Пятиступенчатая коробка передач и четырехступенчатая кпп: особенности мкпп и акпп

Пятиступенчатая коробка передач и четырехступенчатая кпп: особенности мкпп и акпп

VaD89RUS › Блог › 28. Коробка передач 5-ти ступенчатая

1. Первичный вал;
2. Передняя крышка коробки передач;
3. Сальник первичного вала;
4. Пружинная шайба;
5. Установочное кольцо подшипника;
6. Картер коробки передач;
7. Сапун;
8. Игольчатый подшипник вторичного вала;
9. Упорная шайба пружины синхронизатора:
10. Зубчатый венец синхронизатора V передачи;
11. Скользящая муфта синхронизатора III и IV передач;
12. Ступица муфты синхронизатора III и IV передач;
13. Стопорное кольцо синхронизатора;
14. Блокирующее кольцо синхронизатора;
15. Пружина синхронизатора:
16. Шестерня и зубчатый венец синхронизатора III передачи;
17. Шестерня и зубчатый венец синхронизатора И передачи;
18. Вторичный вал;
19. Шестерня и зубчатый венец синхронизатора 1 передачи;
20. Втулка шестерни 1 передачи;
21. Промежуточный подшипник вторичного вала;
22. Стопорная пластина промежуточного подшипника;
23. Фланец;
24. Защитный чехол;
25. Пружина;
26. Рычаг переключения передач;
27. Стержень рычага переключения передач;
28. Упругая подушка демпфера;
29. Резиновая втулка демпфера;
30. Распорная втулка демпфера;
31. Запорная втулка демпфера;
32. Манжета:
33. Сферическая шайба;
34. Шаровая опора рычага;
35. Корпус рычага переключения передач:
36. Направляющая пластина;
37. Фланец эластичной муфты карданной передачи;
38. Гайка;
39. Уплотнитель центрирующего кольца;
40. Центрирующее кольцо;
41. Стопорное кольцо:
42. Сальник заднего подшипника вторичного вала;
43. Защитный подшипник вторичного вала:
44. Ведущая шестерня привода спидометра;
45. Подшипник блока шестерен:
46. Блок шестерен V передачи и заднего хода;
47. Ось промежуточной шестерни заднего хода;
48. Промежуточная шестерня заднего хода:
49. Задний подшипник промежуточного вала;
50. Шестерня 1 передачи промежуточного вала;
51. Скользящая муфта синхронизатора 1 и 11 передач;
52. Шестерня 11 передачи промежуточного вала:
53. Шестерня III передачи промежуточного вала:
54. Пробка заливного контрольного отверстия;
55. Промежуточный вал;
56. Шестерня постоянного зацепления промежуточного вала;
57. Передний подшипник промежуточного вала;
58. Зажимная шайба подшипника промежуточного вала:
59. Болт зажимной шайбы;
60. Шестерня постоянного зацепления первичного вала;
61. Задний подшипник первичного вала;
62. Стопорное колесо;
63. Блокировочная скоба заднего хода;
64. Шайбы направляющей пластины:
65. Направляющая планка:
66. Крышка фиксаторов;
67. Пружина фиксаторов;
68. Фиксатор;
69. Вилка включения V передачи и заднего хода;
70. Упорная шайба;
71. Стопорное кольцо;
72. Вилка переключения III и IV передач;
73. Шток вилки включения 1 и 11 передач:
74. Шток вилки включения III и IV передач;
75. Вилка включения 1 и 11 передач;
76. Шток вилки включения V передачи и заднего хода;
77. Блокировочные сухари.

