Принцип переключения передач на механике
Принцип работы механической коробки основывается на соединениях между входным и выходным валом через сочетания шестеренок с разным количеством зубьев. Иными словами, работа двигателя происходит за счет изменения количества оборотов, регулируя усилие на ведущих колесах. Это позволяет добиться оптимального режима работы двигателя при начале движения, разгоне и снижении скорости. Принцип работы не зависит от привода, но в каждой модели будут свои особенности.
Механическая коробка предназначена для плавного и равномерного распределения крутящего элемента. МКПП включает в себя несколько передач, управление которыми происходит с помощью рычага. Связующим элементом между коробкой и двигателем является сцепление. Постоянно вращающийся коленчатый вал зацеплен с первичным валом коробки передач. А сцепление позволяет разъединять и соединять эти элементы, благодаря чему происходит движение.
Как работает сцепление вашего автомобиля — принцип работы
Доброго времени суток, уважаемые автомобилисты! Не факт, что кто-то из вас, когда-нибудь будет заниматься ремонтом сцепления своими руками. Сегодняшний автосервис и наличие у вас денежных знаков, позволяет произвести качественный ремонт сцепления силами автомастеров.
Но, именно для того, чтобы вы знали: как устроено и принцип работы сцепления автомобиля, выкладывается этот материал. Знали, и не позволили себя обмануть (а это не редкость сегодня, даже в солидных автосервисах), когда вам вместо, например, замены пружины в сцеплении, предложат поменять главный цилиндр сцепления.
Ну, а для тех, кому пытливый ум и мастеровые руки не дают покоя, информация о том, как работает сцепление, тем более пригодится во время его ремонта или обслуживания.
Классическое устройство сцепления автомобиля
Видео — сцепление автомобиля
Механизм сцепления автомобиля выполняет задачу по кратковременному отключению и подключению двигателя от трансмиссии во время переключения передач, и для передачи крутящего момента во время движения от двигателя на вал коробки переключения передач.
Для того, чтобы понять как работает сцепление в автомобиле, мы, естественно, должны иметь представление о том, из чего оно состоит.
Основные детали сцепления
- ведомый диск – его задача: осуществлять плавное соединение маховика двигателя с ведущим валом коробки переключения передач. Соединение осуществляется посредством усилия, которое передается выключением привода на нажимной диск. Кроме этого, плавное переключение передач, при помощи ведомого диска, увеличивает срок службы шестерен коробки передач.
- нажимной диск занят тем, что прижимает к маховику ведомый диск.
- Кожух сцепления (корзина) – объединяет в себе все детали сцепления, и крепится к маховику.
Принцип действия сцепления с механическим приводом
В рабочем, включенном положении, когда педаль сцепления отпущена, ведомый диск находится в зажатом состоянии, между нажимным диском и маховиком. Передача крутящего момента на ведущий вал, происходит за счет сил трения на ведомый диск. При нажатии на педаль сцепления, в корзине перемещается трос привода и происходит поворот рычага, относительно места крепления. В этот момент, свободный конец вилки давит на выжимной подшипник, который перемещаясь к маховику, давит на пластины, отодвигающие нажимной диск. В этот момент ведомый диск освобождается от усилия, которое прижимает его к маховику, и происходит отсоединение сцепления.
Водитель, беспрепятственно производит переключение передачи, и плавно отпуская педаль сцепления, вновь включает сцепление ведомого диска с маховиком. Сцепление включено.
Принцип работы сцепления с гидравлическим приводом
В гидравлическом приводе, уже исходя из названия, понятно то, что усилие от педали сцепления к самому механизму, передается жидкостью, которая находится в гидроцилиндрах привода и трубопроводах.
Устройство гидравлического сцепления немного отличается от механического. На шлицевом конце ведущего вала КПП, и стального кожуха, который прикреплен к маховику, устанавливается один ведомый диск.
