Механическая Коробка Передач (МКПП) устройство и принцип работы для чайников

Механическая Коробка Передач (МКПП) устройство и принцип работы для чайников

Механическая коробка передач — агрегат, в котором выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. В связи с ограниченным диапазоном функционирования двигателей автотранспорта для расширения возможностей работы ДВС, адаптации к разным условиям движения используется трансмиссия.

Основной функцией МКПП, равно как и любой другой, является адаптирование и передача крутящего момента на колеса путем изменения передаточного числа. В механической КПП оно осуществляется вручную, путем выбора соответствующей для ситуации ступени. Крутящий момент в механической КПП осуществляется по ступеням.

Прототипом для создания автоматической КПП послужила механическая КПП. Понимания принципа ее работы даст понимания сути функционирования практически любой трансмиссии.

По числу ступеней бывают:

• четырехступенчатые (в основном на старых машинах, сейчас встречаются крайне редко);
• пятиступенчатые (наиболее распространенные);
• шестиступенчатые.

Виды механической КПП по числу имеющихся валов:

• двухвальная (в основном устанавливается на переднеприводных легковых машинах);
• трехвальная (устанавливается на переднеприводные и заднеприводные транспортные средства, как в легковых, так и в грузовиках).

Роботизированная КПП является современной усовершенствованной МКПП, переключение скоростей происходит с использованием электрических механизмов, управляемых электронным блоком. Некоторые режимы в «роботе» сходны с режимами АКПП, а другие требуют подбора режима. Отсутствует педаль сцепления.

Устройство МКПП

Механическая трансмиссия состоит из корзины сцепления и собственно из самой коробки.

В силовой агрегат входят:

• картер (корпус);
• первичный, вторичный и промежуточные валы;
• устройство выбора ступеней;
• ведомые и ведущие наборы шестеренок;
• синхронизаторы;
• подшипники, муфты и сальники.

Все эти компоненты находятся в корпусе и взаимодействуя друг с другом передают вращательный момент.

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Если утрировать — сцепление отключает крутящий момент, при этом и мотор, и колеса машины крутятся в холостую.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с мотором машины, второй — с колесами транспорта. Передача вращательного момента осуществляется через первичный вал трансмиссии.

Управлением включением (отпускание) и выключением (выжимание) сцепления осуществляется через педаль.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.

Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Перемещение и выбор необходимой пары шестерен для раздачи соответствующего условиям передвижения крутящего момента выполняется вилками переключения посредством двухстороннего механизма управления.

Шток переключения ступеней состоит из замка, муфты переключения ступеней, приводов, ползунов с вилками, которые передвигаются вдоль и поперек при помощи рукоятки КПП, находящейся в салоне машины, и привода.

Механизм выбора передач может располагаться как в корпусе трансмиссии, так и располагаться на кузове автотранспорта и в редких случаях на рулевой колонке. В большинстве случаев используется кулисное устройство привода штока передач.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.

Не оснащаются синхронизаторами спецтехника и некоторые спортивные автомобили.

Принцип работы и устройство двухвальной МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Для несведущих в этих вопросах людей суть функционирования МКПП возможно объяснить упрощенно, для понимания сути вопроса.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количество оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотом снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная МКПП состоит:

• ведущий и ведомый вал;
• шестерни ведущего и ведомого валов;
• главная передача;
• дифференциал;
• синхронизаторы;
• механизм переключения передач;
• корпус — картер.

Большинство современных переднеприводных машин оборудовано двухвальной МКПП.

В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.

Без промежуточного вала, характерного для трехвальных МКПП, габариты агрегата меньше, как и вес, но увеличенное количество шестерен приводит к снижению КПД. Компактный размер такой трансмиссии позволяет устанавливать ее и на тяжелые мотоциклы.

Параллельно первичному валу, на котором закреплены шестеренки, располагается вторичный с набором шестеренок. Шестеренки валов постоянно взаимодействуют друг с другом и при этом свободно крутятся на оси.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестерёнками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины. Дифференциал дает возможность вращаться колесам с разной скоростью, что становится заметным на попадание одного из ведущих колес на скользкую поверхность.

