Ръчна скоростна кутия: устройство и принцип на действие

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:28

В момента почти всеки съвременен автомобил е оборудван с автоматична скоростна кутия, която става все по-сложна всеки път. И въпреки факта, че тези агрегати значително превъзхождат ръчните трансмисии, последните имат своите почитатели. Някои шофьори все още предпочитат превозни средства с механична (ръчна) скоростна кутия.

С автоматична скоростна кутия всичко е много по-сложно и ако някой иска да разбере принципа на работа на това устройство, струва си да започнете с механична. Тази статия е посветена на нея.

Най-необходимият елемент на всяка кола

Чувайки за първи път неразбираемия термин "предаване", много студенти веднага се чудят какъв вид единица е и за какво служи. Всеки знае, че колата се нуждае от двигател, за да се движи. Почти всеки автомобилист е запознат с неговия принцип на работа днес:преобразуване на възвратно-постъпателните движения на буталата във въртене на коляновия вал, наричано иначе въртящ момент.

Въпреки това, самото въртене трябва по някакъв начин да се прехвърли върху колелата. За това е трансмисията. Тези, които са запознати с особеностите на шофирането на автомобили с ръчна скоростна кутия, знаят това много добре.

Под самия термин се крият специални механизми, благодарение на които автомобилът се движи с различни скорости, при необходимост се връща назад (при включена подходяща предавка).

Проектирането на тези агрегати се извършва от водещи специалисти в автомобилните заводи. Освен това към трансмисията са наложени важни изисквания:

• Възелът трябва да може да предава максимална мощност на двигателя.
• Бъдете надеждни.
• Шофирането трябва да е лесно.
• Теглото на всички елементи трябва да е възможно най-малко.
• Шумът по време на работа е силно нежелан.

Ако трансмисията е високоефективна и надеждна, водачът не трябва да се тревожи за нищо: горивото ще се използва максимално, а самият механизъм ще служи вярно дълго време.

Но ако управлението на ръчна скоростна кутия в Nissan (например) е трудно, това причинява сериозен дискомфорт на водача и значително намалява вниманието му на пътя. Всичко това заплашва риска от инцидент.

А що се отнася до теглото, твърде тежката единица ще бъде значително по-скъпа за купувачите. ATзатова производителите се опитват да облекчат максимално теглото на механизмите.

Какво се разбира под аматьорския термин "механика"?

Механична или ръчна, както обичат да казват някои шофьори, скоростната кутия (ръчната скоростна кутия) играе проста, но в същото време важна роля. Той не само предава въртящ момент от двигателя към колелата, но също така допринася за промяна в предавателното отношение. Освен това всичко зависи от самия водач - той решава кога точно е необходимо да се превключи за правилното представяне на цялата кола. Това е целият смисъл на управлението на ръчната трансмисия.

Въпреки голямата популярност на автоматичната скоростна кутия, ръчната скоростна кутия няма да се откаже и ето защо:

• Дизайнът е възможно най-прост.
• Детайлите и възлите са надеждни по отношение на механични удари и претоварвания.
• Разходите за ремонт и поддръжка на уреда (дори капитал) не са толкова високи, колкото на неговия автоматичен конкурент.

И докато тези качества ще бъдат оценени от автомобилистите, някои автомобили ще продължат да бъдат оборудвани с "механика". В крайна сметка не е случайно, че някои съвременни автоматични трансмисии имат функция за ръчно превключване на предавките. Ярък пример за това е tiptronic.

Разновидности на ръчната скоростна кутия

Механичните кутии се класифицират според броя на тези стъпки:

• 4;
• 5;
• 6.

Петстепенната скоростна кутия е най-разпространената, поради което повечето автомобили са оборудвани с нея. Той също така взема предвидброй валове:

• 3;
• 2.

Триваловите ръчни трансмисии се използват предимно в превозните средства със задно предаване, докато двуваловите трансмисии се срещат само в превозните средства с предно предаване. Всъщност това е мястото, където цялата класификация свършва.

Предавка

Ръчната трансмисия се отнася до стъпаловидни механизми, тоест, размерът на въртящия момент се променя на стъпки. Една стъпка обикновено се нарича двойка взаимодействащи зъбни колела. Всяка от тези двойки предава въртене на колелата с определена ъглова скорост. С други думи, всеки етап има индивидуално предавателно отношение.