Внутри кожуха располагается пружина с радиальными лепестками. Которые служат выжимными рычагами. Управляющая педаль подвешена к кронштейну кузова на оси. К самой педали при помощи шарнира подсоединен толкатель главного цилиндра. После выключения сцепления и переключения передачи, педаль отпускается, и пружина возвращает её в исходное включенное положение.
Вот, собственно, таким образом и происходит работа сцепления. Несложного механизма, без которого было бы сложно управлять автомобилем.
Успехов вам при управлении автомобилем.
Советы водителям при езде на механике
Самая распространенная ошибка у новичков — это интересная игра с педалью сцепления. Так как у большинства возникают трудности при старте, также встречаются водители, которые неправильно выставляют передачу, учитывая все внешние факторы.
Также зачастую у начинающих водителей возникают сильные толчки и рывки при переключении передачи. Это может стать главной причиной поломок, как отдельных частей трансмиссии, так и самой коробки передач. Кроме того, от подобного вождения может страдать двигатель. Например, если транспортное средство будет двигаться в гору на 5 передаче на очень низких оборотах, то поршневые пальцы начнут сильно стучать, от этого увеличивается износ деталей, в редких случаях поршень может даже сломаться.
Поршни зачастую ломаются при таких нагрузках, потому что в двигателе начинается процесс детонации — на слабых оборотах двигателя происходит самопроизвольный взрыв топливно-воздушной смеси. От таких взрывов поршни могут расколоться, а иногда даже и вовсе сломаться. Если вы услышите, что детонация в двигателе происходит, то постарайтесь как можно быстрее ее устранить. Первым делом остановите автомобиль, и, скорее всего, детонация прекратиться. В дальнейшем нужно будет посетить СТО, чтобы проверить двигатель на повреждения.
Внимание!
Бывают случаи, когда начинающий водитель боится повышать передачу, от этого он долго насилует первую, а после катается на 2-ой и 3-ей при скорости 70-80 км/ч. Такие действия не приводят ни к чему хорошему — происходит сильный расход топлива, а на движок и трансмиссию идут огромные нагрузки.. Также стоит добавить, что встречаются достаточно ленивые автомобилисты, которые не любят ставить селектор в нейтральное положение во время остановки
То есть они держат и педаль сцепления, и педаль тормоза, при этом сама передача остается на определенном положении. Такая вредная привычка приведет к очень быстрому износу подшипника сцепления. Уж поверьте, замена его значительно ударит вам по карману, так как мастерам придется разбирать всю составляющую сцепления
Также стоит добавить, что встречаются достаточно ленивые автомобилисты, которые не любят ставить селектор в нейтральное положение во время остановки. То есть они держат и педаль сцепления, и педаль тормоза, при этом сама передача остается на определенном положении. Такая вредная привычка приведет к очень быстрому износу подшипника сцепления. Уж поверьте, замена его значительно ударит вам по карману, так как мастерам придется разбирать всю составляющую сцепления.
Сломанный выжимной подшипник сцепления
Некоторые автолюбители при езде любят держать ногу на сцеплении, обуславливают они это тем, что контролируют тягу. Делать так не нужно, ногу рекомендуется ставить на специально подготовленную площадку рядом с педалью. Если периодически заносить ногу на педаль сцепления, то от этого у вас в скором времени проявится усталость. А это в свою очередь отразится на управлении автомобилем и рулежке. Чтобы снизить усталость от лишних действий до минимума, мы советуем вам грамотно отрегулировать кресло водителя. Поверьте, так вам станет намного удобнее и комфортнее ездить на автомобиле.
Водителю должно быть удобно сидеть за рулем
В завершении статьи хочется дать вам еще один дельный совет, если вы хозяин автомобиля с механической коробкой переключения передач. Дело в том, что передачи можно переключать, ориентируясь только на тахометр. Этот прибор указывает на число оборотов двигателя в реальном времени, ориентируясь только на этот параметр можно управляться с КПП.
Внимание!
На бензиновых двигателях оптимальными для переключения считаются обороты около 3000 в минуту. У движков, работающих на дизельном топливе, этот показатель равен 1500-2000 об/мин
Как только автомобиль наберет такие обороты, можно переключать передачу.
