ГлавнаяРазноеДвигатель и коробка передач

Замена двигателя и коробки передач. Что надо знать? Двигатель и коробка передач


Устройство и принцип работы коробки передач

Коробка передач, или по-другому трансмиссия, передает силу вращения — так называемый вращательный момент — от двигателя автомобиля на колеса. При этом в зависимости от условий движения автомобиля она может передавать вращательный момент полностью либо частично.

Машина, идущая в гору, должна пользоваться более низкой передачей по сравнению с машиной, мчащейся по ровному скоростному шоссе. При более низкой передаче на колеса передается больший крутящий момент. А это требуется тогда, когда машина двигается медленно, потому что ей тяжело. Более высокие передачи подходят для более быстрого движения автомобиля.

Бывают коробки передач с ручным управлением, но бывают и автоматические. Чтобы сменить передачу в ручной трансмиссии, водитель вначале нажимает педаль сцепления (рисунок слева). При этом двигатель отсоединяется от коробки передач. Потом водитель переводит рычаг управления на другую передачу и отпускает педаль сцепления. Двигатель снова соединяется с коробкой передач и может вновь передавать свою энергию колесам. В автоматической коробке передач положение педали газа (акселератора) соотносится со скоростью движения автомобиля, и автоматически меняется передача, если это необходимо.

Ручное управление передачей

Приводимые рядом диаграммы показывают, как с помощью рычага управления можно перейти с одной передачи на другую. В зависимости от установленной передачи разные доли крутящего момента, проходя через коробку передач (красные линии со стрелками), попадают на колеса.Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

Первая передача. Самая большая шестеренка ведущего вала соединяется со своей парой на ведомом валу. Машина движется медленно, но может преодолевать тяжелые участки пути.

Вторая передача. Вторая пара шестеренок работает вместе с механизмом сцепления. При этом скорость движения автомобиля обычно от 15 до 25 миль в час.

Третья передача. Работает третья пара шестеренок вместе с механизмом сцепления. Скорость автомобиля еще больше, а крутящий момент на колесах меньше.

Четвертая передача. Входной и выходной валы соединяются напрямую (прямая передача) — скорость движения автомобиля максимальная, а крутящий момент самый низкий.

Реверс.(5-я передача на картинке) При включении передачи заднего хода его ведущая шестерня'вращает выходной (ведущий) вал в противоположную сторону.

Работа акселератора

Число оборотов двигателя в минуту зависит от того, сколько топлива поступает из карбюратора в цилиндры. Движение топлива регулируется дроссельной заслонкой карбюратора, а работой заслонки управляют с помощью педали акселератора, которая находится на полу перед водителем.

Когда водитель нажимает ногой на педаль акселератора, дроссельная заслонка открывается и в двигатель поступает больше топлива. Если водитель отпускает педаль акселератора, заслонка прикрывается и количество поступающего топлива уменьшается. При этом уменьшаются и обороты двигателя и скорость автомобиля.

Автоматическая коробка передач

Когда применяется автоматическая трансмиссия, у водителя нет под ногой педали сцепления. Вместо нее преобразователь крутящего момента в паре с планетарной передачей (рисунок справа и снизу) автоматически отключают двигатель от ведущего вала, когда по условиям движения следует перейти на другую передачу.

А после того как передача сменилась, снова подключают ведущий вал. Стоит водителю поставить рычаг управления в рабочее положение, и механизм автоматической коробки передач сам выберет нужную передачу в соответствии с условиями движения автомобиля в данный момент.

information-technology.ru

Как устроена коробка передач: многообразие гениальных форм

Сейчас мы рассмотрим как устроена коробка передач и каких типов они бывают.

Мы знаем, что двигатель автомобиля делает основною работу по перемещению нашей машины в пространстве. Но кроме него есть не менее важные узлы и агрегаты, к этому движению причастные. Например коробка передач.

Как устроена коробка передач, многообразие конструкторских решений

В массовом производстве в настоящее время находятся следующие типы коробок:

  • Механическая;
  • Автоматическая;
  • Роботизированная;
  • Вариаторная

Надпомню, трансмиссия — это система агрегатов, которая передает крутящий момент от двигателя к колесам, туда обычно входят коробка передач, раздатка (на полноприводных), карданные валы, дифференциал. Если есть непонятные слова, то смотрите другие статьи, описывающие тот или иной механизм.

Механическая коробка передач

Это самая простая и надежная система. Механическая коробка передач начала устанавливаться на автомобили более века назад. В них реализован принцип ручной смены передач с выключением сцепления.