На автомобилях ВАЗ-21065, а по заказу и на ряде автомобилей ВАЗ-2106. устанавливается пятиступенчатая коробка передач. Она создана на базе четырехступенчатой коробки и отличается по внешнему виду формой задней крышки, в полости которой на конце ведомого вала размещена пятая ступень. Введение дополнительной пятой передачи расширило диапазон скоростей движения автомобиля, за счет чего достигается работа двигателя на наиболее экономичных режимах, а также улучшаются условия работы двигателя. Это, в свою очередь, увеличивает долговечность его работы. Передаточные числа одноименных передач у пятии четырехступенчатой коробок одинаковые. Передаточное число пятой передачи — 0.82. В связи с тем, что пятиступенчатая коробка передач сконструирована на базе четырехступенчатой коробки, многие ее детали имеют одинаковое устройство и взаимозаменяемы. Коробка передач так же трехвальная, то есть состоит из первичного 1, вторичного 18 и промежуточного 55 валов. Первичный вал идентичен с валом четырехступенчатой коробки. Вторичный вал отличается своей задней частью, на которой расположены детали пятой ступени. Промежуточный вал отличается тем, что в заднем торце имеет резьбовое отверстие для болта крепления блока 46 шестерен пятой передачи и заднего хода. Ведомые шестерни 16, 17, 19 третьей, второй и первой передач, детали синхронизаторов, подшипники валов унифицированы с одноименными деталями четырехступенчатой коробки передач. Таким образом, конструкция деталей, расположенных в полости картера коробки, одинакова с четырехступенчатой коробкой (см. рис. 15). Детали пятой передачи и заднего хода расположены в полости задней крышки. Вместе с ведомой шестерней 12 (см. рис. 18) заднего хода на ведомом валу 2 одной шпонкой крепится ступица 13 муфты 14 синхронизатора пятой передачи. За ступицей 13 расположена упорная шайба и втулка 18, на которой вращается шестерня 17 пятой передачи. Между втулкой шестерни 17 и ведущей шестерней 20 привода спидометра зажата маслоотражательная шайба 19. Она уменьшает выброс масла в сторону сальника 42 , улучшая условия его работы. Задний конец вторичного вала вращается на роликовом цилиндрическом подшипнике 43, т.к. нагрузка на задний конец вала увеличилась. На шлицах вала крепится фланец 37 эластичной муфты. Все детали, расположенные на вторичном валу, поджимаются гайкой 38, которая фиксируется стопорной шайбой. На цилиндрическом пояске гайки расположен резиновый уплотнитель 39, а на конце вала центрирующее кольцо 40 и ее стопорное кольцо. На шлицах промежуточного вала 55 крепится стяжным болтом блок46 шестерен пятой передачи и заднего хода. Задней опорой для блока шестерен является роликовый цилиндрический подшипник 45. Блок шесте- реи имеет два венца. Большой венец находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней пятой передачи.

С малым венцом входит в зацепление промежуточная шестерня 48 при включении задней передачи. Промежуточная шестерня 48 расположена на оси 47, которая крепится в перегородке картера коробки гайкой с тарельчатой пружинной шайбой. Другой конец оси опирается в гнездо задней крышки. Привод переключения передач также незначительно отличается от привода четырехступенчатой коробки. Изменена конструкция штока 76 и вилки 69 включения задней и пятой передач. На штоке 76 крепится стопорным болтом двойная вилка 69 — одна входит в паз промежуточной шестерни 48 заднего хода, другая — в кольцевой паз муфты синхронизатора пятой передачи. Таким образом, при перемещении штока 76 одна и та же вилка будет включать ту или другую передачу. В связи с этим в штоке 76 выполнено, так же как и на других штоках, три гнезда под шарики фиксаторов. В вилке 69 имеется паз, в который заходит нижний конец рычага переключения передач. На конце штока 76 крепится стопорным болтом головка, на которой выполнена лыска, которой головка воздействует на шток (шарик) включателя фонаря заднего хода. В дальнейшем при изменении конструкции привода планируется вместе с головкой штока изготовлять прилив с пазом под нижний конец рычага переключения передач, убрав этот прилив у вилки 69. В привод переключения передач введен новый механизм выбора передач. Он блокирует случайное включение задней передачи при включении пятой передачи. Механизм выбора передач состоит из направляющей пластины 36 рычага, верхней и нижней шайб 64 направляющей пластины, корпуса 35 рычага переключения передач, блокировочной скобы 63 заднего хода. Перечисленные детали стянуты тремя болтами, которыми механизм выбора крепится к гнезду задней крышки коробки передач. В пазах направляющей пластины 36 установлены подпружиненные направляющие планки 65, между которыми зажат нижний конец рычага переключения передач. Под действием пружин направляющих пластин рычаг переключения передач устанавливается в нейтральное положение, при котором конец рычага располагается в пазу головки штока 74 включения III и IV передач. При выключении V передачи, если рычаг перейдет линию нейтрального положения, выступ рычага упрется в отогнутый лепесток блокировочной скобы 63 и дальнейшее перемещение рычага в сторону включения заднего хода прекращается. Этим самым исключается случайное включение задней передачи на ходу автомобиля и поломка деталей коробки передач. Чтобы включить заднюю передачу, следует нажать на рычаг вниз, чтобы сжать его пружину. При этом выступ рычага опустится ниже лепестка блокировочной скобы 63, и можно переместить рычаг переключения передач назад до полного включения задней передачи.

