Чем предотвращается одновременное включение двух передач

Механическая коробка передач.В подробностях.Теория и практика.

Вернёмся немного к назад и посмотрим что же это за механизм такой, разберём устройство и принципы работы!

Механическая коробка передач (МКПП) представляет собой набор шестерен, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. Чем больше число передач, тем лучше автомобиль «приспосабливается» к различным условиям движения.

Наименьшая по сравнению с другими типами КПП стоимость и масса;
Высокие КПД, топливная экономичность и динамика разгона;
Простота и отработанность конструкции, а следовательно — высокая надежность;
Не требуют дорогостоящих расходных материалов, просты в обслуживании;
Благодаря жесткой связи двигателя с ведущими колесами, водитель может более эффективно использовать автомобиль при передвижении в гололедицу, по грязи и бездорожью;
МКПП допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии, поэтому такой автомобиль легко пускается «с толкача» и может буксироваться на любое расстояние с любой скоростью.

Утомляющее водителя переключение передач, особенно в городском цикле и движении в пробках, необходимость навыка для правильного выбора передачи и плавного переключения передач без рывков;
Ступенчатое изменение передаточного отношения;
Малый ресурс сцепления.
Ступенчатые механические коробки передач выполняются по двум схемам: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных и заднемоторных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы этих коробок передач имеют различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

• Трехвальная коробка передач

Как следует из названия, такая коробка имеет три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.
Ведущий вал соединяется со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Далее крутящий момент передается через шестерню, находящуюся на валу в жестком зацеплении, на промежуточный вал.
Промежуточный вал расположен параллельно ведущему валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.
Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Такое расположение осуществляется за счет подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Жёсткой связи они не имеют и вращаются независимо друг от друга. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и свободно вращается на нем. Между шестернями ведомого вала располагаются муфты синхронизаторов. Муфты имеют жесткое зацепление с ведомым валом, но могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На торцах муфты имеют зубчатые венцы, которые могут входить в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах (кроме заднего хода).
Шестерня ведущего вала, блок шестерен промежуточного и ведомого вала находятся в постоянном зацеплении. При нейтральном положении рычага переключения крутящий момент от двигателя на ведомый вал не передается, а его шестерни свободно вращаются. При перемещении рычага КПП, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора, который обеспечивает выравнивание (синхронизацию) угловых скоростей шестерни ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. После этого, зубчатый венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Ведомый вал передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом. При соединении синхронизатором первичного и вторичного валов (минуя шестерни) образуется прямая передача. Передаточное число прямой передачи равно единице. На прямой передаче шестерни вращаются вхолостую и не изнашиваются, коробка работает с максимальным КПД. Движение задним ходом обеспечивается за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси. Шестерни трехвальной коробки передач обычно (кроме первой передачи и передачи заднего хода) делают косозубыми. Такие шестерни обладают повышенной прочностью, более долговечны и бесшумнее в работе, чем прямозубые.
Посмотреть анимированное изображение.

• Двухвальная коробка передач

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен, а не одна шестерня, как в трехвальной коробке. Промежуточный вал отсутствует. Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.
Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Однако прямой передачи в двухвальной коробке нет. Каждая передача, кроме заднего хода, создается одной парой шестерен, а не двумя, как в трехвальной коробке. Это повышает КПД двухвальной коробки, но не позволяет добиться большого передаточного числа. Поэтому и применяется она только в легковых автомобилях.

• Как работает синхронизатор

Синхронизатор служит для бесшумного переключения передач путем выравнивания угловых скоростей включаемых элементов. Он состоит из ступицы 1, муфты 2, двух блокировочных колец 3, трех сухарей 4, двух проволочных колец 5. Ступица устанавливается на шлицах вторичного вала и жестко фиксируется. На ступице нарезаны наружные зубья и пазы под сухари. Муфта расположена на зубьях ступицы и в среднем положении удерживается сухарями, выступы которых входят во внутреннюю кольцевую канавку муфты. Сухари прижимаются к муфте упругими кольцами (как вариант, вместо колец могут использоваться подпружиненные шарики). Бронзовые блокировочные кольца имеют наружные зубья со скосами и впадины под сухари; ширина впадин несколько больше ширины сухарей. Кольцо может провернуться относительно ступицы на величину разницы ширины паза кольца и ширины сухаря. Для увеличения сил трения на конической поверхности кольца нарезана резьба и выполнены продольные канавки.
Работает синхронизатор следующим образом. При включении передачи вилка переключения перемещает муфту в направлении шестерни включаемой передачи. При перемещении муфты усилие через сухари передается на одно из блокировочных колец, которое вместе с муфтой перемещается относительно ступицы в сторону включаемой шестерни до соприкосновения с ее конической поверхностью. Вследствие разности угловых скоростей включаемой шестерни и ведомого вала на конических поверхностях возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора его в сухари. При этом зубья блокировочного кольца станут напротив зубьев муфты и дальнейшее перемещение муфты становится невозможным. После выравнивания угловых скоростей шестерни и синхронизатора сила, сместившая блокировочное кольцо, исчезает; под действием усилия водителя оно вернется в первоначальное положение, чему способствуют скосы на зубьях муфты и кольца. После этого муфта свободно проходит между зубьями блокировочного кольца и соединяется с зубьями малого венца включаемой шестерни. При этом гребни сухарей выходят из кольцевой проточки муфты, а сухари утапливаются, преодолевая упругую силу кольцевых пружин. Шестерня жестко соединяется со вторичным валом, передача включается. Весь процесс занимает время порядка милисекунд. С помощью одного синхронизатора можно поочередно включать две передачи в коробке.

