младшие передачи часто оказываются недостаточно длинные, что не позволяет водителю быстро довести мотор до необходимой тяги.

Конечно, на помощь водителю приходит сцепление, которое при умелом обращении позволяет компенсировать несовершенство МКПП. Плавный, постепенный отжим педали при переходе на повышенную передачу позволяет двигателю более плавно войти в нагруженное состояние на новом передаточном моменте и минимизировать потери в оборотах. Помогает и сноровка водителя при переключении рукоятки МКПП. Однако даже эта методика не позволяет добиться тех результатов, которые предлагает тюнинг механической коробки передач.

Фактически, процесс тюнинга МКПП представляет монтаж новой начинки в старом корпусе коробки. Варианты тюнинговых решений различны, однако основные принципы при тюнинге коробки остаются неизменными. Низшие передачи делаются более длинными, обеспечивая плавный разгон автомобиля в более широком скоростном интервале, в то время, как старшие, наоборот, становятся короче и ближе между собой по передаточным моментам. Подобный вариант модификации коробки позволяет радикально изменить поведение автомобиля: даже вторая передача позволяет разогнать автомобиль до внушительной скорости при показаниях тахометра в пределах нормы.

Кроме того, тюнинговая коробка создаёт удобные технические возможности для такого приёма, как переход на пониженную передачу. Используемая для выполнения интенсивного ускорения автомобиля, тактика перехода на пониженную передачу для краткосрочного ускорения применяется водителями для выполнения сложных обгонов, а также для эффективного маневрирования в спортивном режиме. С набором тюбинговой зубчатки механическая коробка способна стать гораздо более эффективной и позволить двигателю с максимальным передающим коэффициентом осуществлять движение автомобиля.

Кроме того, максимально удобным становится и процесс управления автомобилем при акселерации и различных приёмах скоростного маневрирования. Тюнинг автомобильных коробок передач бывает совершенно различным, например, создаются многоступенчатые МКПП, в которых наличествует 6-я и даже седьмая передача. Иногда вместо тюнинга существующей коробки производится установка новой механической коробки передач и обеспечивается синхронизация её работы с двигателем. При грамотном подходе к этой процедуре даже небольшой объём двигателя не помешает автомобилю проявить на дороги выдающиеся динамические качества.

Принцип работы механической коробки передач

1. 

Когда водитель включает сцепление, происходит отделение мотора от трансмиссии, тем самым прекращая подачу силового потока к КПП.

2. 

После перемещения рычага коробки передач происходит переход зубчатой муфты от одной шестерни к другой, при том, что они по размеру разные.

3. 

Во время этого процесса постепенно выравнивается скорость вращения муфты, что и приводит к включению следующей передачи.

4. 

При отпускании педали сцепления трансмиссия вновь соединяется с мотором, запускается крутящий момент, что переходит во вращение колёс автомобиля.

Теперь подробнее о принципе действия механической коробки передач автомобиля

Технически МКПП-механическая коробка передач, это ступенчатый редуктор закрытого типа.

В себе он содержит зубчатые шестерёнки, которые в зависимости от востребованности в нужный момент, могут быть сцеплены.

Так же важно знать, что любая механическая коробка передач, при условии классической конструкции, имеет оси валов, на которые нанизаны зубчатые шестерёнки.

Параметры работы коробки, напрямую зависят от количества зубьев на шестерёнках, и возможности их изменять обороты между входным и выходным валами, а так же смены частоты их вращения.

На первой шестерёнки (А) двадцать зубьев, а на второй (Б) сорок.

В результате, когда первая шестерёнка (А) прокручивалась два раза, вторая сделала только один оборот.

Третья шестерня (В), находясь на том-же валу что шестерёнка (Б) тоже содержит двадцать зубов, а четвёртая (Г) сорок.

Получается простая арифметика.

После запуска двигателя, у первой шестерни (А) будет 2000 оборотов в минуту, а у второй (Б) только 1000 об\мин, третья (В) имеющая двадцать зубьев, также имеет ту же скорость что и шестерёнка (Б) 1000 об\мин.

Это связано с тем, что шестерёнки (Б) и (В) нанизаны на один вал, по одной линии.

Передовая крутящий момент третья шестерёнка (В), четвёртой шестерёнки (Г), шестерня (Г) имеет скорость в 500 оборотов в минуту.

ВЫВОД:

Передаточное число составляет две единицы, для первой и второй пары шестерёнок.

Где общее число равно четырём, ведь на это количество раз уменьшается скорость вращения последней шестерни (Г), если сравнить её с первой шестерней (А).

Выходит, что, если вторая (Б) и четвёртая (Г) шестерёнки не работают, тогда устройство вообще не передаёт крутящий момент, то есть, у нас нет передачи движения, получается, включена нейтральная передача.

Я описал общий принцип работы, механической коробки переключения передач, но если понять что шестерёнок много, и они имеют разный размер и разное количество зубьев, то и передаточное число можно устанавливать любое.

Обычно это не целые числа, а дробные и выбор передач может быть большой, что делает возможным создать разные скорости движения автомобиля.

Что же касается того момента, когда передаточное число равно единице, то такая передача является прямой. В этом случае речь идёт о четвёртой скорости.

Для осуществления движения автомобиля назад, механика коробки, оснащена «паразитной» шестерёнкой, приводя в действие которую водитель может сменить вращения ведущего вала, в противоположную сторону, и автомобиль будет двигаться назад.

Проще говоря, принцип действия механической коробки передач состоит в том, что на различных ступенях входного и выходного валов происходит переключение вручную и соединение различных комбинаций шестерёнок.

Читайте далее: 

Об устройстве механической коробки передач автомобиля ...

По вопросу РЕМОНТА и ОБСЛУЖИВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ КОРОБКИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЯ, обращаться по телефонам: 75-05-11 / +7 927 812 6656

Как работают механические коробки передач | HowStuffWorks

Четырехступенчатые механические коробки передач в значительной степени устарели, и их место занимают пяти- и шестиступенчатые коробки передач как наиболее распространенные варианты. Некоторые высокопроизводительные автомобили могут предлагать даже больше передач. Однако все они работают более или менее одинаково, независимо от количества передач. Внутри это выглядит примерно так:

Есть три вилки, управляемые тремя тягами, которые зацепляются рычагом переключения передач. Если смотреть на рычаги переключения передач сверху, они выглядят следующим образом на первой и второй передаче заднего хода:

Имейте в виду, что рычаг переключения передач имеет точку поворота посередине.Когда вы нажимаете ручку вперед, чтобы включить первую передачу, вы фактически тянете назад шток и вилку первой передачи.

Вы можете видеть, что при перемещении переключателя влево и вправо вы задействуете разные вилки (и, следовательно, разные хомуты). Перемещение ручки вперед и назад перемещает хомут для включения одной из шестерен.

Передача заднего хода управляется небольшой промежуточной шестерней (фиолетовой). Синяя шестерня заднего хода на этой диаграмме всегда вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням.Следовательно, было бы невозможно включить передачу заднего хода, пока автомобиль движется вперед; собачьи зубы никогда не зацепятся. Однако они будут сильно шуметь.

Синхронизаторы

В механических коробках передач современных легковых автомобилей используются синхронизаторы или синхронизаторы , чтобы исключить необходимость в двойном сцеплении. Назначение синхронизатора - позволить воротнику и шестерне войти в фрикционный контакт до того, как собачьи зубья коснутся контакта. Это позволяет воротнику и шестерне синхронизировать свои скорости до того, как зубья должны войти в зацепление, например:

Конус на синей шестерне входит в конусообразную область втулки, а трение между конусом и втулкой синхронизирует кольцо и снаряжение.Затем внешняя часть хомута скользит, так что собачьи зубья могут зацепиться с шестерней.

Каждый производитель реализует трансмиссии и синхронизаторы по-разному, но это общая идея.

Как работают механические коробки передач | HowStuffWorks

Четырехступенчатые механические коробки передач в значительной степени устарели, и их место занимают пяти- и шестиступенчатые коробки передач как наиболее распространенные варианты. Некоторые высокопроизводительные автомобили могут предлагать даже больше передач. Однако все они работают более или менее одинаково, независимо от количества передач.Внутри это выглядит примерно так:

Есть три вилки, управляемые тремя тягами, которые зацепляются рычагом переключения передач. Если смотреть на рычаги переключения передач сверху, они выглядят следующим образом на первой и второй передаче заднего хода:

Имейте в виду, что рычаг переключения передач имеет точку поворота посередине. Когда вы нажимаете ручку вперед, чтобы включить первую передачу, вы фактически тянете назад шток и вилку первой передачи.

Вы можете видеть, что при перемещении переключателя влево и вправо вы задействуете разные вилки (и, следовательно, разные хомуты).Перемещение ручки вперед и назад перемещает хомут для включения одной из шестерен.

Передача заднего хода управляется небольшой промежуточной шестерней (фиолетовой). Синяя шестерня заднего хода на этой диаграмме всегда вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням. Следовательно, было бы невозможно включить передачу заднего хода, пока автомобиль движется вперед; собачьи зубы никогда не зацепятся. Однако они будут сильно шуметь.

Синхронизаторы

В механических коробках передач современных легковых автомобилей используются синхронизаторы или синхронизаторы , чтобы исключить необходимость в двойном сцеплении.Назначение синхронизатора - позволить воротнику и шестерне войти в фрикционный контакт до того, как собачьи зубья коснутся контакта. Это позволяет воротнику и шестерне синхронизировать свои скорости до того, как зубья должны войти в зацепление, например:

Конус на синей шестерне входит в конусообразную область втулки, а трение между конусом и втулкой синхронизирует кольцо и снаряжение. Затем внешняя часть хомута скользит, так что собачьи зубья могут зацепиться с шестерней.

Каждый производитель реализует трансмиссии и синхронизаторы по-разному, но это общая идея.

Как работают механические коробки передач | HowStuffWorks

Четырехступенчатые механические коробки передач в значительной степени устарели, и их место занимают пяти- и шестиступенчатые коробки передач как наиболее распространенные варианты. Некоторые высокопроизводительные автомобили могут предлагать даже больше передач. Однако все они работают более или менее одинаково, независимо от количества передач. Внутри это выглядит примерно так:

Есть три вилки, управляемые тремя тягами, которые зацепляются рычагом переключения передач. Если смотреть на рычаги переключения передач сверху, они выглядят следующим образом на первой и второй передаче заднего хода:

Имейте в виду, что рычаг переключения передач имеет точку поворота посередине.Когда вы нажимаете ручку вперед, чтобы включить первую передачу, вы фактически тянете назад шток и вилку первой передачи.

Вы можете видеть, что при перемещении переключателя влево и вправо вы задействуете разные вилки (и, следовательно, разные хомуты). Перемещение ручки вперед и назад перемещает хомут для включения одной из шестерен.

Передача заднего хода управляется небольшой промежуточной шестерней (фиолетовой). Синяя шестерня заднего хода на этой диаграмме всегда вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням.Следовательно, было бы невозможно включить передачу заднего хода, пока автомобиль движется вперед; собачьи зубы никогда не зацепятся. Однако они будут сильно шуметь.

Синхронизаторы

В механических коробках передач современных легковых автомобилей используются синхронизаторы или синхронизаторы , чтобы исключить необходимость в двойном сцеплении. Назначение синхронизатора - позволить воротнику и шестерне войти в фрикционный контакт до того, как собачьи зубья коснутся контакта. Это позволяет воротнику и шестерне синхронизировать свои скорости до того, как зубья должны войти в зацепление, например:

Конус на синей шестерне входит в конусообразную область втулки, а трение между конусом и втулкой синхронизирует кольцо и снаряжение.Затем внешняя часть хомута скользит, так что собачьи зубья могут зацепиться с шестерней.

Каждый производитель реализует трансмиссии и синхронизаторы по-разному, но это общая идея.

