Механическая коробка передач

редактировать
"Дауншифтинг" перенаправляется сюда. Чтобы узнать о социальной концепции, см. Дауншифтинг (образ жизни). Механическая коробка передач для полноприводного автомобиля - вид со стороны двигателя Внутреннее устройство механической коробки передач для переднеприводного автомобиля

Механической коробкой передач ( MT), также известный как механическая коробка передач, стандартной коробкой передач (в Канаде и Соединенном Королевстве), или рычаг переключения (в Соединенных Штатах), является мульти-скоростной двигатель транспортного средства системы передачи, где переключение передач требуется драйвер для переключения передач вручную с помощью рычага переключения передач и сцепления (обычно это ножная педаль для автомобилей или ручной рычаг для мотоциклов).

Ранние автомобили использовали механические коробки передач с скользящей сеткой и до трех передаточных чисел. С 1950-х годов механические коробки передач с постоянным зацеплением становятся все более обычным явлением, а количество передаточных чисел увеличилось до 5-ступенчатой ​​и 6-ступенчатой ​​механической трансмиссии для современных автомобилей.

Альтернатива механической коробке передач - автоматическая коробка передач ; распространенными типами автоматических трансмиссий являются гидравлическая автоматическая трансмиссия (AT) и бесступенчатая трансмиссия (CVT), тогда как автоматическая ручная трансмиссия (AMT) и трансмиссия с двойным сцеплением (DCT) внутренне похожи на обычную ручную трансмиссию, но являются смещается автоматически.

В качестве альтернативы существуют трансмиссии, которые облегчают ручное управление сцеплением, но все же требуется вмешательство водителя для переключения передач вручную; а именно полуавтоматические трансмиссии. Эти системы основаны на конструкции обычной механической трансмиссии с переключателем передач и механически аналогичны традиционной механической трансмиссии, при этом управление и ввод со стороны водителя по-прежнему необходимы для переключения передач вручную (как в стандартной механической трансмиссии), но система сцепления полностью автоматизирована, а механическое соединение для педали сцепления полностью заменено исполнительным механизмом, сервоприводом или соленоидом и датчиками, которые автоматически приводят в действие систему сцепления, когда водитель касается или перемещает рычаг переключения передач. Это устраняет необходимость в физической педали сцепления.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Обзор
  • 2 История
    • 2,1 1890-х до 1940-х годов
    • 2.2 1950-х до 1980-х годов
    • 2.3 1990-х годов по настоящее время
  • 3 Внутреннее устройство
    • 3.1 Валы
    • 3.2 Собачья муфта
    • 3.3 Синхронизация
    • 3.4 Задняя передача
    • 3.5 Несинхронная передача
  • 4 сцепления
  • 5 рычаг переключения передач
  • 6 Внешний овердрайв
  • 7 Пуск с толчка
  • 8 Техника вождения
    • 8.1 Начало холма
    • 8.2 Другие методы вождения
  • 9 Трансмиссии грузовых автомобилей
  • 10 Смазка
  • 11 См. Также
  • 12 Ссылки
  • 13 Внешние ссылки

Обзор

Механическая коробка передач требует, чтобы водитель задействовал рычаг переключения передач и сцепление для переключения передач (в отличие от автоматической или полуавтоматической коробки передач, где одна из этих функций (обычно сцепление) или обе эти функции автоматизированы ). Большинство механических трансмиссий для автомобилей позволяют водителю в любое время выбрать любое передаточное число, например, переключаться со 2-й на 4-ю или с 5-й на 3-ю передачу. Однако последовательные механические коробки передач, которые обычно используются в мотоциклах и гоночных автомобилях, позволяют водителю выбирать только следующую более высокую или следующую более низкую передачу.

В автомобиле с механической коробкой передач маховик прикреплен к коленчатому валу двигателя, поэтому он вращается с частотой вращения двигателя. Муфта находится между маховиком и входным валом трансмиссии, контролируя, подключена ли трансмиссия к двигателю ( сцепление включено - педаль сцепления не нажата) или не подключена к двигателю ( сцепление выключено - педаль сцепления нажата.). Когда двигатель работает и сцепление включено (т. Е. Педаль сцепления поднята), маховик раскручивает диск сцепления и, следовательно, трансмиссию.

