Коробка вариатор и автомат механика Вскрываем коробку ,авто, ремонт
«Дайте мне точку опоры, и я переверну мир!» – сказал Архимед. Рычаги, блоки, шестерни и передаточные дела были известны еще в древности. Все Таки для многих отечественных современников до сих пор самая таинственная часть автомобиля – это коробка.
прирастить
Механическая Коробка передач
Простая «механика» устроена весьма легко.
Клиноременный вариатор
Дабы бесступенчатая коробка имела возможность передавать громадный крутящий момент, ее ремень, испытывающий ответственные боковые нагрузки, усиливают железными пластинами.
Синхронизаторы
Принцип Работы синхронизаторов основан на трении.
Планетарная передача складывается из центральной шестерни (на рисунке обозначена лтоватым), сателлитов (голубые), соединенных меж собой водилом (зеленое), и внешней шестерни (красная).
Современная электронно-механическая трансмиссия DSG (Direct Shift Gearbox) имеет два соосных сцепления, раздельно для четных и нечетных передач. Компьютер заблаговременно включает следующую передачу, и переключение скоростей происходит без разрыва крутящего момента.
Торовый вариатор способен передавать больший крутящий момент, чем клиноременный, и может использоваться в тяжелых представительских седанах.
Автоматическая
Всеми недостатками и своими плюсами простой «автомат» обязан гидротрансформатору.
«Дайте мне точку опоры, и я переверну мир!» – сказал Архимед. Рычаги, блоки, шестерни и передаточные дела были известны еще в древности. Все Таки для многих отечественных современников до самая таинственная часть автомобиля – это коробка.
Как ясно, движки внутреннего сгорания, используемые на машинах, имеют весьма узкий рабочий диапазон оборотов. Ни этого диапазона движок «не тянет», выше – может выйти из строя.
Чтобы обеспечить автомобилю возможность двигаться на различных скоростях, ускоряться и замедляться в различных дорожных качествах, помогает коробка переключения передач, либо КПП. Она изменяет передаточное отношение меж колёсами и движком авто, разрешая мотору трудиться в оптимальном режиме на хоть какой скорости.
Гениально легко
Самым распространенным заблуждением, касающимся обычной механической коробки, будет то, что при включении какой-нибудь скорости определенная пара шестерен входит в зацепление, а все другие расцепляются. Очевидно, это не верно. Но обо всем по порядку.
Маховик мотора, в большинстве случаев, по совместительству является одним из дисков сцепления (первичным). Сцепление нужно, дабы снять нагрузку с устройств коробки при переключении, кроме этого чтобы за счет пробуксовки дисков медлено уравнять скорости вращения коробки и валов мотора при включении той либо второй передачи.
Вторичный диск сцепления приводит ведущий вал коробки через несколько шестерен – так именуемую основную передачу. Замена шестерен основной передачи – один из распространенных шагов тюнинга автомобиля.
Она разрешает «удлинить» либо «укоротить» коробку, не вмешиваясь в сложный механизм переключения. Изменяя «основную несколько», возможно добиться лучшего разгона за счет понижения большей скорости либо, наоборот, сделать машину более скоростной, но менее оживленной.
Ведомая шестерня основной пары приводит ведущий вал коробки. На нем жестко закреплены ведущие шестерни – к примеру, 5 шестерен для перемещения вперед и одна для заднего хода. Все ведущие шестерни крутятся с той же скоростью, что и ведущий вал.
Ведомый вал коробки имеет сложное сечение. В некоторых местах он круглый, в некоторых – имеет шлицы. На круглых частях вала вольно крутятся ведомые шестерни.
Их размер соответствует ведущим шестерням, все пары находятся в постоянном зацеплении.
Основной фокус механической коробки содержится именно в том, что ведомые шестерни вольно крутятся на ведомом валу, не имеет значение какая со своей скоростью.
Меж шестернями вал имеет сечение со шлицами. На него «надеты» стопорные кольца, отверстие которых имеет сечение, соответствующее шлицам вала. Они постоянно вертятся со скоростью вала и смогут передвигаться повдоль него, подходя к той либо второй ближайшей шестерне.
На отечественной пятиступенчатой коробке таких колец пригодится три: меж 1-й и 2-й, 3-й и 4-й, 5-й и задней шестернями. Кольца имеют устройства зацепления – в большинстве случаев, шлицы. Соответствующие им шлицы имеются и на шестернях.
В то время, когда кольцо подходит к шестерне, они входят в зацепление и шестерня выясняется жестко соединена с ведомым валом. В любой момент времени лишь одна шестерня соединена с ведомым валом, другие вольно крутятся на нем. На нейтральной передаче с валом не соединено ни одной шестерни.
На ветхих машинах при переключениях нужно было делать перегазовки: по окончании выключения скорости необходимо было на нейтральной передаче разогнать движок приблизительно до тех оборотов, каковые должны быть при включении следующей скорости. Затем подходящая стопорное кольцо и ведомая шестерня крутились примерно с аналогичной скоростью и имели возможность в зацепление.
Все современные механические коробки оснащаются синхронизаторами. Устройство синхронизаторов у различных производителей возможно различным, но принцип деяния аналогичен.
