Как парковаться на механической КПП
Припарковать автомобиль с МКПП не сложнее, чем автомобиль с автоматом, важно удостовериться, что машина случайно не откатится. Порядок действий при парковке:
Порядок действий при парковке:
- подъехать на парковочное место;
- выжать сцепление, нажать на тормоз, остановиться.
- включить нейтральную скорость;
- отпустить сцепление;
- заглушить двигатель;
- нажать на сцепление, включить первую передачу, отпустить сцепление;
- поднять ручной (стояночный) тормоз;
- отпустить педаль тормоза.
Зимой автомобиль лучше не ставить на ручник, а оставлять только на первой передаче, так как возможно примерзание механизмов ручного тормоза и блокировка задних колес.
Два главных правила парковки автомобиля:
- перед тем, как выйти из машины, — удостовериться, что машина стоит на скорости и на ручнике.
- При парковке на склоне (даже крайне малом) надо передние колеса немного повернуть в сторону от прямого положения с таким расчетом, что если машина случайно покатится (забыли поставить на скорость, порвался тросик ручника, кто-то стукнул вашу машину, придав ей ускорение или другие ситуации), чтобы она уперлась в бордюр или иное препятствие и остановилась. Худшее, что может случится, если ваша машина сама покатиться, она может выехать на дорогу, спровоцировав ДТП или сбить пешехода. Остановить машину, которая катится сама по себе невозможно, поэтому надо предпринять все меры, чтобы этого не произошло.
Коробка МКПП: особенности
Итак, дословно МКПП — механическая коробка переключения передач. Также данный тип трансмиссии называется просто коробка — механика или ручная коробка передач, механическая КПП и т.д.
Основным отличием от других типов трансмиссии (как правило, автоматических) является то, что на МКПП водитель самостоятельно выбирает и переключает передачи в соответствии с оборотами двигателя, нагрузками на ДВС, условиями движения и рядом других факторов.
Если иначе, механическая коробка переключения передач МКПП — агрегат, который предназначен для ступенчатого изменения передаточного отношения, причем переключение передачи осуществляется водителем вручную.
Общее назначение любой коробки (как МКПП, так и других типов трансмиссий) заключается в преобразовании крутящего момента. Такая необходимость обусловлена тем, что ДВС имеет ограниченный диапазон оборотов, который оказывается более узким по сравнению с тем диапазоном, в котором на практике могут вращаться колеса автомобиля.
Также двигатель развивает крутящий момент и максимальную мощность на разных оборотах, (максимум крутящего момента обычно доступен на средних оборотах, тогда как максимальная мощность достигается на высоких оборотах).
Например, рабочий диапазон мотора составляет 6 тыс. об/мин, при этом обороты макс. крутящего момента составляют 3 тыс. об/мин, а максимальной мощности 5900-6000 тыс. об/мин. Так вот, трансмиссия позволяет двигателю работать в оптимальных условиях применительно к постоянно меняющимся условиям движения.
На автомобиле с механической трансмиссии изменение ступеней (скоростей, передач, имеющих разное передаточное число), необходимо выполнять самостоятельно. При этом выделяют высокие и низкие передачи (повышенные и пониженные).
Низкие передачи (пониженные) нужны для старта и последующего разгона, при движении с малой скоростью, а также при езде, когда автомобиль испытывает нагрузки (например, буксировка прицепа) преодолевает затяжные подъемы, препятствия и т.д.
В этом случае передаточное отношение низких передач подобрано так, чтобы двигатель «выдавал» высокий крутящий момент на средних оборотах. При этом машина не сможет набрать высокую скорость даже при учете того, что двигатель будет раскручен до высоких оборотов.
Что касается высоких передач (повышенных), для движения с высокой скоростью нужно обеспечить более высокую частоту вращения колес при одновременном удержании оборотов двигателя в среднем диапазоне. Также для поддержания набранной скорости и увеличения скорости необходима мощность двигателя, которая достигается на более высоких оборотах.
Высшие передачи имеют меньшие передаточные числа по сравнению с низкими передачами, что позволяет автомобилю двигаться быстро даже на средних оборотах и ускоряться вплоть до достижения максимальных оборотов.