Четырехступенчатая коробка передач и пятиступенчатая КПП: что лучше

Долгое время основными типами КПП на легковых авто оставалась четырехступенчатая «механика» и трехступенчатый автомат. Далее, с учетом увеличения мощности ДВС и максимальной скорости, указанные трансмиссии получили по одной дополнительной ступени.

Что касается МКПП, пятиступенчатая коробка передач сменила 4-х ступенчатый агрегат, при этом такая доработка фактически имеет только плюсы. В случае с АКПП, старые 3-х ступенчатые автоматы были доработаны и получили 4-ю повышающую передачу, что также оказалось преимуществом.

Однако позже, с учетом более жестких требований касательно экономичности и экологичности автомобилей, появились 6-и ступенчатые версии МКПП, пятиступенчатые автоматы, шестиступенчатые АКПП и т.д. В этой статье мы рассмотрим, какие плюсы и минусы имеет пятиступенчатая механика по сравнению с 4-х ступенчатой, а также поговорим о преимуществах и недостатках, которые имеет четырехступенчатая КПП автомат по сравнению с 5 или 6 ступенчатыми АКПП.

Четырехступенчатая и пятиступенчатая МКПП

Итак, на смену так называемой «четырехступке» достаточно быстро пришла «пятиступка». Сразу отметим, пятиступенчатая коробка передач механика не сильно отличается от 4-х ступенчатой КПП по устройству (форма задней крышки и другие элементы похожи). Главной отличительной особенностью является размещение пятой ступени (скорости, передачи), которая стоит в конце вторичного вала.

Если точнее, в заднем торце промежуточного вала имеется резьбовое отверстие, куда вкручивается болт крепления блока шестерен пятой передачи, а также заднего хода. Сама пятая передача и задний ход находятся в полости задней крышки, ступица муфты синхронизатора пятой передачи установлена вместе с ведомой шестерней заднего хода на вторичном валу. Далее, за ступицей, установлена упорная шайба и втулка, где стоит шестерня пятой передачи.

Читать еще:  Сколько заливать масла в тойота рав 4

Указанная дополнительная пятая передача была использована для того, чтобы позволить двигателю работать с меньшими оборотами при езде на высокой скорости. С одной стороны, такое решение увеличивает ресурс ДВС и КПП, а с другой позволяет экономить топливо.

Простыми словами, владельцам автомобилей с 4-х ступенчатой МКПП хорошо знакома ситуация, когда при движении по трассе со скоростью от 100-120 км/ч и выше на четвертой передаче обороты двигателя высокие, двигатель и коробка сильно шумят под нагрузкой, повышен расход топлива. Чтобы повысить комфорт, остается только снизить скорость.

Именно для решения указанной задачи конструкторы и внедрили 5 передачу, чтобы снизить нагрузку на двигатель и КПП, уменьшить шумы и повысить топливную экономичность.

Если говорить о недостатках, 5-и ступенчатая коробка более требовательна к уровню масла в КПП, чем четырехступка. Если масла в коробке недостаточно, часто бывает так, что именно 5 передача первой выходит из строя, КПП начинает выть и сильно шуметь под нагрузкой.

Пятиступенчатая коробка передач автомат и четырехступенчатая АКПП

Хорошо известно, что в основе гидромеханических АКПП лежит планетарная передача. При этом достаточно долго самым распространенным оставался 4-х ступенчатый автомат, который сегодня считается устаревшим на фоне АКПП с большим количеством ступеней. Так вот, в свое время владельцы 3-х ступенчатых автоматов после появления версий с 4-й передачей отмечали значительное повышение комфорта, снижение расхода топлива и ряд других положительных моментов.

При этом новая АКПП не стала менее надежной, то есть сохранился ресурс, которым славился старый 3-х ступенчатый автомат. Казалось бы, дальнейшее увеличение числа передач до 5, 6 и выше позволит еще больше улучшить АКПП, которую не нужно переключать вручную (как на МКПП). Однако на практике это не совсем так. Давайте разбираться.

Еще при езде по трассе с высокой скоростью обороты двигателя высокие, что изнашивает мотор и коробку, а также снижает комфорт. Также нужно отметить, что указанные коробки нуждаются в большом количестве трансмиссионной жидкости ATF (8-10 литров и более).

Однако с другой стороны огромным плюсом таких коробок является надежность, большой ресурс и отличная ремонтопригодность, чего не скажешь о более современных аналогах. Автомат 4-х ступенчатый был создан давно, наибольшее распространение такая АКПП получила в середине 90-х и с тех пор хорошо изучена. Обслуживание не является сложным, замену масла в АКПП и масляных фильтров в коробке автомат вполне можно осуществить своими руками.