Так работает механическая коробка передач

Вы когда-нибудь ходили по магазинам автомобилей и находили идеальный автомобиль только для того, чтобы узнать, что у него механическая коробка передач? Кажется, что в наши дни большинство людей в Соединенных Штатах не знают, как управлять рычагом переключения передач. Честно говоря, если у вас никогда не было времени, чтобы научить вас водить машину с механической коробкой передач, это может показаться невыполнимой задачей.Может быть, вам поможет узнать, как работает механическая коробка передач.

Обзор ступенчатой ​​коробки передач

Механическая коробка передач требует, чтобы водитель управлял сцеплением одной ногой, педалью газа другой, управлял одной рукой и перемещал механизм переключения другой. Это требует некоторой координации и поначалу может сбивать с толку, но с практикой все необходимые движения выполняются без особой мысли. Во всем мире механические трансмиссии являются самым популярным типом трансмиссии.Вероятно, это связано с более низкой стоимостью и повышенной надежностью по сравнению с автоматической коробкой передач.

Зачем нужна коробка передач

Все автомобили, приводимые в движение электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, передают мощность на трансмиссию, поворачивая ведущую ось. Это вращательное движение измеряется как значение крутящего момента. Двигатели и двигатели имеют индивидуально уникальные диапазоны оборотов в минуту (об / мин), в которых они создают наибольший крутящий момент. Трансмиссии необходимы для того, чтобы мотор или двигатель работал в оптимальном диапазоне оборотов на различных скоростях.На низких скоростях требуется понижающая передача для предотвращения остановки двигателя / мотора, в то время как на высоких скоростях может быть предусмотрена повышающая передача, чтобы не допускать частоту вращения двигателя / мотора, превышающую безопасные диапазоны.

Как работает МКПП

Следует помнить одну ключевую вещь - понятие передаточного числа. Зубья шестерни сцепляются друг с другом. Когда большая шестерня входит в зацепление и приводит в движение малую шестерню, маленькая шестерня будет вращаться быстрее, чем большая. Чем больше разница в размерах, тем выше передаточное число.

Шестерни в механической коробке передач установлены на валах, которые вращают другие шестерни внутри коробки передач. Селектор переключения передач определяет, какие передачи входят в зацепление. Гипотетические соединители с постоянной сеткой и синхронизирующие кольца обеспечивают плавное скольжение. Запуск на первой передаче позволяет двигателю работать с оптимальными оборотами для создания крутящего момента, необходимого для перевода автомобиля из неподвижного положения в состояние движения. Как только автомобиль начнет движение и достигнет верхнего предела оптимального диапазона оборотов, трансмиссия может быть переведена на вторую передачу.Этот более высокий диапазон передач позволит двигателю вернуться к нижнему пределу «золотой середины». Продолжайте ускоряться и переключаться до тех пор, пока не будет достигнута желаемая скорость, поддерживая диапазон оборотов, который позволяет двигателю работать эффективно.

Включение передачи заднего хода достигается за счет трехступенчатой ​​системы без синхронизатора. Это означает, что перед переключением на заднюю передачу вращение трансмиссионного вала должно полностью прекратиться. Остановка вращения трансмиссионного вала без остановки вращения двигателя требует разъединения между ними.Это разъединение называется сцеплением.

Как работает сцепление

Автомобиль с механической коробкой передач будет иметь три педали у пола со стороны водителя. Одна сторона - более длинный акселератор, посередине - квадратная педаль тормоза, а затем педаль сцепления аналогичной формы. Нажатие педали сцепления отключает поток мощности к трансмиссии без выключения двигателя.

Когда педаль сцепления нажата, активируется механизм, снимающий напряжение на диске сцепления, установленном между двигателем и трансмиссией.Это позволяет двигателю вращать без вращения трансмиссионного вала.

При включении рычага переключения передач и отпускании педали сцепления медленно включается диск сцепления, начинается вращение вала трансмиссии и начинается движение автомобиля.

2.972 Как работает механическая коробка передач


ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Изменяйте крутящий момент и угловую скорость мощности, передаваемой от выходного вала двигатель к колесам.

ПАРАМЕТР ДИЗАЙНА: Механическая коробка передач


ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

Схема механической коробки передач

ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Двигатели

обеспечивают разное количество мощности с разной эффективностью, в зависимости от скорость, с которой они поворачиваются.Коробка передач позволяет водителю выбирать соотношение между двигатель и колеса, чтобы двигатель мог работать на скоростях, обеспечивающих большую мощность, или на скорости, которые могут быть менее мощными, но позволяют двигателю работать более эффективно.

Мощность поступает в трансмиссию через входной вал . Входной вал связан с двигателем через сцепление, так что при включении сцепления мощность идет прямо от двигателя к первичному валу трансмиссии, а коленчатый вал и входной вал вращается с той же скоростью.

Внутри корпуса трансмиссии входной вал соединен с промежуточным валом (также известный как промежуточный вал) шестернями на обоих валах, так что всякий раз, когда входной вал вращается, как и промежуточный вал, и всегда с фиксированным передаточным числом.

В дополнение к шестерне, которая получает мощность от первичного вала, промежуточный вал имеет на нем несколько передач, по одной на каждую "передачу" автомобиля, включая задний ход. На схеме выше изображена пятиступенчатая механическая коробка передач.Все это связано с промежуточный вал, поэтому они поворачиваются как единое целое.

Третий вал, называемый выходным валом , проходит параллельно промежуточному валу и имеет свободно вращающиеся шестерни , которые установлены на подшипниках и вращаются независимо от выходной вал. Каждая из этих шестерен соединена с одной из шестерен промежуточного вала и является постоянно с ней связаны. Так что на самом деле "свободно вращающиеся" шестерни вынужден вращаться с постоянным передаточным числом по отношению к промежуточному валу.Каждая пара шестерни промежуточного и выходного валов представляют собой одну «шестерню», которую может водитель Выбрать.

Свободные шестерни вращаются с разной скоростью, в зависимости от их размера относительно размера шестерня промежуточного вала, которая их приводит в действие. Это изменяющееся передаточное отношение между шестерней промежуточного вала а шестерня выходного вала - это то, что в конечном итоге определяет передаточное число. Для обратного между шестерней промежуточного вала и шестерней есть небольшая «промежуточная шестерня заднего хода». выходной вал шестерня.Это заставляет заднюю передачу поворачивать в противоположную сторону от других шестерен выходного вала.

Выходной вал представляет собой шлицевой вал , который более или менее (через дифференциал) соединен с колесами. На Выходной вал, между каждой парой «свободных» шестерен хомут . Это круглая деталь, которая зафиксирована в шлицах выходного вала. Будучи привязанным к вал таким образом, воротник вынужден вращаться вместе с валом, но может скользить вверх и вниз по валу по шлицам.

На боковых поверхностях каждой манжеты зубцов , которые обращены к выходу вал шестерни с обеих сторон. «Свободные» шестерни выходного вала имеют прорези в зубья собачки могут блокироваться, заставляя шестерню вращаться вместе с хомутом.

Чтобы кратко описать работу механической коробки передач: сцепление передает мощность к первичному валу . Это поворачивает промежуточный вал , а также «Свободные» шестерни на выходном валу.Когда водитель выбирает передачу перемещая рычаг переключения передач внутри автомобиля, хомут сдвигается до нужного "свободная" шестерня, и собачьи зубья фиксируют втулку на этой шестерне. Таким образом, власть передается с промежуточного вала на выходной вал через выбранную передачу, при соответствующем соотношении.


ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Когда шестерни используются для передачи энергии между валами, вращение может быть изменено на определенное соотношение, которое в данном случае рассчитывается по формуле умножение передаточных чисел всех зубчатых пар, через которые проходит мощность.

Есть передаточное число между первичным валом и промежуточным валом, и другое передаточное число. между выбранной шестерней выходного вала и соответствующей шестерней промежуточного вала. Когда эти двое передаточные числа умножаются, передаточное число для этой "передачи" трансмиссии равно полученный.

За счет изменения частоты вращения мощности двигателя трансмиссия также изменение крутящего момента. Поскольку крутящий момент и угловая скорость изменяются обратно пропорционально (при постоянной мощности мощность = крутящий момент * Скорость вращения), низкая передача обеспечивает медленное вращение с высоким крутящим моментом, а высокая шестерня обеспечивает более быстрое вращение с меньшим крутящим моментом.

Схема механической коробки передач

ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

Есть определенные ограничения, которые ограничивают переключение передач механической коробки передач. В общий размер коробки передач ограничен, поэтому она может удобно поместиться в дизайн автомобиля. А поскольку есть конечное количество передач на выбор (обычно пять), оптимальное соотношение не всегда достигается.

Также величина крутящего момента, передаваемого в трансмиссию, не может превышать определенного значения, поскольку чрезмерный крутящий момент может привести к выходу из строя зубьев шестерни.


УЧАСТКОВ / ГРАФИКОВ / ТАБЛИЦ:

Не отправлено


ГДЕ НАЙТИ ТРАНСМИССИИ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ:

Они используются во всех видах техники, включая гоночные автомобили, автобусы, 18-колесные и т. Д. мотоциклы, сельскохозяйственные машины и, конечно же, легковые автомобили, где горка между сиденья - постоянное напоминание о наличии трансмиссии.


ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Берч, Томас. "Механические трансмиссии и оси, 2 nd изд." Колумб: Прентис Холл, 1999.

Мозг, Маршалл. "Как Механические трансмиссии работают. "How Stuff Работает. BYG Publishing, Inc. 1998.


Механическая коробка передач | Тракторно-строительный завод Wiki

Эта статья может содержать оригинальные исследования .Пожалуйста, улучшите его, проверив сделанные заявления и добавив ссылки. Заявления, состоящие из оригинальных исследований, разрешены на Tractor Wiki, но достоверность записей на этой странице подвергается сомнению !! Более подробную информацию о любых проблемах, связанных с этой статьей, можно найти на странице обсуждения.
Примечание: - Википедия не допускает ИЛИ, поэтому этот шаблон может присутствовать в статьях, скопированных из Википедии, и его следует удалить, если это больше не требуется, после просмотра содержимого. (май 2011 г.)

Напольный рычаг переключения передач в современном легковом автомобиле с механической коробкой передач

Механическая коробка передач , также известная как механическая коробка передач или стандартная коробка передач (неофициально, «механическая», «прямая передача» , «рычаг переключения передач» (США) или «прямой привод») - это тип трансмиссии, используемый в автомобилях.В нем обычно используется управляемая водителем муфта, обычно управляемая педалью или рычагом, для регулирования передачи крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания к трансмиссии и рычаг переключения передач, управляемый вручную (как в автомобиле) или ногой (как на мотоцикле).

Обычная механическая коробка передач часто является базовым оборудованием в автомобиле; другие варианты включают автоматические трансмиссии, такие как автоматическая трансмиссия (часто с ручным управлением), полуавтоматическая трансмиссия или бесступенчатая трансмиссия (CVT).

Обзор

Механические коробки передач часто имеют сцепление с приводом от водителя и подвижный рычаг переключения передач. Большинство механических трансмиссий автомобилей позволяют водителю выбрать любое передаточное число («передачу») в любое время, но некоторые, например те, которые обычно устанавливаются на мотоциклах и некоторых типах гоночных автомобилей, позволяют водителю выбрать только следующее, более высокое или более высокое. следующая-пониженная передача. Этот тип трансмиссии иногда называют последовательной механической коробкой передач. Последовательные передачи обычно используются в автогонках из-за их способности быстро переключаться. [ необходима ссылка ]

Механические трансмиссии характеризуются передаточными числами, которые выбираются путем блокировки выбранных зубчатых пар на выходном валу внутри трансмиссии. И наоборот, большинство автоматических трансмиссий имеют планетарную (планетарную) передачу, управляемую тормозными лентами и / или блоками сцепления для выбора передаточного числа. Автоматические трансмиссии, которые позволяют водителю вручную выбирать текущую передачу, называются Manumatics. Коробку передач с ручным управлением, управляемую компьютером, часто называют автоматической коробкой передач , а не автоматической коробкой передач .