Переключать передачи можно и по тахометру
Когда водитель привыкнет к своему автомобилю, то он сможет интуитивно определять обороты и момент переключения передачи. Это будет осуществляться по слуху, а также по ощущениям нагрузки на ДВС.
Если вы детально прочитали нашу статью, то теперь точно знаете как грамотно осуществлять переключение передач. Чтобы быстро научиться управлять автомобилем с МКПП нужно больше практиковаться, так вы сможете чувствовать машину и наберетесь опыта. Желаем вам успехов, будьте аккуратней на дорогах!
Расположение педалей
В автомобиле с механической коробкой передач есть три педали:
- Левая педаль – это сцепление;
- Средняя педаль – тормоз;
- Правая – газ.
Расположение одинаково как для праворульных, так и для леворульных машин.
Педаль сцепления служит разделителем работы двигателя и колес и позволяет переключать КПП. Ее необходимо нажимать перед каждым переключением. Понятно, что педаль тормоза необходима для остановки, а педаль газа – для движения.
Для правильного переключения КПП необходимо полностью нажимать на педаль сцепления. В противном случае включение каждой скорости будет сопровождаться скрежетом, что неизбежно приведет к поломке.
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.
Особенности керамического и металлокерамического сцепления
В некоторых разновидностях накладок, вместо
органических материалов используют керамику. Она более устойчива к повышенным
температурам, поэтому диск переносит нагрев до 400º С. Если используется смесь
с металлом и керамикой, то фрикционные накладки способны кратковременно
выдержать до 600º С. Но стоимость комплекта с керамикой или металлокерамикой
значительно выше. Большинство водителей устраивает цена за обычные органические
материалы, поскольку они не планируют гонять с пробуксовкой, а значит и смысла
переплачивать нет.
Керамические накладки сцепления
Пример
керамических накладок
«Мокрый» тип
Существует и так называемый мокрый тип сцепления. Чем он отличается от первого варианта? В нем имеется гидротрасформаторное масло между двумя дисками. Также на «мокром» узле нет такого жесткого сцепления между ведомым и ведущим диском.
По сравнению со своими аналогами он имеет целый ряд преимуществ. Среди них необходимо отметить хорошую защиту автомобиля от перегревов, а также высокую надежность работы механизмов. Однако есть у «мокрого» элемента и свои недостатки. Главный его минус – высокая стоимость, поэтому на большинстве бюджетных автомобилей такая система не используется.
Виды сцепления
Существует несколько типов сцепления: механическое (фрикционное), электрическое, гидравлическое, а также их комбинации.
Все сцепления схожи по принципу работы, по сути являются механическими с различными модификациями отвечающих заданным условиям комфорта и эксплуатации.
Конструктивно сцепление состоит из нескольких элементов, сочетания которых определяет тип сцепления:
- одно и двухпоточное. На легковых автомобилях применяют однопоточное сцепление. двухпоточное используется на тракторах и спецтехнике для вращения вала отбора мощности;
- по трению: мокрое (в масле) и сухое (в воздушной среде);
- постоянно замкнутое (применяемое на легковых автомобилях) и непостоянно замкнутое;
- по количеству имеющихся ведомых дисков: 1-дисковые (наиболее распространенные), 2-дисковые и многодисковые.
- от того, какие используются пружины, могут быть такие типы: с диафрагменной (по центру) пружиной и с цилиндрическими (по окружности) пружинами.
В настоящее время чаще всего на автомобилях встречается однодисковое сцепление сухого типа.
Чего нельзя делать с МКПП
https://youtube.com/watch?v=FITVjH2s8es
Механическая коробка — надежный вид трансмиссии, но неправильная ее эксплуатация способна заметно снизить срок службы и привести к значительным поломкам.