Конструкция механизма переключения передач зависит от конструкции автомобиля. В заднеприводных рычаг располагается непосредственно на корпусе коробки передач. В этом случае весь механизм переключения расположен внутри корпуса коробки и рычаг напрямую воздействует на него. Плюсы такой схемы – простота, более чёткое переключение передач, меньший износ в процессе эксплуатации. Недостаток — такой привод непригоден для использования на большей части переднеприводных и всех заднемоторных автомобилях. В этом случае применяется иная схема механизма переключения: рычаг располагается дистанционно (напольно, на рулевой колонке или на панели приборов) и связан с коробкой передач при помощи расположенных вне ее корпуса тросов либо тяг (называемых обычно «кулисой»). Плюсы такого решения — удобное расположение рычага КПП, отсутствие его вибрации и практически полная свобода в компоновке автомобиля. Однако, дистанционный привод менее долговечен и со временем допускает разбалтывание, что требует его регулировки или замены. Кроме того, чёткость переключения передач с таким механизмом переключения хуже, чем при непосредственном расположении рычага на корпусе КПП.
Несмотря на различия в конструкции привода включения передач, механизм включения в большинстве коробок передач имеет одинаковое устройство. Он состоит из подвижных штоков 1, расположенных в крышке коробки передач, и закрепленных на каждом штоке вилок 2. Вилки своими концами входят в пазы муфт синхронизаторов, а вилка включения заднего хода — в кольцевую проточку шестерни заднего хода. Также в любой коробке передач предусмотрены устройства, предохраняющие от неполного включения, самовыключения передачи и одновременного включения двух передач.
КПП с непосредственным приводом включения передач
При расположении рычага переключения 3 непосредственно на корпусе коробки передач его нижний конец входит в пазы головок подвижных штоков. Поперечное перемещение рычага, находящегося в нейтральном положении, приводит к выбору необходимого штока (передачи), а продольное — вызывает смещение штока, закрепленной на нем вилки и включение требуемой передачи.
Для удержания штока в нейтральном или включенном положении в нем выполнены гнезда, к которым поджимается пружиной шарик фиксатора. Штоки имеют по три гнезда под шарик фиксатора: среднее служит для удержания штока в нейтральном положении, а крайние — для фиксации одной из включенной передач. Шток вилки включения заднего хода имеет два гнезда: одно для фиксации штока в нейтральном положении, другое — во включенном положении передачи заднего хода.
Чтобы исключить одновременное включение двух передач, в приводе имеется замковое устройство. Один из вариантов его конструкции — три блокировочных сухаря 4. Два крайних сухаря установлены в отверстия задней стенки картера, а средний — в отверстии среднего штока. У штоков имеются гнезда для сухарей. При перемещении одного из крайних штоков он выдавливает из своего гнезда сухарь, который, перемещаясь, входит в гнездо среднего штока и одновременно сдвигает два других сухаря, блокируя и второй крайний шток. При перемещении среднего штока, он прижимает два крайних сухаря в гнезда крайних штоков. Тем самым неподвижные штоки оказываются в запертом положении.
КПП с дистанционным приводом включения передач
Если рычаг коробки передач располагается дистанционно, то, как уже упоминалось, он соединяется с коробкой с помощью тросов или тяг 1, которые через шток выбора передач 2 воздействуют на механизм выбора передач 3. На конце штока выбора передач крепится двуплечий рычаг 4, который при перемещении штока поворачивает трехплечий рычаг 5 механизма выбора передач. Трехплечий рычаг перемещает шток выбранной передачи с закрепленной на нем вилкой. Одно плечо трехплечего рычага служит для включения передач переднего хода, другое для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. Блокировочные скобы 6 предназначены для предотвращения одновременного включения двух передач. Механизм включения передач состоит из штоков, вилок и шариковых фиксаторов.

• Уход и эксплуатация

При эксплуатации коробки передач необходимо следить за уровнем масла в картере и доливать его в случае необходимости. Полная замена масла производится в сроки, указанные в инструкции по эксплуатации автомобиля. При грамотном обращении с рычагом переключения передач и периодической замене масла в картере коробки, она не напоминает о себе практически до конца срока службы автомобиля. Обычно неисправности и поломки в коробке передач появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, то когда-нибудь обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы, да и сами валы с шестернями. Передачи надо переключать спокойным плавным движением, с небольшой паузой в нейтрали для того, чтобы сработали синхронизаторы.
Основные неисправности коробки передач:
Подтекание масла может быть следствием повреждения уплотнительных прокладок, сальников и ослабления крепления крышек картера;
Шум при работе коробки передач может возникнуть из-за неисправного синхронизатора, износа подшипников, шестерен и шлицевых соединений;
Затрудненное включение передач может происходить из-за поломок деталей механизма переключения, износа синхронизаторов или шестерен;
Самовыключение передач случается из-за неисправности блокировочного устройства, а также при сильном износе шестерен или синхронизаторов.

