Устройство механической коробки передач автомобиля

Механическая трансмиссия автомобиля предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Объясним для начинающих автолюбителей, студентов и чайников из чего состоит механическая коробка передач и как работает.

• Из чего состоит
• Требования к коробке передач
• Как работают шестерни
• Передаточные числа
• Какие бывают неисправности

Из чего состоит

• картера, первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами и рычага переключения.

Схема работы: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.

Картер

Содержит основные детали трансмиссии. Он крепится к картеру сцепления, который закреплен на двигателе. Т.к. при работе шестерни испытывают большие нагрузки, они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом.

Валы

Вращаются в подшипниках, установленных в картере. Они имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы

Необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения

Служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает их от самопроизвольного выключения.

Требования к коробке передач

• высокий КПД;
• легкость управления и безударное переключение и бесшумность работы;
• невозможность включения одновременно двух передач или заднего хода при движении вперед;
• надежное удержание передач во включенном положении;
• простота конструкции и небольшую стоимость, малые размеры и массу, удобство обслуживания и ремонта.

Чтобы удовлетворить первое требование, необходимо правильно выбрать число ступеней и их передаточные числа. При увеличении числа ступеней обеспечивается лучший режим работы двигателя с точки зрения динамичности и экономии топлива. Но усложняется конструкция, возрастают габаритные размеры, масса трансмиссии.

Передачи переключают с помощью подвижных шестерен, зубчатых муфт, синхронизаторов, фрикционных или электромагнитных устройств. Для безударного переключения устанавливают синхронизаторы, которые усложняют конструкцию, а также увеличивают размеры и массу трансмиссии. Поэтому наибольшее распространение получили те, в которых высшие передачи переключают синхронизаторами, а низшие — зубчатыми муфтами.

Как работают шестерни

Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах.

а) Передаточное отношение одной пары шестерен.

Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).

б) Передаточное отношение двух шестерен.

На рисунке б) у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») — 20, у четвертой («Г») — 40. Дальше простая арифметика.

Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. она имеет 1000 об/мин, а т.к. шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее — 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу в это время — 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число схемы 2х2=4. Т.е. в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. А если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. Прекращается передача крутящего момента на ведущие колеса авто, что соответствует нейтральной передаче.

• Плюсы и минусы автоматической коробки передач

Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.

Передаточные числа

Поскольку в «коробке» имеется большой набор шестерен, то вводя в зацепление различные пары, имеем возможность менять общее передаточное отношение. Давайте посмотрим на передаточные числа:

Такие числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то значит, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, как первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, называют – прямой. Как правило, это — четвертая. Пятая (или высшая) имеет передаточное число меньше единицы. Она нужна для езды по трассе с минимальными оборотами двигателя.

Первая и передача заднего хода — самые «сильные». Двигателю не трудно крутить колеса, но машина движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах мотору не хватает сил. Поэтому приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.

Первая передача необходима для начала движения, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость и сделав некоторый запас инерции, можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью и так далее. Обычный режим движения – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) — они самые скоростные и экономичные.

Какие бывают неисправности

Обычно появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель автомобиля постоянно «дергает» рычаг, переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением — это приведёт к поломке. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы.

Рычаг переключения переводится спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении и периодической замене масла в «коробке» авто, трансмиссия не сломается до конца срока службы.

Шум при работе, зависящий в основном от типа установленных шестерен, значительно уменьшается при замене прямозубых шестерен косозубыми. Правильная работа также зависит от обслуживания в срок.

Устройство и принцип работы автоматической коробки передач

В 21 веке. люди стремятся не напрягаться лишний раз. Поэтому все больше водителей переходят на коробки-автомат и выбирают машины, которые требуют от них минимум участия. Да и производители авто медленно, но уверенно роботизируют автомобили, так что, чистая механика скоро будет только для ценителей.

Несмотря на все прелести, у АКПП есть один большой недостаток (собственно, как и у “механики”) — они сложно устроены. Мало кто из автолюбителей отважится самостоятельно перебирать коробку. Еще меньше тех, кто решится самостоятельно ремонтировать коробку-автомат.

Из чего же, из чего же сделаны коробки-автомат

Итак, классическая АКПП состоит из:

• гидротрансформатора. Состоит из насосного и турбинного колес, реактора;
• масляного насоса;
• планетарного редуктора. В конструкции шестерни, наборы муфт и фрикционы;
• электронной системы управления — датчики, гидроблок (соленоиды + золотники-распределители), рычаг селектора.

Устройство АКПП

Это основные элементы и они всегда одинаковые.

