Эксплуатация
Замена масла (вовремя) и «правильное» переключение передач – действия, способные продлить срок эксплуатации механической коробки передач. Для этого требуется осуществлять контроль уровня масла. Переключать передачи за счет плавных движений. Выдерживать паузу в нейтральном режиме, что необходимо для полноценного срабатывания синхронизаторов.
Неисправности МКПП приводят к следующему:
- износ прокладок и сальников – подтекание масла;
- излишний шум – повреждение шестерней и подшипников, а также проблемы с синхронизаторами;
- затрудненная смена передач – выход из строя механизма переключения, синхронизирующих муфт, шестерней;
- произвольное выключение передач – сильный износ и синхронизаторов и шестерней.
Для чего служит
Выжимной подшипник в том числе) обеспечивает связь между производя их отсоединение и присоединение на определенный временной промежуток. Управляется он путем нажатия на педаль.
Принцип действия данного элемента очень простой и заключается в следующем. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, задействуется вилка, воздействующая на рабочий цилиндр. Он, в свою очередь, производит усилие, направленное на отсоединение нажимного и ведомого диска. Чтобы оба элемента снова соприкоснулись, задействуется выжимной подшипник сцепления. Признаки неисправности (ВАЗ-2114 в том числе) данного элемента случаются из-за высоких нагрузок, возлагаемых на деталь. Данный элемент постоянно находится в зацеплении с другими узлами, такими как маховик и диск сцепления.
Преимущества и недостатки МКПП
Для наглядности положительные и отрицательные стороны механической коробки передач представим в виде сравнительной таблицы.
Преимущества Недостатки
Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП
Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД
Утомляющий для водителя процесс переключения передач
Высокая надежность за счет простоты конструкции
Необходимость периодической замены сцепления
Простое и недорогое обслуживание
Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
Возможность более эффективного движения по бездорожью
Возможность буксировки автомобиля
Двухвальная механическая коробка передач: устройство и принцип работы
Разобравшись с тем, из чего состоит коробка передач с тремя валами, перейдем к двухвальным коробкам. Данный тип КПП имеет в своем устройстве два вала: первичный и вторичный. Первичный вал является ведущим, вторичный ведомым. На валах закреплены шестерни и синхронизаторы. Также в картере коробки находится главная передача и дифференциал.
Ведущий вал отвечает за соединение со сцеплением, также на валу находится блок шестерен в жестком зацеплении с валом. Ведомый вал расположен параллельно ведущему, при этом шестерни ведомого вала в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала, а также свободно вращаются на самом валу.
Также на ведомом валу жестко закрепляется ведущая шестерня главной передачи, а между самими шестернями ведомого вала расположены муфты синхронизаторов. Добавим, чтобы уменьшить размеры КПП, а также увеличить количество передач, в современных коробках нередко вместо одного ведомого вала может быть установлено 2 или даже 3 вала.
На каждом таком валу жестко закреплена шестерня главной передачи, при этом такая шестерня имеет жесткое зацепление с ведомой шестерней. Получается, конструкция фактически реализует 3 главных передачи.
Сама главная передача, а также дифференциал в устройстве КПП осуществляют передачу крутящего момента от вторичного вала на ведущие колеса. При этом дифференциал также может обеспечить такое вращение колес, когда ведущие колеса вращаются с разными угловыми скоростями.
Что касается механизма переключения передач, на двухвальных КПП он вынесен отдельно, то есть за пределы корпуса. Коробка связана с механизмом переключения тросами или специальными тягами. Чаще встречается соединение при помощи тросов.
Сам механизм переключения 2-х вальной коробки имеет рычаг, который соединяется тросами с рычагом выбора и рычагом включения передачи. Указанные рычаги соединяются с центральным штоком переключения передач, который также имеет вилки.
Если говорить о принципе работы двухвальной механической коробки передач, он похож на принцип трехвальной КПП. Отличия состоят в том, как работает механизм переключения передач. В двух словах, рычаг может осуществлять как продольные, так и поперечные движения относительно оси автомобиля. Во время поперечного движения происходит выбор передачи, так как усилие идет на трос выбора передач, который оказывает воздействие на рычаг выбора передач.
Далее рычаг движется продольно, а усилие идет уже на трос переключения передач. Соответствующий рычаг горизонтально перемещает шток с вилками, вилка на штоке смещает синхронизатор, что и приводит к блокировке шестерни ведомого вала.
Напоследок отметим, что также механические коробки разных типов имеют дополнительные блокировочные устройства, которые препятствуют включению одновременно двух передач или же непредвиденному выключению передачи.