Механизм переключения ступеней обычно располагается вне корпуса трансмиссии. Связь между ним и трансмиссией осуществляется с помощью тросов и тяг. Наиболее простым и распространенным является переключение с помощью тросов.

Устройство механизма переключения скоростей:

• трос выбора ступеней и рычаг управления;
• трос включения скоростей и рычаг их выбора;
• шток включения передач с вилками и рукоятка включения скоростей;
• блокирующий замок.

При выборе ступеней происходит поперечное перемещение рычага управления, при включении — продольное.

Принцип работы двухвальной коробки во многом сходен с функционированием трехвальной. Основным отличающим принципом является некоторая специфика работы переключающего ступени механизма.

При включении конкретной скорости рычаг управления будет двигаться и продольно и поперечно. При поперечном перемещении усилие переходит на трос, который действует на рычаг выбора ступеней, который, с свою очередь, поворачивает шток вокруг оси и способствует выбору требуемой передачи.

Принцип работы и устройство трехвальной МКПП

Основополагающим принципом функционирования МКПП является зубчатое взаимодействие шестеренок, которые обволакиваются трансмиссионной жидкостью, находящейся в картере коробки.

В состав такой МКПП входят:

• ведущий и ведомый валы;
• промежуточный и дополнительный валы;
• корпус;
• синхронизаторы;
• комплекты шестеренок;
• механизм переключения ступеней с замками и блокирующими механизмами;
• рычаг переключения ступеней.

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкается к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Устройство переключения ступеней в трехвальной МКПП чаще всего расположен на ее корпусе. Основой его конструкции являются рукоять управления и ползуны с вилками. Для предупреждения синхронного выбора двух степеней присутствует механизм блокировки. Устройство переключения степеней может управляться на расстоянии, с рулевой колонки.

На нейтральной ступени крутящий момент на колеса не отдается, так как первичный вал отсоединен от мотора сцеплением.

При изменении положения рукоятки управления, аналогичная положению вилка передвигает муфту синхронизатора, выравнивающую скорости вращения соответствующей шестеренки и вторичного вала. Зубчатая часть синхронизатора начинает взаимодействовать с зубчатым ореолом шестеренки и осуществляется ее блокировка на вторичном валу и происходит отдача крутящего (вращающего) момента с необходимым передаточным числом на колеса.

Движение автотранспорта назад осуществляется при содействии соответствующей ступени. Смена направления вращения происходит с участием промежуточной шестеренки заднего хода, которая располагается на отдельной оси.

Трехвальные МКПП громоздкие и тяжелые, но их явным преимуществом является прямая передача вращающего момента с первого вала на второй, что дает больший КПД.

Устанавливается на заднеприводных и полноприводных автомобилях, грузовиках.

Как пользоваться механической коробкой передач

Езда на машинах с механической КПП и грамотное управление таким транспортом имеет специфические особенности, знание которых необходимо любому водителю.

Как заводить машину на механике

Правильный запуск двигателя на механике положительно влияет на ресурс его работы и обеспечивает безопасность окружающим машинам и людям. Для избегания создания помех периодически необходимо быстро отъехать.

Последовательность действий при запуске машины:

• выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
• при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
• при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Опытные водители и механики советуют:

• крутить стартером, то есть запускать двигатель не более 10 секунд для избегания поломок, если автомобиль не завелся — поворачивается ключ назад и через минуту заново повторяется процедура запуска двигателя;
• при запуске в минусовую температуру необходимо несколько минут прогревать машину с выжатой педалью сцепления для снижения нагрузки на двигатель и трансмиссию в связи с загустеванием масла от мороза.

Как переключать скорости

Схема переключения скоростей на МКПП чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага.

Процесс переключения скоростей состоит из нескольких этапов:

• левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
• правой рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
• аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

Рекомендации матерых водителей для продления ресурса МКПП:

• езда на прямой передаче (на большинстве коробок четвертая) весома снизит расход топлива;
• выбор задней скорости производится только после полного прекращения движения транспортного средства;
• педаль необходимо нажимать быстро и до упора, а отпускать следует аккуратным выверенным движением, избегая рывков;
• на дороге с недостаточным сцеплением с поверхностью (лед, глина, мокрые поверхности) передвижение на нейтральной ступени или с выжатой педалью сцепления противопоказано;
• при совершении поворота не рекомендуется выжимать сцепление, даже для переключения скорости;
• при свободном передвижении на дороге возможно эффективно тормозить двигателем постепенно понижая ступени.