Современные автомобильные механические трансмиссии обычно используют от четырех до шести передач переднего хода и одну передачу заднего хода, хотя автомобильные механические трансмиссии построены с использованием всего лишь двух и даже восьми передач. Коробка передач для тяжелых грузовиков и другого тяжелого оборудования обычно имеет не менее 9 передач, поэтому трансмиссия может предлагать как широкий диапазон передач, так и близкие передаточные числа, чтобы двигатель работал в диапазоне мощности. Некоторые трансмиссии тяжелых транспортных средств имеют несколько десятков передач, но многие из них дублируются, введены как случайное сочетание наборов передач или введены для упрощения переключения.Некоторые руководства упоминаются по количеству передних передач, которые они предлагают (например, 5-ступенчатая), чтобы различать автоматические и другие доступные механические коробки передач. Точно так же 5-ступенчатая автоматическая коробка передач называется «5-ступенчатой ​​автоматической коробкой передач».

Передача несинхронизированная

Основная статья: Несинхронная трансмиссия

Считается, что самая ранняя форма механической трансмиссии была изобретена Луи-Рене Панаром и Эмилем Левассором в конце 19 века.Этот тип трансмиссии предлагал несколько передаточных чисел и, в большинстве случаев, задний ход. Шестерни обычно включались путем скольжения их на валах (отсюда и фраза « переключения передач »), что требовало тщательного выбора времени и манипуляций с дроссельной заслонкой при переключении, чтобы шестерни вращались примерно с одинаковой скоростью при включении; в противном случае зубы не будут сцепляться. Эти трансмиссии называются трансмиссиями со скользящей сеткой, и иногда называются аварийными коробками из-за трудностей при переключении передач и громкого скрежета, который часто сопровождает их.В более новых механических коробках передач на автомобилях вместо этого все шестерни постоянно находятся в зацеплении; они упоминаются как передачи с постоянной ячейкой , при этом «синхронная ячейка» является дальнейшим уточнением принципа постоянной ячейки.

В обоих типах конкретная комбинация передач может быть включена только тогда, когда две части для зацепления (либо шестерни, либо муфты) имеют одинаковую скорость. Чтобы переключиться на более высокую передачу, трансмиссия переводится в нейтральное положение, и двигателю дают возможность замедлиться до тех пор, пока детали трансмиссии для следующей передачи не наберут нужную скорость для включения.Автомобиль также замедляется на нейтрали, что замедляет работу других частей трансмиссии, поэтому время на нейтрали зависит от уклона, ветра и других подобных факторов. Для переключения на более низкую передачу трансмиссия переводится в нейтральное положение, и дроссельная заслонка используется для ускорения двигателя и, следовательно, соответствующих частей трансмиссии, чтобы соответствовать скоростям для включения следующей более низкой передачи. При переключении на повышенную и пониженную передачу сцепление выключается (включается) в нейтральном положении. Некоторые водители используют сцепление только для трогания с места, а переключение передач осуществляется без сцепления.Другие водители будут нажимать (отключать) сцепление, переключаться на нейтраль, затем на мгновение включать сцепление, чтобы заставить детали трансмиссии соответствовать частоте вращения двигателя, затем снова нажимают сцепление, чтобы переключиться на следующую передачу, процесс, называемый двойным сцеплением. Двойное сцепление легче добиться плавности, поскольку близкие, но не совсем согласованные скорости должны ускорять или замедлять только части трансмиссии, тогда как при включенном сцеплении на двигателе несоответствие скорости борется с инерцией вращения и мощностью двигателя.

Несмотря на то, что трансмиссии легковых и легких грузовиков сейчас почти повсеместно синхронизированы, трансмиссии для тяжелых грузовиков и машин, мотоциклов и специализированных гоночных автомобилей обычно нет. Несинхронизированные конструкции передачи используются по нескольким причинам. Фрикционный материал синхронизаторов, такой как латунь, более подвержен износу и поломкам, чем шестерни из кованой стали, а простота механизма повышает надежность и снижает стоимость. Кроме того, процесс переключения синхронизированной коробки передач происходит медленнее, чем процесс переключения несинхронизированной коробки передач.Для гонок серийных трансмиссий иногда удаляют половину зубьев (или собачку ) на синхронизаторах, чтобы ускорить процесс переключения за счет большего износа.

Грузовики большой грузоподъемности часто используют несинхронизированные коробки передач. Военные грузовики обычно имеют синхронизированные трансмиссии, что позволяет необученному персоналу управлять ими в чрезвычайных ситуациях. В Соединенных Штатах правила безопасности дорожного движения относятся к несинхронным трансмиссиям в классах более крупных коммерческих автомобилей.В Европе на тяжелых грузовиках в стандартной комплектации используются синхронизированные коробки передач.

Точно так же в большинстве современных мотоциклов используются несинхронизированные трансмиссии, поскольку синхронизаторы, как правило, не нужны или нежелательны. Их низкая инерция передачи и более высокая прочность означают, что принуждение передач к изменению скорости не повреждает, а селектор с педальным управлением на современных мотоциклах не способствует длительному времени переключения синхронизированной коробки передач. Из-за этого необходимо синхронизировать скорости передачи, нажимая дроссель при переключении на более низкую передачу на мотоцикле.

Синхронизированная коробка передач

Вид сверху и сбоку типичной механической коробки передач, в данном случае Ford Toploader, используемой в автомобилях с внешними напольными переключателями.

Большинство современных автомобилей оснащено синхронизированной коробкой передач. Шестерни трансмиссии всегда находятся в зацеплении и вращаются, но шестерни на одном валу могут свободно вращаться или блокироваться с валом. Механизм блокировки для шестерни состоит из хомута (или собачьего хомута ) на валу, который может скользить вбок, так что зубцы (или собачки ) на его внутренней поверхности соединяют два круглых кольца с зубцами на их внешней окружности: один прикреплен к шестерне, другой - к валу.Когда кольца соединяются воротником, эта конкретная шестерня блокируется с вращением на валу и определяет выходную скорость трансмиссии. Рычаг переключения передач управляет муфтами с помощью набора рычажных механизмов, устроенных таким образом, что одной муфте может быть разрешено блокировать только одну передачу в любой момент времени; при «переключении передач» стопорное кольцо одной передачи отключается раньше, чем включается другая. Один воротник часто служит для двух шестерен; скольжение в одном направлении выбирает одну скорость передачи, в другом направлении выбирает другую.

В синхронизирующей коробке передач, чтобы правильно согласовать скорость передачи со скоростью вала при включении передачи, втулка сначала прилагает усилие к конической латунной муфте, прикрепленной к шестерне, что приводит к согласованию скоростей. до фиксации воротника на месте. Манжета не может перекрывать стопорные кольца, когда скорости не совпадают с синхронизирующими кольцами (также называемыми блокирующими кольцами или кольцами блокировки, причем последнее обозначается как balk в США). Кольцо синхронизатора слегка вращается из-за момента трения конусной муфты.В этом положении кулачковая муфта не срабатывает. Медное кольцо сцепления постепенно заставляет детали вращаться с одинаковой скоростью. Когда они вращаются с одинаковой скоростью, от конической муфты больше не поступает крутящий момент, и кулачковая муфта может перейти в зацепление. В современной коробке передач действие всех этих компонентов настолько плавное и быстрое, что это практически незаметно.

Современная коническая система была разработана Porsche и внедрена в Porsche 356 1952 года; Конусные синхронизаторы долгие годы после этого назывались Porsche-type .В начале 1950-х только вторая-третья передача была синхронизированной в большинстве автомобилей, требуя только одного синхронизатора и простого рычага; в руководствах для водителей автомобилей говорилось, что если водителю нужно переключиться со второго на первое, лучше всего полностью остановиться, затем переключиться на первую и снова начать движение. Однако с постоянным совершенствованием механики полностью синхронизированные трансмиссии с тремя скоростями, затем четырьмя скоростями, а затем пятью скоростями стали универсальными к 1980-м годам. Многие современные автомобили с механической коробкой передач, особенно спортивные, теперь имеют шесть скоростей.

Передача заднего хода, однако, обычно не является синхронизирующей, поскольку в обычной автомобильной трансмиссии имеется только одна передача заднего хода, и переключение передач на задний ход во время движения не требуется. Среди автомобилей с синхронизатором заднего хода - Ford Contour и Mercury Mystique 1995-2000 годов, Chevrolet Cavalier '00 -'05, Mercedes 190 2.3-16, Alfa Romeo GTV / Spider с двигателем V6 (916), [1] некоторые продукты Chrysler, Jeep и GM, в которых используются агрегаты New Venture NV3500 и NV3550, европейские Ford Sierra и Granada / Scorpio с коробкой передач MT75, Volvo 850 и почти все Lamborghini и BMW.

Внутреннее устройство

Валы

Как и другие трансмиссии, механическая трансмиссия имеет несколько валов с различными шестернями и другими компонентами, прикрепленными к ним. Обычно трансмиссия с задним приводом имеет три вала: входной вал, промежуточный вал , и выходной вал. Промежуточный вал иногда называют промежуточным валом , промежуточным валом .

В трансмиссии с задним приводом входной и выходной валы расположены на одной линии и фактически могут быть объединены в один вал в трансмиссии.Этот единственный вал называется главным валом . Входной и выходной концы этого комбинированного вала вращаются независимо с разными скоростями, что возможно, поскольку одна деталь скользит в полое отверстие в другой детали, где она поддерживается подшипником. Иногда термин главный вал относится только к входному валу или только к выходному валу, а не ко всему узлу.

В некоторых трансмиссиях входные и выходные компоненты главного вала могут быть заблокированы вместе для создания передаточного числа 1: 1, в результате чего поток мощности будет обходить промежуточный вал.Главный вал тогда ведет себя как одиночный сплошной вал, ситуация называется прямой привод .

Даже в трансмиссиях, не оснащенных прямым приводом, предпочтительно, чтобы вход и выход находились на одной линии, потому что это снижает величину скручивания, которое должен выдерживать картер трансмиссии.

Согласно одной из возможных конструкций, входной вал трансмиссии имеет только одну ведущую шестерню, которая приводит в движение промежуточный вал. Вдоль промежуточного вала установлены шестерни различных размеров, которые вращаются при вращении первичного вала.Эти передачи соответствуют скоростям переднего и заднего хода. Каждая из передних шестерен промежуточного вала постоянно находится в зацеплении с соответствующей шестерней на выходном валу. Однако эти ведомые шестерни не прикреплены жестко к выходному валу: хотя вал проходит через них, они вращаются независимо от него, что стало возможным благодаря подшипникам в их ступицах. Реверс обычно реализуется иначе, см. Раздел Реверс.

Большинство переднеприводных трансмиссий для поперечной установки двигателя имеют другую конструкцию.Во-первых, у них есть встроенная главная передача и дифференциал. Во-вторых, у них обычно только два вала; входной и промежуточный валы, иногда называемые входным и выходным. Входной вал проходит по всей длине коробки передач, и отдельная ведущая шестерня отсутствует. В конце второго (встречного / выходного) вала находится ведущая шестерня, которая соединяется с коронной шестерней дифференциала.

Передние и заднеприводные трансмиссии работают одинаково. Когда трансмиссия находится в нейтральном положении и сцепление выключено, первичный вал, диск сцепления и промежуточный вал могут продолжать вращаться под действием собственной инерции.В этом состоянии двигатель, входной вал, сцепление и выходной вал вращаются независимо.

Сцепление собачье

Клатчи собачьи. Зубья в форме шестерен («собачки», изображения справа) входят в зацепление и расцепляются друг с другом.

Среди множества различных типов муфт кулачковая муфта обеспечивает нескользящее соединение двух вращающихся элементов. В отличие от ножной фрикционной муфты автомобилей с механической коробкой передач, она совершенно не приспособлена к преднамеренному скольжению.

Селектор передач не зацепляет и не расцепляет фактические зубья шестерни, которые постоянно находятся в зацеплении. Скорее, действие селектора передач состоит в том, чтобы заблокировать одну из свободно вращающихся шестерен на валу, который проходит через его ступицу. Затем вал вращается вместе с этой шестерней. Скорость выходного вала относительно промежуточного вала определяется соотношением двух шестерен: одной, постоянно прикрепленной к промежуточному валу, и той ответной шестерни, которая теперь заблокирована на выходном валу.

