Двигатели внутреннего сгорания, как бензиновые, так и дизельные, имеют достаточно узкий рабочий диапазон. Механическая коробка передач необходима для обеспечения оптимального режима работы силового агрегата.

Изменения передаточного соотношения осуществляется вручную, обычно переводом рычага из одного положения в другое. Для обеспечения переключений производится разрыв потока мощности при помощи механического сцепления.

Экскурс в историю

На первых автомобилях не было привычного для нас редуктора с зубчатыми передачами, усилие на ведущие колеса передавалось ремнем. Такое устройство использовал Карл Бенц — для увеличения скорости водителю необходимо было перекинуть кольцо с одной пары шкивов на другую. Зубчатые колеса в трансмиссии впервые применил Вильгельм Майбах, в автомобилях его конструкции были механические коробки.

Передача крутящего момента от нее на ведущие колеса осуществлялась при помощи стальной цепи. Соосная коробка в начале 20 века появилась на автомобилях Луи Рено, который также является изобретателем карданного вала.

На первых порах в автомобилестроении преобладала разнесенная компоновка агрегатов, при которой редуктор располагался отдельно от силового агрегата. Передача крутящего момента в них происходила через специальный вал, как было на модели BMW 501.

Механические коробки первых выпусков были очень сложными, управление ими требовало значительных усилий и хороших навыков. В 1928 году американский инженер Шарль Кетеринг из General Motors предложил устройство для синхронизации. Первая удачная коробка, снабженная таким механизмом, была установлена на автомобиле «Корвет». На европейском континенте лидером в разработке трансмиссий стала компания ZF.

Прочно закрепившееся название МКПП имеет следующую расшифровку аббревиатуры -механическая коробка переключения передач. Ранее в названии под первой буквой П понималось слово перемены, однако со временем оно было заменено на более подходящее по смыслу. Сокращенное наименование механической коробки в технических описаниях часто фигурирует с числом, обозначающим количество ступеней.

Современная МКПП имеет достаточно совершенное устройство, обеспечивающее, помимо переключения передач в движении, выполнение ряда функций:

• обеспечение перемещения автомобиля задним ходом;
• разобщение трансмиссии и работающего двигателя автомобиля во время кратковременных остановок;
• наличие нейтрального положения коробки позволяет выполнять пуск двигателя.

Автомобили, оснащенные такого рода трансмиссиями, при прочих равных показателях экономичнее машин с автоматической трансмиссией.

Принцип работы МКПП

Начало движения машины, медленная езда по плохой дороге вызывает большое сопротивление. Автомобилю с механической коробкой передач в таком режиме требуется максимально большой крутящий момент.

КПП при этом выполняет функции понижающего редуктора и даже при больших оборотах транспортное средство двигается с относительно небольшой скоростью. После прекращения разгона водитель переключает режим, и частота вращения коленвала вновь возвращается в оптимальный диапазон.

Равномерное перемещение по плоскости требует меньших усилий, которые и обеспечиваются повышенными передачами.

Принцип работы механической коробки передач состоит в создании соединений между ведущим (входным) валом и ведомым (выходным) через сочетания шестеренок с разным количеством зубьев. Это позволяет подстраивать трансмиссию под изменяющиеся условия движения транспортного средства.

Для чайников, как принято называть неспециалистов, принцип работы механической коробки передач можно объяснить буквально в нескольких словах. Устройство обеспечивает нормальную работу двигателя за счет изменения числа оборотов, увеличивая или уменьшая усилие на ведущих колесах. Это позволяет удерживать наилучший режим работы силового агрегата при трогании с места, разгоне и снижении скорости.

Такой принцип работы МКПП сохраняется у всех машин: и с полным, и с задним, и с передним приводом. Устройство трансмиссии в каждом из случаев имеет свои особенности, но при этом основные элементы конструкции и их назначение сохраняются. Перемена передаточного числа происходит за счет введения в действие определенной комбинации из шестеренок с разным количеством зубьев.

Данные соотношения для каждого двигателя подбираются индивидуально в ходе расчетно-конструкторских работ и натурных испытаний. При этом учитывается множество факторов и, в первую очередь, параметры двигателя. Физический принцип работы МКПП при этом остается неизменным, водитель управляет изменением режима вручную путем переведения рычага из одного положения в другое.