Масло

Регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

В большинстве механических трансмиссий замена рабочей жидкости осуществляется с интервалом в 50-60 тысяч километров в связи с накоплением побочных продуктов работы и снижения свойств масел.

В коробку заливается специальная трансмиссионная жидкость, предназначенная для МКПП, марка и остальные показатели выбираются согласно требованиям производителя, указанным в сервисной книжке и инструкции по эксплуатации. Применение неподходящего масла может привести к повышенному износу или поломке.

Большинство МКПП имеют щуп для проверки уровня и сливную пробку, что позволяет самостоятельно и без особых усилий заменить трансмиссионную жидкость.

Плюсы и минусы механической КПП

• возможно буксирование машины на любую дальность маршрута даже с заглушенным двигателем;
• возможен запуск автомобиля с «толкача» при разряженном АКБ или неисправностях в системе зажигания;
• меньшие габариты и вес, чем у автоматической КПП;
• динамичность транспортного средства, возможность выбирать манеру управления, путем подходящего изменения оборотов двигателя;
• возможно использование по максимуму всех возможностей двигателя при регламентированных производителями оборотах на каждой скорости, при которых крутящий момент максимальный или приближен к нему;
• динамичный разгон и экономия топлива в сравнении с автоматом (при агрессивных и спортивных манерах вождения расход возрастает);
• простота конструкции;
• приемлемая цена обслуживания и ремонта, особенно в сравнении с АКПП;
• большой ресурс работы.

К минусам МКПП относятся:

• сложность вождения автомобилей с МКПП, особенно для начинающих;
• сцепление, которое возможно спалить неопытным водителям или при регулярном буксовании в снегу и на льду;
• по неопытности присутствует вероятность повредить трансмиссию при переключении на заднюю скорость при движении вперед или неправильной работы со сцеплением;
• сниженный ресурс двигателя из-за слишком низких или наоборот высоких оборотов, АКПП не даст такого сделать;
• при недостаточно быстром переключении ступеней и при переключении на слишком низких оборотах происходит значительная потеря мощности мотора;
• повышенная утомляемость из-за необходимости контролировать сцепление, выбор и переключение скоростей, особенно у неопытных водителей;

Преимуществ у механической КПП достаточно много, а минусы исчезнут с приобретением опыта вождения на МКПП.

Основные неисправности МКПП и их симптомы

«Механика» относится к надежным агрегатам с большим сроком службы, но неправильная работа с ней, некачественная трансмиссионная жидкость и время приводят к появлению неисправностей.

Для механических КПП свойственны неисправности:

• посторонние шумы во время эксплуатации или при выборе скорости;
• не включается какая-либо скорость или все скорости;
• затрудненное включение скоростей;
• самовыключение скорости;
• подтекание трансмиссионной жидкости.

Подтекание трансмиссионной жидкости возникает вследствие изнашивания сальников, повреждения уплотняющих прокладок, не до конца закрученной сливной пробки или неправильно вставленного щупа или при повреждениях корпуса МКПП.

Появление шума при нахождении рычага на нейтральной ступени о недостаточном уровне трансмиссионной жидкости или чрезмерном износе подшипника первичного вала.

Появление посторонних звуков при выборе скорости:

• изнашивание или деформирование механизмов блокировки устройства выбора передач;
• изнашивание синхронизаторов;
• недостаточный выжим сцепления;
• откручены крепления коробки.

Посторонние шумы в процессе работы МКПП могут свидетельствовать об изнашивании подшипников, синхронизаторов или недостаточном уровне трансмиссионной жидкости.

Причинами затруднительного включения скоростей могут быть:

• чрезмерное изнашивание синхронизаторов;
• сильное изнашивание шестерен;
• износившийся или неисправный механизм переключения ступеней;
• ослабленная фиксация или неисправности тяг механизма переключения;
• недостаточный выжим сцепления.