Где используется
Автопроизводители используют этот элемент на системах с двумя дисками — ведомым и ведущим. Первый элемент получает крутящий момент от второго и передает его на трансмиссию. Дальше по карданной передаче усилие передается на редуктор, а затем — на колеса. Ведущий диск плотно закреплен на коленчатом валу
Чтобы перейти водителю с одной передачи на другую (неважно, повышенная это или пониженная), необходимо разъединить эти два элемента. Данная операция производится именно благодаря подшипнику
Усилие контролируется нажатием на педаль сцепления. Когда оно выжато «в пол», передача крутящего момента прекращается — подшипник вращается с такой же скоростью, как и маховик. По мере отпускания происходит соединение двух дисков между собой. В это время наблюдаются высокие нагрузки, возлагаемые на выжимной подшипник сцепления. Неисправности данных элементов возникают именно из-за больших нагрузок.
Стоит отметить, что во время движения, когда автомобиль едет «на передаче», данный элемент перебывает в спокойном состоянии. Но как только нужно переключиться на следующую или предыдущую скорость, он тут же подключается в работу. Несмотря на маленькие размеры, этот элемент выполняет ответственную функцию. При любой неисправности дальнейшая эксплуатация автомобиля будет невозможна или затруднена
Поэтому при первых симптомах следует обратить на него внимание. Какие имеет выжимной подшипник сцепления признаки неисправности («Калина» в том числе), рассмотрим далее
Правильная проверка работоспособности подшипника
В большинстве моделей автомобилей производители устанавливают выжимные подшипники с высокой степенью надежности. Благодаря этому во время эксплуатации их ресурс распределяется на большой пробег, ведь в работу он вступает только в случае нажатия на педаль сцепления.
Поломка подшипника
Водитель должен вовремя заметить проблему с выжимным подшипником, чтобы своевременно провести профилактическую работу со сцеплением. Специально предусмотренных диагностических инструментов для выявления его работоспособности не предусмотрено. Определить поломку можно по косвенным признакам, которые имеют отличия для механических и гидравлических конструкций.
К явным симптомам относятся такие явления:
- во время работы коробки передач слышатся посторонние шумы;
- не удается свободно переключать скорости;
- сцепление пробуксовывает.
В первую очередь контролируется зазор вилки и штока рабочего цилиндра. Затем выясняем состояние и работоспособность выжимного подшипника. Нам понадобится запустить двигатель, выжать сцепление, а затем проанализировать шум. Явные стуки или свист, появляющиеся во время нажатия и исчезающие после возвращения педали в верхнее положение, свидетельствуют о поломке подшипника.
Во время визуальной диагностики определяем допустимые люфты, заедания, повреждения корпуса. Проблема может возникать после выработки смазочного материала. В этом случае удаляем загрязнения и набиваем узел литолом или другим подходящим смазочным материалом, а потом возвращаем все на свои места. Необходимо проконтролировать плавность хода и качество вращения. После полной сборки проверяем работоспособность на включенном двигателе.
Часто встречается на гидравлической конструкции такой косвенный признак, как провал педали.
Это является следствием отсутствия герметичности привода и поршня на подшипнике. Перед тем как демонтировать коробку, водитель обязан проверить состояние рабочего и главного цилиндров привода, также осуществляется мониторинг всей гидравлической разводки узла. Потребуется заглянуть в бачок для контроля уровня жидкости, а также убедиться в отсутствии воздушных пробок.
Экскурс в историю
На первых автомобилях не было привычного для нас редуктора с зубчатыми передачами, усилие на ведущие колеса передавалось ремнем. Такое устройство использовал Карл Бенц — для увеличения скорости водителю необходимо было перекинуть кольцо с одной пары шкивов на другую. Зубчатые колеса в трансмиссии впервые применил Вильгельм Майбах, в автомобилях его конструкции были механические коробки.
Передача крутящего момента от нее на ведущие колеса осуществлялась при помощи стальной цепи. Соосная коробка в начале 20 века появилась на автомобилях Луи Рено, который также является изобретателем карданного вала.
На первых порах в автомобилестроении преобладала разнесенная компоновка агрегатов, при которой редуктор располагался отдельно от силового агрегата. Передача крутящего момента в них происходила через специальный вал, как было на модели BMW 501.
Механические коробки первых выпусков были очень сложными, управление ими требовало значительных усилий и хороших навыков. В 1928 году американский инженер Шарль Кетеринг из General Motors предложил устройство для синхронизации. Первая удачная коробка, снабженная таким механизмом, была установлена на автомобиле «Корвет». На европейском континенте лидером в разработке трансмиссий стала компания ZF.