Конструкция большинства механических трансмиссий для автомобилей заключается в том, что передаточные числа выбираются путем фиксации выбранных зубчатых пар на выходном валу внутри трансмиссии. Это принципиальное отличие от типичной гидравлической автоматической трансмиссии, в которой используется планетарная (планетарная) конструкция, и гидротрансформатора. Автоматическая трансмиссия, которая позволяет водителю управлять выбором передачи (например, подрулевыми переключателями или положением «+/-» на селекторе передач), называется механической трансмиссией и не считается механической трансмиссией. Некоторые автоматические трансмиссии основаны на механической сборке и внутренней конструкции механической коробки передач, но добавили компоненты (такие как компьютерные контролируемый исполнительные механизмы и датчики ), которые автоматически контролировать время и скорость переключения передач и сцепление; эту конструкцию обычно называют автоматизированной механической коробкой передач (или иногда безмуфтовой механической коробкой передач).

Современные механические трансмиссии для автомобилей обычно используют пять или шесть передаточных чисел передних передач и одну передачу заднего хода, однако время от времени производятся коробки передач с двумя и семью передачами. Коробки передач для грузовиков и другой тяжелой техники часто имеют от восьми до двадцати пяти передач, чтобы поддерживать частоту вращения двигателя в оптимальном диапазоне мощности для всех типичных скоростей движения. При работе таких трансмиссий часто используется одна и та же схема движения переключателя с одним или несколькими переключателями для включения следующей последовательности передач.

  • Механические трансмиссии в эксплуатации
  • Работа 4-ступенчатой ​​механической коробки передач с постоянным зацеплением.

  • Несинхронная "аварийная" коробка передач; с раздвижной сеткой. Используется в старых автомобилях.

  • Работа 4-ступенчатой ​​секвентальной механической коробки передач постоянного зацепления; обычно используется в мотоциклах и гоночных автомобилях.

  • Файл: 0762 Spinning Levers 04 45 20 00 3mb.webm Воспроизвести медиа

    1936 фильм автомобильной коробки передач

История

1890-е - 1940-е годы

Двухскоростная передача Cherrier, около 1900 г.

Многие из первых автомобилей были с задним расположением двигателя, с простым ременным приводом, работающим как односкоростная трансмиссия. Panhard et Levassor 1891 года считается значительным достижением в области автомобильных трансмиссий, поскольку в нем использовалась трехступенчатая механическая коробка передач. Эта трансмиссия, наряду со многими подобными конструкциями, которые она вдохновила, была несинхронной (также называемой скользящей сеткой), где переключение передач включало скольжение шестерен вдоль их валов, так что желаемые зубцы входили в зацепление. Поэтому от водителя требовалось тщательно рассчитывать время и управлять дроссельной заслонкой при переключении, чтобы шестерни вращались примерно с одинаковой скоростью при включении; в противном случае зубы не будут сцепляться. Этого было трудно добиться, поэтому переключение передач часто сопровождалось скрежетом или скрипом, в результате чего коробки передач прозвали «аварийными коробками». Даже после того, как легковые автомобили перешли на синхронные трансмиссии (то есть с синхронизаторами), многие трансмиссии для тяжелых грузовиков, мотоциклов и гоночных автомобилей оставались несинхронными, чтобы выдерживать необходимые усилия или обеспечивать более быстрое переключение передач.

1950-е по 1980-е годы

Вид сверху и сбоку типичной механической коробки передач, в данном случае Ford Toploader, используемой в автомобилях с внешними напольными переключателями.

Первым автомобилем, который использовал механическую коробку передач с синхронизатором, был Cadillac 1929 года, однако большинство автомобилей продолжали использовать несинхронные трансмиссии, по крайней мере, до 1950-х годов. В 1947 году Porsche запатентовал систему синхронизатора с разъемным кольцом, которая стала самой распространенной конструкцией для легковых автомобилей. Porsche 356 1952 года стал первым автомобилем, в котором использовалась трансмиссия с синхронизатором на всех передних передачах. В начале 1950-х годов у большинства автомобилей был синхронизатор только для переключения с третьей передачи на вторую (в руководствах для водителей транспортных средств говорилось, что если водителю нужно переключаться со второй на первую, лучше всего полностью остановиться заранее).

Вплоть до конца 1970-х годов большинство трансмиссий имело три или четыре передних передаточных числа, хотя пятиступенчатые механические коробки передач иногда использовались в спортивных автомобилях, таких как Ferrari 166 Inter 1948 года и Alfa Romeo 1900 Super Sprint 1953 года. Пятиступенчатые коробки передач получили широкое распространение в 1980-х годах, как и использование синхронизаторов на всех передних передачах.