Блокировка выходного вала с шестерней достигается с помощью селектора кулачковой муфты.Кулачковая муфта представляет собой скользящий механизм переключения, который имеет шлицы с выходным валом, а это означает, что его ступица имеет зубья, которые входят в пазы (шлицы) на валу, заставляя этот вал вращаться вместе с ним. Однако шлицы позволяют селектору перемещаться вперед и назад на валу, что происходит, когда он толкается вилкой переключения, которая связана с рычагом переключения передач. Вилка не вращается, поэтому она прикреплена к подшипнику с буртиком на селекторе. Селектор обычно симметричен: он скользит между двумя шестернями и имеет синхронизатор и зубья с каждой стороны, чтобы зафиксировать любую шестерню на валу.

Синхронизация

Кольца синхронизатора

Если зубья, так называемые собачьи зубья, соприкасаются с шестерней, но две части вращаются с разной скоростью, зубцы не зацепятся и будет слышен громкий скрежет, когда они стучат вместе . По этой причине современная собачья муфта в автомобиле имеет механизм синхронизатора или синхронизатор или синхронизатор , который состоит из конической муфты и блокирующего кольца. Прежде чем зубья могут войти в зацепление, сначала включается коническая муфта, которая за счет трения приводит селектор и шестерню на одну и ту же скорость.Более того, пока не произойдет синхронизация, предотвращается соприкосновение зубцов, поскольку дальнейшее движение селектора предотвращается блокирующим кольцом (или baulk ). Когда происходит синхронизация, трение на блокирующем кольце уменьшается, и оно слегка скручивается, совмещая определенные канавки и выемки, которые позволяют дальнейшее прохождение селектора, который сближает зубья. Конечно, точная конструкция синхронизатора варьируется от производителя к производителю.

Синхронизатор [2] должен преодолевать импульс всего входного вала и диска сцепления, когда он изменяет частоту вращения вала для соответствия новому передаточному отношению. Им можно злоупотребить, воздействуя на импульс и мощность самого двигателя, что происходит, когда предпринимаются попытки выбрать передачу без полного выключения сцепления. Это вызывает дополнительный износ колец и втулок, сокращая их срок службы. Когда экспериментальный водитель пытается «подобрать обороты» синхронизированной трансмиссии и принудительно включить передачу без использования сцепления, синхронизатор компенсирует любое несоответствие в оборотах.Успешное включение передачи без сцепления может обмануть водителя, заставив его думать, что частота вращения промежуточного вала и трансмиссии на самом деле точно согласована. Тем не менее, примерная изм. согласование со сцеплением может уменьшить общее изменение между промежуточным валом и трансмиссией и уменьшить износ синхронизатора.

Реверс

Предыдущее обсуждение обычно относится только к передним передачам. Реализация передачи заднего хода обычно разная, реализованная следующим образом для удешевления трансмиссии.Реверс тоже пара шестерен: одна шестерня на промежуточном валу и одна на выходном валу. Однако, хотя все передние передачи всегда зацеплены, между задними передачами есть промежуток. Более того, они оба прикреплены к своим валам: ни один из них не вращается свободно вокруг вала. Что происходит при выборе заднего хода, так это то, что между ними скользит малая шестерня, называемая промежуточной шестерней или промежуточной шестерней заднего хода . Ролик имеет зубья, которые входят в зацепление с обеими шестернями, и, таким образом, он соединяет эти шестерни вместе и меняет направление вращения на противоположное без изменения передаточного числа.

Другими словами, когда выбрана передача заднего хода, фактически происходит зацепление фактических зубьев шестерни без помощи механизма синхронизации. По этой причине выходной вал не должен вращаться при выборе заднего хода: автомобиль должен быть остановлен. Чтобы можно было выбрать реверс без шлифования, даже если входной вал вращается по инерции, может быть механизм, предотвращающий вращение входного вала. Водитель останавливает автомобиль и включает задний ход.Когда этот выбор сделан, какой-то механизм в трансмиссии останавливает первичный вал. Обе передачи остановлены, и между ними можно вставить холостой ход. В сервисном руководстве Honda Civic 1996-1998 гг. Есть четкое описание такого механизма, в котором он упоминается как «система шумоподавления»:

Каждый раз, когда педаль сцепления нажимается для переключения на задний ход, главный вал продолжает вращаться из-за своей инерции. В результате разница скоростей между главным валом и промежуточной шестерней заднего хода вызывает шум [скрежет] шестерен.В системе шумоподавления заднего хода используется кулачковая пластина, которая была добавлена ​​к держателю переключения передач заднего хода. При переключении на задний ход деталь 5-го / заднего переключения, соединенная с рычагом переключения передач, вращает кулачковый диск. Это заставляет 5-й синхронизатор останавливать вращающийся главный вал.

- (13-4)

Реализованная таким образом задняя передача издает громкий воющий звук, который обычно не слышен на передних передачах. Зубья на передних шестернях большинства легковых автомобилей имеют нарезку по спирали.При вращении косозубых шестерен между шестернями происходит постоянный контакт, что обеспечивает бесшумную работу. Несмотря на то, что все передние передачи всегда находятся в зацеплении, они не издают звука, который можно было бы легко услышать поверх шума двигателя. Напротив, большинство шестерен заднего хода представляют собой прямозубые шестерни, что означает, что они имеют прямые зубья, чтобы обеспечить скользящее зацепление холостого хода, что затруднительно для косозубых шестерен. Зубья прямозубых шестерен стучат друг о друга при вращении шестерен, создавая характерный свист.

Очевидно, что конструкция цилиндрической шестерни задней передачи представляет собой некоторые компромиссы (менее надежное, несинхронизированное включение и громкий шум), которые приемлемы из-за относительно небольшого количества движения, которое происходит задним ходом. Коробка передач классического SAAB 900 является ярким примером коробки передач с косозубой задней передачей, включенной так же несинхронизированно, как прямозубые цилиндрические шестерни, описанные выше. Его странная конструкция позволяет заднему ходу обмениваться шестернями с первой передачей, и он исключительно тихий, но приводит к трудному включению и ненадежной работе.Однако многие современные трансмиссии теперь включают синхронизатор передачи заднего хода и косозубую передачу.

Варианты дизайна

Разнообразие шестерен

Механические трансмиссии в легковых автомобилях часто оснащены 4, 5 или, в последнее время, 6 передачами переднего хода в обычных механических трансмиссиях с рычагом переключения передач и до 8 передач переднего хода в полуавтоматических трансмиссиях. Почти у всех есть одна передача заднего хода. В трех или четырехступенчатых коробках передач в большинстве случаев самая верхняя передача - прямая (т.е.е., соотношение 1: 1). Для пятиступенчатых или более высоких трансмиссий высшей передачей обычно является повышающая передача с передаточным числом менее 1: 1. Старые автомобили, как правило, оснащались 3-ступенчатой ​​коробкой передач или 4-ступенчатой ​​коробкой передач для высокопроизводительных моделей и 5-ступенчатой ​​коробкой передач для самых сложных автомобилей; В 1970-х 5-ступенчатая трансмиссия стала появляться в недорогих автомобилях массового потребления и даже в компактных пикапах, первой из которых была Toyota (которая рекламировала этот факт, давая каждой модели суффикс SR5 , когда она приобрела пятую скорость).Сегодня массовые автомобильные механические коробки передач, по сути, все 5-ступенчатые, при этом 6-ступенчатые коробки передач начали появляться в высокопроизводительных транспортных средствах в начале 1990-х годов, а недавно стали предлагаться на некоторых высокоэффективных и обычных легковых автомобилях. Некоторые 7-ступенчатые трансмиссии с механической коробкой передач предлагаются на высокопроизводительных автомобилях, таких как Bugatti Veyron 16.4 или BMW M5. Обе эти машины оснащены подрулевым переключателем. В последнее время предлагались даже 8-ступенчатые коробки передач, например, в Lexus IS F, а в 2012 году Mercedes-Benz планирует ввести 9-ступенчатую коробку передач. [3]

Внешний повышающий привод

На более ранних моделях с тремя или четырьмя передними скоростями отсутствие повышающей передачи для расслабленного и экономичного движения по шоссе часто компенсировалось включением отдельного блока повышающей передачи в заднем корпусе трансмиссии. Этот блок отдельно приводился в действие ручкой или кнопкой, часто встроенной в ручку переключения передач.

Конфигурация вала и шестерни

В обычной коробке передач с задним приводом имеется три основных вала; вход, выход и промежуточный вал.Входной и выходной валы вместе называются главным валом , поскольку они соединены внутри трансмиссии, поэтому они кажутся одним валом, хотя они вращаются полностью независимо друг от друга. Входная длина этого вала намного короче выходного вала. Параллельно главному валу находится промежуточный вал. Есть ряд шестерен, закрепленных вдоль промежуточного вала, и согласующие шестерни вдоль выходного вала, хотя они не являются фиксированными и вращаются независимо от выходного вала.Между шестернями на выходном валу имеются скользящие собачьи хомуты или собачьи муфты , и для зацепления шестерни с валом хомут скользит в пространство между валом и внутренним пространством шестерни, таким образом вращаясь. вал тоже. Один хомут обычно устанавливается между двумя шестернями и скользит в обоих направлениях для включения одной или другой шестерни, поэтому на четырехскоростном двигателе будет два кольца. Переднеприводная трансмиссия в основном такая же, но может быть упрощена. Часто бывает два вала, входной и выходной, но в зависимости от направления вращения двигателя может потребоваться три.Вместо того, чтобы входной вал приводил в движение промежуточный вал с помощью шестерни, входной вал берет на себя работу промежуточного вала, а выходной вал проходит параллельно ему. Шестерни расположены и включаются так же, как на промежуточном и выходном валах заднего привода. Это просто устраняет один главный компонент - ведущую шестерню. Частично причина того, что вход и выход находятся на одной линии на заднем приводе, состоит в том, чтобы снять напряжение скручивания на трансмиссии и опорах, но это не проблема для переднего привода, поскольку коробка передач интегрирована в трансмиссию.

Базовый процесс не универсален. Фиксированная и свободная шестерни могут быть установлены либо на входном, либо на выходном валу, либо на обоих.

Расположение переключателей также является вопросом дизайна; не обязательно, чтобы все свободно вращающиеся шестерни с селекторами были на одном валу, а шестерни с постоянными шлицами - на другом. Например, пятиступенчатая коробка передач может иметь селектор с первого на второй на промежуточном валу, но селектор с третьего на четвертый и пятый селектор на главном валу, что является конфигурацией Honda Civic 1998 года.Это означает, что когда автомобиль остановлен и работает на холостом ходу в нейтральном положении с включенным сцеплением и вращающимся первичным валом, третья, четвертая и пятая пары передач не вращаются.

В некоторых конструкциях трансмиссии (например, Volvo 850 и серии V / S70) фактически имеется два промежуточных вала, оба приводящие в движение ведомую шестерню, входящую в зацепление с коронной шестерней трансмиссии переднего привода. Это позволяет разработчику трансмиссии сделать трансмиссию более узкой, поскольку каждый промежуточный вал должен быть вдвое короче традиционного промежуточного вала с четырьмя шестернями и двумя переключателями.

Сцепление

Основная статья: № сцепления Автомобиль

Во всех транспортных средствах, использующих трансмиссию (практически во всех современных автомобилях), при необходимости используется сцепное устройство для разделения двигателя и трансмиссии. Сцепление выполняет это в механических коробках передач. Без него двигатель и шины всегда были бы неразрывно связаны, и каждый раз, когда автомобиль останавливался, двигатель останавливался. Без сцепления переключение передач было бы очень трудным, даже если транспортное средство уже движется: отмена выбора передачи, когда трансмиссия находится под нагрузкой, требует значительных усилий, а выбор передачи требует, чтобы частота вращения двигателя поддерживалась на очень точном значении. который зависит от скорости автомобиля и желаемой передачи.В автомобиле сцепление обычно приводится в действие педалью; на мотоцикле этой цели служит рычаг на левом руле.