Под предавателно отношение трябва да се разбира съотношението на броя на зъбите на задвижваната предавка към броя на зъбите на задвижващата предавка. С други думи, броят на зъбите за задвижваната предавка е 60, а за задвижващата предавка е 30, тоест предавателното отношение на тази двойка е 60: 30=2. За всяка предавка този параметър е основният.

Най-ниското предавателно отношение е най-голямото, докато най-високото предавателно отношение е най-малкото. Всъщност поради това ръчната скоростна кутия може както да увеличи, така и да намали въртящия момент.

Предавателното отношение влияе върху характеристиките на автомобила като динамика на ускорението и максимална скорост. Тоест, колкото е по-голям, толкова по-бързо се върти коляновият вал до максимална скорост, а самата трансмисия е по-„силна“. Въпреки това скоростта, която се развива върху него, намалява. Следователно, с голяма предавкасъотношение, трябва да превключвате предавките по-често.

Устройство за ръчна трансмисия

Двигателят на всеки автомобил работи непрекъснато, което е нежелателно за пълноценната и ефективна работа на скоростната кутия. Превключването на предавките с постоянно въртящ се главният вал неизбежно ще доведе до повреда на трансмисията поради счупване на зъбите и други негативни последици. Поради тази причина е необходим още един възел - съединителят, с помощта на който силовият агрегат и трансмисията се разделят за известно време в точното време.

За да разберем как работи ръчната скоростна кутия, за начинаещи шофьори, ще анализираме всеки от нейните видове по-подробно.

Тривалова скоростна кутия

Дизайнът на кутия с три вала включва три основни елемента - валове:

• Водещ (основен) - свързан към механизма на съединителя, за който има специални прорези за задвижвания диск. Предаването на въртящия момент се осъществява чрез подобна предавка, която е в твърдо зацепление с нея.
• Междинен - разположен успоредно на първия вал. Освен това има блок за зъбно колело в твърдо захващане.
• Задвижван (вторичен) - разположен на същата ос като задвижващия вал. Той също има зъбен блок, но за разлика от други валове, той не е фиксиран и следователно може да се върти свободно. Между неговите зъбни колела има синхронизатори, които са необходими за синхронизиране на ъгловите скорости на зъбните колела на задвижвания вал със самото въртене. С вала на ръчната скоростна кутия на автомобила те също са здраво фиксирани,но може да се движи в надлъжната равнина посредством шлицова връзка. Всички съвременни агрегати имат синхронизатори на всяка предавка.

Освен това има и самия превключващ механизъм и всичко това се намира в картера на блока, наречен корпус. Що се отнася до първия, той се намира директно върху корпуса на скоростната кутия. Механизмът е представен като лост за управление и плъзгачи с вилици. Има и заключващо устройство, което предотвратява едновременното включване на две предавки.

За производството на самия картер кутията използва алуминиева или магнезиева сплав. В допълнение към всички необходими части и механизми, той съхранява масло.

Двувалова скоростна кутия

Тази кутия е подредена почти по същия начин, но с малко допълнение. Също така съдържа два вала:

• хост;
• роб.

И двете имат набор от зъбни колела със синхронизатори и са подредени успоредно, както в описания по-горе дизайн. А споменатото допълнение е наличието на главна предавка и диференциал в картера на механична скоростна кутия. Тяхната функция е да предават въртящ момент към задвижващите колела на автомобила. Освен това диференциалът, ако е необходимо, може да осигури различни ъглови скорости.

Разбира се, не става без механизъм за превключване, който обикновено е отдалечен. С други думи, той се намира извън тялото на кутията. И за тяхното свързване се използват тяга или кабели. Освен това кабелната връзка е оптимална и следователно по-честосе прилага.

Принципът на действие на контролно-пропускателния пункт

Когато лостът за управление е в неутрално положение, не се предава въртящ момент от коляновия вал към колелата. Когато двигателят стартира, входящият вал се върти заедно с коляновия вал. За да включите желаната скорост, не забравяйте да натиснете педала на съединителя, за да освободите валовете.

Сега можете да преместите лоста за управление в желаната посока. В този случай съединителят на синхронизатора се премества с помощта на вилица и се активира необходимата двойка предавки. Това ви позволява да изберете оптималния въртящ момент в зависимост от пътните условия.

Шофирането на автомобил с ръчна скоростна кутия ще бъде обсъдено по-късно, но засега принципът на действие е с различен дизайн.