1990-е годы, чтобы представить

Шестиступенчатые механические коробки передач начали появляться в высокопроизводительных автомобилях в начале 1990-х годов, таких как BMW 850i 1990 года и Ferrari 456 1992 года. Первая 6-ступенчатая механическая коробка передач была представлена ​​в 1967 году в Alfa Romeo 33 Stradale. Первая 7-ступенчатая механическая коробка передач была представлена ​​в Porsche 911 (991) 2012 года.

В 2008 году 75,2% автомобилей, произведенных в Западной Европе, были оснащены механической коробкой передач, против 16,1% - с автоматической и 8,7% - с другой.

Внутренности

16-ступенчатая (2x4x2) ZF 16S181 - открытый картер трансмиссии ( 2x4x 2) 16S181 - открыли планетарная корпус диапазон (2x4 х2)

Валы

Механическая коробка передач имеет несколько валов с прикрепленными к ним различными шестернями и другими компонентами. В большинстве современных легковых автомобилей используются коробки передач с постоянным зацеплением, состоящие из трех валов: входного вала, промежуточного вала (также называемого промежуточным валом ) и выходного вала.

Входной вал соединен с двигателем и вращается со скоростью оборотов двигателя, когда муфта находится в зацеплении. Вал имеет шестерни различных размеров, которые постоянно зацепление с соответствующим зубчатым колесом на входном валу. Шестерни на выходном валу также постоянно находятся в зацеплении с соответствующей шестерней на промежуточном валу, однако шестерни выходного вала могут вращаться независимо от самого выходного вала (за счет использования подшипников, расположенных между шестернями и валом). За счет использования хомутов (управляемых с помощью тяг переключения) скорость выходного вала временно блокируется на скорости выбранной передачи. Некоторые конструкции трансмиссии - например, Volvo 850 и S70 - имеют два промежуточных вала, оба приводят в движение ведомую шестерню, входящую в зацепление с зубчатым венцом трансмиссии переднего привода. Это позволяет получить более узкую трансмиссию, поскольку длина каждого промежуточного вала уменьшена вдвое по сравнению с тем, который содержит четыре шестерни и два переключателя.

Фиксированная и свободная шестерни могут быть установлены либо на входном, либо на выходном валу, либо на обоих. Например, пятиступенчатая трансмиссия может иметь селектор с первого на второй на промежуточном валу, но селектор с третьего на четвертый и пятый селектор на главном валу. Это означает, что когда автомобиль остановлен и работает на холостом ходу в нейтральном положении с включенным сцеплением и вращающимся входным валом, пары третьей, четвертой и пятой передач не вращаются.

Когда выбрано нейтральное положение, ни одна из шестерен выходного вала не заблокирована на валу, что позволяет входному и выходному валам вращаться независимо. Для передачи заднего хода используется промежуточная шестерня для изменения направления вращения выходного вала. Во многих трансмиссиях входной и выходной валы могут быть напрямую заблокированы вместе (в обход промежуточного вала) для создания передаточного числа 1: 1, которое называется прямым приводом.

В трансмиссии для транспортных средств с продольным расположением двигателя (например, большинства автомобилей с задним приводом) входной и выходной валы обычно расположены на одной оси, поскольку это снижает скручивающие силы, которым должен выдерживать картер трансмиссии. Узел, состоящий из входного и выходного валов, называется главным валом (хотя иногда этот термин относится только к входному или выходному валу). Независимое вращение входного и выходного валов возможно за счет того, что один вал расположен внутри полого отверстия другого вала, а подшипник расположен между двумя валами.

В трансмиссии для автомобилей с поперечным расположением двигателя (например, автомобилей с передним приводом) обычно есть только два вала: входной и промежуточный (иногда называемые входным и выходным). Входной вал проходит по всей длине коробки передач, и отдельная ведущая шестерня отсутствует. Эти трансмиссии также имеют встроенный блок дифференциала, который соединен через шестерню на конце вторичного / выходного вала.

  • Выбор передач в трансмиссии с постоянным зацеплением
  • Первая передача (синяя, на заднюю)

  • Вторая передача (синяя, вперед)

  • Третья передача (фиолетовый, назад)

  • Четвертая передача (фиолетовый, вперед)

  • Реверс (зеленый включен)

  • Нейтраль (все выключены)

Клатч для собак

В современной механической трансмиссии с постоянным зацеплением зубья шестерни постоянно находятся в контакте друг с другом, а кулачковые муфты (иногда называемые собачьими зубьями) используются для выбора передаточного числа трансмиссии. Когда кулачковые муфты для всех шестерен выключены (т.е. когда трансмиссия находится в нейтральном положении), все шестерни могут свободно вращаться вокруг выходного вала. Когда водитель выбирает передачу, включается кулачковая муфта для этой передачи (через стержни переключателя передач), блокируя выходной вал трансмиссии с определенной передачей. Это означает, что выходной вал вращается с той же скоростью, что и выбранная передача, тем самым определяя передаточное число трансмиссии.