В механических КПП и ведущих мостах заднеприводных автомобилей применяются трансмиссионные масла (в переднеприводных, как правило, используется моторное масло). Трансмиссионные масла работают в гораздо более легких условиях, чем моторные. Основное требование к ним — способность создавать прочную масляную пленку, выдерживающую большие нагрузки в зоне контакта деталей. Аналогично моторным маслам, трансмиссионные классифицируются по уровню эксплуатационных свойств API и классу вязкости SAE.
Согласно классификации API трансмиссионные масла делятся на пять классов: GL-1, GL-2, GL-3, GL-4, GL-5. Первые три класса применяются в тракторах, сельскохозяйственных машинах и грузовых автомобилях. Масла класса GL-4 предназначены для для механических коробок передач, раздаточных коробок и главных передач с цилиндрическими шестернями, GL-5 – для гипоидных передач. Бытует заблуждение, что масла класса GL-5 выше качеством, чем GL-4. Это не так! У них разные области применения. Масла для гипоидных передач содержат специальные противоизносные и противозадирные присадки, которые разрушительно действуют на цветные металлы. Поэтому если залить такое масло в коробку передач, оно неизбежно выведет из строя ее синхронизаторы.
Вязкость по SAE определяет температурный диапазон использования масла. Маркировка трансмиссионных масел аналогична маркировке моторных масел. Классификация содержит четыре зимних класса и пять летних. На практике сезоные масла применяют очень редко: срок их службы довольно велик, и проводить два раза в год замену не выходившего свой ресурс продукта экономически невыгодно. Поэтому в подавляющем большинстве случаев используются всесезонные масла. Самые распространенные для умеренного климата масла с верхним индексом вязкости 90. При выборе масла по низкотемпературному индексу ориентируются на следующие рекомендации: 75W-90 для суровых зим, 80W-90 для умеренных температур и 85W-90 для теплых зим.
Трансмиссионные масла выпускают на минеральной или синтетической основе.

Какое устройство предотвращает одновременное включение двух передач?

Синхронизатор — элемент конструкции коробок передач механической схемы на валах и шестернях постоянного зацепления, предназначенный для синхронизации угловых скоростей блокировочной муфты и шестерни при включении передачи.

Для чего служит фиксатор?

Для включения шестерён либо зубчатых муфт коробки передач на полную длину зуба и предотвращения произвольного включения либо выключения передач при работе машины используются фиксаторы. Они закрепляют ползуны, а следовательно, и шестерни либо муфты во включенном или выключенном положении.

Как устроен и работает механизм переключения передач?

Рычаг переключения передач перемещается в двух плоскостях. Поперечным перемещением рычага водитель выбирает вилку ползуна, воздействующего на муфту переключения, продольным перемещением — перемещает муфту и блокирует выбранную шестерню вторичного вала, то есть «переключает передачу».

Почему ломаются синхронизаторы?

Синхронизатор при работе подвергается интенсивным нагрузкам. Как следствие, металлические элементы данного узла начинают разрушаться. Быстрее всего с этой проблемой сталкиваются те автовладельцы, которые предпочитают «спортивный» стиль вождения, предусматривающий частое переключение передач.

Для чего нужны сухари в кпп?

Так вот, для того чтобы поставить кольцо синхронизатора в правильное положение перед этапом синхронизации и нужны сухари! … Так же в КПП УАЗ «сухарь» служит ограничителем угла поворота кольца синхронизатора и удерживает его от вращения относительно ступицы муфты.

Какое устройство предотвращает одновременное включение двух передач его устройство и принцип работы?

Для предотвращения одновременного включения двух передач применяются замки. Замок состоит из стержней или шариков, размещенных в горизонтальном канале крышки коробки передач между ползунами.

Какое устройство предотвращает одновременное включение двух передач

Блокировка одновременного включения двух передач — это компонент привода переключения скоростей в МКПП, который не позволяет включаться сразу двум передачам во избежание повреждений КПП. Механизм блокировки состоит из шариков, которые попадают в выемки ползунов, тем самым фиксируя их положение. При перемещении ползуна в одно конкретное положение шарик под действием пружины становится в паз, блокируя произвольные перемещения ползуна. При перемещении ползуна в другое положение шарик выходит из паза и находится в специальной выемке до того момента, пока ползун не будет доведен рычагом переключения до другого положения. Тогда шарик снова попадает в паз ползуна, тем самым блокируя его.

Какое устройство предотвращает одновременное включение двух передач?

Синхронизатор — элемент конструкции коробок передач механической схемы на валах и шестернях постоянного зацепления, предназначенный для синхронизации угловых скоростей блокировочной муфты и шестерни при включении передачи.

Для чего служит фиксатор?

Для включения шестерён либо зубчатых муфт коробки передач на полную длину зуба и предотвращения произвольного включения либо выключения передач при работе машины используются фиксаторы. Они закрепляют ползуны, а следовательно, и шестерни либо муфты во включенном или выключенном положении.

Как устроен и работает механизм переключения передач?

Рычаг переключения передач перемещается в двух плоскостях. Поперечным перемещением рычага водитель выбирает вилку ползуна, воздействующего на муфту переключения, продольным перемещением — перемещает муфту и блокирует выбранную шестерню вторичного вала, то есть «переключает передачу».