Гидротрансформатор — в АКПП выполняет функцию сцепления: передает и увеличивает крутящий момент от двигателя к планетарному редуктору и кратковременно отсоединяет трансмиссию от двигателя, чтобы переключилась передача.

Гидротрансформатор, схема

Насосное колесо соединено с коленвалом двигателя, а турбинное колесо — с планетарным редуктором через вал. Между колесами расположен реактор. Колеса и реактор оснащены лопастями определенной формы  Все элементы гидротрансформатора собраны в одном корпусе, который заполнен жидкостью ATF.

Гидротрансформатор

Планетарный редуктор. Состоит из нескольких планетарных передач.

Каждая планетарная передача состоит из солнечной шестерни, водила с шестернями-сателлитами и коронной шестерни.

Планетарная передача

Любой элемент планетарной передачи может вращаться или блокироваться (как мы писали выше, вращение передается от гидротрансформатора).

Схема работы планетарной передачи

Чтобы переключить определенную передачу (первую, вторую, заднюю и т.д.), нужно заблокировать один или несколько элементов планетарки. Для этого используются фрикционные муфты и тормоза. Подвижность муфт и тормозов регулируется через поршни давлением рабочей жидкости ATF.

Фрикционные диски (муфта)

Расположение фрикционов в АКПП

Электронная система управления. Точнее, электрогидравлическая, т.к. для непосредственного переключения передач (включения/выключения муфт и тормозных лент) и блокировки ГДТ используется гидравлика, а для регулировки потоков рабочей жидкости — электроника.

Система состоит из:

• гидроблока. Представляет собой металлическую плиту с множеством каналов, в которых установлены электромагнитные клапаны (соленоиды) и датчики. По сути, гидроблок управляет работой АКПП на основании данных, полученных от ЭБУ. Пропускает жидкость по каналам к механическим элементам коробки — муфтам и тормозам;

Гидроблок

• датчиков — частоты вращения на входе и выходе коробки, температуры жидкости, положения рычага селектора, положения педали газа. Также блок управления АКПП использует данные с блока управления двигателем;
• рычага селектора;
• ЭБУ — считывает данные датчиков и определяет логику переключения передач в соответствии с программой.

Принцип работы АКПП

Когда водитель заводит авто, вращается коленвал двигателя. От коленвала приводится масляный насос, который создает и поддерживает давление масла в гидравлической системе коробки. Насос подает жидкость на насосное колесо гидротрансформатора, оно начинает вращаться.

Лопасти насосного колеса перебрасывают жидкость на турбинное колесо, тоже заставляя его вращаться. Чтобы масло не попадала обратно, между колесами установлен неподвижный реактор с лопастями особой конфигурации — он корректирует направление и плотность потока масла, синхронизируя оба колеса. Когда скорости вращения турбинного и насосного колес выравниваются, реактор начинает вращаться вместе с ними. Этот момент называется точкой сцепления.

Как работает ГДТ

Дальше в работу включается ЭБУ, гидроблок и планетарный редуктор.

Водитель переводит рычаг селектора в определенное положение. Информацию считывает соответствующий датчик, передает в ЭБУ и она запускает программу, соответствующую выбранному режиму. В этот момент определенные элементы планетарного редуктора вращаются, а другие зафиксированы. За фиксацию элементов планетарного редуктора отвечает гидроблок: ATF под давлением подается по определенным каналам и прижимает поршни фрикционов.

Как работает поршень фрикционов

Как же АКПП переключает скорости?

Как мы уже писали выше, для включения/выключения муфт и тормозных лент в АКПП используется гидравлика.

Электронная система управления определяет момент переключения передач по скорости и нагрузке на двигатель.

Каждому диапазону скорости (уровню давления масла) в гидроблоке соответствует определенный канал.

Когда водитель давит на газ, датчики считывают скорость и нагрузку на двигатель и передают данные в ЭБУ. На основании полученных данных ЭБУ запускает программу, которая соответствует выбранному режиму: определяет положение шестерен и направление их вращения, рассчитывает давление жидкости, отдает сигнал на определенный соленоид (клапан) и в гидроблоке открывается канал, соответствующий скорости.

По каналу жидкость поступает к поршням муфт и тормозных лент, которые блокируют шестерни планетарного редуктора в нужной конфигурации. Так включается/выключается нужная передача.

Как работает АКПП

Переключение передач зависит и от характера набора скорости: при плавном ускорении передачи повышаются последовательно, при резком разгоне сначала включится пониженная передача. Это также связано с давлением: при плавном нажатии на педаль газа давление растет постепенно и клапан открывается постепенно. При резком же разгоне давление повышается резко, сильно давит на клапан и не дает ему открыться сразу.