Кулачковая муфта - это скользящий механизм переключения, который установлен вокруг выходного вала. У него есть зубья, которые подходят к шлицам на валу, заставляя этот вал вращаться с той же скоростью, что и ступица шестерни. Однако муфта может перемещаться по валу вперед и назад, чтобы зацепить или расцепить шлицы. Это движение контролируется вилкой переключения, которая соединена с рычагом переключения передач. Вилка не вращается, поэтому она прикреплена к подшипнику с буртиком на селекторе. Селектор обычно симметричен: он скользит между двумя шестернями и имеет синхронизатор и зубья с каждой стороны, чтобы зафиксировать любую шестерню на валу. В отличие от некоторых других типов сцеплений (например, ножного сцепления автомобилей с механической коробкой передач), кулачковая муфта обеспечивает нескользящее сцепление и не подходит для преднамеренного проскальзывания.

Synchromesh

Кольца синхронизатора

Чтобы обеспечить плавное переключение передач, не требуя от водителя вручную подбирать обороты двигателя для каждого переключения передач, в большинстве современных трансмиссий легковых автомобилей используются «синхронизаторы» (также называемые «кольцами синхронизатора») на передних передачах. Эти устройства автоматически согласовывают скорость входного вала со скоростью выбранной передачи, тем самым избавляя водителя от необходимости использовать такие методы, как двойное сцепление. Синхронизирующая трансмиссия была изобретена в 1919 году графом Эйвери Томпсоном и впервые использована на серийных автомобилях Cadillac в 1928 году.

Потребность в синхронизаторах в трансмиссии с постоянным зацеплением заключается в том, что кулачковые муфты требуют, чтобы частота вращения входного вала соответствовала скорости выбранной передачи; в противном случае собачьи зубы не войдут в зацепление, и будет слышен громкий скрежет, когда они будут стучать вместе. Поэтому для ускорения или замедления входного вала по мере необходимости к каждой шестерне прикреплены конические латунные синхронизирующие кольца. Когда водитель перемещает рычаг переключения передач в сторону следующей передачи, эти кольца синхронизатора давят на конусообразную втулку на кулачке, так что силы трения могут уменьшить разницу в скоростях вращения. Как только эти скорости уравновешены, кулачковая муфта может включиться, и, таким образом, теперь используется новая передача. В современной коробке передач действие всех этих компонентов настолько плавное и быстрое, что это практически незаметно. Многие трансмиссии не имеют синхронизатора на передаче заднего хода (см. Раздел « Передача заднего хода » ниже).

Система синхронизатора также должна препятствовать тому, чтобы хомут перекрыл стопорные кольца, пока скорости все еще синхронизируются. Это достигается с помощью «блокирующих колец» (также называемых «запирающими кольцами»). Кольцо синхронизатора слегка поворачивается из-за момента трения конической муфты. В этом положении собачья муфта не срабатывает. Как только скорости синхронизируются, трение на блокирующем кольце уменьшается, и блокирующее кольцо слегка поворачивается, совмещая определенные канавки или выемки, которые позволяют кулачковой муфте войти в зацепление.

Обычными металлами для колец синхронизатора являются латунь и сталь, которые производятся путем ковки или формовки листового металла. Последний включает штамповку детали из полосы листового металла, а затем механическую обработку для получения необходимой формы. Иногда кольца покрываются противоизносными накладками (также называемыми «фрикционными накладками») из молибдена, железа, бронзы или углерода (причем последние обычно используются для высокопроизводительных трансмиссий из-за их высокой стоимости).

Механический износ колец и втулок синхронизатора может со временем вывести из строя синхронизирующую систему. Эти кольца и втулки должны преодолевать импульс всего входного вала и диска сцепления во время каждого переключения передач (а также импульс и мощность двигателя, если водитель пытается переключить передачу, не отключая сцепление полностью). Большая разница в скорости между входным валом и шестерней требует более высоких сил трения со стороны компонентов синхронизатора, потенциально увеличивая степень их износа.

