Что такое повышенная и пониженная передача в автомобиле
Понижайка или доступно о сложном
В наш нелегкий век нано технологий и добычи нефти в Арктике счастливые обладатели «джипов» начинают привыкать включать полный привод красивой кнопочкой на торпеде и радоваться как дети тому что у них «настоящий» внедорожник, но как только большинство этих монстров офроада съезжают с асфальта владельцы начинают вспоминать о таком атавизме как понижайка и громко материться на перегретую вискомуфту.
Но мы то с вами настоящие джиперы и знаем, что без понижайки это совсем не джип и без нее живется плохо, и именно поэтому при выборе машины предпочитаем пусть и из прошлого века и гнилой как прошлогодний помидор, но все-таки настоящий джип.
Не так давно, в процессе постройки железного коня пришлось вникать в вопрос что и зачем и с чем это едят.
Все с умным видом вещают про какие то ньютоны, кстати про них и в тест драйвах любых машин любят упоминать с таким видом, как будто средний автолюбитель просто обязан знать как они влияют на поведение машины. Забегая вперед скажу, что ничего эти цифры не скажут, если нет понимания о том что в итоге дойдет до колес. Больше всего меня добили рассуждения более опытных товарищей о том какое понижение раздатки лучше 4,16 или 4,9. Вот лично для меня это просто цифры и смысловой нагрузки в них не больше, чем в данных о населении Аргентины. От странных цифр и умных слов закружилась голова и захотелось кнопку на торпеде, вместо всей этой заумной фигни. Но это не наш метод, поэтому я решил разобраться что это за фигня и полез изучать вопрос, в процессе и родилась эта статья, так как ни одного вменяемого источника где по простому рассказано не нашлось, вернее нашлись, но тоже срывающихся в «заумные дали». Постараюсь объяснить все максимально просто и доступно. Сразу оговорюсь, во всех расчетах будет много допущений из серии «берем одного белого коня в вакууме», в частности не будем учитывать потери на трение, КПД агрегатов и прочее иначе формулы и выкладки будут очень длинными, кому надо точные цифры разберется и сам, мы же ограничимся «общим обзором в идеальных условиях». Итак, глубокий вдох и поехали!
Будем считать, что все знают общий принцип работы коробки передач и объяснять его не надо, но если кто не в курсе, то ее задача передавать вращение двигателя, преобразовав его в зависимости от выбранной передачи на карданный вал, а дальше на редуктор и колеса. Но для движения без дорог зачастую получается, что «надо бы пониже» для этого ставят раздатку, то есть по сути еще один промежуточный блок шестеренок, который позволяет еще раз преобразовать вращение и понизить частоту вращения. Как это работает? Самый простой и понятный пример – велосипед. Катались когда-нибудь на велосипеде с переключалкой скоростей? Помните, как себя чувствуете, когда спереди стоит самая большая шестеренка, а сзади самая маленькая? Велосипед очень трудно сдвинуть с места, но если сдвинули, то на один оборот педалей он делает несколько оборотов колеса и летит стрелой. А если наоборот? Да, да вы в мыле крутите педали, а велосипед ползет как черепаха, зато ползет и в горку и по грязи и куда угодно. Ну вот с понижайкой то же самое, только вместо вас работает двигатель. На пониженной передаче нагрузка на двигатель становится заметно меньше, скорость движения тоже, зато ползет где угодно и как угодно.
Но на велосипеде все просто – две шестеренки, на авто тоже ничего сложного, но шестерёнок больше и чуть ли не в каждом узле вращение преобразуется на ту или иную величину. Но давайте по порядку. Сначала двигатель у нас раскручивает БОЛЬШУЮ шестеренку, которую называют маховиком. На картинке ниже это такая большая шестеренка справа.
Дальше это вращение передается на коробку передач, за ней в раздаточную коробку (если есть), потом уже через карданный вал на дифференциал и потом уже на колеса.
Теперь математика и физика.