Электроника существенно расширила возможности автоматических коробок. К классическим преимуществам гидромеханических АКПП добавились новые:  разнообразие режимов, способность самодиагностики, адаптивность под стиль вождения, возможность выбирать режим вручную, экономия топлива.

Диагностика и ремонт МКПП и АКПП

Записаться на СТО

Брандмауэры следующего поколения (NGFW) — Программное обеспечение Check Point

Шлюзы Check Point обеспечивают превосходную безопасность по сравнению с любым брандмауэром следующего поколения (NGFW). Лучше всего разработанные для защиты SandBlast Zero Day, эти шлюзы лучше всего предотвращают кибератаки пятого поколения благодаря более чем 60 инновационным службам безопасности. Основанная на архитектуре Infinity, новая линейка Quantum Security Gateway™, состоящая из 15 моделей, может обеспечить производительность предотвращения угроз до 1,5 Тбит/с и может масштабироваться по требованию.

Запросить демо-контакт продаж

Выпуск квантового титана R81.20
Watch Seplay

Бесспроизводительный

Security

Получает высочайшую угрозу. box

Безопасность на уровне

Гипермасштабирование

Эффективность предотвращения гипермасштабируемых угроз по запросу, обеспечивающая расширение корпоративного облачного уровня и отказоустойчивость в локальной среде

Unified

Security

Унифицированное управление безопасностью R81 в сетях, облаках и IoT повышает эффективность операций по обеспечению безопасности до 80 %

Check Point названа лидером Forrester Wave

Подробнее о брандмауэрах следующего поколения

Интегрируя самые передовые средства предотвращения угроз и консолидированное управление, наши шлюзы безопасности предназначены для предотвращения любых кибератак, снижения сложности и снижения ваших затрат.

Гипермасштабируемая сеть

Безопасность

Maestro Orchestrator для вашего центра обработки данных нового поколения. Масштабируемость еще никогда не была такой простой, масштабируйте существующие шлюзы безопасности Check Point по требованию.

Межсетевой экран Lightspeed

Межсетевые экраны Quantum Lightspeed задают новые стандарты безопасности центра обработки данных с пропускной способностью от 250 до 800 Гбит/с при сверхмалой задержке 3 мкс.

High End Enterprise

Серия 26000/28000

Шлюзы Quantum Security Gateway — это наиболее комплексная защита с аппаратным обеспечением уровня центра обработки данных, обеспечивающая максимальное время безотказной работы и производительность.

Крупное предприятие

Серия 7000/16000

Шлюзы безопасности Quantum обеспечивают всестороннюю защиту в масштабируемой, простой в управлении конфигурации, предпочтительной для крупных предприятий.

Предприятие среднего размера

Серия 6000

Шлюзы безопасности Quantum включают мощь поколения V в единый шлюз безопасности, разработанный для удовлетворения всех потребностей вашего бизнеса сегодня и в будущем.

Филиал

Серия 1500/1600/1800/3000

Шлюзы безопасности Quantum обеспечивают безопасность корпоративного уровня в небольшом форм-факторе и идеально подходят для филиалов и небольших офисов.

Малый бизнес

Серия 1500/1600/1800

Quantum Spark™ обеспечивает наиболее полную защиту корпоративного уровня для малого и среднего бизнеса с интуитивно понятным и простым управлением и созданием отчетов с помощью веб-интерфейса.

Industrial Appliances

1570R Проводные и беспроводные модели

Quantum Rugged обеспечивает первоклассную защиту от угроз, адаптированную для защиты промышленных систем управления для производства, энергетики, коммунальных услуг и транспорта.

Защитите свое предприятие с помощью Quantum™

• Сверхмасштабируемая защита от кибератак поколения V
• Защищает вашу сеть, центр обработки данных, конечные точки и IoT
• Лучшая защита с SandBlast Threat Prevention
• Maestro Hyper-scale Networking масштабируется до 1,5 Тбит/с
• Единая платформа управления
• VPN для удаленного доступа защитит ваших удаленных пользователей

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Maestro Orchestrator

Первое в отрасли решение для обеспечения безопасности гипермасштабируемых сетей

Возможность расширения от одного шлюза до конвергентной емкости до 52 шлюзов и достижения скорости предотвращения угроз до 1,5 Тбит/с. Новые высокопроизводительные модели имеют энергоэффективный форм-фактор 1U, специально разработанный для гипермасштабируемых сред.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Высочайший уровень безопасности с