Как работи скоростната кутия с два вала

Двуваловите скоростни кутии работят на почти същия принцип, но все пак има разлика: въртящият момент се предава само с помощта на чифт зъбни колела, докато при тривалов дизайн участва третото зъбно колело на обратния вал. Освен това няма директна трансмисия, а предавателното отношение е 1: 1.

Освен това не вилицата, а буксата прави превключването на етапите. Той е този, който натиска необходимата предавка и тя се зацепва с другата и след това се фиксира. За да включите задна предавка, на нейния вал се активира отделна предавка. И това важи и за двата типа ръчни трансмисии.

Ръчни предимства

Някои положителни точки вече бяха изброени по-горе, така че нека направим един вид обобщение. Характерни предимства на кутията:

• относителнолеко тегло;
• ниска цена;
• дизайнът е прост и ясен;
• висока надеждност;
• поддръжката и ремонтите са евтини.

За машини с ръчна скоростна кутия, двигателят е твърдо свързан към трансмисията, като по този начин се постига максимална ефективност при пътуване по лед или извън пътя. Освен това ръчната скоростна кутия може, ако е необходимо, напълно да се откачи от двигателя за безпрепятствено теглене или бутане.

Недостатъци също са налице

За съжаление не можете да минете без минуси, въпреки че не са толкова много от тях. На първо място, това се отнася до необходимостта от постоянна периодична смяна на предавките, която може да измори водача при дълги пътувания.

Други недостатъци включват:

• Предавката се променя на стъпки.
• Животът на съединителя не е достатъчно висок.

Ето защо, въпреки че "механиката" е основният тип трансмисия, тя далеч не е най-популярната. Може би след няколко десетилетия напълно ще загуби своята актуалност и накрая.

Особености при шофиране с ръчна скоростна кутия

За правилната работа на превозни средства с ръчна скоростна кутия са необходими определени умения и способности. Много начинаещи, особено жени (може би не всички), могат да имат затруднения. Необходимо е да запомните позицията на лоста за управление за всяка предавка. Не е трудно, тъй като има диаграма върху него. Освен това трябва да знаете в какъв диапазон на скоросттавсяко предаване работи.

Режими на скорост в зависимост от предаването:

• 1-ва предавка - 15-20 км/ч.
• 2-ра предавка - 30-40 км/ч.
• 3-та предавка - 50-60 км/ч.
• 4-та предавка - не повече от 80 км/ч.
• 5-та предавка - над 80 км/ч.

Но е по-добре да се съсредоточите върху показанията на оборотомера. Препоръчва се превключване на по-висока предавка преди достигане на определен брой обороти на коляновия вал, в зависимост от типа на двигателя:

• за дизел - 1500-2000;
• за бензин - 2000-2500.

За да избегнете преждевременен ремонт на ръчна скоростна кутия, уверете се, че лостът е в неутрално положение, преди да стартирате двигателя. Левият крак управлява само педала на съединителя, а десният е отговорен за другите два - това е единственият начин да не объркате нищо.

Преди потегляне съединителят се натиска, първата предавка се включва, след това съединителят се освобождава плавно с левия крак, докато педалът на газта също се натиска плавно с десния крак. Освен това превключването се извършва при достигане на прага на скоростта: педалът на съединителя е натиснат (кракът трябва да бъде изваден от газта), втората предавка е включена - тогава всичко е същото.

Основните неизправности на "механиката"

Въпреки своята простота, ръчната скоростна кутия е доста сложна система с голям брой движещи се части. Поради това може да има различни неизправности, но често това е неизправност на основните компоненти на агрегата, липса на масло в картера или отслабванефиксиране на елементите на кутията.

Това може да се случи поради неправилна експлоатация, лошо качество на частите, естественото им износване. Освен това тук могат да бъдат включени и некачествени ремонти или пълна липса на поддръжка.

Можете да определите дали ръчната скоростна кутия трябва да бъде заменена или ремонтирана по нейните характерни характеристики. Ако издава шум, когато лостът е в неутрално положение, това означава, че лагерът на задвижващия вал се е износил. Може да се дължи и на липса на масло. И ако се появи шум по време на превключване на предавките, тогава проблемът може да се крие в съединителите на синхронизатора.

Резултат

Познавайки устройството и принципа на работа на механичната кутия, ще бъде малко по-лесно да разберете как работи автоматичната скоростна кутия. Ръчната скоростна кутия беше и все още остава практична и позната единица за много водачи, въпреки някои нюанси. Като цяло трябва да познавате колата си отвътре и отвън, което ще ви обогати с безценен опит.