Также нет ничего сложно в том, чтобы снять гидроблок, заменит соленоиды, осуществить демонтаж всей коробки, снять гидротрансформатор с АКПП и т.д. Еще данные автоматы не так склонны к перегреву, не отличаются предельно высокой требовательностью к качеству масла.

Их можно вполне нормально эксплуатировать в городе, где не предполагается постоянная езда с высокой скоростью. На трассе же 4-х передач хватает для комфортного перемещения со средними скоростями около 120-130 км/ч.

Добавим, что сегодня также можно встретить новые модели авто (преимущественно бюджетные), где стоит указанная АКПП. В среднем и премиальном сегменте такие автоматы больше не ставят, заменив их, как минимум, 5-и ступенчатыми агрегатами. При этом на вторичном рынке старые 4-х ступенчатые коробки по понятным причинам пользуются большим спросом.

  • Теперь перейдем к более современным 5 и 6 ступенчатым АКПП, которые имеют широкое распространение. Указанные АКПП разработаны не так давно, всего лет 10 назад их можно было встретить только не машинах высокого класса. Однако сегодня пятиступка автомат стоит даже на бюджетных моделях.

Коробки данного типа работают лучше, плавно и быстро переключают передачи, более экономичны. Разгон получается более активным, горючее расходуется почти также, как и на 5-и ступенчатых МКПП. Также данные автоматы требуют меньше масла, а также зачастую официально считаются и вовсе необслуживаемыми (жидкость залита в АКПП на весь срок службы агрегата).

Так вот, вроде бы одни плюсы. На самом деле, основной проблемой таких КПП стало снижение ресурса на 30-50% по сравнению со старыми 4-х ступенчатыми автоматами. Более того, раз АКПП необслуживаемая, конструктивно такие коробки могу и вовсе не иметь поддона, а фильтры спрятаны глубоко внутри самой АКПП.

Еще современные автоматы часто могут иметь радиатор охлаждения масла АКПП, который интегрирован в основной радиатор системы охлаждения двигателя. Другими словами, отдельного радиатора АКПП не предусмотрено. На деле, охлаждения современному автомату может быть недостаточно, коробка автомат перегревается, особенно в пробках или под нагрузками.

Что в итоге

Если суммировать приведенную выше информацию, то в случае с МКПП увеличение числа передач принесло только плюсы. При этом с автоматами дела обстоят иначе. Современные автоматические коробки попросту не имеют ресурса своих более простых предшественников.

Однако с другой стороны, а именно для вторичного рынка, данная ситуация по понятным причинам неприемлема. Мало кто хочет купить машину от первого владельца, где через 10-15 тыс. км. необходим дорогостоящий ремонт АКПП или замена всей коробки на контракт с неизвестной историей.

Именно по этой причине старые и надежные автоматы на 4 передачи продолжают оставаться самым востребованным и дорогостоящим решением на рынке б/у авто как на фоне вариаторов и роботов, так и на фоне современных гидромеханических коробок автомат.

АКПП Aisin: причины популярности данных коробок передач, надежность трансмиссии Aйсин, особенности, ремонт и обслуживание АКПП данного типа.

Какие существуют виды и типы АКПП: разновидности автоматических коробок передач, отличия, основные преимущества и недостатки различных типов КПП автомат.

АКПП на Polo sedan: особенности автоматической коробки Поло седан. Какой тип трансмиссии установлен на Поло седан автомат, плюсы и минусы данной АКПП.

Автоматическая коробка передач на Рено Дастер: Renault Duster АКПП и Дастер с роботизированной коробкой. Особенности данных видов АКПП на Дастер.

Какой ресурс имеют различные типы автоматических трансмиссий: средний срок службы АКПП, роботизированной КПП с одним и двумя сцеплениями, а также вариатора.

Автоматическая коробка передач на SsangYong Actyon: особенности, виды АКПП. Неисправности АКПП Актион BTR M11: признаки неполадок, диагностика, ремонт.