Почему ломаются синхронизаторы?

Синхронизатор при работе подвергается интенсивным нагрузкам. Как следствие, металлические элементы данного узла начинают разрушаться. Быстрее всего с этой проблемой сталкиваются те автовладельцы, которые предпочитают «спортивный» стиль вождения, предусматривающий частое переключение передач.

Для чего нужны сухари в кпп?

Так вот, для того чтобы поставить кольцо синхронизатора в правильное положение перед этапом синхронизации и нужны сухари! … Так же в КПП УАЗ «сухарь» служит ограничителем угла поворота кольца синхронизатора и удерживает его от вращения относительно ступицы муфты.

Какое устройство предотвращает одновременное включение двух передач его устройство и принцип работы?

Для предотвращения одновременного включения двух передач применяются замки. Замок состоит из стержней или шариков, размещенных в горизонтальном канале крышки коробки передач между ползунами.

Как предотвратить одновременное включение двух передач?

Отпустите педаль газа, одновременно выжмите педаль сцепления и одновременно переведите рычаг коробки передач в нейтральное положение. 3. Отпустите педаль .

Какое устройство предотвращает одновременное включение двух передач его устройство и принцип работы?

Механизм переключения трехвальной коробки передач обычно располагается непосредственно на корпусе коробки. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Для предотвращения одновременного включения двух передач механизм оснащен блокирующим устройством.

Какие механизмы служат для предотвращения одновременного включения двух передач?

Для предотвращения одновременного включения двух передач служит блокирующее устройство. Между секторами помещен плунжер, длина которого сделана такой, что при включении одним из секторов какой-либо передачи другой сектор удерживается плунжером в нейтральном положении.

Как передается вращение при включении различных передач?

блокирует шестерню первой передачи на вторичном валу; вращение передаётся сначала единственной шестернёй первичного вала на промежуточный, а с него — через шестерню первой передачи на вторичный вал, и далее на трансмиссию.

Как предотвратить одновременное включение двух передач? Ответы пользователей

От самовыключения — шариковые фиксаторы, а от включения двух передач — замок из блокировочных сухарей. Кстати — синхронизатор это совсем другая песня.

В коробках передач, которые имеют более чем одну каретку, должно быть предусмотрено устройство для предотвращения одновременного включения двух или более .

Замковое устройство предотвращает включение одновременно двух передач. . С целью предотвращения случайного включения передач заднего хода или первой .

Какой механизм позволяет предотвратить одновременное включение передач? Для предотвращения одновременного включения двух передач применяются замки.

Схема включения передач автомобиля ЗИЛ 1 – первичный (ведущий) вал с . передач предотвращает одновременное включение двух передач.

Это позволяет предотвратить прямое соединение скользящей муфты со сцепным элементом. . Чтобы избежать одновременного включения двух передач или случайного .

Чтобы предотвратить включение заднего хода при движении вперед, . механизма переключения передач предотвращает одновременное включение двух передач.

Для предотвращения случайного включения одновременно двух передач служит замковое . Защитой от одновременного включения является специальный блокирующий .

Совершенно понятно, что такой режим переключения передач возможен только при . чтобы предотвратить одновременное включение двух передач.

B5/IB5 — МКПП — Работа системы и описание ее составных частей

1 Крышка корпуса пятой передачи, 2 Задняя секция картера, 3 Сапун, 4 Штуцер гидропривода сцепления, 5 Передняя секция картера, 6 Рабочий цилиндр со встроенным подшипником выключения сцепления, 7 Первичный вал, 8 Вторичный вал, 9 Дифференциал

Эпюра сил в передачах 1 — 4

Эпюра сил в передаче 5 и передаче заднего хода

Первичный вал

1 Шариковый подшипник 2 Первичный вал 3 Промежуточная шестерня передачи заднего хода 4 Шестерня 1-й передачи 5 Шестерня заднего хода 6 Ведущая шестерня 2-й передачи 7 Шестерня 3-й передачи 8 Шестерня 4-й передачи 9 Стопорное кольцо 10 Шестерня 5-й передачи 11 Стопорное кольцо

На первичном валу находятся следующие шестерни:

1. 1-4 передач, а также заднего хода как составная часть вала.
Шестерня для 5-й передачи запрессована на конце первичного вала и находится за отдельной крышкой корпуса

Вторичный вал

1

Комментарии:</b>
Не у коробок передач с модифицированной синхронизацией 5-ой передачи
19
Стопорное кольцо">

Все ведомые шестерни коробки передач находятся на вторичном валу.

Шестерня передачи заднего хода является составной частью синхронизатора первой и второй передач.

Вторичный вал представляет собой полый вал, по которому течет трансмиссионное масло. Благодаря отверстиям в полом валу обеспечивается смазка игольчатых подшипников, а также муфт синхронизатора.

Масляная горловина за роликоподшипником с цилиндрическими роликами (со стороны корпуса КПП) обеспечивает необходимое снабжение полого вала маслом.

Двойной синхронизатор

1 Ведущая шестерня 2 Внутреннее кольцо синхронизатора 3 Коническое кольцо 4 Наружное кольцо синхронизатора 5 Ступица синхронизатора

Шестерни первой и второй передач имеют двойные синхронизаторы.