Задняя передача

Даже в современных трансмиссиях, где все передние передачи находятся в конфигурации с постоянным зацеплением, часто задняя передача использует более старую конфигурацию с скользящим зацеплением («коробка для разрушения»). Это означает, что перемещение рычага переключения передач в положение заднего хода приводит к тому, что шестерни перемещаются в зацепление. Еще одна уникальная особенность задней передачи состоит в том, что она состоит из двух шестерен - промежуточной шестерни на промежуточном валу и другой шестерни на выходном валу - и обе они непосредственно прикреплены к валу (т. Е. Они всегда вращаются с той же скоростью, что и вал). Эти шестерни обычно представляют собой прямозубые шестерни с прямозубыми зубьями, которые, в отличие от косозубых зубьев, используемых для передней передачи, вызывают воющий звук при движении автомобиля задним ходом.

Когда выбрана передача заднего хода, промежуточная шестерня физически перемещается для зацепления с соответствующими шестернями на входном и выходном валах. Чтобы избежать скрежета при зацеплении шестерен, они должны быть неподвижными. Поскольку первичный вал часто все еще вращается из-за импульса (даже после того, как автомобиль остановился), необходим механизм для остановки первичного вала, такой как использование синхронизирующих колец для 5-й передачи. Однако в некоторых автомобилях используется система синхронизатора для передачи заднего хода, что предотвращает возможное хруст, если задняя передача включена, когда первичный вал все еще вращается.

Большинство трансмиссий оснащены механизмом блокировки, предотвращающим случайное переключение передачи заднего хода при движении автомобиля вперед. Это может иметь форму воротника под ручкой переключения передач, которую необходимо поднять, или требующей дополнительной силы, чтобы толкнуть рычаг переключения передач в плоскость задней передачи.

Несинхронная передача

3-ступенчатая несинхронная «аварийная» коробка передач; использовался в автомобилях до 1950-х годов и грузовиках с полуприцепами Основная статья: несинхронная передача

Альтернативная конструкция трансмиссии, которая используется в старых автомобилях, грузовиках и тракторах, представляет собой несинхронную трансмиссию (также известную как аварийная коробка передач). В несинхронных трансмиссиях используется конструкция с скользящим зацеплением (или с постоянным зацеплением, в более поздние годы), и они получили прозвище «авария», потому что сложность переключения передач может привести к переключению передач, сопровождающемуся грохотом / хрустом.

Схватить

Покомпонентное изображение маховика, фрикционного диска и комплекта сцепления. Основная статья: Сцепление

В автомобилях с механической коробкой передач используется сцепление для управления связью между двигателем и трансмиссией, а также для отсоединения трансмиссии от двигателя во время переключения передач и когда автомобиль неподвижен. Без сцепления двигатель заглох бы каждый раз, когда автомобиль остановился, и переключение передач было бы затруднено (отмена выбора передачи, в то время как трансмиссия требует, чтобы водитель отрегулировал дроссельную заслонку так, чтобы трансмиссия не находилась под нагрузкой, а для выбора передачи требуется двигатель Обороты должны быть с точной скоростью, которая соответствует скорости дороги для выбранной передачи).

Большинство автомобилей используют педаль для управления сцеплением; кроме мотоциклов, у которых обычно есть рычаг сцепления на левом руле.

Рычаг переключения передач

Основная статья: рычаг переключения передач Напольный рычаг переключения передач в легковом автомобиле Обычная схема переключения передач для 5-ступенчатой ​​коробки передач

В большинстве автомобилей с механической коробкой передач водитель выбирает передачи, манипулируя рычагом, называемым рычагом переключения передач (также называемым рычагом переключения передач, рычагом переключения передач или переключателем). В большинстве автомобилей рычаг переключения передач расположен на полу между водителем и передним пассажиром, однако в некоторых автомобилях рычаг переключения передач крепится к рулевой колонке или центральной консоли.

Перемещение рычага переключения передач передается (через жесткие рычаги или тросы) на вилки переключения в трансмиссии.

На мотоциклах обычно используются последовательные механические коробки передач, хотя схема переключения передач немного изменена по соображениям безопасности. Выбор передачи обычно осуществляется левым (или, на старых мотоциклах, правым) рычагом переключения передач с расположением 1 - N - 2 - 3 - 4 - 5 - 6.

Внешний овердрайв

Основная статья: Overdrive

В 1950-х, 1960-х и 1970-х годах экономичное движение по шоссе с низкой частотой вращения двигателя в некоторых случаях было возможно на транспортных средствах, оснащенных 3- или 4-ступенчатой ​​коробкой передач, с помощью отдельного блока повышающей передачи в задней части корпуса трансмиссии или за ней.. Это приводилось в действие либо вручную на высокой передаче путем нажатия переключателя или нажатия кнопки на ручке переключения передач или на рулевой колонке, либо автоматически путем кратковременного снятия ноги с педали акселератора при движении автомобиля со скоростью выше определенной дорожной скорости. Автоматические повышающие передачи были отключены путем нажатия педали акселератора, и было предусмотрено управление блокировкой, позволяющее водителю отключать повышенную передачу и управлять трансмиссией как нормальной (без повышающей передачи).

