что такое рычаг кпп
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.
Устройство рычага переключения передач, неполадки и ремонт
Рычаг переключения передач в автомобиле с МКПП является относительно простым и одновременно важным элементом. Дело в том, что водитель постоянно взаимодействует с указанным рычагом в процессе управления авто.
При этом, как и любое другое устройство, рычаг переключения передач КПП может выходить из строя, в результате чего ручка КПП болтается, появляется скрежет, стук или скрип при перемещениях рычага и т.д. С учетом того, что на рычаг постоянно прикладывается усилие, в определенных ситуациях поломки могут возникать даже на машинах с небольшим пробегом.
Далее мы рассмотрим, как устроен рычаг коробки передач «механика», что представляет собой устройство рычага переключения передач, а также какие неисправности данного элемента встречаются чаще всего и на что нужно обратить внимание для их устранения.
Рычаг МКПП: как работает, разновидности и особенности
Итак, привычная ручка КПП (рычаг КПП, рукоятка КПП) на первый взгляд может показаться предельно простым элементом в плане конструкции. Однако, общая конструкция системы на деле несколько сложнее. Давайте разбираться.
Прежде всего, на всех МКПП (механическая коробка переключения передач) необходимо вручную воздействовать на рычаг. Фактически, через рычаг водитель передает усилие на механизм выбора и включения/выключения передач.
Благодаря возможности перемещаться продольно и поперечно относительно оси автомобиля, удается выбирать и включать передачи. Поперечное перемещение позволяет реализовать выбор, а продольное перемещение отвечает за включение/выключение скоростей.
Если просто, рукоятка рычага переключения передач через систему тяг соединена с синхронизатором при помощи вилки. Синхронизатор коробки передач заставляет нужные шестерни входить в зацепление, что и позволяет включаться в работу выбранной ступени КПП (передаче). Как правило, схема переключения передач обычно отображена на головке рычага (ручке КПП).
Дело в том, что подрулевое расположение рычага КПП отличается сниженной скоростью и худшей четкостью, есть риск не полностью включить передачу, износ тяг наступает быстрее, сами тяги заклинивает, выбивает передачи и т.д.
Примечательно то, что устройство рычага (как напольного, так и подрулевого) практически одинаково. Разница заключается в длине. Так вот, на практике, чем длиннее рычаг, тем хуже. Если раньше рычаг мог иметь 20, 25 и даже 30 см в длину, то теперь все рычаги на современных авто максимально короткие.
Это позволяет избавиться от большого хода рычага переключения передач. При этом для установки короткого рычага лучше всего подходит напольное расположение, что позволяет без изменения конструкции улучшить качество работы механизма.
Основные неисправности рычага переключения передач и ремонт
Как правило, водители сталкиваются с тем, что в процессе эксплуатации рычаг может:
Обратите внимание, в случае возникновение любых неполадок с рычагом коробки, необходимо немедленно прекратить эксплуатацию автомобиля и восстановить работоспособность.
Как правило, рычаг перестает нормально работать по двум причинам:
Проверку рычага коробки, а также в ряде случаев и ремонт, можно выполнить самостоятельно. Прежде всего, в норме ручка рычага переключения передач должна свободно перемещаться. Не допускаются заедания. Если рычаг перемещается с явным затруднением, высока вероятность выхода из строя сферической шайбы или шаровой опоры. Указанные элементы нужно менять.
Еще временной мерой иногда является нанесение густой смазки, которой удается нейтрализовать скрип рычага переключения передач. Кстати, скрип также часто говорит об износе указанных выше элементов. Добавим, что если передачи самостоятельно выключаются, потребуется проверить пружину, которая может соскакивать. Для решения проблемы пружину просто ставят на место.
Чтобы снять рычаг, выполняется демонтаж пластиковой защитной пластины, затем высвобождается обойма шарниров. Далее потребуется отодвинуть в сторону реактивную тягу, после чего весь рычаг снимается полностью.
Также потребуется проверить, как двигается ось. В случае если движение оси ничем не затруднено, потребуется менять втулки (перед установкой все заменяемые элементы необходимо смазывать смазкой).
Для замены пружины, данный элемент следует вытащить. Чтобы это сделать, снимается стопорное кольцо, а также шарнир с рычагом. Если же необходима замена шаровой опоры, пальцами осторожно раздвигается сферическая шайба, после чего можно снять изношенный элемент. Устанавливая новую опору, деталь требуется заранее смазать.
После замены всех элементов и смазки рычаг должен перемещаться плавно и четко, не болтаться, что позволяет с комфортом и быстро выбирать и включать передачи. Также при необходимости периодически требуется смазывать и регулировать рычаг КПП, кулису и другие элементы в процессе эксплуатации автомобиля.
Что в итоге
Как видно, рычаг коробки передач является важным элементом, так как с данной деталью водитель взаимодействует постоянно и напрямую. Не допускается эксплуатация ТС в случае, когда отмечено появление слишком сильных люфтов рычага, заметна вибрация, затруднен ход рычага КПП и т.п.
В результате водитель получает возможность быстро и четко переключать передачи, что влияет на комфорт и безопасность эксплуатации автомобиля с механической коробкой передач.
Что такое кулиса коробки переключения передач: устройство кулисы КПП, признаки неисправностей. Регулировка кулисы переключения передач. Рекомендации.
Почему передачи на механической коробке передач включаются туго: основные причины затрудненного включения передач МКПП. Поломки сцепления и трансмиссии.
Задняя передача не включается, включение задней скорости происходит через раз: основные причины выхода из строя задней передачи на МКПП и АКПП, диагностика.
Причины затрудненного включения передач на заведенном моторе. Трансмиссионное масло и уровень в КПП, износ синхронизаторов и шестерен коробки, сцепление.
Передачи (скорости) МКПП не включаются после замены сцепления: основные причины, настройки и регулировки. Диагностика неполадок, полезные советы.
Упала педаль сцепления: почему так происходит. Основные причины, по которым проваливается педаль сцепления, что делать водителю, если пропало сцепление.
Назначение и устройство рычага переключения передач
В автомобилях, снабженных механической коробкой передач, рычаг является очень важным элемент. На первый взгляд он простой и вовсе не должен ломаться. На деле же данный рычаг работает в условиях постоянных нагрузок, ведь, в отличие от рычага других коробок передач, водитель вынужден постоянно взаимодействовать с ним. Несложно догадаться, что даже с обычным рычагом КП приходится работать мастерам время от времени. Давайте разберемся с тем, так ли просто устроена эта вещь, а также какие неполадки могут быть с ней связаны.
Место рычага в коробке передач
Рассмотрим устройство коробки передач с перспективы водителя, который из салона видит только рычаг. Его мы и будем считать первым элементов КП и ему уделим внимание в этом материале. Заранее отметим, что здесь не будет в подробностях рассмотрено устройство и все нюансы современных коробок передач – мы лишь рассмотрим место рычага в агрегате. Если вас серьезно интересует устройство коробки передач, то отдельные материалы помогут вам разобраться во многих вопросах. Сам же механизм рычага с сопутствующими элементами состоит из:
Из неупомянутых элементов: реактивная тяга, хомут, шарнир, стопорное кольцо. Мы перечисляем их здесь по той причине, что далее будет приведен алгоритм ремонта механизма переключения передач и, возможно, читатель увидит все эти элементы вживую. Чтобы добраться до всех этих элементов, автолюбителю понадобятся тонкогубцы, плоская отвертка и ключи (обычно хватает ключа «на 13»).
Коротко об устройстве и особенностях рычагов КП
Ручка, рычаг или рукоятка КПП – все это определения для одного и того же элемента системы переключения передач автомобилей. Особенность этих элементов в механических коробках передач состоит в том, что водитель должен воздействовать на них вручную. Проще говоря, через рычаг водитель может передавать усилие на т.н. механизм выбора, включения и выключения передач автомобиля. С учетом постоянно меняющихся нагрузок, скоростей и условий езды передачи приходится переключать очень часто, а значит, часто воздействовать на рычаг переключения передач.
Распространенные неисправности и способы ремонта
Как и всякий элемент автомобиля, рычаг КПП со временем изнашивается. Само тело рычага может выглядеть совершенно нормально, но основные элементы, как это всегда бывает, скрыты внутри механизмов, защищенных кожухом. Вот с какими неприятностями может столкнуться владелец автомобиля с механическом коробкой передач :
Теперь остановимся подробнее на том, как осуществляется ремонта рычага переключения передач. Демонтаж данного элемента придется произвести в любом случае, если вы хотите решить указанные выше проблемы. В первую очередь необходимо снять защитный элемент рычага – обычно он представляет собой пластину из пластика, которую нужно отогнуть концом плоской отвертки. Следующий этап: снятие обоймы шарниров. Теперь нужно аккуратно отвести в сторону реактивную тягу, после чего демонтировать сам рычаг. Сразу после демонтажа рекомендуется проверить ось. В норме ее движение должно быть немного затруднено. Если она двигается свободно, то автолюбителю стоит поставить новые втулки, предварительно смазав их.
С заменой тяги коробки передач все несколько сложнее. Загляните под автомобиль и попробуйте отыскать соответствующих хомут – его нужно будет ослабить. Далее, его необходимо отсоединить от шарниров, выкрутив крепежную гайку. Теперь тяга освободилась и ее можно вытянуть. Установите новую тягу и повторите указанное в обратном порядке. Обновив механизм рычага переключения передач, вы еще долгое время не будете сталкиваться с проблемой скрипов, выбиваний передач и необходимостью прилагать к рычагу значительные усилия. Не забывайте также, что его периодически механизм нужно регулировать. С этой работой справится даже неопытный автолюбитель.