Рабочая поверхность у двойных синхронизаторов увеличена по сравнению с одинарными почти вдвое. Благодаря этому частота вращения шестерен уравнивается гораздо быстрее, что значительно повышает плавность включения передач.

Задний ход
Зубчатая шестерня заднего хода прочно соединена с первичным валом. Ведомая шестерня передачи заднего хода находится на вторичном валу.

Промежуточная шестерня заднего хода с гнездом подшипника на оси промежуточной шестерни заднего хода расположена на свободно движущихся опорах.

При включении заднего хода промежуточная шестерня заднего хода смещается в осевом направлении. Смещение происходит до тех пор, пока не произойдет взаимное сцепление зубчатой шестерни заднего хода, ведомой шестерни заднего хода и промежуточной шестерни заднего хода. Благодаря такому взаимному зацеплению трех зубчатых шестеренок направление вращения вторичного вала меняется на обратное.

Все три шестерни имеют прямые зубья.

Выключатель заднего хода расположен сбоку.

Модифицированная синхронизация 5-й передачи

1 Муфта переключения 5-й передачи 2 Ступица синхронизатора 5-й передачи 3 Пружинное кольцо 4 C-шайба 5 Кольцо синхронизатора пятой передачи

На действующем производстве механическая коробка передач была заменена модифицированным механизмом синхронизации 5-й передачи. Данные касательно применения таковы:

Mondeo 2007.5 и C-MAX 2011:
— с августа 2010 г.
Fiesta 2008.75 и 2002.75 Fusion:
— с сентября 2010 г.
Focus 2011.25:
— с января 2011 г.
Focus 1999 (только Россия):
— с октября 2010 г.
Преимущество по сравнению со старым механизмом синхронизации 5-й передачи

При включении передачи заднего хода приводной вал быстро затормаживается с помощью муфты синхронизатора 5-й передачи. Это ведет к улучшенному переключению в случае, если водитель сразу после нажатия на педаль сцепления включает передачу заднего хода.

Существенным изменением по сравнению с предыдущим механизмом синхронизации 5-й передачи является применение двух C-шайб, которые с помощью пружинного кольца удерживаются между муфтой переключения и кольцом синхронизатора 5-й передачи.

• ПРИМЕЧАНИЕ: В этой конструкции отсутствуют упоры. Предварительная синхронизация для 5-й передачи осуществляется при этом посредством опрокидывающего движения C-шайб.
Функция затормаживания приводного вала при включении передачи заднего хода

Синхронизатор 5-й передачи жестко соединен со вторичным валом. При переключении на задний ход автомобиль останавливается, вторичный вал при этом не вращается. В отличие от него приводной вал с шестерней 5-й передачи на вторичном валу вращается со скоростью вращения коленчатого вала двигателя. Во время переключения на задний ход кольцо синхронизатора 5-й передачи кратковременно прижимается к ведомой шестерне 5-й передачи и затормаживает ее, при этом соответственно затормаживается приводной вал.

Функция синхронизации

Синхронизация 5-й передачи

F Осевое усилие 1 Муфта синхронизатора пятой передачи 2 Муфта переключения 5-й передачи 3 Кольцо синхронизатора пятой передачи 4 Точки упора C-шайбы 5 C-шайба 6 Направление вращения вторичного вала 7 Точки прилегания C-шайбы 8 Точка прилегания кольца синхронизатора

Осевое усилие штока с вилкой перемещает муфту переключения в направлении 5-й передачи.

При движении муфты переключения C-шайба прижимается к кольцу синхронизатора (верхняя точка упора). Одновременно C-шайба опирается на муфту синхронизатора (нижняя точка упора).

Из-за давления C-шайбы на кольцо синхронизатора оно прижимается к конической поверхности трения ведомой шестерни, и тем самым активирует предварительную синхронизацию.

До тех пор пока муфта переключения и ведомая шестерня вращаются с различной скоростью, возникает момент сил трения. Он вращает кольцо синхронизатора до тех пор, пока точка упора кольца синхронизатора прилегает к точке упора С-шайбы (стрелка). Предварительная синхронизация завершена.

По окончании всего процесса синхронизации муфта переключения перемещается по зубьям кольца синхронизатора в зубья ведомой шестерни. При этом обе C-шайбы отжимаются вовнутрь, противодействуя пружинному усилию пружинного кольца.

Включение передачи заднего хода

F Осевое усилие 4 Точки упора C-шайбы 5 C-шайба

Обусловленное конструкцией механизма переключения коробки передач осевое усилие штока с вилкой перемещает муфту переключения 5-й передачи в направлении, противоположном ведомой шестерне 5-й передачи.

Тем самым C-шайба прижимается к кольцу синхронизатора (нижняя точка упора). Одновременно C-шайба опирается на муфту синхронизатора (верхняя точка упора).

За счет давления C-шайбы на кольцо синхронизатора оно прижимается к конической поверхности трения ведомой шестерни. Кольцо синхронизатора при этом давит на коническую поверхность трения ведомой шестерни и затормаживает приводной вал.

Это гарантирует, что частота вращения вала коробки передач при вдвижении промежуточной шестерни передачи заднего хода будет равна нулю. "Треск" при быстром переходе к передаче заднего хода будет тем самым исключен. Для этого однако необходимо, чтобы автомобиль при переключении на передачу заднего хода больше не катился.