Четырехступенчатая коробка передач

Рис. Схема четырех-ступенчатой коробки передач:
1 — первичный вал; 2 и 7 — стопорные кольца; 3 — задний подшипник первичного вала; 4 и 54 — упорные кольца; 5 — передний подшипник вторичного вала; 6 и 19 — запорные кольца; 8 — сухарь синхронизатора; 9 — ступица синхронизатора; 10 — пружина синхронизатора; 11 — муфта синхронизатора; 12 — шестерня третьей передачи; 13 — шестерня второй передачи; 14 — блокирующее кольцо синхронизатора; 15 — шестерня первой передачи (она же муфта синхронизатора); 16 — распорная шайба; 17— сухарь синхронизатора: 18 — ступица синхронизатора; 20 — задний подшипник вторичного вала; 21 — упорная втулка; 22 — ведущая шестерня привода спидометра; 23 — стопорная шайба; 24 — гайка вторичного вала; 25 — вторичный вал; 26 — шплинт, вставляемый в отверстие для воздуха; 27 — удлинитель; 28 — подшипники удлинителя; 29 — сальник удлинителя; 30 — грязеотражательное кольцо; 31 — картер коробки передач; 32 — пробка маслоналивного отверстия; 33 — указатель уровня масла; 34 — сухарь вилки включения заднего хода; 35 — крышка люка; 36 — включатель света заднего хода; 37 — вилка включения заднего хода; 38 — вал рычага переключения заднего хода; 39 — пробка маслосливного отверстия; 40 — рычаг переключения заднего хода; 41 — рычаг переключателя; 42 — вал переключателя; 43 — боковая крышка; 44 — стержень вилок переключения передач; 45 — стопор осей 46 и 56; 46 — ось блока шестерен; 47 — блок промежуточных шестерен заднего хода; 48 — распорная втулка; 49 и 53 — упорные шайбы; 50 — промежуточная шайба; 51 — подшипник блока шестерен; 52 — блок шестерен промежуточного вала; 53 — распорная трубка; 55 — ось блока промежуточных шестерен

На автомобиле «Москвич-408» установлена та же четырех-ступенчатая коробка передач, которая применена на предыдущих автомобилях моделей 407 и 403. Отличие заключается лишь в том, что на коробку передач автомобиля «Москвич-408» установлен включатель света заднего хода и изменен корпус удлинителя вследствие того, что задняя опора двигателя перенесена с заднего конца удлинителя на его переднюю часть, к самой коробке передач. Изменен также стопор осей промежуточного вала и блока шестерен заднего хода. Передаточные числа коробки передач оставлены прежними.

Продольный и поперечный разрезы коробки передач показаны на схеме.

Основой коробки передач является картер 31, в котором установлен весь ее механизм. Картер отлит из серого чугуна. Передней плоскостью он присоединен к картеру сцепления четырьмя болтами. Наружное кольцо подшипника 3 входит при этом в отверстие картера сцепления и центрирует коробку передач относительно картера сцепления и, следовательно, относительно коленчатого вала двигателя.

В большое отверстие в задней стенке картера вставлен удлинитель 27 коробки, отлитый под давлением из алюминиевого сплава.

Он прикреплен к картеру пятью болтами. Назначение удлинителя — уменьшить длину карданного вала, что уменьшает его вибрацию во время работы.

Блок цилиндров двигателя, картер сцепления, картер коробки передач и удлинитель, собранные вместе, представляют собой одну жесткую конструкцию, укрепленную на раме автомобиля в трех точках: на двух передних опорах, расположенных на блоке двигателя, и на задней опоре, имеющейся на удлинителе.

Читать еще:  Замена переднего сальника коленвала ваз 2107

С левой стороны картера имеется большое отверстие, закрытое боковой крышкой 43. На ней установлен механизм переключения передач.

Шестерни третьей и второй передач и шестерни привода блока шестерен промежуточного вала сделаны с косыми зубьями, чем достигается более плавное их зацепление, бесшумность работы шестерен и повышается их долговечность. Каждая пара этих шестерен находится в постоянном зацеплении друг с другом, и передачи включаются посредством запирания на вторичном валу ведомой шестерни данной передачи. Чтобы включение было бесшумным и безударным, на второй, третьей и четвертой передачах установлены синхронизаторы.

Шестерни первой передачи и заднего хода имеют прямые зубья. Первая передача включается передвижением ведомой шестерни 15 назад, в результате чего она входит в зацепление с ведущей шестерней первой передачи, а задний ход включается передвижением вперед блока 47 шестерен заднего хода, что приводит одновременно к его зацеплению с ведущей шестерней заднего хода и ведомой шестерней первой передачи.

Синхронизаторы для этих передач не предусмотрены. Первичный вал коробки вращается на двух шарикоподшипниках: передний конец вала — на подшипнике, запрессованном в отверстие фланца коленчатого вала, а задний — на подшипнике 3, запрессованном в отверстие картера коробки передач. Упорное кольцо 4 препятствует смещению подшипника и вала назад. От смещения вперед они удерживаются картером сцепления. На валу подшипник 3 удерживается кольцом 2.

Перед подшипником 3 на первичном валу нарезано несколько витков левой маслосьемной резьбы. Масло, случайно попавшее из подшипника на вал, отбрасывается резьбой обратно, на стенку картера коробки передач, и стекает вниз, не попадая в механизм сцепления. Кроме того, в подшипник с внутренней стороны вставлено маслоотражательное кольцо.

