Как работают механические коробки передач

Двигатели внутреннего сгорания работают на высоких оборотах, поэтому необходимо уменьшить передачу для передачи мощности на ведущие колеса, которые вращаются гораздо медленнее.

Коробка передач обеспечивает выбор передач для различных условий вождения: начало стоя, восхождение на холм или крейсерская на ровных поверхностях. Чем ниже передача, тем медленнее поворачиваются колеса в зависимости от частоты вращения двигателя .

Коробка передач с постоянным зацеплением

Коробка передач - вторая ступень в системе трансмиссии , после сцепления . Обычно он крепится болтами к задней части двигателя с муфтой между ними.

Современные автомобили с механической коробкой передач имеют четыре или пять скоростей вперед и одну заднюю передачу, а также нейтральную позицию.

Syncromesh отключенЗубчатое колесо свободно вращается на втулке и вращается за счет зацепления с зубчатым венцом. Блок синхронизации, соединенный с главным валом, лежит рядом.

Синхромеш занятВилка перемещает синхронизатор в направлении выбранной передачи. Поверхности трения синхронизируют скорости вращения вала, а также синхронизируют и блокируют передачу.

Рычаг переключения передач , управляемый водителем, соединен с рядом тяг селектора в верхней или боковой части коробки передач. Штоки селектора расположены параллельно валам, несущим шестерни.

Самым популярным дизайном является коробка передач с постоянным зацеплением. Он имеет три вала: входной вал , промежуточный вал и главный вал, которые установлены в подшипниках в корпусе редуктора.

Существует также вал, на котором вращается шестерня холостого хода заднего хода.

Двигатель приводит в действие входной вал, который приводит в движение промежуточный вал. Промежуточный вал вращает шестерни на первичном валу, но они вращаются свободно до тех пор, пока они не будут заблокированы с помощью синхронизирующего устройства, которое прикреплено к валу.

Это устройство синхронизации, которое фактически управляется водителем через шток селектора с вилкой на нем, который перемещает синхронизатор, чтобы включить передачу.

Кольцо бауля, задерживающее устройство в синхронизаторе, является окончательным усовершенствованием современной коробки передач. Это предотвращает включение передачи до тех пор, пока скорости вала не будут синхронизированы.

На некоторых автомобилях установлена ​​дополнительная передача, называемая повышающей передачей . Это выше, чем высшая передача и, следовательно, дает экономичное вождение на крейсерских скоростях.

Четырехступенчатая коробка передач с постоянным зацеплениемПередачи выбираются системой стержней и рычагов, управляемых рычагом переключения передач. Привод передается через входной вал на промежуточный вал, а затем на первичный вал, за исключением прямой передачи - верхней передачи - когда входной вал и первичный вал зафиксированы вместе.

Как работают передаточные числа

нейтральныйВсе механизмы, кроме необходимых для реверса, постоянно находятся в зацеплении. Зубчатые колеса на выходном валу свободно вращаются вокруг него, в то время как на промежуточном валу они зафиксированы. Диск не передается.

Первая передачаНа первой передаче наименьшая передача на промежуточном валу (с наименьшим количеством зубьев) фиксируется на нем, пропуская привод через самую большую передачу на первичном валу, обеспечивая высокий крутящий момент и низкую скорость для начала стояния.

Вторая передачаНа второй передаче разница в диаметре шестерен на двух валах уменьшается, что приводит к увеличению скорости движения и снижению крутящего момента. Соотношение идеально подходит для восхождения на очень крутые холмы.

Четвертая передачаНа четвертой передаче входной вал и главный вал фиксируются вместе, обеспечивая «прямой привод»: один оборот карданного вала за каждый оборот коленчатого вала. Там нет увеличения крутящего момента.

Задний ходДля реверса промежуточная шестерня вставлена ​​между шестернями на двух валах, что приводит к изменению направления вращения главного вала. Задняя передача обычно не синхронизирована.

Синхронизация передач

Устройство синхронной сетки представляет собой кольцо с зубцами внутри, которое установлено на зубчатой ступице, которая прикреплена к валу.

Когда водитель выбирает передачу, соответствующие конические поверхности трения на ступице и приводе передачи передаются от поворотного механизма через ступицу к валу, синхронизируя скорости двух валов.

При дальнейшем перемещении рычага переключения передач кольцо перемещается вдоль ступицы на короткое расстояние, пока его зубья не соприкоснутся со скошенными собачьими зубьями на боковой стороне шестерни, так что шлицевая ступица и шестерня будут зафиксированы вместе.

Современные конструкции также включают в себя уплотнительное кольцо, вставленное между поверхностями трения. Баул кольцо также имеет собачьи зубы; он изготовлен из более мягкого металла и имеет меньшую посадку на валу, чем ступица.

Заглушка должна быть расположена точно на стороне ступицы, с помощью выступов или «пальцев», прежде чем его зубцы совпадут с зубцами на кольце.

За время, необходимое для определения местоположения, скорости валов были синхронизированы, так что водитель не может столкнуться с какими-либо зубами, и синхронная сетка считается «непобедимой».