Видео — механическая коробка передач, принцип работы:

Наглядное представление о принципе работы МКПП можно получить после просмотра видео ролика. Схематическое анимированное изображение как нельзя лучше демонстрирует взаимодействие деталей между собой. Такие материалы обеспечивают понимание происходящих процессов, особенно при переключении режимов работы.

Устройство

Конструкция МКПП мало изменилась с тех пор, как были сделаны и запатентованы основные ее элементы. Механическая коробка переключения передач состоит из следующих деталей и узлов:

• картер;
• входной, выходной и промежуточный валы;
• синхронизаторы;
• ведущих и ведомых шестерней;
• механизма переключения передач.

Собранные в едином корпусе детали взаимодействуют между собой, обеспечивая передачу крутящего момента. Устройство механической коробки передач зависит от особенностей конструкции и количества валов — по данному признаку они делятся на двух- и трех вальные. Последняя компоновка называется соосной и в технической литературе ее принято называть классической.

Валы и блоки шестерней

В такой конструкции ведущий и ведомый валы размещены картере коробки один за другим. В хвостовике первичного вала установлен подшипник, на который опирается конец вторичного. Отсутствие жесткой связи позволяет им вращаться независимо друг от друга с разной частотой и в разном направлении. Ниже под ними располагается промежуточный вал, передача усилия происходит через блоки шестерней установленных на указанные детали.

С целью снижения шумности редуктора, шестерни в нем делаются косозубые. При изготовлении данных деталей используется жесткая система допусков, и большое внимание уделяется качеству обработки сопрягаемых поверхностей.

На ведущем валу классической механической коробки жестко закреплено несколько шестерней разного диаметра и соответственно с разным количеством зубьев. В отдельных случаях узел делается цельным, что обеспечивает ему максимальную прочность.

Шестерни на вторичном валу могут устанавливаться двумя способами:

• подвижно на шлицах;
• фиксировано на ступицах.

Соединение с ведущим валом в первом варианте происходит за счет продольного перемещения ведомой шестерни по шлицам до вхождения в зацепление в ведущей. Такая схема отличается простотой и надежностью и получила достаточно широкое распространение.

В другой конструкции продольное перемещение деталей исключается и соединение происходит при помощи скользящей муфты.

Видео — как происходит передача крутящего момента в МКПП:

Угловые скорости ведущего вала и ведомого уравниваются при помощи специального устройства, который называется синхронизатором. В коробках передач спортивных автомобилей или машин специального назначения вместо данных узлов могут использоваться кулачковые муфты.

Механизмы управления

За всю историю развития автотранспорта было разработано множество оригинальных конструкций. Наибольшее распространение получила компоновка, используемая в современных агрегатах.

Управление механической коробкой передач осуществляется специальной конструкцией, состоящей из следующих элементов:

• рычага;
• приводов;
• ползунов;
• вилки;
• замка;
• муфты переключения передач.

Изменения режимов работы агрегата производится водителем путем перемещения рычага из одного положения в другое. Через приводы задействуются ползуны. Защитой от одновременного включения является специальный блокирующий механизм – замок. В трехходовых коробках он делает невозможным перемещение двух ползунов при движении третьего.

Этот узел приводит в действие вилку переключения передач, которая вызывает смещение муфты. Данная деталь представляет собой толстостенное кольцо со шлицами на внутренней поверхности. Они находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом ведомого вала, по которому муфта перемещается вдоль него. Аналогичные шлицы имеются и на боковой поверхности ведомой шестерни.

При переключении передач рычаг вначале переводится в нейтраль, из которой производится выбор нужного режима. За это время синхронизатор выравнивает угловые скорости, и шестерня блокируется муфтой. Крутящий момент с первичного вала передается на вторичный и далее через главный редуктор на ведущие колеса.

Синхронизатор обеспечивает безударное переключение, при этом время его срабатывания не превышает нескольких сотых долей секунды.

Видео — устройство сцепления и МКПП, наглядный рассказ от компании Тойота:

Мягкость работы механической коробки передачво многом зависит от общего состояния деталей и, в особенности, данного узла.