Нейтральное положение

В нейтральном положении муфты синхронизатора 5-1 передачи С-шайбы располагаются точно перпендикулярно оси Y. Таким образом, давление на кольцо синхронизатора отсутствует.

Дифференциал

1 Подшипник 2 Цилиндрическая шестерня 3 Дифференциал 4 Болты крепления цилиндрической шестерни

Дифференциал размещен в картере коробки передач.

Крутящий момент передается на дифференциал через привернутую к нему болтами ведомую цилиндрическую шестерню.

Дифференциал состоит из установленных на общей оси на подшипниках конических шестерен-сателлитов, а также конических шестерен полуосей, соединяемых через шлицы с карданными валами привода передних ведущих колес.

Если колеса вращаются с разной угловой скоростью (например, на повороте), то конические шестерни полуосей обкатываться по шестерням-сателлитам.

Указание по техническому обслуживанию

1 Пружинные шайбы 2 Регулировочная шайба 3 Обойма подшипника

У механической коробки передач, которая изготавливалась до 09/2005, при сборке коробки передач необходимо определить толщину регулировочной шайбы для предварительного зажима опоры дифференциальной передачи.

С сентября 2005 г. регулировочная шайба больше не устанавливается. Зажим опоры осуществляется при этом исключительно с помощью пружинных шайб.

Внутренний механизм переключения передач

1 Кулиса 2 Втулка блокировки включения передач 3 Возвратная пружина выключения передачи заднего хода 4 Рычаг включения передачи заднего хода 5 Стопорное кольцо 6 Шток включения пятой передачи и передачи заднего хода 7 Фиксатор вала включения передач 8 Вал переключения передач 9 Направляющая втулка

Втулка блокировки включения передач предотвращает одновременное включение двух передач.

Фиксатор предотвращает самопроизвольное выключение передач.

Как переключение, так и выбор передач производятся с помощью вала включения передач.

Кинематика выбора передач

1 Втулка блокировки включения передач 2 Вал переключения передач 3 Пальцы переключения передач 4 Кулиса

Осевое перемещение троса выбора передач в коробке передач передается на установленный в подшипниках и способный вращаться вал включения передач.

Если рычаг включения передач перемещается влево или вправо, вал включения передач и вместе с ним палец включения передач также поворачиваются в соответствующем направлении.

При этом перемещение вала включения передач направляется штифтом в кулисе включения передач.

Палец включения передач выбирает желаемую вилку включения передач.

При этом втулка блокировки включения передач предотвращает зацепление других шестерен.

Кинематика включения передач

1 Втулка блокировки включения передач 2 Вал переключения передач 3 Пальцы переключения передач 4 Кулиса

После того, как была выбрана пара шестерен, которая должна войти в зацепление, происходит включение передачи.

При этом осевое перемещение подсоединенного к коробке передач троса включения передач вызывает осевое перемещение вала включения передач.

Если рычаг включения передач перемещается вперед или назад, то вал включения передач и вместе с ним палец включения передач также перемещаются в вертикальной плоскости.

При этом перемещение вала включения передач направляется штифтом в кулисе включения передач.

Палец включения передач задействует нужную вилку включения передач.

При этом втулка блокировки включения передач предотвращает зацепление других шестерен.

Включение передачи заднего хода.

1 Втулка блокировки включения передач 2 Рычаг включения передачи заднего хода 3 Шток включения пятой передачи и передачи заднего хода 4 Вал переключения передач 5 Пальцы переключения передач 6 Кулиса

Чтобы выбрать передачу заднего хода, необходимо переместить рычаг включения передач вправо, преодолевая сопротивление механизма блокировки включения передачи заднего хода. При этом осевое перемещение троса выбора передач в коробке передач передается на установленный в подшипниках и способный вращаться вал включения передач.

При включении передачи заднего хода рычаг включения передач перемещается назад. Палец включения передач воздействует на шток включения пятой передачи и передачи заднего хода, штифт которого, в свою очередь, воздействует на рычаг включения передачи заднего хода.

Во время выбора и включения передачи вал включения передач направляется штифтом кулисы включения передач.

Рычаг включения передачи заднего хода перемещает промежуточную шестерню и включает передачу заднего хода.

При этом втулка блокировки включения передач предотвращает зацепление других шестерен.

Чем предотвращается одновременное включение двух передач

Механическая коробка передач (МКПП) пока остается самым распространенным устройством преобразования скорости движения через ступенчатый редуктор, изменяющим крутящий момент двигателя внутреннего сгорания. Свое название коробка получила от механического способа переключения передач, а не автоматического.

МКПП относится к ступенчатым агрегатом, т.е. крутящий момент в ней изменяются ступенями. Ступенью (или передачей) называется пара взаимодействующих шестерен. Каждая из ступеней обеспечивает вращение с определенной угловой скоростью или, другими словами, имеет свое передаточное число.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Разные ступени имеют разные передаточные числа. Низшая ступень имеет наибольшее передаточное число, высшая ступень – наименьшее.
В зависимости от числа ступеней различают следующие конструкции:

• четырехступенчатая коробка передач;
• пятиступенчатая коробка передач;
• шестиступенчатая коробка передач;
• и выше.