Как только начинаешь разбираться с вопросом, то всплывают какие-то страшные цифры, которыми собеседники оперируют, а ты как дурак ничего не понимаешь, но уже уловил, что столько то процентов понижение это круто, а если 1к еще сколько то, «ваще трактор», а заодно и в мостах можно понизить. Все эти разговоры начинаются когда встает вопрос о настоящем бездорожье, когда штатного понижения уже не хватает, что бы вращать колеса от трактора, которые вы насмотревшись на более опытных товарищей зачем то поставили на машину.
Итак, пробуем вместе разобраться, на примере Suzuki Jimny.
Сразу оговорюсь, цифры примерные и взятые из интернета, могу ошибиться.
Для начала мы открываем мануал и находим следующие данные:
— Передаточные числа в коробке передач
-Передаточные числа в раздаточной коробке
-Передаточные числа в дифференциалах
Еще нам потребуется вращающий момент на ДВС и Диаметр колеса.
Конкретно для джимника это выглядит так:
— В штатных дифференциалах (редукторах, называйте как угодно) это 4.3 (хотя бывают и другие)
— Так же из книжки максимальный момент силы у Suzuki Jimny 110Нм при 4500 оборотах двигателя.
Остается вопрос диаметра колеса. Можно просто померять рулеткой или посчитать по формуле.
Стандартный размер колес Джимни – 205/70/15. Это означает, что диаметр колеса составляет 2 профиля+диаметр диска=205мм х 70% х 2 + 15 х 25,2 = 665 мм или примерно 26,4 дюйма.
Ну вот вроде всеми исходными данными мы запаслись начинаем считать страшные цифры. Хотя нет, прежде чем забивать себе голову этой фигней надо объяснить зачем это все. А нужно это для того что бы вы могли лучше понять физику движения автомобиля, могли рассчитать оптимально понижение при возросших нагрузках. Ведь производитель совершенно не рассчитывал, что его продукцию будут запихивать по стекла в болото и соответственно, если вы хотите большей проходимости без ущерба для агрегатов, то стоит задуматься о занижении штатных значений.
Для начала у нас есть двигатель, который передает вращение на коробку передач, с какой частотой он вращается мы можем посмотреть на тахометре. Дальше мы лезем в ТТХ коробки передач и выясняем, что на первой передаче понижение составляет 2.962 (для коробки АТ) то есть на выходе после коробки карданный вал будет делать почти в три раза меньше оборотов, грубо говоря на 1000 оборотов двигателя мы получим 337 оборотов карданного вала. Дальше идет раздатка на пониженной передаточное число составляет 2,145, то есть за раздаткой мы имеем уже 157 оборотов, и дальше уходим на мосты, на главную пару, которая имеет понижение 4.3 итого на выходе на колесах 36.5 оборотов колеса в минуту с тысячи оборотов на двигателе. Общее понижение составляет: iоб=2,962×2.145×4.3=37.32
Еще мы можем посчитать крутящий момент на колесах – эта характеристика куда реальнее, чем абстрактные лошадиные силы или крутящий момент двигателя.
Разобраться, что такое крутящий момент, можно на простом примере. Возьмем палку и один ее конец зажмем в тисках. Если надавить на другой конец палки, на нее начнет воздействовать крутящий момент (Мкр). Он равен силе, приложенной к рычагу, умноженной на длину плеча силы. В цифрах это выглядит так: если на рычаг длиной один метр подвесить 10-килограммовый груз, появится крутящий момент величиной 10 кг*м. В общепринятой системе измерения СИ этот показатель (умножается на значение ускорения свободного падения – 9,81 м/с2) будет равен 98,1 Н*м. Из этого следует, что получить больший крутящий момент можно двумя путями – увеличив длину рычага или вес груза.
Двигатель создает крутящий момент Mдв. После преобразования трансмиссией этот момент передается на каждое ведущее колесо машины в виде Mк и заставляет колесо вращаться, т. е. создает сдвигающую силу Fкт=Mк/R в точке контакта колеса с дорогой, причем эта сила через колесо приложена к дороге. Поверхность дороги препятствует вращению колеса силой трения Fрт той же величины, но приложенной к колесу и направленной противоположно. Чтобы показать, что силы действуют на разные объекты, точки приложения сил на рисунке условно немного разнесены по вертикали:
Эта сила реакции трения Fрт, умноженная на число ведущих колес, и движет машину. Применительно к jimny разгоняющим усилием будет величина 4Fрт. Определим эту величину.
