Механическая коробка передач-это механизм, предназначенный для ступенчатого регулирования частот вращения ведущих колёс при неизменной мощности двигателя. Она позволяет существенно увеличить диапазон скоростей автомобиля и сэкономить кучу топлива. При движении в гору низкие передачи позволяют нам увеличить крутящий момент за счёт снижения частоты вращения ведущих колёс, и наоборот, при движении на больших скоростях снизить крутящий момент и увеличить частоту вращения.
Как уже писалось ранее, коробка скоростей нужна для того, чтобы существенно расширить диапазон скорости движения вашего автомобиля. Принцип её работы основан на золотом правиле механики, в частности, на передаточных отношениях.
Если вращать вал с маленькой шестерёнкой( у которой 10 зубьев) , то вторая шестерёнка, которая находится с ней в зацеплении( 20 зубьев), начнет вращаться в два раза медленнее, но в два раза "сильнее"! На этом и основал принцип передаточных отношений. Проиграв в частоте вращения, мы получаем выигрыш в силе.
Как правило,в автомобиле первые 3 передачи понижающие, четвёртая имеет передаточное отношение 1:1, а пятая-повышающая.
В коробке передач находится 5-6 пар зубчатых колёс (иногда больше, иногда меньше), каждая со своим передаточным отношением. Это и есть "скорости" автомобиля. Переключая передачи, мы передаём крутящий момент то через одну пару зубчатых колёс, то через другую.
Если очень сильно упростить, то коробка состоит из входного вала(на него передаётся крутящий момент с двигателя), промежуточного, и выходного вала( от него крутящий момент передаётся уже на колёса). В автомобиле пары зубчатых колёс всегда находятся в зацеплении, но на выходном валу они установлены с зазором. За счёт этого крутящий момент через них не передаётся.
Если жёстко подключить к валу только одну шестерню, то крутящий момент будет передаваться только через неё с определённым передаточным отношением.
Чтобы жёстко подключить зубчатое колесо к валу используют синхронизаторы и специальные муфты.
При включении передачи вы через систему рычагов "двигаете" муфту в сторону зубчатого колеса и вводите с ним в зацепление. Муфта в свою очередь уже находится в зацеплении с синхронизатором, а он с валом.
Но вы не сможете включить передачу, пока не выжмете сцепление, раздастся хруст, и передача не включится. Это связано с тем, шестерня и муфта вращаются с разной скоростью. При переключении муфта прижимает блокирующее кольцо к шестерне, и за счёт сил трения они начинают вращаться с одной скоростью. Если сцепление не выжато, то шестерня не замедлится, так как на неё поступает крутящий момент с двигателя, а блокирующее кольцо начнёт быстро изнашиваться.
Для движения задним ходом используют так называемую паразитную шестерню, которая меняет направление вращения относительно обычной пары зубчатых колёс