При сближении шестерни и стопорного кольца они начинают тереться приятель о приятеля подобно дискам сцепления. К тому моменту, как их шлицы сближаются, их скорости успевают уравняться за счет трения. На данный момент синхронизаторы стали так привычны, что этим термином именуют все стопорное устройство в сборе.
Синхронизаторы передвигаются повдоль вала посредством так называемых вилок. В нашем случае для 3-х синхронизаторов нужны три вилки и три приводящих их тяги.
Тяги соединены с рычагом в салоне так, что в то время, когда водитель перемещает рычаг на лево либо на право, он выбирает тягу, а перемещениями вперед либо назад толкает ее, соединяя синхронизатор с той либо второй шестерней. На байках и некоторых спортивных машинах передачи переключаются секвентально: перемещение рычага в одну сторону наращивает передачу, в другую – понижает. Имеется конструкции, разрешающие переключать скорости без выжима сцепления, не прерывая передачу крутящего момента от мотора на колеса.
Излишне резкое переключение скоростей может приводить к тому, что синхронизатора движения и скорости шестерни не успеют уравняться за счет трения, и они повстречаются в движении. Сейчас мы знаем, что в то время, когда из коробки раздается леденящий душу скрежет, его издают не шестерни, а сцепные устройства синхронизаторов. Действительно, на стоимости ремонта в меньшую сторону это не отражается, так что будьте осмотрительны.
Меж ведущей и ведомой шестерней заднего хода установлена еще одна малая шестеренка, дабы поменять направление вращения. Шестерни прямых передач имеют косые зубцы, по этому трудятся фактически очень тихо. А вот зубцы на шестернях заднего хода – прямые.
Этим разъясняется соответственный звук автомобиля, движущегося задним ходом.
Полный контроль
По окончании бессчётных тестов с различными типами трансмиссий на самых современных и дорогих машинах к нам возвратилась ветхая отменная механическая передач в пара переделанном варианте – с электронным управлением. Новомодные современные коробки tip-tronic, step-tronic и другие «троники» употребляют ветхие, превосходно испытанные правила – шестерни, синхронизаторы, дисковое сцепление. Лишь управляется все это электроникой.
Мысль электронной «механики» была доведена до совершенства на машинах Формулы-1. От сервоприводов требовалось не только выжимать и отпускать сцепление, кроме этого поменять передачи за водителя, ну и делать это весьма стремтельно. Переключение скоростей в дах Формулы-1 занимает 0,01–0,02 с.
Компьютерное управление КПП на машинах высшего класса разрешило воплотить автоматическое управление переключением скоростей в согласовании с манерой вождения определенного водителя. А при жажде возможно забрать всё в собственные руки и переключать передачи без вторых посредством кнопок «+» и «–» на руле.
Основное, что электронные коробки сохранили все плюсы классической механики. колеса и Движок автомобиля жестко связаны, ни капли драгоценного крутящего момента не теряется. Переключения происходят скоро, процесс управления всецело понятен и подконтролен водителю.
Электронная механика стопроцентно лишена заторможенности и инертности, соответствующей простым автоматам. Единственный ее недочёт – большая цена.
American muscle!
Янки надоело дергать ручку переключения передач более полста лет назад. В Соединенных Штатах автомобиль без автомата – громадная уникальность. Разумно, что в том месте его и изобрели.
Механизм простого автомата коренным образом отличается от механики. В его базе лежит планетарная передача. Она складывается из центральной шестерни, внешней шестерни и сателлитов с зубцами вовнутрь.
Сателлиты, закрепленные на водиле, смогут крутиться около центральной шестерни, наружняя шестерня – около сателлитов. Фиксируя подробности механизма относительно друг друга тем либо вторым методом, возможно получать различных передаточных взаимоотношений.
К Примеру, зафиксировав водило довольно центральной шестерни, мы возьмём прямую передачу меж центральной и внешней шестерней. Зафиксировав водило относительно корпуса коробки, мы возьмём второе передаточное отношение.
Всего от 1-го планетарного механизма возможно добиться до 3-х прямых и одной обратной передач. В большинстве случаев, в автоматической коробке находится несколько, а два либо три таких механизма.
Подробности планетарной передачи притормаживаются при устройств, напоминающих классические сцепление и барабанные тормоза. Они приводятся в воздействие гидравликой. Ранние автоматы имели весьма обыденное управление.
На выходном валу коробки размешался клапан. Не лишенные эмоции юмора американцы назвали его The Governor – «управляющий». Чем стремительнее ехала машина и стремительнее крутился вал, тем посильнее раскрывался клапан, повышая давление в гидросистеме и переключая передачи.
Режим кик-даун, разрешающий раскрутить мотор до более огромных оборотов, не переключаясь на завышенную передачу (для оживленного разгона либо обгона), врубался кнопкой, расположенной под педалью газа. Современные автоматы имеют компьютерное управление а также адаптируются к манере вождения водителя. Компьютер разрешает машине с автоматом кроме того тормозить движком, что невозможно на ветхих авто.