Синхронизатор представляет собой бронзовое кольцо с зубчатым венцом на внутренней стороне. При движении муфты она сначала прижимает деталь к конусной поверхности на боковине ведомой шестерни, возникшей при этом силы трения достаточно для выравнивания частоты вращения валов. После синхронизации происходит блокировка зубчатого колеса муфтой переключения.

Как переключать скорости на механической коробке передач

Эксплуатация автомобилей с МКП и управление ими имеет целый ряд особенностей, которые необходимо знать водителю. Возникает закономерный вопрос: как пользоваться механической коробкой передач? Обучение этому начинается во , начиная от показа инструктором до наработки автоматического навыка в переключении передач.

Как переключать скорости на механической коробке передач обычно указано на схеме, нанесенной на наружную поверхность рукоятки рычага. В целом процесс выглядит следующим образом:

• водитель выжимает сцепление левой ногой;
• рукой переводит рычаг из одного положения в другое;
• плавно отпускает педаль сцепления и плавно нажимает на акселератор.

Переключения передач у механической коробки осуществляется в соответствии со схемой, которая указывается в технической документации к автомобилю. Опытные водители рекомендуют придерживаться приведенных ниже правил, которые позволят увеличить ресурс агрегата:

• использование прямой передачи (обычно четвертой) позволит значительно уменьшить потребление топлива;
• переключение скоростей на механической коробке передач следует выполнять строго в соответствии с разработанной производителем инструкцией;
• включение задней передачи производить только после полной остановки автомобиля;
• педаль сцепления выжимается быстро и до упора ее в пол, отпускать же следует плавно без рывка;
• на обледенелой или мокрой дороге движение накатом недопустимо;
• при прохождении поворотов не рекомендуется производить переключений передач;
• эффективным на свободной дороге является приемом торможения двигателем путем последовательного понижения передачи до минимальной;
• периодический контроль уровня масла в коробке и своевременная замена в процессе технического обслуживания обеспечит увеличение ее ресурса.

Видео — советы как переключать скорости на механической коробке передач:

Освоение приемов управления автомобилем требует постоянной практики. Действия инструктора показаны в мельчайших подробностях, наблюдение за ними позволит сформировать правильные мышечные реакции у начинающего водителя.

Масло для механической коробки передач

Техническое обслуживание агрегатов трансмиссии производится в соответствии с сервисной книжкой. В большинстве коробок МКПП замена эксплуатационной жидкости осуществляется через каждые 50-60 тысяч км пробега. За этот период в ней накапливаются продукты износа и теряются смазывающие свойства.

При ТО следует лить для механической коробки передач, указанное в руководстве по эксплуатации. Особенно это касается машин иностранного производства, применение несоответствующего масла может привести к износу и даже поломке агрегата.

Для ответа на вопрос какое масло в МКПП следует ознакомиться с записями в сервисной книжке, где делаются отметке о марке технической жидкости.

Далеко не все автомобилисты представляют, как называется та или иная деталь в их автомобиле. При этом речь идет не только о «запрятанных» в двигатель механизмах, но и об устройствах, с которыми они взаимодействуют буквально каждый день. Одной из таких деталей является кулиса КПП.

Обратите внимание: Название «кулиса» не является официальным для данного механизма, но оно общепринято. На самом деле данная деталь называется тягой привода управления коробки передач.

Что такое кулиса КПП

Многие водители ошибочно считают, что под кулисой понимается рычаг переключения передач, но это не совсем так. Если речь идет о кулисе КПП, подразумевается составной механизм, задачей которого является связь рычага переключения передач и штока. То есть, кулису увидеть, а уж тем более потрогать, водитель не может. Данный элемент располагается между рычагом и непосредственно коробкой переключения передач, а размещается она под днищем автомобиля, около карданного вала, а в некоторых случаях под самим рычагом переключения передач.

Как можно понять из описания, кулисе регулярно приходится сталкиваться с серьезными нагрузками, поэтому данный элемент должен иметь хорошую прочность. Несмотря на это, кулиса подвержена повреждениям. Если в ней отсутствует достаточно смазочных компонентов, в нее попали капли воды, пыль или другой «мусор», велик риск выхода детали из строя.