На переднем конце первичного вала нарезаны шлицы для посадки ведомого диска сцепления. На задней части первичного вала, находящейся внутри коробки передач, нарезана шестерня. Она служит для вращения блока шестерен промежуточного вала. Задний конец первичного вала имеет зубчатый венец с короткими прямыми зубьями и конус для синхронизатора, облегчающего включение четвертой (прямой) передачи.

Промежуточный вал коробки передач состоит из неподвижной оси 50, на которой на двух игольчатых подшипниках 51 вращается блок шестерен 52 с четырьмя зубчатыми венцами. Первый венец зацеплен с шестерней первичного вала, а остальные являются ведущими шестернями третьей, второй и первой (и заднего хода) передач. Подшипники блока шестерен имеют по 23 иглы каждый. Диаметр игл равен 2,5 мм и длина их 20 мм. В осевом направлении иглы удерживаются распорной трубкой 53 и тремя упорными кольцами 54.

При передаче крутящего момента косозубыми шестернями возникают осевые силы, но, так как игольчатые подшипники не могут воспринимать осевые нагрузки, для этой цели на оси промежуточного вала установлены бронзовые упорные шайбы 49 и 55. Чтобы по возможности уменьшить осевые силы, действующие на эти шайбы, направление наклона зубьев косозубых шестерен и величина угла этого наклона выбраны так, что осевая сила, действующая от шестерни первичного вала на блок шестерен, направлена вперед и по величине почти полностью уравновешена с направленными назад осевыми силами, возникающими на шестернях блока, когда включена третья или вторая передача. Шайбу 65 удерживает от проворачивания отогнутый язычок, который входит в паз на приливе стенки картера коробки. Шайба 49 плавающая, может свободно проворачиваться.

Осевые силы, действующие при работе шестерен на первичный и вторичный валы, воспринимаются шарикоподшипниками 3 и 20 этих валов.

Масло для смазывания игольчатых подшипников блока шестерен проходит из картера через отверстие в теле блока, видимое на рисунке. Кроме того, оно проходит через отверстия в упорных шайбах и в шайбе 50. Для лучшего прохода масла в отверстиях этих шайб, а также в бобышках на передней и задней стенках картера сделаны пазы.

Между торцом блока шестерен и шайбой 49 вставлена стальная шлифованная шайба 50, с помощью которой регулируется осевой зазор между блоком шестерен и картером. Для этой цели шайбы 50 изготовляют толщиной 1,5; 1,55 и 1,8 мм. Нормальный осевой зазор дли блока шестерен дол же и быть в пределах 0,05—0,15 мм.

Ось 56 промежуточного вала запрессована в отверстия картера. От продольного смещения и от проворачивания она удерживается стопором 45, так же как и ось блока промежуточных шестерен заднего хода.

Вторичный вал 25 установлен на трех подшипниках. Передний подшипник 5 расположен в торцовом отверстии первичного вала и состоит из 13 игл диаметром 4,5 мм и длиной 13 мм. В осевом направлении иглы удерживаются в гнезде запорным пружинным кольцом 6. Число игл и их диаметр подобраны так, что если вторичный вал вынуть из подшипника, то иглы не рассыпаются, образуя как бы свод. Точно также выполнены и игольчатые подшипники блока шестерен. Для смазки подшипника 5 в одной из впадин между зубьями шестерни первичного вала просверлено радиальное отверстие, через которое масло из картера попадает в подшипник.

Нельзя смешивать или заменять из разных коробок передач иглы переднего подшипника вторичного вала и подшипников блока шестерен, так как на заводе иглы сортируются точно по их диаметру на несколько групп и в каждый подшипник ставятся иглы только одной группы. При потере хотя бы одной иглы нужно заменить все иглы подшипника.

Задниц подшипник 20 вторичного вала шариковый. Он установлен в удлинителе 27 и удерживается в осевом направлении запорным разрезным стальным кольцом 19, которое входит в кольцевой паз и в отверстие удлинители (на рисунке подшипник кажется как бы висящим в воздухе из-за того, что в чертежный разрез продольные пазы попали в отверстие удлинителя). На вторичном валу подшипник закреплен распорной 48 и упорной 21 втулками и затянут гайкой 24 через ведущую шестерню 22 привода спидометра. Гайка 24 законтривается стопорной шайбой 23.