Прочно закрепившееся название МКПП имеет следующую расшифровку аббревиатуры -механическая коробка переключения передач. Ранее в названии под первой буквой П понималось слово перемены, однако со временем оно было заменено на более подходящее по смыслу. Сокращенное наименование механической коробки в технических описаниях часто фигурирует с числом, обозначающим количество ступеней.
Современная МКПП имеет достаточно совершенное устройство, обеспечивающее, помимо переключения передач в движении, выполнение ряда функций:
- обеспечение перемещения автомобиля задним ходом;
- разобщение трансмиссии и работающего двигателя автомобиля во время кратковременных остановок;
- наличие нейтрального положения коробки позволяет выполнять пуск двигателя.
Автомобили, оснащенные такого рода трансмиссиями, при прочих равных показателях экономичнее машин с автоматической трансмиссией.
Виды АКПП и их отличие друг от друга
Принцип работы всех видов АКПП сводится к перемене передаточного числа, которая обеспечивает преобразование мощности двигателя. Производители современных машин устанавливают трансмиссию таким образом, чтобы потенциал можно было использовать полностью. За счёт работы коробки передач, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.
Работа коробки запускается сразу после пуска мотора. В движение приходит маслонасос, нагнетающий давление жидкости. Колесо гидротрансформатора раскручивается в соответствии со скоростью вращения коленвала. Реакторные и турбинные остаются неподвижными.
Водитель за счёт нажима на педаль газа переключает передачи. Двигатель при этом раскручивается, провоцируя на движение насосное колесо. От лопастей под влиянием центробежной силы моторное масло переходит к турбине, обеспечивается вращение. Жидкость в результате переходит обратно к насосному колесу.
В отдельных коробках передач, при скорости 20-60 км/ч происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора муфтой. Автомат при этом жёстко сцепляется с мотором, потому потеря мощности не прослеживается. Интересно, что при эксплуатации в таких условиях, масло быстрее приходит в негодность из-за перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в АКПП.
Автоматическая система занимает передовое место среди числа всех известных вариантов. Новые системы постоянно разрабатываются и совершенствуются. Из общих списков можно выделить вариаторные, роботизированные и классические типы.
Классическая автоматическая коробка передач
Гидротрансформаторный модуль популярен до сих пор, несмотря на наличие других, более совершенных вариантов. Такая трансмиссия используется и сейчас. Её устанавливают на авто, сходящие с конвейера.
Стандартная АКПП
Коробка автомат включает планетарный редуктор, управляющую систему и гидравлический трансформатор. Последний элемент механизма является самым значимым, отсюда и название конструкции. Модуль активно используют на легковых и грузовых транспортных средствах.
Кому подойдёт автомобиль с АКПП сказать довольно трудно. Управлять автоматом после механики бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.
Роботизированная
Роботизированная коробка является достойной и более современной альтернативой для классического варианта АКПП. Переключение скоростей в ней обеспечивается за счёт взаимосвязи электрических механизмов, проявляющих активность за счёт электронного блока. Главное сходство этой системы с классической – наличие сцепления в корпусе КПП.
Роботизированная АКПП
Вариатор
Это устройство плановой бесступенчатой передачи, обеспечивающее передачу крутящего момента на колёса. Такая конструкция производит уменьшенный расход топлива при условии сохранения или приумножения динамических показателей.
Вариатор
При правильном использовании, вариатор помогает бережно эксплуатировать мотор транспортного средства. Модуль бывает цепным, ремённым, тороидальным.
Отличная статья в тему: Вариатор или автомат: что лучше и надежнее, плюсы и минусы, чем отличаются коробки передач, в чем разница
DSG
DSG это тоже роботизированная система, обеспечивающая автоматическое включение первой и второй скорости, при разомкнутости сцепления. Так модуль начинает подготовку ко включению повышенной передачи. При переключении сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается, действие происходит и в обратном порядке.
DSG-7
Сходство с механикой в том, что синхронизаторы способны переключать скорость при блокировки шестерни. Работа муфт обеспечивается с помощью движения цилиндров. Сцепление работает за счёт гидропривода.
Многовальные коробки прямого переключения
Такие коробки передач используют в спорткарах. Например, в Koenigsegg Jesko применяют КПП с 3-мя валами, 9 передачами и 7-ю фрикционами. Автомобиль моментально может переходить в спортивный режим, так и в экономичный городской. Регулируется это при помощи кнопки: полунажатие левой кнопки снижает передачу, полное нажатие – включает спортивный режим. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный режим.
А в некоторых спортивных Mercedes есть АКПП со сцеплением, который по стиля езды похож на вышеуказанный, но имеющий совсем другие внутренние составляющие.