При этом на повышенных передачах машина не может двигаться с невысокой скоростью (для каждой передачи существует условный минимум скорости и оборотов, при которой на выбранной ступени мотор еще не глохнет). Также на высоких передачах авто не способно трогаться с места и т.д., так как двигатель не способен «выдать» нужный крутящий момент.
Так вот, в случае с МКПП в салоне имеется переключатель скоростей в машине. В отличие от селектора АКПП, называется данный элемент рычаг КПП, ручка КПП и т.д. Также в машинах с такой коробкой кроме педалей газа и тормоза присутствует педаль сцепления.
Перед включением каждой передачи водитель сначала выжимает сцепление, затем выбирает нужную передачу и переводит рычаг КПП в положение включения данной передачи. Затем педаль сцепления можно отпустить.
Если сравнивать МКПП с автоматическими КПП, именно первый вариант дает полный контроль над автомобилем. Водитель может раскручивать двигатель до максимальных оборотов, активно применять различные приемы (например, торможение двигателем и коробкой), удерживать силовую установку в диапазоне необходимых оборотов, переключаться через одну или две ступени как «вверх», так и «вниз» и т.д.
Принцип работы механической коробки передач для чайников – просто о сложном
Данный агрегат предназначается для включения вручную выбранной передачи. За счет изменения передаточного числа энергия работающего двигателя максимально приспосабливается к ведущим колесам. Сами валы вращаются внутри подшипников, чувствительно реагируя на изменения работы двигателя при переключении передачи.
Как работает двухвальная МКПП
Данная коробка характеризуется наличием только двух валов. Один из них через маховик и корзину сцепления соединяется с двигателем, а другой передает крутящий момент непосредственно ведущим колесам. Такого типа компактными коробками оснащается большинство современных автомобилей, тяжелых мотоциклов. Оба вала располагаются параллельно друг другу.
Именно этими элементами нагрузка передается непосредственно на рычаг, который включает выбранную скорость. Это происходит с помощью синхронизаторов, которые выравнивают угловые скорости оси и конкретной шестерни, блокируя ее.
Такие условия необходимы для плавной передачи вращения с ведущего на ведомый вал. При нейтральном положении коробки шестеренки обоих валов в сцепленном состоянии свободно вращаются вокруг своих осей.
Особенности работы трехвальной МКПП
Здесь используется три вида валов. Появляется промежуточный элемент с жестко закрепленными шестернями. Ведущая шестерня первичного вала раскручивает его. На ведомом валу располагаются синхронизаторы с муфтами, которые двигаются в продольном направлении. При включении скорости они блокируют нужную шестерню. Все валы входят в зацепление и начинают вращаться. Машина начинает движение.
Что делает синхронизатор
Усилие направляется на ее блокировочное кольцо, которое останавливает этот элемент. Таким образом, главное предназначение синхронизатора – это выравнивание угловых скоростей шестерни и вала. За счет этого и происходит включение скорости без резких ударов.
Плюсы и минусы МКПП и АКПП
Одним из главных плюсов механики является меньшее потребление топлива. Ведь водитель сам выбирает, надо ли раскручивать двигатель до 3 000 оборотов для переключения на следующую передачу. Можно идти «внатяг» на третьей передаче, не понижая ее, если ожидаешь, что скоро вновь надо будет ускоряться. Автомат такой возможности не дает. Едешь так, как хочет он, а не водитель.
На втором месте идет стоимость ремонта и обслуживания механической КПП. Зачастую масло в ней залито на весь срок эксплуатации и не требует дорогостоящей замены раз в 15-20 тысяч километров, как в АКПП. А стоит масло в автоматическую трансмиссию ого-го! Да и стоимость ремонта в разы больше, чем с МКПП. За восстановление того же вариатора могут заломить цену в 25% от стоимости всей машины.
Третьим по значимости плюсом МКПП можно считать упрощенный запуск двигателя в морозы. При этом нет необходимости в долгом прогреве масла, как в АКПП. Опять же можно экономить топливо, не заставляя мотор молотить лишние 10 минут вхолостую.