  • Когда педаль сцепления полностью нажата, сцепление полностью выключается, и крутящий момент не передается от двигателя на трансмиссию (и, следовательно, на ведущие колеса). В этом отсоединенном состоянии можно выбирать передачи или останавливать автомобиль, не останавливая двигатель.
  • Когда педаль сцепления полностью отпущена, сцепление полностью включается, и практически весь крутящий момент двигателя передается.В этом соединенном состоянии муфта не проскальзывает, а действует как жесткая муфта, и мощность передается на колеса с минимальными практическими отходами тепла.
  • Между этими крайними значениями включения и выключения сцепление проскальзывает в разной степени. Когда сцепление проскальзывает, оно все еще передает крутящий момент, несмотря на разницу в скоростях между коленчатым валом двигателя и входом трансмиссии. Поскольку этот крутящий момент передается посредством трения, а не прямого механического контакта, значительная мощность теряется в виде тепла (которое рассеивается муфтой).При правильном применении проскальзывание позволяет запускать транспортное средство с места, а когда оно уже движется, позволяет вращению двигателя постепенно настраиваться на новое выбранное передаточное число.
  • Чтобы научиться эффективно пользоваться сцеплением, требуется развитие мышечной памяти и уровень координации, аналогичный тому, который требуется для обучения игре на музыкальном инструменте или занятиям спортом.
  • Водитель хорошо настроенного мотокросса или внедорожного мотоцикла может «нажать» или «раздуть» сцепление при выходе из поворотов, чтобы помочь двигателю набрать обороты до точки, при которой он развивает максимальную мощность.

Типы переключения передач

Переключатель напольный

Основная статья: Рычаг переключения передач

A 5-ступенчатый рычаг переключения передач

Во многих современных легковых автомобилях переключение передач осуществляется с помощью рычага, соединенного с трансмиссией посредством рычажного троса или тросов и установленного на полу автомобиля. Это называется рычаг переключения передач , рычаг переключения передач , рычаг переключения передач , рычаг переключения передач , рычаг переключения передач или рычаг переключения передач .При перемещении рычага вперед, назад, влево и вправо в определенные положения выбираются определенные передачи.

Пример схемы четырехступенчатой ​​коробки передач показан ниже. N обозначает нейтраль , положение, в котором не включены передачи и двигатель отсоединен от ведущих колес транспортного средства. На самом деле вся горизонтальная линия находится в нейтральном положении, хотя переключатель обычно снабжен пружинами, так что он вернется в положение N, если его не переключить на другую передачу. R обозначает задний ход, положение передачи, используемое для движения автомобиля назад.

Эта схема называется схемой смены . Из-за сдвиговых квадрантов базовая компоновка часто называется H-образной схемой . Схема переключения передач обычно отлита или напечатана на ручке переключения передач или рядом с ней. Хотя расположение шестерен с первой по четвертую почти универсально, расположение заднего хода - нет. В зависимости от конкретной конструкции трансмиссии задний ход может располагаться в верхнем левом углу схемы переключения передач, в нижнем левом, нижнем правом или верхнем правом углу.Обычно существует механизм, который позволяет выбрать только задний ход из нейтрального положения или блокировку заднего хода, которая должна быть снята нажатием на подпружиненную ручку переключения передач или поднятием подпружиненного хомута на рычаге переключения передач, чтобы снизить вероятность обратного хода. будет случайно выбран водителем.

Это наиболее распространенный пятиступенчатый режим переключения передач:

Этот макет достаточно интуитивно понятен, потому что он начинается в верхнем левом углу и работает слева направо, сверху вниз, с обратным направлением в конце последовательности и по направлению к задней части автомобиля.

Это еще одна пятиступенчатая схема переключения передач, которую можно найти в Saab, BMW, некоторых Audi, Eagle, Volvos, Volkswagens, Škodas, Opels, Hyundais, большинстве Renaults, некоторых дизельных Ford и многих других:

Режим переключения передач «собачья лапа» используется на многих гоночных автомобилях и на старых дорожных транспортных средствах с трехступенчатой ​​коробкой передач:

Название происходит от перекидного пути между первой и второй передачами. Его использование широко распространено в гоночных и спортивных автомобилях, но становится все меньше, поскольку шестиступенчатые и секвентальные коробки передач становятся все более распространенными.Наличие первой передачи поперек опорной стойки полезно, поскольку первая передача традиционно используется только для движения автомобиля и, следовательно, позволяет выровнять вторую и третью передачи друг относительно друга, что облегчает переключение между ними. Поскольку большинство гоночных коробок передач не синхронизируются, нет заметной задержки при переключении на более высокую передачу с первой через собачью ногу на вторую.

Эту схему переключения передач можно также найти на некоторых тяжелых транспортных средствах, в которых первая передача представляет собой очень низкое передаточное число для использования в экстремальных условиях старта с места и мало пригодна для нормальной езды.

Это типичная схема переключения передач для шестиступенчатой ​​коробки передач:

Шесть скоростей - это максимум, который обычно наблюдается в однодиапазонных трансмиссиях, однако многие грузовики-полуприцепы и другие большие коммерческие автомобили имеют механические коробки передач с 8, 16 или даже 20 скоростями, что стало возможным благодаря многодиапазонным коробкам передач. В таком случае задний ход размещается за пределами буквы «H» со скошенной траекторией переключения передач, чтобы рычаг переключения передач не заходил слишком далеко в пространство водителя (в автомобилях с левым рулем), когда выбран задний ход.Это наиболее распространенная компоновка шестиступенчатой ​​механической коробки передач. [ необходима ссылка ]

Большинство автомобилей с передним расположением двигателя и задним приводом имеют трансмиссию, которая устанавливается между сиденьем водителя и передним пассажирским сиденьем. Напольные переключатели часто подключаются непосредственно к трансмиссии. В автомобилях с передним приводом и задним расположением двигателя часто требуется механическое соединение для соединения переключателя передач с трансмиссией.

"Четыре на полу"

Исторически сложилось так, что напольные переключатели с четырьмя скоростями иногда упоминались как «четыре на полу» в период, когда переключатели, установленные на рулевой колонке, были более распространены.Последняя, ​​часто являющаяся стандартной коробкой передач с пониженными характеристиками, обычно имела только три скорости движения вперед и называлась «три на дереве».

Переключатель на стойке

Рычаг переключения передач на колонке в Saab 96

В некоторых автомобилях рычаг переключения передач установлен на рулевой колонке. Трехступенчатый рулевой механизм переключения, который стал широко известен как «Трое на дереве», начал появляться в Америке в конце 1930-х годов и стал обычным явлением в 1940-х и 1950-х годах.Если автомобиль был оснащен повышающей передачей, он приводился в действие с помощью элемента управления, отдельного от основной схемы переключения передач с тремя скоростями и реверсом, показанной здесь:

Позже, [ расплывчатый ] Европейские и японские модели стали иметь 4-скоростные переключатели с колонной с таким образом:

Ручное устройство переключения передач на стойке исчезло в Северной Америке к середине 1980-х годов, в последний раз появившись на пикапе Chevrolet 1987 года. За пределами Северной Америки мануфактура на колонке оставалась в производстве.Все такси Toyota Crown и Nissan Cedric в Гонконге имели 4-ступенчатое переключение передач до 1999 года, когда впервые были предложены автоматические коробки передач. С конца 1980-х или начала 1990-х годов [ неопределенный ] 5-ступенчатый рычаг переключения передач предлагался в некоторых фургонах, продаваемых в Азии и Европе, таких как Toyota Hiace и Mitsubishi L400.

Переключатели колонн механически аналогичны напольным переключателям, хотя смещение происходит в вертикальной плоскости, а не в горизонтальной. Поскольку переключатель находится дальше от трансмиссии, а движения на переключателе и в трансмиссии находятся в разных плоскостях, переключатели с колонной требуют более сложного соединения, чем переключатели пола.Преимуществами рулевого переключателя являются возможность переключения между двумя наиболее часто используемыми передачами - второй и третьей - не отпуская рулевое колесо, и отсутствие помех для пассажирского места в транспортных средствах, оборудованных многоместным сиденьем.

Переключатель на консоли

Новые малолитражные автомобили и минивэны, такие как Suzuki MR Wagon, Fiat Multipla, Toyota Matrix, Pontiac Vibe, автомобили с платформой Chrysler RT и Honda Civic Si EP3, могут быть оснащены переключателем коробки передач с механической или автоматической коробкой передач, расположенным на приборной панели транспортного средства. панель.Консольные переключатели аналогичны напольным переключателям передач в том, что большинство из них, используемые в современных автомобилях, работают в горизонтальной плоскости и могут быть установлены на трансмиссию транспортного средства почти так же, как и напольные переключатели. Однако из-за расположения переключателя передач по сравнению с расположением рычага переключения передач и напольного переключателя, а также из-за расположения переключателя по отношению к остальным элементам управления на панели часто требуется, чтобы переключатель передач был установлен в пространство, которое не имеет большого количества элементов управления, неотъемлемых от управления автомобилем, или часто используемых элементов управления, таких как автомобильная стереосистема или автомобильный кондиционер, чтобы помочь предотвратить случайное включение или путаницу водителя, особенно в автомобилях с правым рулем.

Все больше и больше небольших автомобилей и фургонов от таких производителей, как Suzuki, Honda и Volkswagen, оснащены переключателями консоли, которые освобождают место на полу для других функций автомобиля, таких как отсеки для хранения вещей, без необходимости установки переключателя передач на рулевая колонка. Кроме того, базовое расположение рычага переключения передач по сравнению с переключателем на колонке упрощает управление консольными переключателями, чем переключателями на стойке.

Последовательное руководство

Основная статья: Последовательная механическая коробка передач

Некоторые трансмиссии не позволяют водителю произвольно выбирать какую-либо передачу.Вместо этого водитель может выбрать только следующее передаточное число с наименьшей или следующей высшей передачей. Последовательные трансмиссии часто включают в себя безсинхронизирующий механизм включения кулачковой муфты (вместо кулачковой синхронизирующей муфты, характерной для автомобильных трансмиссий Н-образной формы), и в этом случае муфта необходима только при выборе первой или задней передачи из нейтрального положения и при большинстве переключений передач может выполняться без сцепления. Однако последовательное переключение передач и включение без синхронизации по своей сути не связаны, хотя они часто происходят вместе из-за условий, в которых используются эти трансмиссии, например гоночных автомобилей и мотоциклов.

Последовательная трансмиссия обычно управляется рычагом вперед-назад, ножной педалью или набором лопастей, установленных за рулевым колесом. В некоторых случаях они механически связаны с трансмиссией. Во многих современных примерах эти элементы управления прикреплены к датчикам, которые дают команду компьютеру трансмиссии выполнить переключение - многие из этих систем могут быть переключены в автоматический режим, когда компьютер контролирует время переключения, во многом как автоматическая коробка передач.

Мотоциклы обычно используют последовательную трансмиссию, хотя схема переключения передач немного изменена из соображений безопасности.В мотоцикле передачи обычно переключаются с помощью левой педали, схема следующая:

Рычаг переключения передач на мотоцикле Suzuki SV650S 2003 года выпуска.