Обратите внимание: На некоторых автомобилях кулиса может без замены проработать 200-300 и даже более тысяч километров. Но, если брать средний результат, обычно кулиса КПП выходит из строя на 100 тысячах километров эксплуатации.

Признаки износа кулисы КПП

Водитель должен обращать внимание на возможный выход из строя агрегатов автомобиля, в том числе знать характерные признаки износа кулисы КПП, чтобы своевременно предпринять действия по ее замене. Несмотря на то что механизм довольно надежный, следует знать следующие «симптомы» его скорой поломки:

Водители часто игнорируют появление люфта в коробке передач, считая, что это нормальная ситуация. На самом деле, если возник люфт, нужно обязательно провести диагностику КПП, а при необходимости отрегулировать или заменить кулису. Дело в том, что незначительный люфт уже является достаточно серьезным симптомом неисправности кулисы КПП. Если ее «сорвет» в процессе движения автомобиля, это может привести к тяжелым последствиям, как для автомобиля, так и для водителя, поскольку велик риск в такой ситуации попадания в ДТП. Именно поэтому, если вы замечаете наличие проблем с переключением передач КПП, обязательно обратитесь в сервисный центр для диагностики и ремонта кулисы, если он потребуется.

Регулировка кулисы КПП

Не всегда требуется полная или частичная замена кулисы. Довольно часто можно ограничиться простой регулировкой. При этом отрегулировать кулису возможно своими руками, без обращения в сервисный центр. Есть два способа регулировки:

Стоит отметить, что выше описаны общие процессы регулировки кулисы КПП. Важно сказать, что процесс может отличаться, в зависимости от автомобиля, поэтому перед началом работ рекомендуется ознакомиться с инструкцией конкретно для вашей модели машины.

Новички при первом выезде автомобиля на дорогу сталкиваются, как правило, с 2 проблемами: плавным троганием с места и переключением передач. По сути, оба процесса происходят аналогичным образом – в обоих случаях задействуется рычаг КПП, педаль газа и сцепление. Однако у этих этапов есть свои нюансы. И чтобы разобраться, как правильно переключать скорость на машине, сегодня мы посвятим этому отдельную статью.

• Отпускаем газ и плавно давим на сцепление. Важно, чтобы выключение первой и нажатие второй педали происходило с минимальным ожиданием. На практике вы уловите этот момент.
• Переводим рычаг КПП по схеме, нарисованной вверху ручки, в нужное положение. Но перед тем как переключать скорость на машине, сначала необходимо перевести ручку в нейтральное положение и спустя 1 секунду включать нужную передачу. Это делается для того, чтобы снизить нагрузку на шестерни трансмиссии.
• Далее плавно отпускаем сцепление и немного давим на газ.
• После того как вы полностью отпустили сцепление, усильте давление на правую педаль.
• Продолжайте движение до следующего переключения КПП.

Как правильно переключать скорости на машине

Первая Самая мощная, подающая наиболее высокий крутящий момент. Она необходима для начала движения и преодоления трудно проходимых участков дороги. До 40 км/ч Вторая Нужна для разгона авто. 20-60 км/ч Третья Для нее характерен небольшой крутящий момент, что требует более высокой скорости. 30-90 км/ч Четвертая Позволяет разгонять авто до максимума. От 40 км/ч Пятая Используется на прямых дорожных участках, не требующих маневрирования Задняя Или задний ход, мощность соответствует первой скорости

«Р» Паркинг. Предназначение в блокировке ведущих колес, что однозначно с затянутым ручником. Применяется при парковке. В данном режиме заводится и глушится двигатель «R» Реверс. Для включения передачи заднего хода. Включается когда авто полностью остановится и не двигается вперед «N» Нейтрал. То есть ничего не включено, колеса движутся независимо от двигателя «D» Драйв. Нужен для движения вперед. Переключение скоростей в данном режиме регулируется нажатием педали газа

Как называется переключатель скоростей в машине

Секундная пауза необходима для выравнивания частоты вращения шестерен в коробке передач. Далее достаточно плавно, но в то же время и быстро нужно опустить педаль сцепления, и выжать педаль «газа», данное действие вызывает увеличение подачи бензина или иного топлива. После выполнения всех указанных действий, скорость автомобиля должна, с вашей помощью увеличится, и вы можете продолжить движение уже на второй передачи.