• ослабленные крепления МКПП;
• неисправные подушки двигателя;
• застревание тяг управления приводом;
• чрезмерное изнашивание синхронизаторов, шестеренок, механизма переключения степеней, вилок переключения, подшипников вторичного или промежуточного валов.

При появлении тревожных симптомов, связанных с работой МКПП, необходимо обратиться к специалисту для их устранения.

Вовремя не устранённые неисправности могут повлечь за собой поломки других элементов коробки, где ремонт обойдется гораздо дороже.

Устройство и принцип работы коробки передач

Чтобы автомобиль передвигался по дороге, мало иметь под капотом мощный и эффективный мотор. Крутящий момент от коленчатого вала должен как-то передаваться на ведущие колеса транспортного средства.

С этой целью был создан специальный механизм – коробка передач. Рассмотрим ее устройство и назначение, а также чем отличаются разные модификации КП.

Назначение коробки передач

Если сказать коротко, то коробка передач предназначена для передачи крутящего момента от силового агрегата на ведущие колеса. Трансмиссия также преобразует скорость вращения коленвала так, чтобы водитель мог разогнать машину, не раскручивая мотор до максимальных оборотов.

Данный механизм подбирается под параметры ДВС, чтобы максимально использовать весь ресурс двигателя без ущерба для его деталей. Благодаря трансмиссии машина может выполнять движение как вперед, так и назад.

Все современные автомобили имеют такую трансмиссию, которая позволяет временно отключить жесткую сцепку коленвала с ведущими колесами. Это дает возможность машине двигаться на холостом ходу, например, плавно приближаясь к светофору. Данный механизм также позволяет не глушить двигатель, когда авто останавливается. Это необходимо для подзарядки аккумулятора и работы дополнительного оборудования, например, кондиционера.

Каждая КП должна соответствовать таким требованиям:

• Обеспечивать тягу автомобиля и экономичный расход топлива в зависимости от мощности и объема мотора;
• Простота в использовании (водитель не должен отвлекаться от дороги при изменении скорости ТС);
• Не издавать шум во время работы;
• Высокую надежность и кпд;
• Минимальные габариты (насколько это возможно в случае с мощными транспортными средствами).

Устройство коробки передач

На протяжении истории автомобилестроения данный механизм постоянно модернизировался, благодаря чему на сегодняшний день существует большое разнообразие трансмиссий, которые имеют много существенных отличий.

В устройство любой коробки передач входит:

• Корпус. В нем находятся все необходимые детали, обеспечивающие сцепку мотора с приводным валом, от которого вращение поступает на колеса.
• Резервуар с маслом. Так как в данном механизме детали соприкасаются друг с другом под большой нагрузкой, смазка обеспечивает их охлаждение и создает масляную пленку, которая защищает от преждевременной выработки на шестернях.
• Механизм передачи скорости. В зависимости от типа коробки в состав механизма могут входить валы, набор шестерен, планетарный редуктор, гидротрансформатор, фрикционные диски, ремни и шкивы.

Классификация КП

Существует несколько параметров, по которым производится классификация всех коробок. Таких признаков шесть. В каждом из них крутящий момент на ведущее колесо подается по собственному принципу и имеет различный способ выбора передачи.

По способу передачи потока мощности

В эту категорию вошли такие КП:

• Механическая КП. В такой модификации отбор мощностей производится зубчатой передачей.
• КП с соосными валами. Вращение передается тоже через зубчатую передачу, только ее элементы выполнены в конической или цилиндрической форме.
• Планетарная. Передача вращения производится через планетарный ряд, шестерни которого расположены в одной плоскости.
• Гидромеханическая. В такой трансмиссии механическая передача (в основном планетарный тип) используется совместно с гидротрансформатором или гидромуфтой.
• Вариаторная. Это разновидность КП, в которых не используется ступенчатая передача. Чаще всего такой механизм работает вместе с гидромуфтой и ременчатым соединением.