Трехвальная 6-ступенчатая коробка передач Mercedes-Benz C-class sport coupe
Устройство и принцип работы выжимного подшипника
Такие подшипники бывают двух разновидностей: роликовый, использующий довольно жесткую связь между тягами и гидравлический, который использует усилие гидросистемы сцепления.
Независимо от марки и модели автомобиля, сцепление везде работает по — одинаковому принципу. Оно осуществляет плавную связь двигателя автомобиля и его трансмиссии, для обеспечения плавности хода автомобиля при включении передачи и исключения возможности скорейшего износа элементов, соединяющих двигатель и трансмиссию.
Сцепление представляет собой нажимной диск, который присоединяется к корпусу и прижимает ведомый диск к маховику. Ступица диска соединяется с первичным валом и имеет возможность свободного перемещения по нему. На корпусе ступицы расположены демпферные пружины, которые играют роль гасителей колебаний и обеспечивают плавность хода.
Для создания требуемого усилия нажатия используется пружина с лепестками, на которые и воздействует выжимной подшипник. Он является связующим звеном между приводом и сцеплением, так как на него крепится вилка с рычагом, на конце которого закреплен трос или другой рычаг, ведущий к педали сцепления.
Причины поломки выжимного подшипника сцепления
Выжимные подшипники ходят достаточно долго, при правильной работе сцепления полторы сотни тысяч километров для них не так уж и много. Главной же причиной, по которой такие подшипники выходят из строя, являются ошибки водителя. Именно водитель при неправильном использовании сцепления, способен укоротить, и укоротить существенно, жизнь выжимного подшипника. Больше всего, выжимной подшипник сцепления, не любит ситуаций, когда при включенной передаче, педаль сцепления выжата длительное время. А между тем, это излюбленный прием неопытных водителей, когда приходится двигаться в плотном потоке машин, или даже в автомобильных пробках.
Видео — Замена выжимного подшипника сцепления ВАЗ 2109
Порядок работы
1. Загоните автомобиль на яму, поставьте на ручной тормоз и установите противооткатные упоры. Затем снимите клеммы с аккумулятора и уберите его, чтобы он не мешал проведению работ. Также, отсоедините провод, соединяющийся с массой картера сцепления.
2. Открутите все болты, которые крепят защиту двигателя. Отсоедините защиту. Таким образом, вы создадите беспрепятственный доступ снизу ко всем узлам.
3. Открутите тягу привода КПП (кулису). Для этого, ключом на 13 открутите болт хомута и разведите его в сторону. Затем отсоедините привод от коробки передач.
4. Отсоедините датчик, который осуществляет включение фонарей «заднего хода» и отсоедините трос сцепления.
5. Ослабьте гайки ступиц и поднимите передние колеса. Снимите колеса и открутите до конца гайки ступиц. После этого, открутите шаровые опоры и выверните ступицы таким образом, чтобы появилось возможность демонтажа ШРУСов. Снимите хомуты и пыльники внутренних гранат и вытащите их из коробки передач.
6. Оставьте под двигатель какую-нибудь опору таким образом, чтобы после снятия коробки он не завалился. После этого открутите все болты, которые крепят коробку передач к двигателю, и открутите кронштейн крепления коробки передач. Выполнять эту работу рекомендуется только вдвоем, так как коробка передач имеет достаточно большой вес
Вытаскивайте коробку из двигателя предельно осторожно: первичный вал не должен задевать лепестки
7. Выведите концы пружинного фиксатора с помощью отвертки и вытащите муфту сцепления.
8. Отведите лепестки назад и снимите старый выжимной подшипник.
9. Обратной последовательностью установите новый выжимной подшипник. Для этого он устанавливается на муфту таким образом, чтобы выступающий компонент был направлен в сторону муфты.
10. Проведите фиксацию новой детали с помощью держателя сцепления и смажьте моторным маслом весь вал.
После замены подшипника установите КПП в обратной последовательности, вставьте на место ШРУС, закрепите шаровые опоры и закрутите гайку ступицы. После этого установите колеса, затяните колесные болты и опустите автомобиль. После этого затяните их и гайки ступицы. Не забудьте залить масло обратно в КПП, лучше всего заменить его новым.
На этом процесс замены выжимного подшипника закончен. Удачи на дорогах!
Признаки неисправности выжимного подшипника
Передача крутящего момента на выжимной подшипник осуществляется только при нажатой педали сцепления. Он уходит назад и тянет за собой ведомый диск сцепления. Именно поэтому педаль сцепления нельзя слишком долго удерживать при включенной передаче. Это приводит к появлению на нем не стабильных нагрузок, что приводит деталь к быстрому износу.