6 - 5 - 4 - 3 - 2 с. 1

Педаль перемещается на один шаг - вверх и вниз - от центра, прежде чем достигнет своего предела, и ей нужно дать возможность вернуться в центральное положение. Таким образом, переключение нескольких передач в одном направлении осуществляется многократным накачиванием педали вверх или вниз. Хотя для этого типа трансмиссии нейтральная передача указана как находящаяся между первой и второй передачами, создается впечатление, что первая и вторая передачи находятся «дальше» друг от друга, чем любые другие две последовательные передачи.Поскольку это может затруднить поиск нейтрали для неопытных водителей, на большинстве мотоциклов есть индикатор нейтрали на панели приборов, помогающий найти нейтраль. Причина, по которой нейтраль на самом деле не имеет своего собственного места в последовательности, состоит в том, чтобы он быстрее переходил с первого на второе при движении. Нейтраль может быть случайно переключен на, хотя у большинства современных мотоциклов высокого класса есть средства, позволяющие этого избежать. [необходима ссылка ] Причина наличия нейтрального положения между первой и второй передачами, а не внизу, заключается в том, что при остановке гонщик может просто нажимать несколько раз вниз и знать, что они окажутся на первой, а не на нейтральной.Это позволяет водителю быстро вывести велосипед из состояния покоя в аварийной ситуации. Это также может помочь на крутом спуске, на котором требуется высокий крутящий момент. Было бы невыгодно или даже опасно пытаться быть первым, не осознавая этого, а затем пытаться переключиться на более низкую передачу только для того, чтобы перейти на нейтраль.

На мотоциклах, используемых на гоночных треках, схема переключения передач часто обратная, то есть водитель щелкает вниз, чтобы переключить передачу на более высокую. Такая схема использования увеличивает дорожный просвет, помещая ногу гонщика над рычагом переключения передач, когда гонщик, скорее всего, в этом нуждается, а именно при наклоне и выходе из крутого поворота.

Схема переключения передач для большинства мотоциклов с автоматической центробежной муфтой также изменена по двум ключевым причинам - чтобы позволить менее опытным гонщикам переключать передачи без проблем с "нахождением" нейтрали, а также из-за большей силы, необходимой для «приподнимите» рычаг переключения передач (потому что педаль переключения передач на скошенном мотоцикле также управляет сцеплением). Рычаг переключения передач у подбитого мотоцикла имеет два конца. Водитель щелкает вниз передним концом левой носком до самой верхней передачи и щелкает вниз задним концом пяткой до нейтрального положения.Некоторые модели с пониженной нагрузкой, такие как Honda Wave, имеют «вращающуюся» схему переключения передач, что означает, что гонщик может переключаться непосредственно на нейтраль с верхней передачи, но по соображениям безопасности это возможно только на неподвижном мотоцикле. Некоторые модели также имеют индикаторы положения передач для всех положений передач на панели приборов.

Полу ручной

Некоторые новые трансмиссии (например, коробка передач Alfa Romeo Selespeed и BMW Sequential Manual Gearbox (SMG)) представляют собой обычные механические трансмиссии с компьютеризированным механизмом управления.Эти трансмиссии имеют независимо выбираемые передачи, но не имеют педали сцепления. Вместо этого компьютер трансмиссии управляет сервоприводом, который при необходимости отключает сцепление.

Эти трансмиссии отличаются от секвентальных трансмиссий тем, что они по-прежнему допускают непоследовательное переключение: например, система BMW SMG может переключаться с 6 -й передачи непосредственно на 4-ю -ю передачу .

В случае Saab 900 раннего второго поколения была доступна опция «Sensonic», в которой передачи переключались с помощью обычного переключателя, но сцепление управлялось компьютером.

Преимущества

Расход топлива

Механическая трансмиссия соединяет двигатель с трансмиссией с помощью жесткого сцепления вместо преобразователя крутящего момента на автоматической трансмиссии или клинового ремня бесступенчатой ​​трансмиссии [4] , которые по своей природе скользят. В механических трансмиссиях также отсутствует паразитное энергопотребление гидравлического насоса автоматической трансмиссии. Из-за этого механические коробки передач обычно обеспечивают лучшую экономию топлива, чем автоматические или бесступенчатые коробки передач; однако это несоответствие было несколько компенсировано введением блокирующих преобразователей крутящего момента на автоматических трансмиссиях. [5] Повышенная экономия топлива у правильно эксплуатируемого транспортного средства с механической коробкой передач по сравнению с эквивалентным транспортным средством с автоматической трансмиссией может составлять от 5% до примерно 15% в зависимости от условий вождения и стиля вождения. [6] Отсутствие контроля над переключением на более низкую передачу под нагрузкой в ​​автоматической коробке передач в сочетании с более высокой эффективностью типичного двигателя транспортного средства при более высокой нагрузке может обеспечить дополнительную экономию топлива от механической коробки передач, позволяя оператору поддерживать работу двигателя в условиях пониженной нагрузки. более эффективное сочетание нагрузки / оборотов.Кроме того, механические трансмиссии не требуют активного охлаждения, и, поскольку они механически намного проще автоматических трансмиссий, они обычно весят меньше, чем сопоставимые автоматические трансмиссии, что может повысить экономичность при остановках и движении. [5]

Долговечность и стоимость

Поскольку механические трансмиссии проще с механической точки зрения и имеют меньше движущихся частей, чем автоматические трансмиссии, они требуют меньше обслуживания и легче ремонтируются. При правильной эксплуатации опытным водителем механические коробки передач обычно служат дольше, чем автоматические.Кроме того, по тем же причинам обслуживание механической коробки передач дешевле, первоначальные вложения в автомобиль с механической коробкой передач будут меньше, чем в такой же автомобиль с автоматической коробкой передач.

Производительность и контроль

Механические коробки передач обычно предлагают более широкий выбор передаточных чисел. Многие автомобили предлагают 5-ступенчатую или 6-ступенчатую механическую коробку передач, тогда как автоматический вариант обычно является 4-ступенчатой. Как правило, это связано с тем, что в механической коробке передач больше места, чем в автоматической, поскольку последняя требует дополнительных компонентов для самопереключения, таких как преобразователи крутящего момента и насосы.Однако автоматические трансмиссии теперь добавляют больше скоростей по мере развития технологий. ZF в настоящее время производит 8-ступенчатую автоматическую коробку передач, которая используется на Rolls Royce Ghost и Bentley Mulsanne, а автоматическая коробка передач в Nissan 370Z имеет 7 скоростей. Более широкий выбор передач позволяет более эффективно использовать диапазон мощности двигателя, обеспечивая либо лучшую экономию топлива, оставаясь в наиболее экономичной части диапазона мощности, либо более высокую выходную мощность, оставаясь ближе к пиковой мощности двигателя.

В настоящее время только полностью механические коробки передач позволяют водителю полностью использовать мощность двигателя при низких и средних оборотах двигателя. Это связано с тем, что даже в автоматических трансмиссиях, которые обеспечивают некоторый ручной режим (например, tiptronic), используется переключатель понижения передачи, который принудительно понижает передачу при полном открытии дроссельной заслонки и заставляет коробку передач игнорировать команду пользователя на повышение передачи при полном открытии дроссельной заслонки. Это особенно заметно на дорогах с подъемом, где автомобили с автоматической коробкой передач должны снижать скорость, чтобы избежать переключения на более низкую передачу, тогда как автомобили с механической коробкой передач и идентичной или меньшей мощностью двигателя все еще могут поддерживать свою скорость.Механическая коробка передач также может быть переведена на более низкую передачу раньше времени, чтобы сделать быстрое ускорение, например, при обгоне на шоссе, более мгновенным.

Поскольку водитель имеет более непосредственный контроль над автомобилем с помощью ручного управления, чем с помощью автоматического, опытный, знающий водитель, который знает правильную процедуру выполнения маневра, и хочет, чтобы автомобиль точно и мгновенно реализовал его или ее намерения, может выполнять сложные или невозможные действия с автоматическими коробками передач.Например, при трогании вперед водитель может контролировать, какой крутящий момент поступает на шины, что полезно на скользких поверхностях, таких как лед, снег или грязь. Это можно сделать с ловкостью сцепления или включив вторую передачу вместо первой. Однако некоторые автоматические трансмиссии, особенно с переключателями передач tiptronic, могут быть переведены на вторую передачу для трогания с места на скользкой поверхности. Двигатель, соединенный с механической коробкой передач, часто можно запустить методом толкательного пуска. Это особенно полезно, если стартер вышел из строя или вышел из строя, или батарея разрядилась ниже рабочего напряжения.Аналогичным образом, автомобиль с механической коробкой передач и без выключателя блокировки сцепления / стартера можно при необходимости переместить, проворачивая стартер на включенной передаче. Это полезно, когда транспортное средство не заводится, но его необходимо немедленно переместить, например, с дороги в случае поломки, если транспортное средство остановилось на железнодорожном переезде, или в экстремальных случаях бездорожья, например, когда двигатель застрял в глубокой воде. Поскольку гидротрансформатор в автоматической коробке передач вязкий по своей природе, низкие скорости, получаемые при запуске с толчком, обычно не могут обеспечить достаточный крутящий момент на коленчатом валу для запуска двигателя.И наоборот, то же самое не позволяет крутящему моменту стартера достичь колес в достаточном количестве для движения автомобиля в большинстве случаев.

Торможение двигателем

В отличие от большинства механических коробок передач, большинство автоматических коробок передач имеют муфту свободного хода. Это означает, что двигатель не замедляет автомобиль, когда водитель нажимает на педаль газа, что также называется торможением двигателем или компрессионным торможением. Это приводит к более частому использованию тормозов в автомобилях с автоматической коробкой передач, что потенциально может привести к их перегреву в холмистой или гористой местности, что приведет к снижению тормозной способности и вероятности полного отказа.Однако автоматические коробки передач в обычных Nissans и Hondas полностью отключают работу свободного колеса, если водитель выбрал положение передачи, отличное от «D» - либо «1», «2», либо «D с выключенной повышающей передачей». Это работает за счет блокировки обгонной муфты свободного колеса с помощью многодисковой муфты, называемой «муфтой свободного хода». Точно так же у многих грузовиков есть «режим буксировки», который позволяет тормозить двигателем.

Недостатки

Сложность и кривая обучения

Ручная коробка передач требует значительного обучения, а плавность и правильность переключения передач полностью зависят от опыта и навыков водителя.Поскольку водитель должен научиться правильно включать сцепление, особенно при трогании с места на крутой дороге или при парковке на уклоне, неопытный водитель может легко заглохнуть двигатель или заставить автомобиль резко дергаться и подпрыгивать, что не является допустимым. только неудобно, но потенциально может быть опасно в области, где мало места для ошибки. Кроме того, если неопытный водитель по ошибке выберет неправильную передачу, он может повредить двигатель и / или трансмиссию. Выбор слишком высокой передачи может «затянуть» двигатель, уменьшая срок службы со временем, в то время как выбор слишком низкой передачи для скорости автомобиля может привести к завышению оборотов двигателя, что очень быстро приведет к серьезным повреждениям.

Попытка выбрать задний ход во время движения вперед приводит к сильному износу шестерни (за исключением трансмиссий с синхронизатором на передаче заднего хода). Однако большинство механических трансмиссий имеют заслонку, которая блокирует задний ход непосредственно с 5-й передачи, чтобы предотвратить это. Чтобы включить задний ход с 5-го места, рычаг переключения передач должен быть перемещен в среднее положение между 2-м и 3-м, а затем снова и обратно. Точно так же многие новые шестиступенчатые механические трансмиссии имеют хомут под ручкой переключения передач, который необходимо поднять, чтобы включить задний ход, чтобы предотвратить это.

Скорость переключения

Некоторые автоматические трансмиссии могут переключать передаточные числа быстрее, чем может быть выполнено ручное переключение передач, из-за времени, необходимого среднему водителю, чтобы нажать педаль сцепления на пол и переместить рычаг переключения передач из одного положения в другое. Это особенно верно в отношении трансмиссий с двойным сцеплением, которые представляют собой специализированные механические трансмиссии с компьютерным управлением. Несмотря на то, что некоторые автоматические трансмиссии и полуавтоматические трансмиссии могут переключаться быстрее, многие пуристы по-прежнему предпочитают обычную механическую коробку передач.