Максимальный крутящий момент Mдв=110 Н.м двигатель развивает при 4500 об/мин Значит, на первой передаче в КПП при всех наших понижаниях:
4Mк=Mдв.iт=110×37.32 = 4105.2 Н.м.
При колесах штатного размера тяговое усилие всех четырех колес составит:
4Fрт=Mдв.iт/R=4105/0,332=12364 Н=1236 кГ.
То есть, немногим больше тонны.
Для сравнения для 1й передачи без понижения это будет всего 557кг, а для третий 437кг
Ну вот во общих чертах мы и разобрались. Конечно в реальных условиях все эти цифры сильно меняются в зависимости от рельефа, грунта и прочих факторов, но хотя бы в общих чертах стало понятно, что и зачем. Опять же, если вы хотите понизить передаточное число в раздатке или главных парах, то теперь может подставив свои цифры посчитать что из этого может получится. Вообще считается что для автомобилей которые покоряют тяжелое бездорожье общее передаточное число должно быть с механической коробкой передач – от 50:1 до 80:1 и с автоматической коробкой — от 40:1 до 70:1.
Так что включайте понижайку и вперед!
PS При написании материала использованы всякие разные источники, в частности этот
Очень рекомендую для тех кто хочет глубже влезть в вопрос с точки зрения физики процесса.
Зачем нужна пониженная передача в автомобиле
Как известно, основным назначением трансмиссии является передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. При этом трансмиссия не только передает, но и преобразовывает крутящий момент. Большинство водителей знают, что ступенчатая коробка передач имеет низшие и высшие передачи. Условно, 1,2 и 3 можно считать пониженной, 4 принято считать прямой передачей, тогда как 5 и 6 повышенной.
Сразу отметим, что применительно к внедорожникам, грузовикам и различным видам техники такого условного деления недостаточно. Дело в том, что КПП на подобных машинах имеют не только «низшие» и «высшие» передачи, но и так называемые понижающие передачи. Далее мы рассмотрим, зачем нужна понижающая передача, что это такое и как работает, а также как пользоваться пониженной передачей.
Для чего нужна пониженная передача
Итак, остановимся на примере внедорожника. В данном случае понижающая передача позволяет значительно повысить проходимость машины. Простыми словами, наличие понижающей передачи позволяет такому автомобилю проехать там, где машины с обычной КПП не имеют возможности преодолеть препятствие и продолжить движение.
Чтобы было понятнее, нужно обратить внимание на следующее. Обычно силовой агрегат выдает максимальную мощность при определенном количестве оборотов. Также на определенных оборотах, причем отличных от оборотов максимальной мощности, достигается и максимум крутящего момента, который передается посредством трансмиссии на ведущие колеса.
Так вот, обычно коробки передач выполняются так, чтобы двигатель отдавал максимум момента и мощности достаточно равномерно на различных скоростях. Первая передача позволяет трогаться с места, причем на такой передаче «упор» сделан на максимальный крутящий момент, тогда как на 5-ой автомобиль может двигаться с высокой скоростью на оборотах максимальной мощности.
Результата — при нажатии на педаль газа машина «зарывается» колесами в снег или грязь, буксует и не может продолжить движение. Если же переключиться на вторую скорость и выше, двигатель попросту заглохнет, так как ему недостаточно оборотов и мощности для преодоления сложного участка.
Получается, в ситуации, когда нужна высокая мощность двигателя (высокие обороты), однако также необходима плавная езда с невысокой скоростью и небольшой частотой вращения колес, обычная КПП бессильна. Именно с учетом данных особенностей внедорожники получают раздаточную коробку с пониженной передачей.