Подшипники 28 вторичного вала представляют собой биметаллические втулки, каждая из которых состоит из стального кольца, покрытого с внутренней стороны слоем баббита. Втулки запрессованы в заднее отверстие удлинителя, и в них вращается шейка передней вилки кардана. Конец вторичного вала входит своими шлицами в шлицы отверстия вилки и вращается вместе с ней во втулках. Масло для смазки заднего подшипника проходит через пазы, сделанные в отверстии удлинители по бокам подшипника 20.

Сзади подшипников 28 для предотвращения утечек поставлены два резиновых самоподжимных сальника 29, рабочие кромки которых должны быть направлены внутрь, «навстречу маслу». Задний подшипник вторичного вала несет значительно меньшую нагрузку, чем передний и средний, так как его основное назначение — лишь поддерживать передний конец карданного вала, однако от его состояния в большой степени зависит спокойная, без вибраций, работа карданного вала.

На переднем конце вторичного вала нарезаны шесть шлицев, на которые надета ступица 9 муфты 11 синхронизатора третьей и четвертой передач. Ступица запирается на валу в осевом направлении пружинным стопорным кольцом 7. За ступицей на вал установлена ведомая шестерня 12 третьей передачи. Если передача не включена, шестерня 12 свободно вращается на наружной шлифованной поверхности шлицев и на находящейся за ними цилиндрической части вала. Для лучшей смазки отверстия шестерни вал в этой части имеет продольные лыски, а шестерня — отверстие во впадине между ее зубьями. Осевой зазор между ступицей 9 и шестерней 12 должен быть в пределах 0,1—0,4 мм. Шестерня 12 постоянно зацеплена с ведущей шестерней третьей передачи на блоке шестерен.

Чтобы включить третью передачу, нужно муфтой 11 зафиксировать шестерню 12 на вторичном валу. Тогда крутящий момент от двигателя будет передаваться на вторичный вал посредством шестерен третьей передачи.

Ведомая шестерня 13 второй передачи, когда передача не включена, свободно вращается на гладкой шейке вторичного вала. В отличие от шестерни 12 в шестерню 13 запрессована тонкая бронзовая втулка. Шестерня 13 находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней второй передачи на блоке шестерен.

Осевой зазор для шестерни второй передачи рекомендуется брать в пределах 0,10—0,37 мм, а для шестерни третьей передачи — 0,05-0,39 мм.

Ступица 18 ведомой шестерни 15 первой передачи сидит на шлицах вторичного вала. Она же является ступицей синхронизатора второй передачи. Между ступицей и шестерней 13 второй передачи установлена плавающая стальная шлифованная шайба 16, а между ступицей и подшипником вторичного вала — стальная шлифованная распорная втулка 48. На наружные шлицы ступицы 18 своими внутренними шлицами надета ведомая шестерня 15 первой передачи. Она одновременно служит муфтой синхронизатора для включения второй передачи и в ней установлены блокирующее кольцо 14 и сухари 17. Если переместить шестерню 15 вперед, ее шлицы с помощью синхронизатора входят в зацепление с зубчатым венцом, нарезанным на шестерне 13 второй передачи, и удерживают от перемещения шестерню второй передачи на вторичном валу. Крутящий момент от двигателя теперь сможет передаваться через шестерни второй передачи на вторичный вал, т. е. вторая передача будет включена. При осевом перемещении шестерни назад она входит в зацепление с ведущей шестерней первой передачи на блоке шестерен. Так будет включена первая передача.

Читать еще:  Незамерзайка для авто своими руками

Блок 47 промежуточных шестерен заднего хода состоит из двух зубчатых венцов; он вращается на неподвижной оси 46, запрессованной в отверстие в задней стенке картера коробки и в отверстие специального прилива на боковой стенке картера. Ось удерживается на мосте тем же стопором 45, что и ось 56 промежуточного вала. В блок шестерен заднего хода также запрессована бронзовая втулка. Чтобы включить передачу заднего хода, необходимо переместить блок шестерен 47 вдоль оси 46 вперед, тогда большая шестерня блока войдет в зацепление с ведущей шестерней первой передачи, а меньшая — в зацепление с ведомой шестерней 15 первой передачи.

Картер коробки передач имеет два отверстия для масла, закрытые коническими резьбовыми пробками: верхней 32 для заливки масла и нижней 39 для его спуска. Наверху с правой стороны картера находится отверстие, в которое вставлен указатель 33 для проверки уровня масла. Нормально уровень масла в коробке должен быть примерно на высоте оси 56 промежуточного вала.