Конструкция системы это объединение двух валов на которых закреплено много-много шестерней разного диаметра где один вал связан с двигателем и крутит свою шестерню, которая связана парой с другой на выходном валу и передает усилие далее на дифференциал и соответственно колеса.

Это кончено упрощенное изложение, но дает представление что не все так страшно в автомобиле. Ах, да еще забыл, что при переключении происходит отключение двигателя от системы с помощью сцепления так как что бы вошла в зацепление новая пара шестеренок, то есть соответственно передача, шестерни должны приостановиться.

Механическая коробка передач на современных автомобилях бывает 5 и 6 ступенчатая, чем больше передач при равных условиях, тем экономичнее машина. Но такие системы отживаю свое, на смену им приходят более удобные – автоматические коробки. Хотя надо признать, механическая коробка никогда не уйдет с автомобильной сцены пока существуют автомобили с двигателем внутреннего сгорания.

Автоматическая коробка передач

Удобно и легко переключать передачи на автомате, но как устроена коробка передач такого типа? Такая коробка передач более дружелюбна для пользователя, а особенно для девушек, коробка передач, которая сама выбирает нужный режим работы.

Хотя, о чем я, такую коробку передач с удовольствием выбирают и матерые профессионалы-мужчины, в больших городах, в пробках, такая коробка просто необходима.

 

И так про строение этого автомата. Автоматическая трансмиссия состоит из гидротрансформатора и планетарного механизма. Гидротрансформатор является связующим звеном между двигателем и планетарным механизмом который и переключает передачи.

Если вкратце, то гидротрансформатор — это набор из нескольких видов лопастей между которыми переливается масло.

Насосный набор лопастей находится на одном валу с двигателем и передает давление масла на турбину, которая обращает давление в движение валов коробки передач. А между насосным и турбинными лопастями помещен статор — это лопасти, которые при повышении оборотов двигателя притормаживаются и делают работу гидротрансформатора более эффективной.

Но все равно коэффициент полезного действия гидротрансформатора намного меньше нежели в механической коробке передач. Что влечет за собой повышенный расход топлива на автомате в сравнении с механикой.

Зато двигатель находится в более щадящем режиме так как управление коробкой осуществляется с оглядкой на нагрузку двигателя. Само же управление работой коробки сведено к переключению между режимами вперед и назад, ну и некоторым набором специальных режимов:

  • вперед — режим D, когда коробка сама переключает передачи от первой до последней;
  • назад — режим R, просто движение задним ходом;
  • пониженный режим L, когда переключение происходят вверх до определенной ступени, обычно до второй или третьей;
  • зимний режим W , дает возможность трогаться с места со второй передачи что уменьшает пробуксовку ведущих колес;
  • режим P (паркинг), блокирует ведущие колеса что бы автомобиль не скатывался на уклоне;
  • ну и режим N, «нейтраль» — при котором двигатель работает, но машина не едет и колеса не заблокированы.

Это все хорошо, Вы скажете, а как же коробка сама переключает передачи? Ну тут все просто, ранее мы вспоминали планетарный механизм, он то как раз и делает всю работу.

Здесь так же присутствуют шестеренки, но размещаются они как планеты внутри большой шестерни. В зависимости от того какую передачу нужно сейчас включить механизм с помощью масла управляемый электроникой через специальные каналы подтормаживает одни шестеренки и отпускает другие.

На данный момент самое большое количество ступеней, которое встречаться в автоматической коробке передач это 9, но и они не дают такой экономии как механические коробки передач с электронным управлением.

Вариаторная коробка передач

Как устроена коробка передач с вариатором? Принцип работы вариатора можно представить следующим образом. Все видели как устроено переключение передач на велосипеде. Там переключение передач осуществляется путем перескакивания цепи на звездочки разных диаметров, тем самым меняя момент сила на колесо.

Такой же принцип и применен на коробке с вариатором, но только вместо звездочек там применяются раздвижные конусообразные шкивы, которые сдвигаются и раздвигаются на одной оси, то выдавливая специальную наборную цепь, то впуская на меньший диаметр соприкосновения со шкивами. Вместо цепи применяется и клиноременная передача.

Управление коробкой передач вариатор происходит при помощи электроники, которая получает информацию от множества датчиков, которые в свою очередь считывают обороты коленчатого вала, скорость вращения ведущих валов, ABS, и даже давление в шинах.