Так вот, активная пониженная передача имеет высокое передаточное отношение. Это позволяет снизить частоту вращения колес и одновременно раскручивать двигатель до оборотов максимальной мощности. В результате машина получает возможность двигаться с низкой скоростью на оборотах максимальной мощности. Такая особенность незаменима на бездорожье, при движении на подъем, на крутых спусках и т.д.
Пониженная передача и особенности использования
Начнем с того, что пониженная (понижающая) передача может присутствовать как в устройстве механической, так и автоматической коробки. При этом наилучшим вариантом принято считать решение с раздаточной коробкой отдельного типа. К сожалению, обычно отдельную раздатку сегодня ставят на дорогостоящие полноценные внедорожники, так как такая коробка повышает вес и приводит к общему удорожанию авто. Если же отдельной раздатки (с собственным рычагом) нет, тогда пониженную передачу нужно включать отдельной кнопкой.
Также нужно помнить, что пониженная передача на разных авто имеет определенное передаточное число. Чем это число оказывается выше, тем лучше автомобиль «выгребает» на плохом покрытии под нагрузкой.
Еще следует учитывать, что наличие пониженной передачи накладывает на водителя определенные обязательства. Другим словами, нужно уметь пользоваться данным решением, так как некоторые необдуманные действия и грубые ошибки могут вывести КПП из строя. Давайте рассмотрим, если в авто есть пониженная передача, как пользоваться такой передачей правильно.
Это возможно, если водитель слишком активно нажимает на педаль газа и держит ДВС в диапазоне оборотов максимальной мощности одновременной с интенсивной работой педалью сцепления.
Что в итоге
Как видно, пониженная передача в автомобиле, который позиционируется в качестве внедорожника, является необходимостью. При этом от передаточного отношения будет зависеть и эффективность работы самой понижающей передачи.
Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно
Какой автомобильный агрегат приходит на ум сразу после двигателя? Что внушает ужас и трепет ученикам автошкол, но вызывает довольную улыбку на лицах водителей со стажем? С каким механизмом многие из нас работают по несколько часов в день, порой даже не подозревая о принципе его внутреннего устройства? Да, ответ лежит на поверхности: это механическая коробка передач. Рассказав об основных проблемах, возникающих с автоматическими коробками передач, разобравшись с мифами и слухами о бесступенчатых трансмиссиях, мы решили: хватит незаслуженно обделять вниманием самую главную, простую и, несмотря ни на что, популярную вариацию механизма, превращающего мотор из котла для сжигания топлива в сердце автомобиля.
Наглядное пособие
Специально для этого материала компания «PacPac» предоставила нам конструктор «FischerTechnik», схематично показывающий принцип работы механической коробки передач, и мы даже смогли его собрать. Обратим особое внимание на то, что он передает лишь самые базовые свойства, совершенно не учитывая ряд явлений, происходящих в реальной автомобильной КПП: в нем нет ни муфт, ни вилок, ни синхронизаторов, а выбор передачи реализуется посредством перемещения собственно первичного вала. Если бы это была реальная металлическая «механика», она прожила бы совсем недолго, разлетевшись уже после нескольких десятков переключений. Тем не менее, взглянув на эту маленькую бесстрашную «коробочку передачек», лихо подтыкающую их без синхронизации в неподвижный вторичный вал, можно увидеть и понять основное предназначение агрегата: давать возможность менять передаточное отношение при помощи шестерней различного размера. А это уже что-то.
Конструктор FischerTehnik, демонстрирующий принцип работы МКПП
Изобретая велосипед
Начиная повествование о коробке передач, стоит вкратце разобраться – а зачем вообще она нужна? Ведь всем известно, что главное в машине – двигатель, так неужели нельзя напрямую передать выполняемую им работу на колеса, не выдумывая сложных схем с кучей шестерней, третьей педалью в салоне и рычагом, который надо постоянно ворочать? К сожалению, нет.