Термин «повышающая передача» также используется для описания передачи с передаточным числом меньше единицы (например, если передаточное число верхней передачи трансмиссии составляет 0,8: 1).

Нажать запуск

Транспортные средства с механической коробкой передач часто можно запускать методом принудительного запуска, когда стартер не работает, например, когда в автомобиле разряжена аккумуляторная батарея.

При запуске с толчком энергия, генерируемая колесами, движущимися по дороге, передается на карданный вал, затем на трансмиссию и, в конечном итоге, на коленчатый вал. Когда коленчатый вал вращается в результате энергии, вырабатываемой при качении транспортного средства, двигатель проворачивается. Это имитирует то, для чего предназначен стартер, и работает аналогично кривошипной рукоятке на очень старых автомобилях начала 20-го века, при этом проворачивающее движение заменяется толчком автомобиля.

Техника вождения

Автомобили с механической коробкой передач и опытный водитель могут ускоряться более эффективно, чем автомобили с автоматической коробкой передач. Это связано с тем, что механические трансмиссии позволяют водителю выбирать определенные обороты / мощность для шин, нажимая на сцепление и регулируя выходную мощность во время выключения сцепления, чтобы учесть перенос веса, износ шин, температуру и дорожные условия. Автоматические трансмиссии не позволяют выбирать обороты во время переключения передач или модулировать передачу мощности на шины после переключения передач. Эти способности позволяют опытному водителю полностью использовать доступное сцепление с дорогой, максимально увеличивать ускорение и уменьшать (или способствовать) пробуксовке колес.

В последнее время многие автоматические трансмиссии включают больше передаточных чисел, чем их механические аналоги.

Управлять автомобилем с механической коробкой передач сложнее, чем с автоматической, по нескольким причинам. Во-первых, педаль сцепления является дополнительным управляющим механизмом для работы, и в некоторых случаях «тяжелое сцепление» требует значительного усилия для работы (это также может помешать некоторым людям с травмами или нарушениями управления транспортными средствами с механической трансмиссией). Работа рычага переключения передач - еще одна функция, которая не требуется на автомобилях с автоматической коробкой передач - означает, что водитель должен убрать одну руку с рулевого колеса при переключении передач. Другая проблема заключается в том, что плавное вождение требует скоординированного времени включения сцепления, акселератора и переключения передач. Наконец, очевидно, что автомобиль с автоматической коробкой передач не требует от водителя принятия каких-либо решений о том, какую передачу использовать в любой момент времени. С другой стороны, возможность вручную выбирать конкретную передачу и частоту вращения двигателя дает водителю полный контроль над крутящим моментом, прилагаемым шинами, что является важной способностью для гонок и важной для энергичного вождения.

В некоторых странах водительские права, выданные для автомобилей с автоматической коробкой передач, недействительны для управления автомобилями с механической коробкой передач, но лицензия для механических коробок передач распространяется на обе.

Холм начинается

В автомобиле с механической трансмиссией сложно начать движение из неподвижного положения из-за дополнительной силы, необходимой для ускорения транспортного средства на подъеме, и возможности откатить автомобиль назад за время, необходимое для того, чтобы убрать ногу водителя с педали тормоза. на педаль акселератора (для увеличения оборотов двигателя перед отпусканием сцепления). Традиционный метод трогания с места в автомобиле с механической коробкой передач заключается в использовании стояночного тормоза (также называемого «ручной тормоз», « аварийный тормоз » или «электронный тормоз») для удержания автомобиля в неподвижном состоянии. Это означает, что правая нога водителя не нужна для нажатия на педаль тормоза, а вместо этого ее можно использовать на педали газа. После достижения требуемого числа оборотов двигателя водитель может отпустить сцепление, а также отпустить стояночный тормоз при включении сцепления.

Устройство, называемое « холмодержатель», было представлено на «Студебеккере» 1936 года. Многие современные автомобили используют стояночный тормоз с электронным управлением, который часто включает в себя функцию удержания холма, при которой стояночный тормоз автоматически отпускается, когда ведущие колеса начинают получать мощность от двигателя.