Как переключать скорости на автомобиле и трогаться с места

Практически все современные автомобили оборудованы тахометрами. В этом случае, для понимания момента возможности переключения передач необходимо ориентироваться именно на его показания, то есть на частоту вращения коленчатого вала. Наиболее приемлемым считается 2500-3500 об/мин., но для начала движения, потребуется лишь 1500-1700 об/мин. Так называемый холостой ход предусматривает не менее 600-800 об/мин.

После того как автомобиль достиг желаемой скорости в 20 км/ч, необходимо убрать ногу с педали газа и в одно время с этим вплоть до упора выжать педаль сцепления. Далее поставить рычаг переключения скоростей во второе положение, таким образом, переключив с первой скорости на вторую. При этом, между переходами скоростей нужно выждать буквально секунду.

Несколько советов для того чтобы научиться правильно переключать передачи на механике во время движения

1. Резким движением ноги выжимаем до конца педаль сцепления. Газ при этом отпускаем.
2. Быстро на плавно переводим рычаг нашей МКПП в необходимую позицию, обязательно через нейтральное положение.
3. Плавно убираем ногу с педали сцепления, а газ наоборот прибавляем, чтобы компенсировать потерю скорости транспортным средством.
4. Еще больше добавляем газ и увеличиваем скорость движения.

Начнем по порядку. Самым первым правилом, которое Вы должны запомнить: при переходе на другую передачу обязательно сначала идет выжим сцепления. Педаль отпускается уже после того, как включена нужная скорость. Новичкам трудно бывает сориентироваться, и во время переключения они теряют контроль за транспортным средством.

Как правильно переключать передачи скорости

Необходимо проехать на второй передаче определенное расстояние, чтобы почувствовать уверенность и комфорт при движении на этой скорости. Помните, что при движении следует смотреть на дорогу, а не на приборы или попутчика. Постарайтесь контролировать движение по бокам, позади автомобиля, отслеживая ситуацию с помощью боковых зеркал и зеркал заднего вида. Необходимо научиться своевременно замечать сигналы светофоров, дорожные знаки, разметку на дороге, средства организации дорожного движения (бортики, столбы вдоль дороги, шлагбаумы и т.п.). Обязательно попробуйте остановиться и обратите внимание на тормозной путь — это расстояние, которое проходит автомобиль с момента начала торможения до полной остановки.

Движение на второй передаче необходимо повторить несколько раз, отрабатывая навыки начала движения, переключения скорости и остановки автомобиля. Когда ваши действия будут доведены до автоматизма и придет чувство уверенности, пришло время осваивать третью передачу.

Переключатель скоростей

Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобрёл известный итальянский велосипедист Туллио Кампаньоло (en:Tullio Campagnolo) в 1950 г. Звезды (как сзади, так и спереди) смонтированы в блоки. Передний блок звёзд называется системой, задний блок звёзд - кассетой. Переключение осуществляется с помощью бокового смещения цепи направлением её на нужную звезду. Чтобы обеспечить равномерное натяжение цепи при разных передаточных отношениях, задний переключатель оборудован специальным устройством натяжения. Велосипед может иметь от 3 до 10 ведомых звёздочек и 1-3 передних, что позволяет таким образом обеспечить до 30 передач. Впрочем, передачи зачастую частично пересекаются (например, положения 32/16 и 22/11 эквивалентны); но такое пересечение необходимо для более удобного и плавного переключения. Кроме того, эффективность передач не одинакова: при большом перекосе цепи (например, с передней малой на заднюю малую звезды) трение и износ цепи и звёзд сильно возрастает, поэтому такими передачами активно пользоваться настоятельно не рекомендуется.

Переключатели управляются с помощью натяжения тросиков, которое регулируется специальными ручками переключения. У велосипедов до конца 1980-х - начала 90-х натяжение тросиков регулировалось плавно, из-за чего велосипедисту необходимо было самому определять положения, соответствующие переключению на очередную передачу. Позднее получили распространение системы индексного переключения, в которых механизм дискретно управляет перемещением тросика и, соответственно, переключателя. Само переключение осуществляется либо нажатием одного из двух рычагов (один для повышения, другой для понижения), либо вращением специального кольца. Рычаг переключателя скоростей системы находится на левой ручке, кассеты - на правой ручке.