Что нельзя делать на МКПП:
- включать заднюю передачу до полной остановки машины (поломка МКПП);
- выжимать сцепление за исключением моментов, необходимых для переключения ступеней (происходит повышенный износ выжимного подшипника и сцепления);
- придерживать ногу на педали сцепления во время движения (приводит к повышенному износу сцепления);
- выбирать высокую передачу (3,4,5) при недостаточной для этого скорости и низких оборотах (повышенная нагрузка на двигатель и коробку);
- выжимать сцепление при остановках продолжительностью более 40 секунд, следует выбрать нейтральную передачу (повышенный износ сцепления);
- переключать ступени не выжимая сцепления (поломка МКПП);
- постоянно держать руку на рычаге КПП (повышенный износ различных механизмов коробки передач);
- неполный выжим сцепления при переключении ступеней;
- бросание сцепления.
При соблюдении некоторых правил и вдумчивой езде опыт управлением машины с МКПП придет быстро, несмотря на кажущуюся сложность такой трансмиссии.
Главным преимуществом машины с МКПП является полный контроль над ней, что осознается только с накатанными километрами.
Автомобили с механической коробкой передач оснащены тремя педалями: сцеплением, газом и тормозом. Левая нога водителя работает со сцеплением, правая – поочередно с газом и тормозом.
Сцепление служит для кратковременного разъединения коленчатого вала двигателя и коробки передач с последующим соединением. Это необходимо, чтобы автомобиль трогался с места и водитель имел возможность переключать скорости на ходу. Подробнее о работе данного механизма можно прочесть в статье Устройство сцепления автомобиля.
Рассмотрим, как правильно пользоваться сцеплением, чтобы избежать поломок и ускоренного износа. Главное, что нужно знать – оно должно быть постоянно включено. Используйте сцепление только для начала движения машины, переключения передач и полной остановки. Не следует удерживать педаль, когда автомобиль стоит, поскольку в этом случае сокращается ресурс корзины и выжимного подшипника. Езда на полувыжатом сцеплении приводит к подгоранию дисков.
Принцип работы с педалью сцепления прост – нажали и отпустили. Все движения осуществляются плавно и быстро с небольшой паузой в точке ”схватывания”. Старайтесь постоянно ездить на передаче, хотя на практике так мало кто делает. Типичные ошибки водителей следующие:
- впереди перекресток, загорелся красный, водитель включает нейтральную передачу;
- автомобиль разгоняется до 60 км/ч, водитель выключает скорость и двигается накатом;
- приближается поворот, водитель выжимает сцепление, притормаживает, в повороте включает передачу и двигается дальше.
Между тем постоянная езда на скорости позволяет пользоваться существенными преимуществами:
- автомобиль двигается плавней;
- меньше нагрузка на тормозные диски и резину при торможении;
- больше возможностей для осуществления маневра.
Как работает сцепление автомобиля с МКПП
Устройство автомобиля с механической коробкой передач в обязательном порядке предполагает наличие механизма сцепления в устройстве трансмиссии
При этом следует отметить важность данного узла, так как именно благодаря сцеплению передается крутящий момент от мотора на колеса, а также удается мягко и плавно трогаться с места и далее переключать передачи КПП
Если просто, сцепление связывает коробку и двигатель, позволяя передавать усилие ДВС на трансмиссию. При этом, если возникает такая необходимость, сцепление позволяет «размокнуть» жесткую связь ДВС и КПП
В этой статье мы подробно рассмотрим, для чего нужно сцепление и как работает сцепление автомобиля, а также на что обратить внимание в рамках эксплуатации машины с МКПП
Читайте в этой статье
Тренируем левую ногу или для чего нужно сцепление в автомобиле – Автомобили и люди
Как вы думаете, для чего нужно сцепление в автомобиле с механической коробкой? Для тренировки левой ноги, особенно в пробках или чтобы просто не она без дела не болталась? Шутка)))
Оказывается сцепление есть не только в автомобилях с механической трансмиссией, есть оно и в автоматических коробках передач.
Сейчас вот мы кратко и пробежимся по такому понятию как сцепление, и выясним принцип работы сцепления, для чего оно нужно в автомобиле, как устроено и какие разновидности имеет.