Шестерни привода спидометра и подшипник удлинителя смазываются маслом из коробки, попадающим в удлинитель вследствие разбрызгивания его шестернями. Чтобы при нагревании масла и воздуха во время работы коробки давление в картере не повышалось, в удлинителе имеется отверстие, в которое вставляется шплинт 26.

При движении автомобиля шплинт колеблется, в результате чего отверстие всегда остается чистым для прохода воздуха. Между картером коробки передач и картером сцепления установлена прокладка из автопрокладочного картона толщиной 0,5 мм. Из такого же картона сделана прокладка между удлинителем и картером коробки.

Устройство и принцип работы механической коробки передач

Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности. МКПП получила свое название от «ручного» (или механического) способа переключения передач. Трансмиссия относится к ступенчатым коробкам, в которых крутящий момент изменяется ступенями (передачами). Механическая КПП считается самой надежной, но и самой сложной в управлении, особенно для начинающего водителя.

Принцип работы механической коробки передач

Принцип работы механической КПП следующий: крутящий момент от двигателя через сцепление передается на первичный вал коробки передач, далее преобразуется при помощи пар взаимодействующих между собой шестерен и затем передается на колеса. Каждая пара шестерен (ступень) имеет определенное передаточное число, которое преобразует скорость вращения и крутящий момент коленвала двигателя. Причем если передача увеличивает крутящий момент, то скорость вращения уменьшается и наоборот. В первом случае передача будет называться понижающей, а во втором — повышающая.

Передаточное число определяется отношением количества зубьев у выходной и входной шестерен в паре. В свою очередь, количество зубьев напрямую зависит от размера самой шестерни: чем больше зубьев — тем больше диаметр шестерни. Например, у первой передачи самое большое передаточное число, и, следовательно, входная шестерня (на первичном валу) имеет минимальный размер, а выходная — максимальный. Переключение скоростей в механической КПП происходит только при нажатии на педаль сцепления, поскольку необходимо прервать поток мощности, передающийся от двигателя.

Движение автомобиля, оснащенного МКПП, всегда начинается с первой передачи. Исключение составляют тяжелые грузовики — там это можно делать со второй передачи. Для этого необходимо вручную перевести селектор рычага в соответствующее положение. Переход на повышенные передачи осуществляется последовательным переключением передач друг за другом. Сам момент переключения скорости зависит от показаний спидометра и тахометра, поскольку каждая передача рассчитана на работу в определенном диапазоне оборотов двигателя.

Виды механических КПП

По количеству ступеней механическая коробка передач в основном подразделяется на:

  • 4-х ступенчатую;
  • 5-и ступенчатую;
  • 6-и ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается трансмиссия 5МТ, т.е. пятиступенчатая коробка передач.

В зависимости от количества валов различают следующие виды КПП:

  • двухвальные механические трансмиссии, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
  • трехвальные МКПП, которые применяются в основном на заднеприводных автомобилях, а также на грузовых машинах.

Устройство механической коробки передач

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

  • ведущий или первичный вал;
  • ведомый или вторичный вал;
  • промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
  • шестерни первичного и вторичного валов;
  • механизм выбора передач;
  • муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
  • картер;
  • главная передача;
  • дифференциал.

При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

  1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
  2. При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
  3. Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
  4. Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
  5. Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:

Трехвальная КПП: устройство и принцип работы

Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню — таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.

Устройство трехвальной МКПП

Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

Немного о синхронизаторе МКПП

Синхронизатор служит для безударного включения передач за счет выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Конструктивно синхронизатор состоит из муфты, двух блокировочных колец, трех сухарей и двух проволочных колец.

В процессе включения передачи вилка передвигает муфту к нужной шестерне, куда вначале перемещается блокировочное кольцо. Возникающая сила трения за счет разности угловых скоростей элементов поворачивает блокировочное кольцо до упора. Дальнейшее движение муфты синхронизатора и зацепление происходит только после выравнивания угловых скоростей. Более подробно почитать про синхронизатор можно в нашей статье Устройство и принцип работы синхронизатора КПП.

Преимущества и недостатки МКПП

Для наглядности положительные и отрицательные стороны механической коробки передач представим в виде сравнительной таблицы.

Преимущества Недостатки
Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД Утомляющий для водителя процесс переключения передач
Высокая надежность за счет простоты конструкции Необходимость периодической замены сцепления
Простое и недорогое обслуживание Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
Возможность более эффективного движения по бездорожью
Возможность буксировки автомобиля

Заключение

Несомненно, эксплуатация механической коробки передач сопровождается множеством плюсов. Одна экономическая сторона использования коробки чего стоит! А вкупе с надежностью трансмиссии и более «драйверскими» ощущениями от вождения МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

Ссылка на основную публикацию