Для ответа на этот очевидный вопрос лучше всего посмотреть на велосипед, точнее, его эволюцию. Простейший вариант представляет собой две звездочки, связанные цепной передачей. Вращая одну – ведущую – звездочку при помощи педалей, наездник приводит в движение вторую – ведомую, связанную непосредственно с колесом, таким образом вращая его. Велосипед движется вперед, все счастливы и довольны. По крайней мере, были до определенного момента – до тех пор, пока велосипед служил для перемещения по относительно ровным и горизонтальным поверхностям. Внезапно выяснив, что порой на пути встречаются подъемы, рыхлые грунты и прочие неудобства, люди задумались об усовершенствовании конструкции. Результатом стало как раз то, что можно назвать прообразом механической коробки передач – наборы звездочек спереди и сзади, позволяющие изменять передаточное отношение.
Передаточное отношение – частное, получаемое при делении скорости ведущей звезды на скорость ведомой, то есть количества их оборотов. Оно обратно передаточному числу, которое рассчитывается как отношение числа зубьев на ведомой звездочке к их числу на ведущей. Проще говоря, чем меньше ведущая звезда и больше ведомая, тем легче будет ее вращать и тем медленнее она будет двигаться. Снова вспоминаем старые велосипеды: спереди педалями приходилось вращать большую звезду, в то время как звездочка на задней втулке была маленькой. В результате, пытаясь в детстве тронуться на каком-нибудь «Урале», приходилось всем весом налегать на педали, чтобы провернуть заднее колесо. Ну а сейчас магазины изобилуют россыпью двухколесников, даже самые бюджетные из которых имеют по несколько звезд сзади и спереди. Благодаря этому можно, например, изменить набор: ведущая звездочка будет маленькой, а ведомая – большой. Тогда педали будут вращаться очень легко, но особо разогнаться не получится. Зато в горку можно будет ехать, а не тащить.
От велосипеда к автомобилю
К чему относился весь этот подробный велоликбез? Как раз к тому, зачем нужна коробка передач вообще: ведь характеристики источника энергии, будь то велосипедист или двигатель внутреннего сгорания, постоянны. Первый развивает определенную мышечную силу, ограниченную физическими возможностями, а для второго возможности выражаются количеством развиваемых оборотов. Дело в том, что в их рабочем диапазоне просто нельзя подобрать такое передаточное отношение, которое позволит и уверенно тронуться с места, и разогнаться до 150 и более километров в час. Ситуация усугубляется тем, что если у велосипедиста максимальный «крутящий момент» доступен практически «с холостых оборотов», то с ДВС ситуация иная: для его достижения обороты должны быть довольно высокими. Да и максимальная мощность, тоже немаловажная для движения, появляется в верхнем их диапазоне.
Какой из этого следует вывод? Придется прибегать к тому же приему, что и на велосипеде: изменять передаточное отношение. Между чем и чем? Сейчас разберемся.
А теперь – к самой коробке передач
Принципиально от велосипедной трансмиссии автомобильная коробка передач отличается типом привода: если в первой используется цепь, то вторая имеет в своей основе шестеренный механизм. В целом же суть у них одна: и там, и там шестерни (звезды) имеют неодинаковые размеры, обеспечивая разное передаточное отношение. Кстати, изначально, в ранних КПП они были простыми прямозубыми, а позже стали косозубыми, так как в этом случае обеспечивается более тихая их работа.
В общем виде механическая коробка передач представляет собой набор параллельных валов, на которых «нанизаны» шестерни. Их задача – передать крутящий момент с маховика двигателя на колеса. В классическом случае для этого используется либо два, либо три вала. Рассмотрим трехвальный вариант, от которого будет проще перейти к двухвальному.
Итак, в трехвальном исполнении в КПП есть первичный, вторичный и промежуточный валы. Первые два при этом расположены на одной оси, являясь будто продолжением друг друга, но независимы и вращаются отдельно, а третий физически располагается под ними. Первичный вал короткий: одним концом он через сцепление соединен с маховиком двигателя, то есть принимает с него крутящий момент, а на втором конце расположена одна-единственная шестерня, передающая этот момент дальше, на промежуточный вал. Он, как мы помним, находится ниже ведущего и представляет собой уже длинный стержень с шестернями на нем. Их количество совпадает с количеством передач, плюс одна для соединения с первичным валом.