Простота использования

Поскольку механическая трансмиссия требует использования дополнительной педали и постоянного поддержания правильной передачи автомобиля, им требуется немного больше внимания, особенно в условиях интенсивного движения. С другой стороны, автоматические трансмиссии просто требуют от водителя увеличения или уменьшения скорости по мере необходимости, при этом автомобиль выполняет работу по выбору правильной передачи. Механические трансмиссии также создают большую нагрузку на водителя в условиях интенсивного движения, когда водителю приходится довольно часто нажимать на педаль сцепления.Поскольку на педаль сцепления может потребоваться значительное усилие, особенно на больших грузовиках, а большой ход педали по сравнению с тормозом или акселератором требует перемещения всей ноги, а не только ступни возле щиколотки, механическая коробка передач может вызвать усталость и слабым или травмированным людям труднее управлять автомобилем. Кроме того, поскольку автоматические трансмиссии могут приводиться в движение только одной ногой, люди, у которых одна нога отсутствует или повреждена, все еще могут управлять автомобилем, в отличие от механической трансмиссии, которая требует использования двух ног одновременно.Аналогичным образом, механические трансмиссии требуют, чтобы водитель периодически убирал одну руку с рулевого колеса во время движения автомобиля, что может быть трудно или невозможно безопасно сделать для людей с отсутствующей или поврежденной рукой, и требует повышенной координации, даже для тех, у кого полное использование обеих рук.

Приложения и популярность

Многие типы автомобилей оснащены механическими коробками передач. Небольшие экономичные автомобили преимущественно оснащены механической коробкой передач, потому что они дешевы и эффективны, хотя многие из них могут дополнительно оснащаться автоматикой.Автомобили эконом-класса также часто оснащены очень маленькими двигателями, а механические коробки передач более эффективно используют производимую мощность.

Спортивные автомобили также часто оснащаются механическими коробками передач, поскольку они обеспечивают более непосредственное участие водителя и лучшую производительность. Внедорожники и грузовики часто оснащены механической коробкой передач, потому что они позволяют прямой выбор передачи и часто более надежны, чем их автоматические аналоги.

И наоборот, механические коробки передач больше не пользуются популярностью во многих классах автомобилей, продаваемых в Северной Америке, Австралии и некоторых частях Азии, хотя они по-прежнему доминируют в Европе, Азии и развивающихся странах.Почти все автомобили доступны с опцией автоматической коробки передач, а семейные автомобили и большие грузовики, продаваемые в США, в основном оснащены автоматикой, однако в некоторых случаях, если покупатель желает, он / она может установить автомобиль с механической коробкой передач на заводе. . В Европе большинство автомобилей продается с механической коробкой передач. Большинство автомобилей класса люкс доступны только с автоматической коробкой передач. В большинстве случаев, когда для данного автомобиля доступны обе трансмиссии, автоматика является платной, но в некоторых случаях верно и обратное.Некоторые автомобили, такие как автомобили напрокат и такси, почти повсеместно оснащены автоматическими коробками передач в таких странах, как США, но в Европе все наоборот. [7] По состоянию на 2008 год 75,2% автомобилей, произведенных в Западной Европе, были оснащены механической коробкой передач, против 16,1% - автоматической и 8,7% - другой. [8]

В некоторых местах (например, Новая Зеландия (для второй фазы Ограниченной лицензии, но не для окончательной полной лицензии), Бельгия, Китай, Эстония, Доминиканская Республика, Финляндия, Франция, Германия, Ирландия, Израиль , Нидерланды, Норвегия, Польша, Сингапур, Словения, Южная Африка, Южная Корея, Испания, Шри-Ланка, Швеция, Турция, U.A.E и Великобритания), когда водитель сдает лицензионный дорожный тест с использованием автоматической коробки передач, полученная лицензия ограничивается использованием автоматических коробок передач. Такое отношение к навыкам механической трансмиссии, кажется, поддерживает повсеместное использование механической трансмиссии. Поскольку многие начинающие водители опасаются, что их ограниченные права станут препятствием для большинства автомобилей с механической коробкой передач, они прилагают усилия, чтобы научиться пользоваться механическими коробками передач и получить полные лицензии. Некоторые другие страны (например, Индия, Пакистан, Малайзия, Сербия, Бразилия, Россия, Украина и Дания) идут еще дальше, в соответствии с чем лицензия выдается только после прохождения теста на механической коробке передач.В Дании и Бразилии вам разрешено проходить тест на автомате, если вы являетесь инвалидом, с такой лицензией вы не сможете управлять механической коробкой передач.

Трансмиссии грузовых автомобилей

В этой статье несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения .
{{{message}}} Отмечено с февраля 2009 г. {{{message}}} Отмечено с февраля 2009 г.

Некоторые грузовики имеют трансмиссии, которые выглядят и ведут себя как трансмиссии обычных легковых автомобилей - эти трансмиссии используются на более легких грузовиках, обычно имеют до 6 передач и обычно имеют синхронизаторы.

Для грузовиков, которым требуется больше передач, стандартная схема «H» может быть очень сложной, поэтому для выбора дополнительных передач используются дополнительные элементы управления. Шаблон «H» сохраняется, затем дополнительный элемент управления выбирает среди альтернатив.В старых грузовиках управление часто представляет собой отдельный рычаг, установленный на полу, или, в последнее время, пневматический переключатель, установленный на рычаге «H»; в более новых грузовиках управление часто представляет собой электрический переключатель, установленный на рычаге «H». Коробки передач с множественным управлением имеют гораздо более высокую номинальную мощность, но синхронизаторы используются редко.

Существует несколько распространенных вариантов схемы переключения. Обычные типы:

  • Коробки передач с диапазоном передач используют шаблон «H» через узкий диапазон передач, затем регулятор «диапазона» смещает шаблон «H» между высокими и низкими диапазонами.Например, 8-ступенчатая коробка передач имеет схему переключения передач H с четырьмя передачами. При выборе нижнего диапазона доступны передачи с первой по четвертую. Чтобы получить доступ к пятой и восьмой передачам, селектор диапазонов перемещается в верхний диапазон, а рычаг переключения передач снова переключается через положения с первой по четвертую. В высоком диапазоне первая передача становится пятой, вторая - шестой и так далее.
  • Коробки передач с делителем используют схему «H» с широким диапазоном передач, а другой селектор разделяет каждое положение последовательной передачи на две части: первая передача находится в первом положении / низком делении, вторая передача находится в первом положении / высоком делении, третья передача находится во втором положении / низком делении, четвертая передача - во втором положении / высоком делении и так далее.
  • Коробка передач с делителем диапазона сочетает в себе разделение диапазона и разделение передач. Это позволяет еще больше передаточных чисел. Предусмотрены как селектор диапазона, так и селектор разделителя.

Несмотря на наличие множества положений передач, переключение передач обычно происходит по стандартной схеме. Например, серия переключений на повышенную передачу может использовать «прямое перемещение на разветвитель; перемещение на повышающую передачу на сплиттере; перемещение рычага переключения передач в положение №2 и перемещение разветвителя в положение понижающей передачи; перемещение разветвителя в прямое положение; перемещение разветвителя в положение повышенной передачи; перемещение рычага переключения передач в положение №3 и перемещение. разветвитель на понижающую передачу »; и так далее.В более старых грузовиках, использующих напольные рычаги, более серьезная проблема заключается в том, что обычное переключение передач требует от водителей перемещать руки между рычагами переключения передач за одну смену, а без синхронизатора переключения должны быть тщательно рассчитаны по времени, иначе трансмиссия не включится. По этой причине некоторые передачи с разделителем имеют дополнительный диапазон «ниже ниже», поэтому, когда разделитель уже находится в состоянии «ниже», его можно снова быстро переключить на пониженную передачу без задержки двойного переключения.

Сегодняшние трансмиссии грузовиков чаще всего являются «делителями диапазона».Наиболее распространенная скорость 13 имеет стандартный шаблон H, а узор из левого верхнего угла выглядит следующим образом: R, вниз к L, вверх и вверх до 1, вниз до 2, вверх и снова до 3, вниз до 4. Значок " «Бабочка» рычаг диапазона в центре передней части ручки поднимается в верхний диапазон в 4-м положении, а затем возвращается в положение 1. Позиции ручки с 1 по 4 повторяются. Кроме того, каждый из них может быть разделен с помощью рычага понижающей передачи, приводимого в действие большим пальцем, на левой стороне ручки, находясь в высоком диапазоне. Рычаг «большой палец» недоступен в низком диапазоне, за исключением 18 скоростей; От 1 до 4 в нижнем диапазоне можно разделить с помощью большого пальца, а L можно разделить с помощью рычага «бабочка».L нельзя разделить с помощью большого пальца ни на 13, ни на 18 скоростях. 9-ступенчатая трансмиссия - это в основном 13-ступенчатая коробка передач без большого пальца рычага понижающей передачи.

Коробки передач грузовых автомобилей используют множество физических схем. Например, выходной сигнал трансмиссии с N-скоростью может приводить в действие вторичную трансмиссию с M-скоростью, давая всего N * M комбинаций передач; например, основная коробка с 4 скоростями и сплиттер с 3 скоростями дают 12 передаточных чисел. Коробки передач могут быть в отдельных случаях с валом между ними; в отдельных случаях скреплены болтами; или все в одном случае, используя одно и то же смазочное масло.Вторую коробку передач часто называют «Домовой» или «Коробка для брауни» в честь популярного бренда. С третьей трансмиссией передачи снова умножаются, увеличивая диапазон или уменьшая расстояние между ними. Таким образом, некоторые грузовики имеют десятки положений передач, хотя большинство из них дублируются. Иногда вторичная трансмиссия объединяется с дифференциалом задней оси, что называется «двухскоростной задней частью». Двухступенчатые дифференциалы всегда делители. В более новых трансмиссиях может быть два промежуточных вала, поэтому каждая шестерня главного вала может приводиться в движение от одного или другого промежуточного вала; это позволяет использовать короткие и прочные промежуточные валы, в то же время позволяя использовать множество комбинаций шестерен внутри одной коробки передач.

Трансмиссии для тяжелых условий эксплуатации почти всегда не синхронизируются. Одним из аргументов является то, что синхронизация увеличивает вес, который может быть полезной нагрузкой, это еще одна причина отказа, и водители тратят тысячи часов на вождение, поэтому могут найти время, чтобы научиться эффективно водить с несинхронизированной коробкой передач. Тяжелые грузовики, часто используемые в городском потоке, такие как бетономешалки, необходимо очень часто переключать и в условиях движения с остановками. Поскольку синхронизаторы есть у немногих трансмиссий для тяжелых условий эксплуатации, вместо них обычно используются автоматические трансмиссии, несмотря на их увеличенный вес, стоимость и потерю эффективности.

Тяжелые грузовики обычно оснащены дизельными двигателями. Дизельные двигатели для грузовиков 1970-х годов и ранее, как правило, имеют узкий диапазон мощности, поэтому требуется много близко расположенных шестерен. Начиная с Maxidyne 1968 года, в дизельных двигателях грузовиков все чаще используются турбокомпрессоры и электронное управление, которые расширяют диапазон мощности, позволяя все меньше и меньше передаточных чисел. Коробка передач с меньшим передаточным числом легче и может быть более эффективной из-за меньшего количества передач в серии. Меньшее количество переключений также делает грузовик более управляемым.По состоянию на 2005 год операторы автопарков часто используют 9,10,13 или 18-ступенчатые коробки передач, но автоматические ручные и полуавтоматические трансмиссии становятся все более распространенными на тяжелых транспортных средствах, поскольку они могут повысить эффективность и управляемость, снизить барьер для входа на рынок новых автомобилей. водителей, и может повысить безопасность, позволяя водителю сосредоточиться на дорожных условиях.

Техническое обслуживание

Поскольку сцепления используют изменения трения для модуляции передачи крутящего момента между двигателем и трансмиссией, они подвержены износу при повседневной эксплуатации.Очень хорошее сцепление, когда его использует опытный водитель, может прослужить сотни тысяч километров (или миль). Слабые сцепления, резкое переключение на пониженную передачу, неопытные водители и агрессивное вождение могут привести к более частому ремонту или замене.