Любая конструкция трансмиссии автомобиля имеет узел, который разрывает связь между двигателем и остальными механизмами, участвующими в движении автомобиля.
Для чего нужно сцепление в автомобиле
Принцип работы сцепления состоит в следующем — для временного разъединения двигателя от трансмиссии. Для их плавного соединения при начале движения и легкого переключении передач, для предохранения деталей трансмиссии от избыточных нагрузок и сглаживания вибраций.
Сцепление расположено между мотором и коробкой передач.
Конструктивные особенности сцепления
По типам сцепления они могут быть гидравлическое, фрикционное, электромагнитное.
- в гидравлическом варианте связь достигается благодаря потоку жидкости;
- во фрикционном ‒ крутящий момент транслируется за счет использования сил трения;
- в электромагнитном – процессом управляет магнитное поле.
Самое распространенное, это как правило, у автомобилей с механическими коробками передач ‒ фрикционное.
На современных легковых авто устанавливают, однодисковое сухое сцепление, которое вместе с маховиком состоит из: нажимного и ведомого дисков, диафрагменной пружины, подшипника (нажимного) выключения, муфты и вилки.
Диск — ведомый
Задача ведомого диска – мягкое соединение двигателя с валом коробки передач. Он расположен между нажимным диском (НД) и маховиком.
Для плавности включения в предусмотрены демпферные пружины, которые гасят крутильные колебания.
С обеих его сторон диска установлены фрикционные накладки из стеклянных волокон и латунной проволоки, запрессованных в состав из каучука и смолы.Этот материал выдерживает температуру до плюс 400°С.
На спортивных авто применяют керамический вариант, с накладками из углеродного волокна, кевлара и керамики. Существуют и еще более прочные накладки – металлокерамические, они выдерживают температуру до 600°С.
Диск нажимной
При помощи нажимного диска ведомый прижимается к маховику, а при необходимости освобождается от давления.
Нажимной присоединен к корпусу тангенциальными пластинчатыми пружинами. Они, при выключении сцепления, работают как возвратные.
Полученное таким образом плавное переключение передач, продлевает срок службы деталей коробки передач.
На нажимной диск давит диафрагменная пружина, она создает требуемое усилие сжатия для обеспечения передачи крутящего момента.
Наружным диаметром диафрагменная пружина упирается в края НД. Ее внутренний диаметр составляют упругие лепестки, на которые воздействует нажимной (или выжимной, разницы нет) подшипник.
Диафрагменная пружина, нажимной диск и корпус составляют один блок, который принято называть корзиной.
Выжимной подшипник
Подшипник выключения, он же выжимной подшипник – расположен на оси вращения и давит при работе на лепестки диафрагменной пружины.
Перемещается он с помощью вилки, связанной с педалью в салоне приводом сцепления.
Классификация
Классифицируют устройство сцепление по нескольким признакам.
- по связи ведущих и ведомых узлов таких как: гидравлические, фрикционные и электромагнитные;
- по состоянию поверхности трения — сухое и мокрое. В первом случае используют сухое трение дисков. Во втором – процесс происходит в жидкости;
- по нажимному усилию могут быть следующие варианты: центробежные, полуцентробежные, с центральной пружиной, с периферийными пружинами;
- по количеству ведомых валов встречаются одно- , двух- и многодисковые системы;
- по типу привода – с механическим или гидравлическим приводом.
Все перечисленные варианты (кроме центробежных) – замкнутые, то есть они постоянно выключены или включены водителем для переключения скоростей, во время остановки и торможения автомобиля.
Вот так, пока в общих чертах, для чего нужно сцепление в автомобиле.
В следующих статьях мы более подробно поговорим о наиболее распространенных вариантах конструкций: двойное сцепление, саморегулирующее сцепление. электронное сцепление.
До новых встреч, друзья, и не забудьте поделиться приобретенными знаниями с друзьями в соц.сетях.