Роль сцепления на авто с автоматом делает гидротрансформатор. Принцип его деяния превосходно открывает схема с 2-мя турбинами, расположенными друг против друга в корпусе, заполненном вязкой жидкостью.
Гидротрансформатору автомат обязан фактически всеми собственными хорошими и негативными особенностями. К Примеру, на машине с Акпп возможно находиться с включенной передачей и надавленным тормозом – машина будет трудиться подобно привязанному катеру с винтом, опущенным в воду. На е , в том числе и в гору, ну и педалей у таких автомобилей всего две.
Негативная Черта автомата – его инертность. Не достаточно того, что на переключение скоростей требуется большущее , так к тому же крутящий момент от мотора передается как словно бы через гребной винт. Ну и передач у автоматических КПП неизменно ло меньше, чем у механических коробок передач.
Но ветхим американским машинам эти трудности были нипочем. Их огромные моторы, пожирающие 10-ки л. недорогого бензина на 100 км, были так эластичны, владели таким крутящим моментом во всем диапазоне оборотов, что при жажде имели возможность бы обойтись по большому счету без коробки. Недаром их именуют American muscle!
Долой ступени
Мысль бесступенчатой коробки постоянно представлялась инженерам как совершенный вариант коробки. CVT – continuously variable transmission – разрешает мотору всегда работать на оборотах большей мощности либо экономичности, зависимо от дорожной обстановки.
Плавное изменение передаточного дела разрешает не разрывать сообщение меж колёсами и движком для уравнивания скоростей валов, не прерывать крутящий момент. Сцепление на автомобилях с бесступенчатыми вариаторами помогает для обеспечения работы мотора на остановке.
Мысль клиноременного вариатора весьма несложна. Ведущий и ведомый шкивы складываются из 2-ух конических половинок с углом примерно в 20 градусов. Ремень имеет коническое сечение.
При сближении половинок активного ведущего шкива ремень как бы выдавливается на больший радиус, однако ведомый шкив наоборот раздвигается, преодолевая воздействие пружины, по причине того, что протяженность ремня ограничена. Таким передаточное отношение изменяется.
Клиноременный вариатор уже давно стал примером для малокубатурных скутеров. Управление таковой «коробкой» на скутерах реализовано весьма остроумно. В одной из половинок активного шкива в осох пазах находятся круглые грузики.
При росте оборотов мотора грузики под действием центробежной силы расходятся в стороны и толкают половинку шкива ближе ко 2-ой половинке, преодолевая силу пружины. Характеристики скутерного вариатора изменяются методом обыденный замены грузиков.
Авто вариаторы управляются электроникой. Им дешёвы все современные функции автоматических трансмиссий, а также ручное управление. Но все же распространение клиноременных вариаторов на машинах до сих пор затруднено.
Это связано с тем, что совокупность с ровным упругим ремнем не может передать крутящий момент, подходящий для перемещения тяжелого аппарата. Конструкторы пробуют всеми методами усилить механизм, к примеру изготавливая ремень из металлических частей в сочетании с упругими. В время уже возможно купи кроме того мелкий джип с клиноременным вариатором – Honda H-RV.
Радостная геометрия
Одной из последних разработок японских инженеров при участии компании Nissan стал торовый вариатор. Принцип его работы понятен из схемы. Два конусовидных ролика, ведущий и ведомый, находятся на одной оси, остриями друг к другу.
При взгляде сверху полосы их поверхности образуют два полукруга. Конусов касаются тороидальные ролики. На виде сверху они смотрятся хорды упомянутых выше полуокружностей.
Как ясно, хорда одной длины может соединять самые различные пары точек окружности.
Тороидальные ролики на поворачивающихся креплениях смогут касаться ведущего конуса в точке большего радиуса, чем ведомого, и наоборот. Однако передаточное отношение изменяется медлено.
Торовые вариаторы способны передавать больший крутящий момент, нежели клиноременные. Они уже воплощены в судьбу на машинах Nissan. Очевидно, торовый вариатор не лишен заморочек и недостатков клиноременного, поскольку основан также на трении, а не на зацеплении вращающихся частей.
Прощай, коробка!
Плюсы вариаторов над хорошими многоступенчатыми коробками разумеется. На практике доказано, благодаря хорошему непрерывной возможностей передаче и использованию мотора крутящего момента авто, оснащенные бесступенчатой коробкой, набирают скорость стремительнее собственных аналогов.
Не считая того, они более экономичны и удобны. Разве что ездить на х автомобилях малость не по привычке: при насыщенном разгоне салон заполняется однообразным гудением мотора на одной и той же высоте.
Разумеется, что в скором вариаторы вытеснят хорошие коробки… В случае если лишь движки внутреннего сгорания со своей стороны сами не станут безработными. Энергетический кризис, заботы об экологии, непредсказуемые колебания стоимости одного бареля нефти, кроме этого разработка новых способов получения, передачи и хранения электричества подталкивают автопроизводителей и автолюбителей к переходу на электродвигатели. А электрическим моторам не нужна коробка – они снабжают однообразный крутящий момент во всем диапазоне оборотов, вторыми словами владеют абс