По числу основных валов с шестернями

При классификации КП по количеству валов различают:

• С двумя валами и одноступенчатым зацеплением оси. В таких трансмиссиях нет прямой передачи. Чаще всего такие модификации можно встретить в машинах с передним приводом. В некоторых моделях с задним расположением моторов также установлена подобная коробка.
• С тремя валами и двухступенчатым зацеплением оси. В этой категории есть модификации с соосными и несоосными валами. В первом случае имеется прямая передача. В поперечном разрезе она имеет меньшие габариты, а в длину немного большие. Такие коробки используются в заднеприводных авто. Вторая подкатегория не имеет прямой передачи. В основном такая модификация используется в машинах с полным приводом и в тракторах.
• С несколькими валами. В этой категории КП валы могут иметь последовательное или непоследовательное число зацеплений. Такие коробки передач используются в основном в тракторах и станках. Это позволяет увеличить количество передач.
• Без валов. В обычном транспорте такие КП не используются. Среди таких моделей бывают соосные и несоосные варианты. В основном они используются в танках.

Классификация планетарных КП

Планетарные коробки передач делятся по таким параметрам:

• Две, три, четыре и более степени свободы, когда все фрикционные элементы отсоединены;
• Тип планетарного ряда, который используется в механизме – эпициклический (основной венец имеет внутреннее или наружное расположение зубьев).

По способу управления

В данной категории имеются такие коробки:

• Ручная. В таких моделях выбор нужной передачи осуществляет водитель. Существует два вида ручных трансмиссий: переключение производится усилиями водителя или через сервопривод. В обоих случаях управление осуществляет человек, только вторая категория КП имеет сервоустройство. Оно получает сигнал от водителя, после чего устанавливает выбранную передачу. В машинах чаще всего используется гидравлический сервопривод.
• Автоматическая. Электронный блок управления определяет несколько факторов (степень нажатия акселератора, нагрузку, поступающую от колес, обороты коленвала и др.) и на основании этого сам определяет, когда включить повышенную или пониженную передачу.
• Робот. Это электромеханичесая коробка. В ней передачи включаются в автоматическом режиме, только ее устройство – как у обычной механики. При работе роботизированной трансмиссии водитель не участвует в переключении передач. Блок управления сам определяет, когда какую передачу включить. При этом переключение происходит практически незаметно.

По числу передач

Данная классификация самая простая. В ней все коробки разделяются по количеству передач, например, четыре, пять шесть и так далее. В эту категорию входят не только ручные, но и автоматические модели.

Типы коробок передач

Самая распространенная классификация – по типу самой коробки:

• Механика. В таких моделях выбор и переключение передач выполняется полностью усилиями водителя. В основном это редуктор с несколькими валами, работа которого осуществляется через шестеренчатую передачу.
• Автомат. Такая трансмиссия работает в автоматическом режиме. Выбор подходящей передачи осуществляется на основании параметров, которые замеряет система управления коробкой.
• Робот является разновидностью механической КП. Конструкция этой модификации практически ничем не отличается от обычной механики: в ней есть сцепление, а передачи включаются через подсоединение соответствующей шестерни на ведомом валу. Только управление выбором передач управляет компьютер, а не водитель. Достоинство такой трансмиссии – максимально плавное переключение.

Коробки передач с конструктивной спецификой

Помимо известных трансмиссий в транспортных средствах также могут применяться и уникальные модификации. Такие типы коробок имеют специфическую конструкцию, а вместе с ней и свой принцип работы.

Безвальная КП

Трансмиссии, в которых не используются валы с набранным комплектом шестерен, называются безвальными. В своей конструкции они имеют несколько рядов шестерен, расположенных в двух параллельных осях. Соединение шестерен осуществляется благодаря блокировке муфт.

Шестерни расположены на двух валах. Две из них закреплены намертво: на ведущем она установлена в первом ряду, а на ведомом – в последнем. Промежуточные шестерни, расположенные на них, могут играть роль ведущей или же ведомой в зависимости от сформированного передаточного числа.

Такая модификация позволяет увеличить передаточное отношение в обоих направлениях. Еще одно достоинство подобной трансмиссии – увеличенный силовой диапазон коробки. Одним из самых серьезных недостатков является обязательное наличие вспомогательной автоматической системы, с помощью которой осуществляется переключение скоростей.