Явным признаком износа выжимного подшипника является появление различных звуков при нажатой педали сцепления в виде шорохов и стуков. Однако, не стоит беспокоиться, если такие звуки появляются в холодное время года. Дело в том, что данная деталь имеет малый коэффициент расширения при низких температурах. Это объясняется высокой прочностью стали, из которой изготовлен подшипник. А стакан, в котором находится весь узел, напротив, имеет большой коэффициент расширения. Поэтому, при прогреве двигателя звук исчезает.
Помимо этого, есть ряд других признаков, из которых стоит отметить некорректное переключение передач. Некоторые передачи попросту не включаются, либо включаются и, при этом, дергают автомобиль, как при начале, так и во время движения.
Переключение передач МКПП
Для эффективного управления автомобилем мало знать расшифровку МКПП, нужно понимать, как же переключаются передачи. Ведь от того, насколько хорошо вы изучите этот вопрос, будет зависеть и срок эксплуатации машины. Коробка передач – одна из самых часто выходящих из строя деталей. Переключение МКПП осуществляется с помощью рычага, который располагается по правую руку водителя в центре салона. Он находится либо на крыше коробки, либо соединяется с ней через специальный удлинитель. Второй тип рычага является наиболее предпочтительным, так как не передает вибрацию от двигателя и располагается в удобном для водителя положении.
Для того, чтобы эффективно и долго управлять автомобилем, необходимо понимать основные принципы переключения передач:
Включать передачу можно только после того, как педаль сцепления будет полностью выжата
Очень важно до конца нажимать на нее, в ином случае сцепление очень быстро износится и его будет необходимо заменить.
Переводить рычаг из одного положения в другое нужно плавно, без резких движений. В процессе вы почувствуете небольшое сопротивление, ведь в этот момент под капотом вашего автомобиля происходят сложные соединения разных деталей в редукторе
Если переключение с передачи на передачу будет идти с трудом, или в процессе вы услышите скрежет, то выжмите сцепление и включите нейтральную передачу – скорее всего вы либо недостаточно нажали на левую педаль, либо в вашей машине есть какие-то неполадки.
Трехвальная КПП: устройство и принцип работы
Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.
Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню – таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.
Устройство трехвальной МКПП
Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.
На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.
Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.
Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.
В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.
Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.
Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.
Неисправности выжимного подшипника сцепления
Неисправность этой детали сопровождается достаточно красноречивыми и понятными признаками, которые с высокой точностью свидетельствуют о том, что пора производить замену выжимного подшипника. Среди этих признаков, можно отметить следующие:
- свист или визг в районе педали сцепления;
- стук при нажатии на педаль сцепления, когда мотор работает;
- рывки при включении и выключении сцепления;
- затрудненное включение и выключение передач;
В большинстве случаев, появление одного или нескольких таких симптомов, сообщает вам, что пришла пора менять выжимной подшипник сцепления. Но, стук в сцеплении, не всегда означает износ подшипника или другую поломку. Если такой стук проявляется в холодное время года, то возможно, этот стук вполне нормальное явление. Дело в том, что сам подшипник изготавливается из высокопрочной стали, которая неподвержена влиянию низких или высоких температур. Стакан же, в котором размещается выжимной подшипник, изготавливают из материала, который подвержен термическим воздействиям в большей степени. Поэтому зимой, стук в сцеплении не обязательно говорит об износе выжимного подшипника. Но конечно же, если стук появляется в сочетании с другими признаками износа подшипника, трактовать его следует именно в таком ключе.
Сцепление — весьма ответственный узел в конструкции любого автомобиля. Он включает в себя Признаки неисправности элемента, его назначение — далее в нашей статье.
Но как же быть?
Все очень просто. Например, вы подъехали к перекрестку, где красный сигнал светофора. Если в течение 5-10 секунд не загорится зеленый, смело включайте «нейтралку», а машину держите (если это уклон) на ручнике или педали тормоза. Благо на многих светофорах есть таймер, поэтому можно заранее предугадать ситуацию. Но этим правилом нужно пользоваться не только на перекрестках, но и в любой другой дорожной обстановке (например, стоя в пробке). Не стоит «играть» сцеплением, крадясь за встречным автомобилем с целью соблюсти минимальную дистанцию.
Чем меньше времени вы держите педаль выжатой, тем лучше для подшипника. Не поленитесь лишний раз перевести селектор КПП в «нейтраль» — так вы сможете избежать пусть и не дорогостоящего, но довольно затратного по времени ремонта. Так как замена подшипника предполагает снятие трансмиссии и корзины сцепления. А если это то еще и карданного вала.