Управляющий компьютер анализирует всю информацию и дает команду как сдвинуть или раздвинуть шкивы, тем самым определяя оптимальное передаточное число.

Коробка с такой конструкцией по значению КПД и уровню экономии топлива приближена к механической коробке передач. А иногда даже и превышает показатели конкурента. А плавно меняющиеся угловые скорости между шкивами обеспечивают плавность, которая не в одной из перечисленных видов коробок не возможна.

Роботизированная коробка передач

Роботизированная коробка с двумя сцеплениями – верх совершенства. Как устроена коробка передач с такой перспективной системой?

Электроуправляемая механическая коробка передач с двумя сцеплениями являет собой обычную коробку передач только со значительными доработками. В её строении имеются два сцепления и два набора валов с шестернями четных и нечетных передач. То есть одновременно включены в коробке две передачи, но одно сцепление разомкнуто чтобы работала одна передача.

Если же есть необходимость включить следующую передачу размыкается первое сцепление, а второе, с уже давно включённой нужной передачей смыкается. Из-за этого скорость переключений просто поразительная и не ощущается в машине.

Такая коробка хоть и отличается от классической автоматической трансмиссии, но режим роботы селектора передач чисто автоматический.

Нужно отметить, что экономичность роботизированных коробок на высоте, и такая же как у механической коробки. Это и понятно, так как нет потерь на работу классического гидротрансформатора с его сниженным КПД.

В заключении хочется отметить что все выше перечисленные виды трансмиссии имеют место быть в современном автомобилестроении, так как у каждого типа авто свои задачи и особенности.

Если Вам было интересно подписывайтесь на обновление блога и рекомендуйте статью друзьям в соц.сетях, будет еще много интересного.

До встречи!

auto-ru.ru

Замена двигателя и коробки передач. Что надо знать

 Хотя современные автомобили достаточно надежны, бывают неисправности, когда выходит из строя сразу весь узел — двигатель или АКПП, и дешевле их поменять, чем ремонтировать. Ситуация не частая, но вполне вероятная. Кто-то в такой ситуации решает продать машину без ремонта (фирмы, скупающие неисправные автомобили, сегодня есть в каждом городе), кто-то соглашается на дорогостоящую замену агрегата целиком.

Если автомобилю больше 6-7 лет, а пробег далеко за 100.000 километров, то, однозначно, лучше с ним распрощаться. Рассмотрим случай, когда автомобилю 3 года, пробег составляет 50.000 километров и он не на дилерской гарантии.

Сначала о двигателе. В данных обстоятельствах его, конечно, лучше поменять. Но в полной комплектации он стоит дорого. Есть выход! Сегодня можно заказать только блок с поршневой группой, а все остальное навесное оборудование установить со старого мотора.

Такой подход существенно сохранит вам деньги. Ведь к навесному оборудованию относятся и электронные блоки управления, и датчики исполнительного устройства, и электропроводка, и турбонагнетатели, и насосы высокого давления, а так же воздушные и масленые трубопроводы, элементы крепления (кронштейны) и многое-многое другое.

Такая же история может произойти и с АКПП. Как поступить в этой ситуации? В случае замены коробки передач, она поставляется в сборе с электромеханическим модулем (мехатроником) и гидротрансформатором. Это объясняется сложностью конструкции и, конечно, определенной изношенностью деталей агрегата, потому коробка и идет в сборе.

Итак, с этим вы определились: у вашего железного друга новое сердце и новая трансмиссия. Но сработается ли новый узел с обкатанным автомобилем? Будьте спокойны. Для установленных новых агрегатов (двигателя и коробки) действуют те же правила, что и для нового автомобиля, прописанные в инструкции по эксплуатации.

Речь идет об обкатке автомобиля, во время которой нужно придерживаться определенных правил: до 2000 километров пробега, не превышать максимальную частоту вращения коленчатого вала и скорость автомобиля. Для бензиновых моторов максимальная частота вращения не должна превышать 4000 об/мин, а скорость должна быть не выше 100 км/ч. Для дизельных двигателей частота вращения — не более 3000 об/мин, а скорость не выше 80 км/ч.

Ещё в этот период не перегружайте автомобиль, лучше ездить одному, максимум вдвоем, да и перевозку тяжелых грузов отложите на потом. С этим придется немного потерпеть. Конечно, новый двигатель и новую коробку можно и не обкатывать, но тогда вы сильно сократите ресурс замененных узлов. Береженая вещь — два века служит! Точнее и не скажешь!

Похожие статьи:

drivee.ru