Наибольшее распространение на современных автомобилях получила пятиступенчатая коробка передач.

Из всего многообразия конструкций МКПП можно выделить коробки двух основных видов:

• трехвальная коробка передач;
• двухвальная коробка передач.

Трехвальная коробка передач чаще всего устанавливается на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая КПП применяется на переднеприводных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы данных коробок имеют существенные различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

Устройство трехвальной механической коробки передач

Трехвальная КПП имеет следующее устройство:

• ведущий (первичный) вал;
• шестерня ведущего вала;
• промежуточный вал;
• блок шестерен промежуточного вала;
• ведомый (вторичный) вал;
• блок шестерен ведомого вала;
• муфты синхронизаторов;
• механизм переключения передач;
• картер (корпус) коробки передач.

1. ведущий вал
2. крышка подшипника
3. выключатель света заднего хода
4. манжета ведущего вала
5. задний подшипник ведущего вала
6. шестерня привода промежуточного вала
7. сапун
8. шестерня III передачи
9. передний картер
10. шестерня I передачи
11. шестерня заднего хода
12. штоки переключения передач
13. шарик-фиксатор
14. пружина
15. рычаг переключения
16. защитный уплотнитель
17. колпак рычага
18. корпус рычага переключения
19. задний картер
20. ведомый вал
21. манжеты удлинителя заднего картера
22. втулка
23. шестерня привода спидометра
24. привод спидометра
25. задний подшипник промежуточного вала
26. шестерня V передачи
27. болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода
28. промежуточная шестерня заднего хода
29. промежуточный вал
30. маслозаливная пробка

— Ведущий вал обеспечивает соединение со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Крутящий момент от ведущего вала передается через соответствующую шестерню, находящуюся с ним в жестком зацеплении.
— Промежуточный вал расположен параллельно первичному валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.
— Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Технически это осуществляется за счет торцевого подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал.
— Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и поэтому свободно вращается на нем. Блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а также шестерня ведущего вала находятся в постоянном зацеплении.

Между шестернями ведомого вала располагаются муфты синхронизаторов (обиходное название синхронизаторы). Работа синхронизаторов основана на выравнивании (синхронизации) угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. Муфты имеют жесткое зацепление с ведомым валом и могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На торцах муфты имеют зубчатые венцы, которые могут входить в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах.

— Механизм переключения трехвальной коробки обычно располагается непосредственно на корпусе коробки. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Для предотвращения одновременного включения двух передач, механизм оснащен блокирующим устройством. Механизм переключения передач может также иметь дистанционное управление.
— Картер коробки передач служит для размещения конструктивных частей и механизмов, а также для хранения масла. Картер изготавливается из алюминиевого или магниевого сплава.

Принцип работы трехвальной механической коробки передач.

При нейтральном положении рычага управления крутящий момент от двигателя на ведущие колеса не передается. При перемещении рычага управления, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора. Муфта обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. После этого, зубчатый венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Коробка передач осуществляет передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Движение задним ходом обеспечивается соответствующей передачей. Изменение направления вращения осуществляется за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси.

Устройство двухвальной механической коробки передач

Двухвальная коробка передач имеет следующее устройство:

• ведущий (первичный) вал;
• блок шестерен ведущего вала;
• ведомый (вторичный) вал;
• блок шестерен ведомого вала;
• муфты синхронизаторов;
• главная передача;
• дифференциал;
• механизм переключения передач;
• картер коробки передач.

1. задняя крышка картера коробки передач
2. ведущая шестерня V передачи
3. шариковый подшипник ведущего вала
4. ведущая шестерня IV передачи
5. ведущий вал
6. ведущая шестерня III передачи
7. картер коробки передач
8. ведущая шестерня II передачи
9. шестерня заднего хода
10. промежуточная шестерня заднего хода
11. ведущая шестерня I передачи
12. роликовый подшипник ведущего вала
13. сальник ведущего вала
14. сапун
15. подшипник выключения сцепления
16. направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления
17. ведущая шестерня главной передачи
18. роликовый подшипник ведомого вала
19. маслосборник
20. ось сателлитов
21. ведущая шестерня привода спидометра
22. шестерня полуоси
23. коробка дифференциала
24. сателлит
25. картер сцепления
26. пробка для слива масла
27. ведомая шестерня главной передачи
28. регулировочное кольцо
29. роликовый конический подшипник дифференциала
30. сальник полуоси
31. ведомая шестерня I передачи
32. синхронизатор I и II передач
33. ведомая шестерня II передачи
34. ведомая шестерня III передачи
35. синхронизатор III и IV передач
36. ведомая шестерня IV передачи
37. шариковый подшипник ведомого вала
38. ведомая шестерня V передачи
39. синхронизатор V передачи
40. ведомый вал.

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен. Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.

С целью уменьшения линейных размеров, увеличения числа ступеней в ряде конструкций КПП вместо одного ведомого вала устанавливаются два и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, которая находится в зацеплении с одной ведомой шестерней — по сути три главных передачи. Главная передача и дифференциал передают крутящий момент от вторичного вала коробки к ведущим колесам автомобиля. Дифференциал при необходимости обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, как правило, дистанционного действия, т.е. расположен отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом может осуществляться с помощью тяг или тросов. Наиболее простым является тросовое соединение, поэтому оно чаще используется в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробки имеет следующее устройство:

• рычаг управления;
• трос выбора передач;
• рычаг выбора передач;
• трос включения передач;
• рычаг включения передач;
• центральный шток переключения передач с вилками;
• блокирующее устройство.

