Базовая анатомия — как работает механическая коробка передач

Когда был построен первый автомобиль, крошечный двигатель был соединен непосредственно с карданным валом. Это сработало, но Benz Patent Motorwagen предлагал медленную и дерганую езду. Автомобиль будет наклоняться вперед, как только будет задействован единственный приводной ремень, а скорость немного изменится в зависимости от частоты вращения двигателя, но если двигаться еще быстрее, двигатель может быть поврежден. Тем не менее, поскольку двигатель был таким маленьким, это был приемлемый компромисс.

В конце концов, с разработкой более мощных двигателей потребовалось несколько передаточных чисел, что уменьшило рывки при взлете и позволило использовать более высокие скорости и даже заднюю передачу. Кроме того, поскольку двигатель внутреннего сгорания наиболее эффективен и мощен на разных скоростях, необходимо несколько передаточных чисел для извлечения наиболее полезной мощности или максимальной экономии топлива, в зависимости от требований водителя.

Benz Patent Motorwagen имел одноступенчатую механическую коробку передач без заднего хода, но большинство современных автомобилей с механической коробкой передач оснащены как минимум четырьмя или пятью передаточными числами, а некоторые автомобили доступны с шести- и семиступенчатыми механическими коробками передач.

Что такое механическая коробка передач?

По сути, механическая коробка передач представляет собой коробку передач, которая позволяет водителю выбирать между различными передаточными числами для управления автомобилем. Более низкие передаточные числа обеспечивают больший крутящий момент, но меньшую скорость, в то время как более высокие передаточные числа обеспечивают меньший крутящий момент, но более высокую скорость. Различные передаточные числа часто называют «скоростями», поэтому «шестиступенчатая» механическая коробка передач имеет шесть передаточных чисел переднего хода.

В простейшем случае механическая коробка передач состоит из трех валов с постоянно находящимися в зацеплении шестернями разного размера. Входной вал соединяется с двигателем через сцепление. Промежуточный вал постоянно находится в зацеплении с входным валом и имеет несколько шестерен. Выходной вал соединяет промежуточный вал с приводным валом и, в конечном итоге, с колесами. В полноприводных и полноприводных автомобилях выходной вал первым соединяется с раздаточной коробкой. Задняя передача обычно находится на четвертом валу для изменения направления.

Сами шестерни не закреплены на выходном валу, а имеют свободный ход. Стопорные кольца, с другой стороны, вращаются вместе с выходным валом и может переключаться или скользить вперед и назад, чтобы включить одну из передач. Вот почему мы называем это «переключением передач». В нейтральном положении, когда передача не включена, а сцепление отпущено, первичный вал и промежуточный вал вращаются, как и шестерни вторичного вала, но вторичный вал не двигается, поскольку ни одно из стопорных колец не зацеплено.

Как работает механическая коробка передач?

Чтобы осуществить переключение передач, выбрав, например, первую передачу, водитель выжимает сцепление, отключая первичный вал. С помощью рычага переключения передач водитель выбирает первую передачу, а рычажный механизм перемещает вилку переключения для подключения 1 ^й -2 ^й стопорный воротник с 1 ^ст шестерню, зафиксировав ее на вторичном валу. Теперь, когда сцепление отпущено, включая первичный вал, выходной вал вращается, потому что 1 ^st шестерня фиксируется на выходном валу стопорным кольцом.

По мере того, как водитель ускоряется, выбирая 2 ^nd передача просто включала повторение процесса, но перевод рычага переключения передач на 2 ^nd механизм. Вал переключения передач перемещает вилку переключения для выключения 1 ^й передачу и включите 2 ^я механизм. При отпускании сцепления первичный вал снова включается, на этот раз мощность направляется через 2 ^nd механизм. Переход на 3 ^rd передача включает в себя использование второй тяги переключения, вилки переключения и стопорного кольца, на этот раз между 3 ^rd и 4 ^е шестерни.

Поскольку промежуточный вал и вторичный вал вращаются с разной скоростью, двигаясь от 1 ^ст до 2 ^го передачи, попытка включить более высокую передачу, когда автомобиль движется медленнее, подобна попытке провернуть вал на двух разных скоростях, что невозможно. Кольца синхронизатора подобны крошечным муфтам, использующим трение, чтобы привести стопорную муфту и шестерню к одинаковой скорости, после чего они легко входят в зацепление, и мощность может быть повторно применена.

Базовое обслуживание механической коробки передач

По сравнению с автоматической коробкой передач, механическая коробка передач проста в эксплуатации и обслуживании, и известно, что они служат сотни тысяч миль. На самом деле единственное, в чем нуждается механическая коробка передач, — это периодическая замена трансмиссионного масла — обычно каждые 30 000–60 000 миль, в зависимости от условий и привычки водителя. Если вы водите рабочий грузовик, гоночный автомобиль или просто агрессивный водитель, вам может потребоваться замена трансмиссионного масла механической коробки передач каждые 15 000 миль. Поскольку механические коробки передач нагреваются не так сильно, трансмиссионное масло не разлагается, но оно собирает частицы с шестерен, подшипников и синхронизаторов. Поскольку в механических коробках передач нет фильтров, некоторые из этих частиц просто плавают, застревая в других местах и ​​вызывая износ.

Ответственное вождение — единственный лучший способ продлить срок службы сцепления и механической коробки передач. Если вы не взлетаете на холме, не используйте сцепление. Когда вы держите ногу на сцеплении, она изнашивает пальцы выключения сцепления и выжимной подшипник. При замедлении полностью включайте и выключайте сцепление для переключения на пониженную передачу. Езда на сцеплении просто нагревает его и изнашивает. Чтобы ваше сцепление прослужило еще дольше, научитесь регулировать обороты при переключении на пониженную передачу. Это требует практики, но незначительное увеличение оборотов двигателя при включении сцепления на пониженной передаче уменьшает толчки переключения во всей трансмиссии, и все, от втулок до сцепления и трансмиссии, прослужит дольше.

Dobbs Tire &Auto Center знает толк в механических коробках передач

Пока существуют механические коробки передач, а мы думаем, что в ближайшие десятилетия вам придется рассчитывать на профессионалов, таких как Dobbs Tire &Auto Centers, которые держат в штате сотрудников. Если вам требуется базовое техническое обслуживание или у вас возникли проблемы, зайдите или позвоните в один из наших 42 офисов в районе Сент-Луиса. Используйте наш опыт для вас.