Несинхронизированная КП

К еще одной разновидности специфических коробок относится несинхронизированная или та, в конструкции которой не предусмотрено наличие синхронизаторов. Это может быть тип с постоянным зацеплением шестерен или со скользящими шестернями.

Чтобы переключить передачу в такой коробке, водитель должен обладать определенным навыком. Он должен уметь самостоятельно синхронизировать вращение шестерен и муфт, определяя время перехода от передачи к передаче, а также выравнивая скорость вращения коленвала акселератором. Профессионалы называют эту процедуру перегазовкой или двойным выжимом сцепления.

Для выполнения плавного переключения водитель должен иметь опыт в управлении такими механизмами. Подобный тип трансмиссии устанавливается в американских тягачах, мотоциклах, иногда в тракторах и спортивных автомобилях. В современных несинхронизированных трансмиссиях можно не использовать сцепление.

Кулачковая КП

Кулачковые коробки это разновидность несинхронизированной модели. Отличием является форма зацепляемых зубьев. Для повышения кпд коробки передач используется прямоугольная форма или кулачковый профиль зубьев.

Такие коробки очень шумные, поэтому в легковом транспорте используются в основном на гоночных авто. Во время соревнований на этот фактор не обращается внимание, но в обычном автомобиле такая трансмиссия не даст возможности получить наслаждение от поездки.

Секвентальная КП

Под секвентальной коробкой подразумевается тип трансмиссии, в котором переход на пониженную или повышенную передачу осуществляется исключительно на одну ступень. Для этого используется ручка или ножной переключатель (на мотоциклах), который позволяет переместить шестерню в корзине исключительно на одну позицию за одно нажатие.

Похожий принцип работы имеет автоматическая коробка типа Типтроник, но она лишь имитирует действие данной трансмиссии. Классическая секвентальная коробка устанавливается в болидах F-1. Переключение скорости в них осуществляется при помощи подрулевых лепестков.

Преселективная КП

В классическом исполнении преселективная КП требовала предварительного выбора следующей передачи до того, как коробка на нее переключится. Часто это выглядело так. Во время движения авто водитель выставлял на селекторе следующую передачу. Механизм подготавливался к переключению, но выполнял это по команде, например, после нажатия на сцепление.

Раньше такие КП использовались в военной технике с несинхронизированной, безвальной или планетарной трансмиссией. Такие модификации коробок облегчали управление сложными механизмами, пока не были разработаны синхронизированные механические и автоматические коробки.

В настоящее время преселективная коробка используется, но она чаще называется трансмиссией с двойным сцеплением. В этом случае компьютер сам подготавливает переход на нужную скорость, заранее подсоединяя к незафиксированному диску подходящий вал с включенной передачей. Другое название данного типа в современном исполнении – робот.

Выбор коробки передач. Что лучше?

Многие из перечисленных коробок передач используются только на спецтехнике или в станках. Основными КП, которые имеют широкое применение в легковом транспорте, являются:

• Механическая коробка передач. Это самый простой тип трансмиссии. Чтобы вращательное движение передавалось с силового агрегата на вал КП, используется корзина сцепления. Нажатием педали водитель отсоединяет ведущий вал коробки от мотора, что позволяет ему без вреда для механизма выбрать подходящую для данной скорости передачу.
• Автоматическая коробка передач. Крутящий момент от мотора подается через гидропередачу (гидротрансформатор или гидромуфта). Рабочая жидкость играет роль сцепления в механизме. Она приводит в движение, как правило, планетарный редуктор. Вся система управляется электронным блоком управления, который анализирует данные со многих датчиков и в соответствии с этим выбирает передаточное число. Среди автоматических коробок есть много модификаций, в которых используются разные схемы работы (зависит от производителя). Существуют даже автоматические модели с возможностью ручного управления.
• Роботизированная коробка передач. Среди таких КП также имеются свои разновидности. Существуют электрические, гидравлические и комбинированные типы. По конструкции робот в основном похож на механическую коробку, только с двойным сцеплением. Первое подает крутящий момент от мотора к ведущим колесам, а второе автоматически подготавливает механизм к включению следующей передачи.
• Вариаторная коробка передач. В распространенном исполнении вариатор представляет собой два шкива, которые соединены между собой ремнем (одним или несколькими). Принцип действия следующий. Шкив раздвигается или сдвигается, в результате чего ремень перемещается на элемент с большим или меньшим диаметром. От этого и изменяется передаточное число.