Закреплены шестерни на промежуточном валу жестко, зачастую они вытачиваются из единой металлической заготовки. Их можно назвать ведущими (хоть и приводятся в движение они через первичный вал). Постоянно вращаясь, они передают крутящий момент на ведомые шестерни вторичного вала (их здесь, кстати, уже ровно столько же, сколько передач). Этот третий вал схож с промежуточным, но главное отличие в том, что шестерни на нем являются подвижным элементом: они не связаны с валом жестко, а нанизаны на него и вращаются на подшипниках. Их продольное перемещение при этом исключено, они расположены строго напротив шестерней промежуточного вала и вращаются вместе с ними (хотя существует и другой вариант, когда шестерни могут двигаться вдоль вала). Одним концом вторичный вал, как мы помним, обращен к первичному, а второй служит уже непосредственно для передачи крутящего момента на колеса – например, через кардан и редуктор заднего моста.
Итак, мы получили конструкцию, где первичный вал при сомкнутом сцеплении вращает промежуточный, а тот – одновременно все шестерни на вторичном валу. Однако сам вторичный вал по-прежнему неподвижен. Что нужно сделать? Включить передачу.
Включаем передачу
Включение передачи означает соединение одной из шестерней вторичного вала с ним самим, чтобы они начали вращаться вместе. Осуществляется это так: между шестернями располагаются специальные муфты, которые могут перемещаться вдоль вала, но вращаются вместе с ним. Они выполняют роль «замков», при помощи зубчатых венцов на своих соприкасающихся торцах жестко соединяющих вал с шестерней, к которой примыкает муфта. Она приводится в движение вилкой – этакой «рогаткой», которая, в свою очередь, соединена с рычагом КПП – тем самым, которым орудует водитель. Привод КПП может быть разным: рычажным (с использованием металлического вала), тросовым и даже гидравлическим (такой используют на грузовиках).
На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача
Теперь картинка более-менее сложилась: передвинув муфту к одной из шестерней вторичного вала и замкнув их, мы добиваемся вращения вала и, соответственно, передачи крутящего момента на колеса. Но тут есть еще несколько «фишек», о которых нужно упомянуть.
Синхронизаторы
Для этих целей используются детали, именуемые – внезапно – синхронизаторами. Принцип их работы прост настолько же, насколько и их название. Для синхронизации скоростей двух вращающихся узлов используется самое простое решение: сила трения. Перед тем, как войти в зацепление с шестерней, муфта подходит к ней вплотную. Контактная часть шестерни имеет коническую форму, а на муфте расположен ответный конус, на котором установлено бронзовое кольцо (или несколько колец, так как эти детали, как можно понять, подвергаются основному износу). Прижимаясь к зубчатому колесу через эту «прокладку», муфта разгоняет или тормозит его до своей скорости. Далее все идет уже как по маслу: поскольку теперь две детали неподвижны относительно друг друга, муфта легко, плавно, без рывков и толчков входит в зацепление с шестерней посредством зубчатых венцов, расположенных в зоне сопряжения, и они продолжают движение вместе.
Прямая и повышающая передачи
Переходим к следующему пункту. Представим себе, что, постепенно разгоняясь, мы достигли такой скорости движения автомобиля, при которой двигатель в состоянии обеспечить то, о чем мы говорили в самом начале, – непосредственное вращение колес без помощи дополнительных шестерней. Какое решение этой задачи будет наиболее простым? Вспоминая, что первичный и вторичный вал в трехвальной КПП располагаются на одной оси, мы приходим к простому выводу: нужно соединить их напрямую. Таким образом мы добиваемся желаемого результата: скорость вращения маховика двигателя совпадает со скоростью вращения вторичного вала, непосредственно передающего крутящий момент на колеса. Идеально! При этом передаточное отношение, очевидно, составляет 1:1, поэтому такая передача называется прямой.