В некоторых автомобилях механические коробки передач смазываются трансмиссионным маслом или моторным маслом, которое в некоторых автомобилях необходимо периодически менять, хотя и не так часто, как масло для автоматической коробки передач в автомобиле, оборудованном таким образом. (Некоторые производители указывают, что замена трансмиссионного масла не требуется, кроме как после работы с трансмиссией или для устранения утечки.)

Трансмиссионное масло имеет характерный аромат из-за добавления серосодержащих противоизносных соединений. Эти составы используются для снижения высокого трения скольжения за счет косозубого зубчатого среза зубьев (этот срез устраняет характерный свист прямозубых цилиндрических зубчатых колес). На мотоциклах с «мокрым» сцеплением (сцепление залито моторным маслом) обычно нет ничего, что отделяет нижнюю часть двигателя от трансмиссии, поэтому одно и то же масло смазывает и двигатель, и трансмиссию.В оригинальном Mini коробка передач размещалась в масляном поддоне под двигателем, поэтому для обоих использовалось одно и то же масло.

См. Также

Список литературы

Внешние ссылки

Переключение передач | Национальный музей американской истории

Большинство людей с параличом или отсутствием конечностей считали, что управлять транспортными средствами с механической трансмиссией трудно, если вообще возможно. Если ноги отсутствовали или были парализованы, вождение приходилось осуществлять с ручным управлением. Ранние версии ручного управления состояли различных рычагов с механическими связями с педалями газа, тормоза и сцепления.Ручное управление 1930-х и 1940-х годов было неудобны для пользователя и были опасны в эксплуатации. Вождение автомобиля с механической коробкой передач полностью вручную означало жонглирование рычагами сцепления, тормоза и дроссельной заслонки одной рукой, а рулевое управление другой.

Некоторые инновационные конструкции сочетают тормоза и сцепление на одном рычаге, что позволяет использовать только сцепление или тормоз и сцепление. одновременно. У водителей не было возможности самостоятельно управлять тормозами и сцеплением, поэтому не было возможности ослабить контроль. тормозит медленно при трогании с холма.Большинство людей с ограниченными возможностями не могли получить доступ к автомобилям, за исключением тех, кто обладая значительными финансовыми ресурсами, для решения этой проблемы были разработаны инновационные, но дорогостоящие решения.

Автомобили FDR

Рузвельт ведет машину в сопровождении собаки Фалы

Заболел полиомиелитом в возрасте 39 лет Франклин Делано Рузвельт искал оборудование для адаптивной мобильности, чтобы управлять автомобилем без использования его ноги.В отличие от многих представителей его социального слоя, которые предпочитали, чтобы их возили с водителем, Рузвельт любил ездить на высоких скоростях на открытом воздухе. легковые автомобили. У него было несколько автомобилей, модифицированных для ручного управления. Его Plymouth PA и DeSoto 1933 года были оснащены инновационные решения для переключения передач, несмотря на их механические коробки передач.

В 1933 году ДеСото доставил в Белый дом президенту Рузвельту седан с откидным верхом. Автомобиль был укомплектован специальное ручное управление, которое позволяло Рузвельту управлять автомобилем, не используя ноги.DeSoto не менял другие установленные на заводе управляет кроме снятия педали газа. Сцепление и тормоз остались нетронутыми для удобства водителей, привыкших к обычные элементы управления.

В инновационном центробежном механизме сцепления использовались летающие грузы, аналогичные тем, что на регуляторе, для включения или выключения сцепление как обороты двигателя менялось. Установлена ​​кнопка стартера на приборной панели, взамен штатной DeSoto автоматический ножной дроссельный стартер.Когда кнопка была нажата, двигатель запустился и получил необходимое количество газа для двигатель должен работать чуть ниже порога включения центробежной муфты. Спусковой крючок, установленный чуть ниже шестерни ручка переключения была поднята, чтобы ускорить двигатель и включить сцепление. Когда машина набирает достаточную скорость, спусковой крючок будет понижен, чтобы замедлить двигатель, выключить сцепление и переключиться на более высокую передачу.

Педаль газа заменена рычагом, позволяющим правой рукой управлять газом и торможением.Когда рычаг был поднят от центрального положения дроссельная заслонка была увеличена. При опускании рычага ниже его центрального положения применяется вакуум на все четыре колеса. система вспомогательного торможения. Удлинительный рычаг модифицировал аварийный тормоз, который работал с той же тормозной системой, что и газовый. и тормозной рычаг. Стояночный тормоз под кожухом на правой стороне приборной панели приводил в действие тормозную ленту на приводной вал непосредственно за трансмиссией. Такая индивидуальная компоновка позволяла управлять левой рукой, а правой. рука могла выполнять другие необходимые задачи.

Две версии систем ручного управления, установленных на автомобилях Рузвельта

Рузвельт держал фаэтон из Плимута в своем Маленьком Белом доме в Уорм-Спрингс, штат Джорджия. Записи о том, как он приобрел Авто было потеряно, поэтому неясно, когда он его купил и был ли он куплен новым или подержанным. Компания Stone Controls Саммита, штат Нью-Джерси, оборудовал Plymouth инновационной системой ручного управления, разработанной г-ном.М. Макинтайр.

Система Stone Controls включала тормоза с полной мощностью, дроссельную заслонку и сцепление на одном колесе управления, установленном на рулевая колонка чуть ниже руля. Он свободно вращался вокруг колонны, поэтому ее можно было схватить вместе с руль. Клапаны, управляемые вакуумными цилиндрами с колесом, управляют тормозами, дроссельной заслонкой и сцеплением. Когда автомобиль находился в нейтральном положении примерно на два дюйма ниже рулевого колеса, автомобиль работал на холостом ходу, сцепление было выключено, дроссельная заслонка закрылась, и тормоза были выключены.При перемещении колеса вниз по рулевой колонке включается сцепление и открывается дроссельная заслонка с повышенным ускорением при дальнейшем нажатии. Любое движение вверх из нейтрального положения приводило к тормоза. При помощи вакуумных цилиндров водителю было использовано одно легкое движение для замедления или остановки, потому что движение вверх выключил сцепление, закрыл дроссельную заслонку, а затем нажал на тормоза.

Две страницы из каталога Stone Control.На одной странице изображена двухколесная система, изготовленная Stone Controls Inc. из Саммита, штат Нью-Джерси, а на второй странице объясняется, как она работает.

В межвоенные годы и после Второй мировой войны социальные сети возникли в сообществе инвалидов и распространились информация об адаптивных технологиях из уст в уста и из таких публикаций, как The Polio Chronicle, Toomey J Gazette, и Новости параплегии. Белый дом президента Рузвельта также участвовал в этом процессе.Президентская библиотека ФДР и В музее хранятся коллекции писем и документов, демонстрирующих, что Рузвельт и его секретарь отвечали на запросы. о президентских средствах управления движением и распространял информацию о таких устройствах, как Stone Control. В эпоху, когда области профессиональной реабилитации и адаптивных технологий только зарождались, этот тип обмена информацией был имеет решающее значение для расширения возможностей американцев с ограниченными возможностями с помощью адаптивных технологий и автомобилей.

Эдвард Хоуленд Робинсон Грин

1868-1936

Полковник Эдвард Х. Р. Грин в своем электромобиле в своем имении Раунд-Хилл.

В первые десятилетия двадцатого века электромобили предлагали альтернативу бензиновым механическим коробкам передач. автомобили для тех, кто может позволить себе высокую цену и терпеть ограниченный ассортимент. Эдвард Хауленд Робинсон Грин, известный как Полковник Нед Грин после того, как губернатор Техаса сделал его почетным полковником, был сыном Хетти Грин, которая была широко известна как безжалостный магнат с Уолл-стрит и одна из самых богатых женщин Америки.Мальчишкой Нед повредил ногу, катаясь на санях. несчастный случай. Известная скупость его матери не знала границ, и ее отказ оказать Неду надлежащую медицинскую помощь во время обращение за бесплатным лечением привело к ампутации ноги.

Повзрослев, Грин очень интересовался электрификацией; он стал акционером General Electric и профинансировал множество экспериментов, в том числе газо-электрические гибридные автомобили. Он ездил на сделанной на заказ электрической багги по своему поместью. но всегда был настроен водить бензиновые автомобили.Грин использовал свое положение крупного акционера General Electric для работы о переводе автомобиля с механической коробкой передач на электропривод с сохранением двигателя внутреннего сгорания.

Используя более 1000000 долларов собственных денег, полковник первым переоборудованием стал Stearns-Knight M 6-80 1929 года выпуска. кабриолет. Сразу после доставки автомобиля он заказал второй прототип с шасси Stearns-Knight и кареты с высоким верхом, напоминавшие старые электрические кареты Rauch and Lang.После этих первых двух прототипов Полковник построил третью машину с расчетом на будущее. Обычный седан Stearns-Knight M6-80 1929 года выпуска с мотором номер M3133 был преобразован в бензиново-электрический гибрид с использованием динамо-машины GE, прикрепленной болтами к колоколу Шестицилиндровый золотниковый двигатель Stearns-Knight вместо сцепления и трансмиссии.

Полковник Нед Грин, его жена Мэйбл и их собака позируют со своим электромобилем.

Электродвигатель GE был установлен на передней части задней оси, заменив приводной вал. Двигательная установка работала просто использование двигателя внутреннего сгорания для приведения в действие динамо-машины, в которой использовалась система управления GE, обеспечивающая электрическую мощность к мотору. Помимо педалей газа и тормоза, единственными другими элементами управления автомобилем была двухтактная ручка. который выбрал нейтральную, обратную и две передние скорости. Поскольку электромобили не нуждаются в трансмиссии, Грин мог легко управлять автомобилем, управляя педалями газа и тормоза одной ногой.Система управления GE обрабатывала мощность динамо-машины. таким образом, чтобы обеспечить бесконечный диапазон скоростей без сцепления или переключения передач. Первоначально ускорение автомобиля был вялым из-за добавленного 130-фунтового веса динамо-машины. Конечная передача была уменьшена, чтобы увеличить ускорение, и это ограничило максимальную скорость до 50 миль в час. Обвал фондового рынка и последовавшая за ним Великая депрессия положили конец планам на будущее производство этих бензиновых электрических гибридов. Производство Stearns-Knight прекратилось в 1929 году, прекратив поставки шасси.После Получив свои три машины, полковник больше не был заинтересован в финансировании Рауха и Ланга. Компания вскоре вышла из бизнес, положив конец этому раннему эксперименту с бензиновыми гибридами.

Высокая стоимость электромобилей и уникальных автомобилей, таких как автомобили президента Рузвельта и гибриды Грина, означала, что они никогда не были жизнеспособным вариантом для большинства инвалидов, которые не могли управлять механической коробкой передач. Эти водители должны будут дождитесь более экономичного варианта.Автоматическая коробка передач, не предназначенная для использования в качестве вспомогательного устройства для инвалидов. драйверы, предоставили решение.

Автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач была самым значительным автомобильным изобретением двадцатого века для увеличения доступность и простота использования для всех. Это было чрезвычайно важно для водителей-инвалидов, поскольку дало возможность многим, кто физически не мог управлять МКПП.Освобожденные от ручного сцепления и переключения передач, лица с отсутствие конечностей, паралич и ограничение подвижности могут привести к вождению. Это изобретение помогло расширить возможности многих людей с ограниченными возможностями. с возможностью ездить на работу, выполнять повседневные дела и наслаждаться неспешными поездками для отдыха.

Подразделение Oldsmobile General Motors впервые разработало автоматические трансмиссии. Эрл Томпсон первым создал автоматический Безопасная трансмиссия, которая была частично автоматической и использовала инновационную гидравлическую систему для переключения передач.Томас Затем эта технология была разработана для трансмиссии Hydramatic с гидравлической муфтой с гидравлическим приводом. Первоначально Технология была разработана для военной техники, но вскоре была предложена в серийных автомобилях для потребителей. Первое Автомобили Oldsmobile, оснащенные трансмиссией Hydramatic, сошли с конвейера 1940 модельного года. Это не было первая трансмиссия с автоматическим переключением передач, но это было большим достижением технологии, поскольку она была надежной и доступный.

.