Другая техника вождения

  • Согласование оборотов - эффективный способ понизить передачу в автомобиле. Это особенно полезно на трассе, где необходимо оптимальное ускорение. Согласование оборотов также может снять некоторую нагрузку на сцепление, поскольку оно будет выполнять меньше работы по согласованию оборотов двигателя с колесами.
  • Двойное сцепление может быть полезным для плавного переключения на повышенную передачу с целью ускорения, и, если оно выполнено правильно, оно предотвращает износ «синхронизаторов», которые обычно уравнивают входную и выходную скорости трансмиссии, чтобы обеспечить переключение на пониженную передачу.
  • Переключение с пятки на носок - это продвинутая техника вождения, используемая в основном для динамичного вождения с механической коробкой передач, хотя некоторые водители используют ее на дороге в повседневных условиях в интересах эффективности. Этот метод позволяет водителю увеличивать частоту вращения двигателя / мощность во время фазы торможения кривой, готовясь к фазе выхода / ускорения.
  • Гребля - это техника переключения на более низкую передачу более чем одной передачи вместе с техникой «пятки и носки» для обеспечения торможения двигателем и более плавного замедления / торможения на промежуточных передачах. Это обеспечивает максимальное торможение при переходе с высшей передачи на более низкую и оптимальные обороты двигателя для выхода из поворота.

Трансмиссии для грузовиков

Некоторые грузовики имеют трансмиссии, которые выглядят и ведут себя как трансмиссии обычных потребительских автомобилей - эти трансмиссии используются на более легких грузовиках, обычно имеют до 6 передач и обычно имеют синхронизатор.

Для грузовиков, которым требуется больше передач, стандартная схема «H» может быть сложной для некоторых водителей грузовиков, поэтому для выбора дополнительных передач используются дополнительные элементы управления. Шаблон «H» сохраняется, затем дополнительный элемент управления выбирает среди альтернатив. В старых грузовиках управление часто представляет собой отдельный рычаг, установленный на полу, или, в последнее время, пневматический переключатель, установленный на рычаге «H»; в более новых грузовиках управление часто представляет собой электрический переключатель, установленный на рычаге «H». Коробки передач с множественным управлением имеют гораздо более высокую номинальную мощность, но синхронизаторы используются редко.

Есть несколько распространенных альтернатив для схемы переключения передач. Стандартные типы:

  • В передачах с диапазоном передач используется шаблон «H» через узкий диапазон передач, затем регулятор «диапазона» смещает шаблон «H» между высокими и низкими диапазонами. Например, 8-ступенчатая коробка передач имеет схему переключения передач H с четырьмя передачами. При выборе низкого диапазона доступны передачи с первой по четвертую. Чтобы получить доступ к пятой и восьмой передачам, селектор диапазонов перемещается в верхний диапазон, а рычаг переключения передач снова переключается через положения с первой по четвертую. В высоком диапазоне первая передача становится пятой, вторая передача становится шестой и так далее.
  • В трансмиссиях с делителем используется H-образная схема с широким диапазоном передач, а другой селектор разделяет каждое положение последовательной передачи на две: первая передача находится в первом положении / низком делении, вторая передача находится в первом положении / высоком делении, третье. шестерня находится во втором положении / низком делении, четвертая передача находится во втором положении / высоком делении и так далее.
  • Коробки передач с делителем диапазона сочетают в себе разделение диапазона и разделение передач. Это позволяет еще больше передаточных чисел. Предусмотрены как селектор диапазона, так и селектор разделителя.

Несмотря на то, что существует множество положений передач, переключение передач обычно происходит по стандартной схеме. Например, серия повышающих переключений может использовать «прямое перемещение на разветвитель; перемещение на повышающую передачу сплиттера; перемещение рычага переключения передач в положение № 2 и перемещение сплиттера на пониженную передачу; перемещение разветвителя на прямую передачу; перемещение разветвителя на повышенную передачу; перемещение переключателя в положение« Нет ».. 3 и переведите сплиттер на понижающую передачу »; и так далее. В более старых грузовиках, использующих напольные рычаги, более серьезная проблема заключается в том, что обычное переключение передач требует от водителей перемещать руки между рычагами переключения передач за одну смену, а без синхронизатора переключения должны быть тщательно рассчитаны по времени, иначе трансмиссия не включится. По этой причине некоторые передачи с разделителем имеют дополнительный диапазон «ниже нижнего», поэтому, когда разделитель уже находится в «нижнем положении», его можно быстро снова переключить на пониженную передачу без задержки двойного переключения.