Ну и, конечно же, нельзя не упомянуть свободу выбора стиля вождения счастливчиков с МКПП. Им дозволено сколь угодно буксовать в грязи/снегу, вваливать со светофора до отсечки оборотов, сбрасывать передачу для увеличения разгонного потенциала при обгоне на трассе. АКПП всего этого лишена. По крайней мере, ее классический вариант. О спорткарах с крутыми роботами не будем говорить.
Но это не значит, что у автомата совсем нет преимуществ. Учитывая, что он сам выбирает нужную передачу, опираясь на датчики скорости и показания компьютера, в штатном режиме он никогда не станет чрезмерно «насиловать» двигатель, выводя обороты за красную зону тахометра. А значит, и двигатель в щадящем режиме проживет дольше без ремонта.
Машина с АКПП станет подарком для жителей крупных мегаполисов с постоянными пробками. Езда в режиме «старт-стоп» облегчается до предела. Знай себе дави газ/тормоз, и нет проблем. На МКПП приходится выполнять кучу посторонних движений — выжимать сцепление, включать передачу, плавно трогаться, отпускать сцепление… Но, проехав 20-30 метров, надо опять ставить коробку в нейтраль. Только вдумайтесь, за 1 километр пробки водитель механики выполняет эти действия около 40 раз!
Вот и сидят покупатели, решают извечную дилемму — МКПП или АКПП?
Также читайте: 8 самых частых ошибок при покупке автомобиля
Передачи в механической коробке
Существуют определенные правила выбора передачи, которая является наиболее оптимальной для двигателя в конкретный момент движения. Эти правила примерно одинаковы для всех автомобилей с МКПП независимо от мощности двигателя и иных характеристик.
Оптимальной считается работа двигателя в диапазоне 2000-2500 об/мин во время равномерной езды и 3500-4500 об/мин при обгоне, ускорении и разгоне. Поэтому во время спокойного движения нужно следить, чтобы обороты двигателя не выходили за границы диапазона в 2000-3000 оборотов. При превышении 3000 надо включать более повышенную передачу, при снижении меньше 2000 тысяч — более низкую.
Рассмотрим более подробно каждую передачу на примере 5-ступенчатой коробки.
- Нейтральная передача. Отвечает за холостой ход машины, при этом крутящий момент не передается на колеса, и они остаются неподвижными, то есть разорвана связь мотор-колеса. Рукоятка рычага находится посередине в свободном положении. Она должна свободно двигаться влево-вправо при раскачивании. Перед тем, как включить любую передачу обязательно сначала перевести рычаг КПП в нейтральное положение.
- Первая передача. Предназначена для трогания с места и передвижения с маленькой скоростью не более 15-25 км/ч. Включается движением рычага чуть влево и вперед из нейтрального положения.
- Вторая передача. Используется для движения со скоростью 20-50 км/час. Переключаться на следующую ступень лучше в диапазоне 40-50 км/час. Эта передача часто используется в городских условиях, особенно при прохождении поворотов на перекрестках, когда скорость приходиться скидывать до значений 25-35 км/час. Также вторая передача незаменима при езде по крутым спускам, подъемам и бездорожью. Включается движением рычага чуть влево и назад из нейтрали.
- Третья передача. Оптимальный диапазон движения на третьей скорости — 40-70 км/час. Наиболее часто используемая передача при езде по городу. Включать следующую передачу нужно при достижении скорости 60-80 км/час. Включается движением рычага вправо и вперед.
- Четвертая передача. Используется при движении со скоростью 60-90 км/час. Можно применять в городе на участках с незатрудненным движением. Часто используется при езде по трассе за городом. Включается движением рычага вправо и назад.
- Пятая передача. Рассчитана на равномерное движение по трассе или магистрали со скоростью более 80-90 км/час. Обеспечивает минимальный расход топлива во время движения со скоростью 90-110 км/час. Включается движением рычага максимально вправо и вперед.
- Задняя передача. Нужна для движения машины задним ходом. Расположение задней скорости на рычаге МКПП может быть разным. Включать заднюю передачу можно только после полной остановки автомобиля.
Обычно считается, что чем большей мощностью обладает двигатель, тем на большей скорости надо включать повышенную передачу.
Варианты расположения скоростей на рычаге МКПП
Передачи на рычаге механической коробки располагаются всегда в одинаковом порядке. Отличия заключаются только в расположении задней скорости.
Есть четыре варианта расположения задней передачи:
Задняя передача находится параллельно первой, немного левее.
Сейчас на автомобилях устанавливают специальную защиту включения задней передачи в виде кнопки или кольца, на которую нужно нажать и удерживая включать заднюю передачу. Если такой защиты нет, то можно перепутать переднюю и заднюю скорость. В таком случае машина поедет назад, когда вы ожидаете, что она поедет вперед. Это может спровоцировать ДТП или привести к наезду на человека. Поэтому при включении задней передачи всегда нужно быть предельно внимательным.
Задняя передача находится параллельно четвертой, чуть правее.
При таком расположении задней скорости, во время трогания с места вы точно не перепутаете с первой скоростью. Но есть возможность перепутать с четвертой (если не защиты). Включение задней скорости во время движения на большой скорости может привести к мгновенному полому коробки передач.
Задняя передача находится параллельно второй, немного левее.
Задняя передача находится параллельно шестой, чуть правее.
Устройство
Конструкция МКПП мало изменилась с тех пор, как были сделаны и запатентованы основные ее элементы. Механическая коробка переключения передач состоит из следующих деталей и узлов:
- картер;
- входной, выходной и промежуточный валы;
- синхронизаторы;
- ведущих и ведомых шестерней;
- механизма переключения передач.
Собранные в едином корпусе детали взаимодействуют между собой, обеспечивая передачу крутящего момента. Устройство механической коробки передач зависит от особенностей конструкции и количества валов — по данному признаку они делятся на двух- и трех вальные. Последняя компоновка называется соосной и в технической литературе ее принято называть классической.
Валы и блоки шестерней
В такой конструкции ведущий и ведомый валы размещены картере коробки один за другим. В хвостовике первичного вала установлен подшипник, на который опирается конец вторичного. Отсутствие жесткой связи позволяет им вращаться независимо друг от друга с разной частотой и в разном направлении. Ниже под ними располагается промежуточный вал, передача усилия происходит через блоки шестерней установленных на указанные детали.
С целью снижения шумности редуктора, шестерни в нем делаются косозубые
При изготовлении данных деталей используется жесткая система допусков, и большое внимание уделяется качеству обработки сопрягаемых поверхностей
На ведущем валу классической механической коробки жестко закреплено несколько шестерней разного диаметра и соответственно с разным количеством зубьев. В отдельных случаях узел делается цельным, что обеспечивает ему максимальную прочность.
Шестерни на вторичном валу могут устанавливаться двумя способами:
- подвижно на шлицах;
- фиксировано на ступицах.
Соединение с ведущим валом в первом варианте происходит за счет продольного перемещения ведомой шестерни по шлицам до вхождения в зацепление в ведущей. Такая схема отличается простотой и надежностью и получила достаточно широкое распространение.
В другой конструкции продольное перемещение деталей исключается и соединение происходит при помощи скользящей муфты.
Угловые скорости ведущего вала и ведомого уравниваются при помощи специального устройства, который называется синхронизатором. В коробках передач спортивных автомобилей или машин специального назначения вместо данных узлов могут использоваться кулачковые муфты.
Механизмы управления
За всю историю развития автотранспорта было разработано множество оригинальных конструкций. Наибольшее распространение получила компоновка, используемая в современных агрегатах.
Управление механической коробкой передач осуществляется специальной конструкцией, состоящей из следующих элементов:
- рычага;
- приводов;
- ползунов;
- вилки;
- замка;
- муфты переключения передач.
Изменения режимов работы агрегата производится водителем путем перемещения рычага из одного положения в другое. Через приводы задействуются ползуны. Защитой от одновременного включения является специальный блокирующий механизм – замок. В трехходовых коробках он делает невозможным перемещение двух ползунов при движении третьего.
Этот узел приводит в действие вилку переключения передач, которая вызывает смещение муфты. Данная деталь представляет собой толстостенное кольцо со шлицами на внутренней поверхности. Они находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом ведомого вала, по которому муфта перемещается вдоль него. Аналогичные шлицы имеются и на боковой поверхности ведомой шестерни.
При переключении передач рычаг вначале переводится в нейтраль, из которой производится выбор нужного режима. За это время синхронизатор выравнивает угловые скорости, и шестерня блокируется муфтой. Крутящий момент с первичного вала передается на вторичный и далее через главный редуктор на ведущие колеса.
Синхронизатор обеспечивает безударное переключение, при этом время его срабатывания не превышает нескольких сотых долей секунды.
Видео — устройство сцепления и МКПП, наглядный рассказ от компании Тойота:
Мягкость работы механической коробки передачво многом зависит от общего состояния деталей и, в особенности, данного узла.
Синхронизатор представляет собой бронзовое кольцо с зубчатым венцом на внутренней стороне. При движении муфты она сначала прижимает деталь к конусной поверхности на боковине ведомой шестерни, возникшей при этом силы трения достаточно для выравнивания частоты вращения валов. После синхронизации происходит блокировка зубчатого колеса муфтой переключения.
Механические КПП
Механические КПП предназначены для ручного переключения передач. По принципу действия это многоступенчатый цилиндрический редуктор. В новых легковых автомобилях чаще всего используют 5 и 6 ступенчатую коробку, а в автоклассике применялись 4-ступенчатые.
Ступенчатая система переключения передач подразумевает конкретный коэффициент передачи для каждой пары шестеренок. Вычисляется передаточное число как соотношение количества зубьев на ведущей и ведомой шестеренке. Для первой передачи это соотношение самое большое. Это означает, что ведущая шестеренка самая маленькая, а ведомая – самая большая.
Механические коробки бывают двух вальные и трех вальные. Трех вальные используются, как правило, на более мощных легковых автомобилях, грузовиках и спецтехнике. Двух вальные часто устанавливают на автомобили с передним приводом.
Многим автомобилистам знаком особый звук, который издает автомобиль при движении на задней передаче. Его не спутаешь ни с чем и он похож практически у всех автомобилей. Происходит это потому, что зубья на передних и задней передаче разные. На задней передаче используются шестеренки с прямыми зубьями. Это дает возможность передавать больший крутящий момент, но расплачиваться приходится повышенным шумом. На передних передачах используются косозубые шестеренки – они работают более тихо, так как сцепление зубьев происходит постепенно, однако их КПД меньше.
Последовательность работы МКПП. Роль синхронизаторов
Когда включен нейтральный режим, то вращение шестерён происходит свободно, а все муфты-синхронизаторы расположены в разомкнутом положении. Когда водитель выжимает сцепление и переключает рычаг на одну из ступеней, специальная вилка в КПП перемещает муфту в зацепление с соответствующей парой на торце шестерни. И шестерня жёстким образом фиксируется с валом и не прокручивается на нём, а обеспечивает передачу вращения и энергии усилия.
Во время движения механизм переключения передач приводится в действие с места водителя автомобиля с помощью рычага переключения передач. Этот рычаг перемещает ползуны с вилками, которые, в свою очередь, передвигают синхронизаторы и задействуют нужную скорость.
Пары шестерён двух низших передач имеют самые большие передаточные числа (на легковых машинах – обычно от 5:1 до 3,5:1), и применяются для трогания с места и поступательного разгона, а также при необходимости постоянного движения с невысокой скоростью, либо по бездорожью.
При движении на низших передачах даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать довольно медленно, но при этом в полной мере будут использоваться его мощность и крутящий момент. Наоборот, чем выше передача, тем выше скорость автомобиля на том же уровне оборотов двигателя, а его сила тяги меньше. На высших передачах автомобиль не сможет тронуться с места или ехать на низких скоростях. Зато он может передвигаться на больших, вплоть до максимально предусмотренной, скоростях, при средних оборотах двигателя.
В абсолютном большинстве современных МКПП расположены шестерни с косым зубом, которые способны выдерживать большие усилия, чем прямозубые, к тому же они менее шумные в работе. Изготавливаются косозубые шестерни из высоколегированной стали, и на финальном этапе производства выполняется закалка на ТВЧ и нормализация для снятия напряжений, обеспечивающие долговечность деталей.
До появления синхронизаторов для безударного включения более высокой передачи водителям нужно было производить двойной выжим, с обязательной работой в течение нескольких секунд на нейтральной передаче, для равнения окружных скоростей шестерней. А для перехода на более низкую передачу надо было сделать перегазовку, чтобы выровнять обороты ведущего и ведомого валов. После введения синхронизаторов необходимость в этих манипуляциях отпала. И шестерни стали защищёнными от ударных нагрузок и преждевременного износа.
Впрочем, и современной легковой автомашине эти «навыки из прошлого» также могут пригодиться. К примеру, они помогут переключить-таки передачу в случае выхода из строя сцепления, или если возникнет необходимость в резком торможении двигателем, при отказавшей рабочей тормозной системе.
https://youtube.com/watch?v=Bb7leiitIo4
Устройство механической коробки передач
Стоит понимать, что сама по себе любая коробка передач не сможет функционировать отдельно от других, не менее важных узлов автомобиля. Одним из них является сцепление. Данный узел осуществляет разъединение мотора и трансмиссии в требуемый момент времени
Это позволяет осуществлять переключение передач без последствий для автомобиля при сохранении оборотов двигателя.Наличие сцепление и необходимость его применения обусловлена тем, что МКПП пропускает через свои шестерни большой по значению крутящий момент.Так же важно знать, что любая коробка передач при условии классической конструкции имеет оси валов, на которые нанизаны зубчатые шестеренки. О них мы упоминали ранее
Корпус при этом обычно называют «картером». А самыми распространенными компоновками являются трех- и двухвальные.
устройство МКПП
В первых расположены:
- ведущий вал;
- промежуточный вал;
- ведомый вал.
Ведущий вал обычно соединяется со сцеплением, а уже по нему осуществляются перемещения особого диска (его называют диском сцепления)
Далее вращение уходит к промежуточному валу, который крепко соединен с шестеренкой первичного вала.При рассмотрении конструктивных особенностей МКПП следует брать во внимание особое расположение ведомого вала. Часто он соосен с ведущей осью, и соединены они посредством подшипника, что находится внутри ведущего вала
Такое устройство обеспечивает независимость их вращений. Блоки шестерней с ведомого вала не зафиксированы, а сами шестерни ограничены специальными муфтами. Они так же могут смещаться по оси.При включенной нейтральной передаче обеспечивается свободное вращение шестеренок. Тогда муфты приобретают разомкнутое положение. После того, как водителем выжато сцепление, а передача переключена, скажем, на первую, специальная вилка в КП переместит муфту таким образом, что она зацепится за требуемую пару шестеренок. Так осуществляется передача вращения и усилия, направленного от двигателя.
Устройство механической коробки передач
От ведомой оси происходит передача крутящих моментов и оборотов двигателя посредством карданного вала (в случае с задним приводом) на ведущие колеса. В момент зацепления синхронизатором ведущего и ведомого вала при условии, что шестерни не участвуют в процессе, достигается наивысший коэффициент полезного действия.Для осуществления движения назад механика оснащена «паразитной» шестеренкой, приводя в действие которую водитель может сменить путь вращения на обратный.Многие из коробок передач механического типа снабжены косозубыми шестернями. Это обусловлено их способностью справляться с большими усилиями и при этом создавать меньше механического шума.Что касается 2-вальной КП, там точно так же предусматривается соединение ведущего вала со сцеплением. Разницей между двуосной и трехосной является наличие блока шестерней на ведущем валу. Ну и, конечно же, отсутствие промежуточного вала.На ведомой оси находится жестко закрепленная шестерня главной передачи. Другие из шестерней оснащены синхронизационными муфтами.
Такое устройство и принцип работы очень похожи с трехосной версией МКПП.Стоит отметить, что двухвальные механические коробки передач обладают большим коэффициентом полезного действия, но из-за особенностей своей конструкции и связанного с этим ограничения на допустимо возможное повышение передаточного числа используются только в легковых автомобилях.Также важным элементом в конструкции механических коробок переключения передач являются синхронизаторы.
Подробнее о МКПП
Ранее, когда первые образцы таких КП ими не оснащались, водителям приходилось осуществлять двойной выжим для равнения окружных скоростей шестерней. С появлением синхронизаторов эта необходимость исчезла.Следует отметить, что синхронизаторы не применяются для коробок передач с большим их числом (когда речь идет, скажем, о 18 ступенях), ведь с технической точки зрения комплектации такого формата просто невозможна. Так же для увеличения скорости переключения передач синхронизаторы не применяются при конструировании спорткаров.Синхронизаторы функционируют таким образом: когда управляющий переключает передачи, муфта смещается к нужной шестерне. Усилия поступают на блокировочное кольцо муфты, и при имеющейся силе трения поверхности зубьев начинают своё взаимодействие.Механическая коробка передач принцип работы имеет, как мы выяснили, доступный и ясный. Рассмотрим теперь вопросы, касающиеся переключение передач.
Меньший расход топлива
В этом плане механическая коробка является бесспорным лидером. Порой конкуренцию ей составляет вариатор и «робот», однако так происходит лишь в определенных режимах и не всегда. Поэтому именно она сейчас – лидер в плане экономии.
Все потому, что водитель сам решает, когда ему тормозить двигателем, когда включать нейтраль и на каких оборотах переключаться – до сих пор ни одна адаптивная коробка так и не выработала идеальную адаптивность и мысли водителя читать не способна, особенно в городе, где дорожная обстановка меняется каждую секунду, порой даже управляющего застающая в расплох.
Поэтому на топливе экономить нужно именно на «механике». В Европе, кстати, так и делают. А распространение у них «роботов» и бесступенчатых трансмиссий обусловлено, опять же, удобством городской эксплуатации. Но и там автоматизированные коробки – не в приоритете.
Для чего нужна коробка передач в автомобиле
Итак, коробка передач считается основным элементом трансмиссии автомобиля. Как уже было сказано, основным ее предназначением является изменение крутящего момента от двигателя, а также скорости движения и направления движения авто. Также коробка позволяет «отсоединять» двигатель от трансмиссии во время переключения передач.
Именно благодаря КПП автомобиль получает возможность двигаться вперед и назад, движение можно осуществлять с разной скоростью, при этом двигатель стабильно работает на разных скоростях и нагрузках, а также достигается плавное переключение передач в процессе езды.
Чтобы было понятно, основной задачей КПП является необходимость обеспечивать как требуемые динамические показатели автомобиля, так и показатели топливной экономичности двигателя. При этом учитываются разные условия движения, нагрузка, скорость и т.д.
Идем далее. Диапазон оборотов двигателя отличается от диапазона вращения колес. Также применительно к ДВС нужно учесть обороты максимальной мощности и максимального крутящего момента.
Так вот, для старта и разгона нужен крутящий момент, тогда как для езды с высокой скоростью и преодоления больших нагрузок нужны обороты мощности. При этом особенностью ДВС является то, что обороты крутящего момента «средние» (3000-3500 об/мин) тогда как на «мощностные» обороты двигатель выходит ближе к максимальным значениям (5500-6000 тыс. об/мин.).
Простыми словами, если нагрузка на мотор будет большой, а обороты слишком низкие, двигатель «не вытянет» по мощности и заглохнет. Если же обороты будут слишком высокими, при этом езда с высокой скоростью не нужна, сильно возрастает расход топлива. Чтобы добиться оптимального баланса, в коробке предусмотрено изменение передаточных чисел (передаточное отношение).
Благодаря такой возможности можно уверенно стартовать с места, двигаться с небольшой скоростью, осуществлять движение задним ходом и т.д. Также удается поддерживать обороты двигателя в оптимальном диапазоне применительно к постоянно меняющимся дорожным условиям и нагрузкам.
Например, разгон автомобиля предполагает необходимость преодолеть высокие значения сил сопротивления (преодоление повышенного трения и сил инерции). Наличие КПП делает возможным трогание с места и разгон до средних и высоких скоростей, который предполагает плавный или ступенчатый переход с низких на повышенные передачи (переключение передач).
В результате скорость нарастает постепенно, сильно снижаются динамические нагрузки на двигатель и трансмиссию. При этом обороты оптимально удерживать именно в диапазоне высоких значений крутящего момента двигателя.
С учетом веса и особенностей ТС, установленного двигателя, целевого назначения транспорта и ряда других характеристик и особенностей конструкторы производят подбор количества передач и передаточных чисел в коробке, главной передаче, раздаточной коробке и т.д. (при наличии).