Под выбором передачи понимается поперечное движение рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), под включением передачи – продольное движение рычага

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

Движение рычага управления при включении конкретной передачи разделяется на поперечное и продольное. При поперечном движении рычага управления усилие передается на трос выбора передач. Тот, в свою очередь, воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг осуществляет поворот центрального штока вокруг оси и, тем самым, обеспечивает выбор передач.

При дальнейшем продольном движении рычага усилие передается на трос переключения передач и далее на рычаг переключения передач. Рычаг производит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и осуществляет блокирование шестерни ведомого вала. Крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса.

Блокировка Одновременного Включения Двух Передач

Блокировка одновременного включения двух передач — это компонент привода переключения скоростей в МКПП, который не позволяет включаться сразу двум передачам во избежание повреждений КПП. Механизм блокировки состоит из шариков, которые попадают в выемки ползунов, тем самым фиксируя их положение. При перемещении ползуна в одно конкретное положение шарик под действием пружины становится в паз, блокируя произвольные перемещения ползуна. При перемещении ползуна в другое положение шарик выходит из паза и находится в специальной выемке до того момента, пока ползун не будет доведен рычагом переключения до другого положения. Тогда шарик снова попадает в паз ползуна, тем самым блокируя его.

Устройство автомобилей

Механизм переключения передач обычно монтируется в крышках коробок передач и предназначен для выбора, включения и выключения передач. Кроме того, в механизме переключения передач устанавливаются устройства, исключающие включение двух передач одновременно и предотвращающие самопроизвольное выключение передач.

Основные требования, предъявляемые к этому механизму – легкость и простота управления коробкой передач, бесшумность и плавность переключения передач, надежная фиксация включенной передачи, предотвращение одновременного включения двух или нескольких передач, а также предохранение от включения на ходу передачи, противоположной движению автомобиля.
Кроме того, механизм включения должен быть надежным, долговечным, не требовательным к сложным регулировкам и прост в техническом уходе. Сбои в работе механизма переключения передач могут привести к повреждению деталей и выходу из строя такого дорогостоящего агрегата, как коробка передач.

Механизм переключения коробки передач грузового автомобиля (рис. 1, а) состоит из трех штоков, трех вилок, трех фиксаторов с шариками, предохранителя включения первой передачи и заднего хода и замкового устройства.
Штоки 8, 9, 11 размещены в отверстиях внутренних приливов крышки картера 1. На них закреплены вилки 5, 7, 10, соединенные с каретками синхронизаторов и с подвижным зубчатым колесом включения первой передачи и заднего хода.

Фиксаторы 4 удерживают штоки в нейтральном или включенном положении, что исключает самопроизвольное выключение передач. Каждый фиксатор представляет собой шарик с пружиной, установленные над штоками в специальных гнездах крышки картера. На штоках для шариков фиксаторов выполнены специальные канавки (лунки).
Перемещение штока с вилкой, а следовательно, синхронизатора, возможно только при приложении усилия со стороны водителя, в результате которого шарик утопится в свое гнездо.

Замковое устройство предотвращает включение одновременно двух передач. Оно состоит из штифта 12 и двух пар шариков 6, расположенных между штоками в специальном горизонтальном канале крышки картера. При перемещении какого-либо штока два других запираются шариками, которые входят в соответствующие канавки на ползунах.

С целью предотвращения случайного включения передач заднего хода или первой передачи при движении автомобиля в стенке крышки коробки передач смонтирован предохранитель, состоящий из втулки, кольца с пружиной 3 и упора.
Чтобы включить первую передачу или передачу заднего хода, необходимо отжать пружину предохранителя до упора, для чего к рычагу управления водителем прикладывается некоторое усилие.

Механизм переключения передач легкового автомобиля (рис. 1, б) устроен следующим образом.
Шток 14 вилки выключения третьей и четвертой передач установлен в отверстиях передней и задней стенок картера, а штоки 13 и 16 в отверстия задней стенки и прилива картера.

На каждом штоке закреплены болтом вилки 15, 21, 23 включения передач. Для удержания штоков в нейтральном положении и в одном из крайних положений, когда включена передача, в них выполнены по три гнезда, к которым поджимается пружиной 19 шарик 20 фиксатора. Фиксаторы располагаются во втулках и закрываются крышкой 18. В головке каждого штока имеется паз, в который входит нижний конец рычага переключения передач.

Замковое устройство состоит из трех блокировочных сухарей 17. Два крайних сухаря установлены в отверстиях задней стенки картера, а средний сухарь в отверстии штока 14.
При перемещении штока 13 или 16 он выдавливает сухарь, который входит в гнездо среднего штока и одновременно через средний сухарь прижимает другой сухарь к гнезду противоположного штока. Таким образом, эти штоки будут зафиксированы в нейтральном положении.
При перемещении среднего штока 14 выдавливаются сразу два сухаря и фиксируют крайние штоки 13 и 16.