Трансмиссии современных грузовиков чаще всего являются «делителями диапазона». Наиболее распространенная 13-скоростная модель имеет стандартный H-образный рисунок, а рисунок из левого верхнего угла выглядит следующим образом: R, вниз к L, вверх и вверх до 1, вниз до 2, вверх и снова до 3, вниз до 4. Рычаг диапазонов «бабочка» в центре передней части ручки поворачивается вверх до высокого диапазона, пока находится в 4-м положении, а затем возвращается в положение 1. Положение ручки с 1 по 4 повторяется. Кроме того, каждый из них может быть разделен с помощью рычага понижающей передачи, приводимого в действие большим пальцем, на левой стороне ручки, находясь в высоком диапазоне. Рычаг «большой палец» недоступен в низком диапазоне, за исключением 18 скоростей; От 1 до 4 в нижнем диапазоне можно разделить с помощью большого пальца, а L можно разделить с помощью рычага «бабочка». L нельзя разделить с помощью большого пальца ни на 13-, ни на 18-ступенчатую. 9-ступенчатая трансмиссия похожа на 13-ступенчатую, без большого пальца рычага понижающей передачи.

В трансмиссиях грузовиков используется множество физических схем. Например, выходной сигнал трансмиссии с N-скоростью может приводить в действие вторичную трансмиссию с M-скоростью, давая всего N * M комбинаций передач. Коробки передач могут быть в отдельных случаях с валом между ними; в отдельных случаях скреплены болтами; или все в одном случае, используя одно и то же смазочное масло. Вторую коробку передач часто называют «Домовой» или «Коробка для брауни» в честь популярного бренда. С третьей трансмиссией передачи снова умножаются, увеличивая диапазон или уменьшая расстояние между ними. Таким образом, некоторые грузовики имеют десятки положений передач, хотя большинство из них дублируются. Иногда вторичная трансмиссия объединяется с дифференциалом задней оси, что называется «двухскоростной задней частью». Двухступенчатые дифференциалы всегда делители. В более новых трансмиссиях может быть два встречных вала, поэтому каждая шестерня главного вала может приводиться в движение от одного или другого промежуточного вала; это позволяет использовать короткие и прочные промежуточные валы, в то же время позволяя использовать множество комбинаций шестерен внутри одного редуктора.

Трансмиссии для тяжелых условий эксплуатации в основном не синхронизируются. Иногда синхронизатор увеличивает вес, который может быть полезной нагрузкой, и это еще одна причина отказа, и водители тратят тысячи часов на вождение, поэтому могут найти время, чтобы научиться эффективно управлять автомобилем с трансмиссией без синхронизатора. Плавающее переключение (также называемое «плавающими передачами») - это переключение передач без выключения сцепления, как правило, на несинхронизированной трансмиссии, используемой на больших грузовиках. Поскольку сцепление не используется, легко не согласовать скорости передач, и водитель может быстро вызвать серьезные (и дорогостоящие) повреждения шестерен и трансмиссии.

Тяжелые грузовики обычно оснащены дизельными двигателями. Дизельные двигатели для грузовиков 1970-х годов и ранее, как правило, имеют узкий диапазон мощности, поэтому для них требуется много близко расположенных шестерен. Начиная с Maxidyne 1968 года, в дизельных двигателях грузовиков все чаще используются турбокомпрессоры и электронное управление, которые расширяют диапазон мощности, позволяя все меньше и меньше передаточных чисел. С 2021 года операторы автопарков часто используют 9, 10, 13 или 18-ступенчатые коробки передач, но автоматизированные механические коробки передач становятся все более распространенными на тяжелых транспортных средствах, поскольку они могут повысить эффективность и управляемость, снизить барьер для входа новых водителей и может повысить безопасность, позволяя водителю сосредоточиться на дорожных условиях.

Смазка

Механические коробки передач смазываются трансмиссионным маслом (или моторным маслом в некоторых автомобилях), которое в некоторых автомобилях необходимо периодически менять, хотя и не так часто, как жидкость в автоматической коробке передач. Трансмиссионное масло имеет характерный аромат, поскольку содержит добавленные серосодержащие противоизносные соединения. Эти составы используются для снижения высокого трения скольжения за счет косозубого зубчатого среза зубьев (этот срез устраняет характерный свист прямозубых цилиндрических зубчатых колес ). На мотоциклах с «мокрым» сцеплением (сцепление залито моторным маслом) обычно нет ничего, что отделяет нижнюю часть двигателя от трансмиссии, поэтому одно и то же масло смазывает и двигатель, и трансмиссию.

Смотрите также

использованная литература

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2024-01-01 06:33:52
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте