Механическая коробка передач и ее принцип работы. Особенности конструкции

Самой сложной в освоении для водителя считается механическая коробка передач - трансмиссия со ступенчатой структурой крутящих моментов. Простота конструкции обеспечивает ее большую надежность и ремонтопригодность чем у коробки-автомата, однако МКПП требует определенных навыков управления, что не всегда подходит начинающим водителям. Несмотря на широкое распространение автоматики, механика остается по-прежнему популярна в среде опытных водителей благодаря ряду преимуществ.

Устройство и принцип работы

Механическая трансмиссия состоит из небольшого количества элементов:

• валы (промежуточный, первичный, вторичный, дополнительный) и их шестерни. Их задача - передавать крутящий момент ДВС от диска сцепления к колесам через ряд последовательных взаимодействий;
• рычаг, последовательно переключающий передачи. Переключатель зачастую размещен непосредственно на корпусе;
• исполнительный механизм с блокировочным и замковым устройствами, которые предотвращают одновременное включение двух режимов;
• картер или корпус - здесь находятся практически все трансмиссионные детали. Чтобы выдерживать большие нагрузки, они смазываются специальным трансмиссионным маслом, которое снижает потери на трение;
• синхронизаторы - элементы, выравнивающие угловые скорости шестерен. Они обеспечивают плавную и стабильную работу всех элементов системы.

Согласно теории надежности технических систем такое небольшое количество компонентов благоприятно сказывается на надежности агрегата в целом - процент отказов узлов системы меньше, чем у сложных аппаратов с большой совокупностью деталей.

Особенности МКПП

Ступенью МКПП называется пара шестерен - входной и выходной, которые преобразуют крутящий момент коленвала. Они могут быть как понижающими, так и повышающими. Главная характеристика каждой пары - их передаточное число, которое определяется отношением количества зубьев выходной ко входной шестерни. Чем больше будут их диаметры, тем больше у детали зубьев, при этом скорость одного оборота будет пропорционально уменьшаться.

Если значение передаточного числа равно единице, это означает, что скорость вращения первичного и вторичного валов уравнена, а такая передача называется прямой. Она используется в случае, когда необходимо проехать по трассе на малых оборотах двигателя. Первая передача используется для начала движения транспорта, а последующие - для того, чтобы поддерживать определенное число оборотов. Однако у некоторых заднеприводных грузовых автомобилей существует своя особенность - они могут стартовать со второй “скорости”.

Число ступеней механической трансмиссии может варьироваться от четырех и выше. Чем больше их количество, тем лучше и надежнее, а также эффективнее работает двигатель, однако недостатком такой конструкции является ее сложность и больште габарит. Наиболее распространенными стали пятиступенчатые устройства, которые сочетают оптимальную экономическую эффективность работы с необходимой унификацией деталей. Это делает их выгодными для конвейерного производства.

Чаще всего встречаются МКПП таких типов:

• трехвальные - как правило устанавливаются на автомобили с заднемоторной компоновкой;
• двухвальные - устанавливаются на легковые переднеприводные авто.

Несмотря на конструктивные различия, ко всем механическим трансмиссиям выдвигаются во многом одинаковые требования - они должны быть максимально надежны, обладать высоким КПД и экономической эффективностью, позволять рационально расходовать топливо и обеспечивать быстрый отклик системы на переключение режимов. Этот узел должен быть ремонтопригоден, а также иметь небольшие габариты. При этом не допускается использование устройств, которые не снабжаются защитой и блокировкой.

Частые причины поломок

Наиболее распространенные поломки данных устройств связаны с неаккуратным обращением водителя. Из-за этого, как правило, чаще всего страдает рычаг. Подвержены риску также механизмы переключения и небольшие, но очень важные детали - синхронизаторы. Чтобы этого не произошло, при вождении необходимо переключаться между скоростями плавными, четкими движениями. При этом нельзя дергать рычаг резко, а стоит дождаться срабатывания механизма.

Малое количество трансмиссионного масла в системе или его несвоевременная замена тоже могут послужить причиной того, что коробка начинает работать с перебоями или вовсе ломается. Если избегать небрежности в эксплуатации и тщательно следить за состоянием аппарата, риск поломки можно свести к минимуму.