Вот сравнительная таблица каждого типа коробок с их достоинствами и недостатками.

Тип коробки:	Принцип работы	Достоинства	Недостатки
МКПП	Ручное переключение, зацепление синхронизированное.	Простая конструкция, дешевая в ремонте и обслуживании, позволяет экономить топливо.	Новичку нужно привыкать к синхронной работе педали сцепления и газа, особенно при начале движения в горку. Не у всех сразу получается включать правильную передачу. Требует плавного использования сцепления.
АКПП	Гидронасос создает давление рабочей жидкости, которая приводит в движение турбину, а та передает вращение на планетарный механизм.	Комфортно управлять автомобилем. Не требует вмешательства водителя в процесс переключения скоростей. Меняет передачи, максимально используя весь ресурс мотора. Исключает человеческий фактор (когда водитель случайно вместо третьей включает первую скорость). Плавно переключает передачи.	Высокая стоимость обслуживания. Масса больше, чем у МКПП. По сравнению с предыдущим типом трансмиссии эта будет приводить к большему расходу топлива. КПД и динамика ниже, особенно при спортивном стиле езды.
Робот	Двойное сцепление позволяет во время движения приготовить следующую передачу к включению. Чаще всего в одну группу завязаны четные передачи, а в другую – нечетные. Внутренне похожа на механическую коробку.	Максимальная плавность переключения. Не требует вмешательства водителя в процесс работы. Экономичный расход топлива. Высокий кпд и динамика. Некоторые модели имеют возможность выбрать режим работы.	Сложность механизма приводит к его низкой надежности, частому и дорогостоящему обслуживанию. Плохо переносит сложные дорожные условия.
Вариатор (CVT)	Крутящий момент передается с помощью гидротрансформатора, как в автомате. Переключение передач осуществляется перемещением шкива ведущего вала, который выталкивает ремень на нужную позицию, от чего увеличивается или уменьшается передаточное число.	Переключение без рывков, более динамична по сравнению с обычным автоматом. Позволяет немного сэкономить топливо.	Не используется в мощных силовых агрегатах, так как передача – ременная. Высокая стоимость обслуживания. Требует исправной работы датчиков, от которых поступает сигнал для работы CVT. Плохо переносит сложные дорожные условия и не любит буксировку.

Определяясь с видом трансмиссии, необходимо исходить не только из финансовых возможностей, но больше ориентироваться на то, подойдет ли данная коробка к автомобилю. Производители не зря с завода каждый силовой агрегат ставят в пару с конкретной коробкой.

Механическая коробка больше подойдет для активного водителя, понимающего тонкости скоростного управления авто. Автомат больше подойдет для любителей комфорта. Робот обеспечит разумный расход топлива и приспособлен для размеренной езды. Для любителей максимально плавной работы машины подойдет вариатор.

Что касается технических характеристик, то невозможно указать на идеальную коробку. Каждая из них хороша в своих условиях и при наличии конкретных водительских навыков. В одном случае новичку легче начать с управления разновидностью автоматических трансмиссий, в другом – предпочтительней выработать навык использования механики.

Вопросы и ответы:

Как устроена коробка передач? Механическая КПП состоит из набора шестерен, которые образуют разные передаточные числа. Автоматическая КПП оснащена гидротрансформатором и шкивами с изменяемым диаметром (вариатор). Робот – аналог механики, только с двойным сцеплением.

Что внутри коробки передач? Внутри любой коробки передач имеется ведущий и ведомый вал. В зависимости от типа коробки на валах устанавливаются либо шкивы, либо шестерни.

Источник https://autovogdenie.ru/mexanicheskaya-korobka-peredach-mkpp-ustrojstvo-i-princip-raboty.html

Источник https://avtotachki.com/ustrojstvo-i-princzip-raboty-korobki-peredach/

Источник