Как переключать скорости, Третий видео урок

Как правило, новички достаточно быстро осваивают первую, и очень редко вторую скорость, но на них передвигаться очень не удобно и не всегда это правильно, ведь начальные передачи нужны для того чтобы тронуться, а не ехать на них. В городе рабочие это «третья» и «четвертая», но вот тут новоиспеченные водители просто теряются! Оно и понятно перейти с первой на вторую то сложно, я уже молчу о третьей и четвертой, а тем более пятой и шестой. НО ребята все так начинали, и в этом ничего страшного нет, главное понять принцип и все встанет на свои места.

Сначала вам нужно понять как происходит переключение передач автомобиля - практически на каждом авто, на рычаге есть схема вот она. Даже если ее нет то переключения скорее всего будут такие е же. Немного может отличаться включение задней передачи (особенно если у вас переднеприводный ВАЗ), но это не критично. Главное что все остальные будут включаться именно так как на этой схеме. Так что можете запомнить и потренироваться у себя, если такой схемы нет.

Как правильно переключать передачи на механике

Чем быстрее увеличивается скорость движения, тем более активно нужно переходить на более высокие передачи. Когда Вы достигнете совершенства в этой технике и добьетесь плавности хода при езде, момент переключения скоростей станет совершенно незаметным для Ваших пассажиров.

• выжать сцепление , отпустив при этом педаль газа
• при полностью выжатом сцеплении переключить рычаг коробки передач в нужное положение
• плавно отпустить сцепление , продолжая увеличивать скорость автомобиля с помощью педали газа.

Как правильно переключать передачи

Если вы новичок, то для вас может стать новостью, что во время переключения передач автомобиль теряет скорость, превращаясь в «тело», которое движется по инерции. Именно по этой причине переключать передачи нужно плавно, но при этом довольно быстро, чтобы не тормозить машину.

Типична ситуация, когда новичок при необходимости переключения со второй на третью передачу говорит, что он не собирается ехать больше 40 км/ч. А кто сказал, что повышенная передача предусматривает обязательно повышение скорости? На третьей можно смело ехать не быстрее 40 км/ч. Все дело в том, что повышенные передачи дают возможность ехать быстрее, но вас никто не заставляет пользоваться этой возможностью.

Управление автоматической коробкой передач (АКПП)

Еще один очевидный плюс режима «D» – это то, что при начале движения в горку, автомобиль не будет откатываться назад. Что может быть лучше! Но сильно не обольщайтесь — если уклон крутой, то автомобиль все же может медленно откатываться назад.

Обычно автоматика АКПП даже в ручном режиме подстраховывает водителя от ошибочных включений и не дает работать коробке в запредельных режимах. Т.е. в положении «М» передачи иногда могут либо не включатся, либо сами переключаться, например, при снижении автомобилем скорости.

Переключатель скоростей, дерайлер

Относительный ход переключателя — это соответствие между ходом управляющего тросика и поперечным перемещением рамки с роликами. Например, задние переключатели Shimano и SRAM по этому показателю несовместимы, так как относительный ход тросика у переключателей SRAM больше.

Тросик к переключателю может подводиться сверху или снизу. Это зависит от расположения креплений тросика на раме велосипеда. Первый вариант предпочтительнее. Большинство переключателей рассчитаны на один из вариантов, но есть и универсальные. Крепиться переключатели могут хомутом на подседельной трубе или пластиной, зажимаемой правой чашкой каретки или картриджа. В случае переключателя на хомуте, последний может быть расположен выше или ниже рамки переключателя. Многие модели существуют во всех трёх вариантах. Это связано с невозможностью установки некоторых типов переключателей передач на велосипеды с различными видами задней амортизационной подвески или использованием рам нетрадиционной формы. Хомуты могут быть рассчитаны на подседельные трубы разного диаметра, что также необходимо учитыватьхарактерные значения 28−34 мм). Необходимо учитывать и угол установки переключателя для предотвращения зацепления рамки за рамухарактерные значения 63−66° или 66−69°).