На видео: Коробка передач FischerTechnik — Вторая передача
Прямая передача является весьма удобной и выгодной: во-первых, минимизируются потери энергии на вращение промежуточных зубчатых колес, а во-вторых, сами колеса гораздо меньше изнашиваются, так как на них не передается никакого усилия. Однако мы помним, что шестерни промежуточного и вторичного валов всегда находятся в зацеплении, и оно никуда не пропадает, так что они продолжают вращаться, но уже «вхолостую», не передавая крутящий момент.
А что если пойти еще дальше и сделать передаточное число меньше единицы? Нет проблем: это практикуется уже давно. На деле это означает, что ведомая шестерня будет меньше ведущей, а, следовательно, двигатель при той же скорости, что и на прямой передаче, будет работать на меньших оборотах. Преимущества? Снижаются потребление топлива, шум и износ двигателя. Однако крутящий момент в таких условиях будет далеко не самым высоким, и для передвижения нужно поддерживать большую скорость. Повышающая передача (ее еще называют овердрайв) служит в основном для поддержания этой скорости при постоянном движении, а при обгоне вам, скорее всего, придется переключиться на пониженную.
Задний ход
Ну вот, с тем, как ехать вперед, мы разобрались, а как же реализовать задний ход? Ведь вращение маховика не изменишь, а значит, и первичный вал будет всегда вращаться строго в одном направлении. На самом деле, здесь все еще проще.
На видео: коробка передач FischerTechnik, задняя передача
Имея ведущую и ведомую шестерни и необходимость изменить направление вращения последней, достаточно просто расположить между ними третью – промежуточную. Вопрос решен! Задний ход в автомобилях, как правило, выполнен именно так. Соответственно, ведущая и ведомая шестерни по-прежнему располагаются на своих местах, а вторичный вал при этом вращается в обратную сторону – противоположную первичному.
Двухвальные коробки передач
Как мы и обещали, от трехвальной КПП перейдем к двухвальной. На самом деле различий в их устройстве и работе – минимум. Главное заключается в том, что промежуточный вал отсутствует, а его роль в полном объеме берет на себя первичный. На нем располагаются неподвижные шестерни, и он же напрямую передает крутящий момент на вторичный вал.
Также из несоосного расположения вторичного вала относительно первичного проистекает второе отличие двухвальной КПП: отсутствие прямой передачи в силу банальной физической невозможности жестко соединить напрямую эти два вала. Это, конечно, не мешает подобрать передаточное отношение повышенных передач таким образом, чтобы оно стремилось к значению 1:1, но привод в любом случае будет осуществляться через шестерни со всеми сопутствующими этому потерями.
Из явных плюсов двухвальной коробки можно отметить ее компактность по сравнению с трехвальной, но из-за отсутствия промежуточного ряда шестерней сокращается вариативность подбора передаточных отношений. Таким образом, ее можно использовать там, где меньший вес и размеры играют большую роль, чем высокий крутящий момент и широкий диапазон передаточных чисел.
Вместо заключения
Разумеется, в этом материале мы оставили за бортом некоторые технические тонкости и нюансы. Точное устройство синхронизаторов с сухарями, пружинами, шариками и стопорными кольцами, особенности эксплуатации несинхронизированных КПП, различия и преимущества существующих типов привода муфт включения передач – все это было сознательно оставлено в стороне, чтобы не перегружать детальной информацией тех, кто только пытается разобраться в принципах работы «механики». Как раз для такой аудитории этот текст и написан – вряд ли человек, знакомый с внутренним устройством коробки передач, почерпнет из него что-то новое. А вот для новичков, желающих узнать, что же там, на другом конце салонного рычага МКПП, статья может быть полезна. Ведь знания дают не только теоретическую подкованность – теперь многим станет ясно и то, как правильно эксплуатировать свой автомобиль: почему не стоит включать передачи, не предназначенные для движения на выбранной скорости, почему не стоит торопиться в переключениях или изображать раллийного гонщика с «секвенталкой» при эксплуатации гражданского автомобиля в обычных городских условиях, почему все же нужно менять масло не только в двигателе, но и в коробке передач. И если кто-то задумается или сделает для себя новые выводы – значит, все это было написано не зря. А это, как известно, самое важное.