Autonomous Threat Prevention

• Политика безопасности на основе ИИ, разработанная для предотвращения атак нулевого дня

• Внедрение лучших практик одним щелчком мыши

• Шлюзы безопасности настраиваются немедленно

• Политики постоянно и автоматически обновляются

ВИДЕО R81, ЧАСТЬ 1 ВИДЕО R81, ЧАСТЬ 12 УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Распаковка шлюзов безопасности Quantum

• Лучшая безопасность в сочетании с лучшим оборудованием
• SandBlast Zero Day Protection из коробки
• Модульное оборудование
• Высокопроизводительные процессоры
• Индивидуальная настройка слота расширения
• 100 % твердотельные накопители (SSD)
• и более…

БЛОГ ДЕМО ЭЛЕКТРОННАЯ КНИГА

Виртуальный филиал

Шлюз безопасности

Защитите облачное соединение SD-WAN филиала от кибератак. Для предприятий, которым требуется безопасность локального филиала для обеспечения конфиденциальности данных, соответствия требованиям или требованиям к местоположению, Quantum Edge может работать как виртуальная машина (ВМ) на устройствах SD-WAN или универсальном клиентском оборудовании (uCPE).

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Безопасный удаленный доступ

Предоставьте пользователям безопасный и удобный удаленный доступ к корпоративным сетям и ресурсам во время путешествий или удаленной работы. Конфиденциальность и целостность конфиденциальной информации обеспечивается за счет многофакторной аутентификации, проверки соответствия конечной точки системы и шифрования всех передаваемых данных.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Рекомендуемые ресурсы

Наши клиенты любят нас

Универсальная защита безопасности – как швейцарский армейский нож для безопасности
Брандмауэр следующего поколения Checkpoint оказался отличным решением для инфраструктуры нашего малого бизнеса. R80 Security Management позволил нашей компании легко (и значительно) улучшить нашу защиту с течением времени. подробнее >

CheckPoint Next Gen FW — лучший способ защитить корпорацию от новейших угроз
Наш опыт работы с CheckPoint был очень удовлетворительным в отношении расширенного подхода к обеспечению безопасности, который позволил предоставить нашей корпорации механизмы безопасности последнего поколения и обеспечить максимальный контроль и видимость нашей защиты периметра. читать дальше >

Apple в мире брандмауэров
Брандмауэр нового поколения Check Point похож на Apple в мире брандмауэров и безопасности. Это старое, но все еще современное и конкурентоспособное решение, а Check Point всегда находится на острие технологий безопасности. подробнее >

ПРОЧИТАЙТЕ НАШИ ОБЗОРЫ

Отчет о кибербезопасности за 2022 год

Раскрыты масштабы глобальной киберпандемии

ЗАГРУЗИТЬ ПОЛНЫЙ ОТЧЕТ

Quantum работает на базе ThreatCloud для предотвращения самых сложных атак, уменьшая при этом количество ложных срабатываний.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Шлюзы безопасности крупных предприятий — программное обеспечение Check Point

Для защиты крупных предприятий от кибератак поколения V требуется масштабируемая и унифицированная архитектура безопасности. Шлюзы Check Point 6900, 7000 и 16000 Quantum Security Gateways™ с SandBlast Network выходят за рамки брандмауэра нового поколения с 60 службами безопасности, обеспечивающими наилучшую защиту от атак GenV. Основанные на Infinity, они включают в себя новейшее оборудование, обеспечивающее производительность предотвращения угроз на уровне 15 Гбит/с, гипермасштабирование до 750 Гбит/с, ускоренную проверку SSL и расширение на уровне облака.

ЗАПРОСИТЬ ДЕМО КОНТАКТЫ В ПРОДАЖЕ

Quantum Lightspeed: самый быстрый в мире брандмауэр для центров обработки данных Получить электронную книгу

Шлюзы безопасности Quantum 6900, 7000 и 16000:

Лучшая защита, мощное оборудование для предотвращения выхода из строя

Входящие в комплект поставки модели 7000 и 16000 обеспечивают скорость предотвращения угроз до 15 Гбит/с, масштабирование до 750 Гбит/с и новейшие процессоры для ускоренной проверки SSL. Отказоустойчивость и расширение на уровне облака обеспечиваются 100% твердотельными накопителями, 2 источниками питания для резервирования и возможностью подключения до 8 x 100 GbE.

Всегда защищен

против атак GENV

Профилактика высочайшего уровня
с унифицированной безопасностью

Безопасность

Hyperscale

Эффективное расширение
9009. до 80%

Check Point названа лидером Forrester Wave

^™ корпоративных межсетевых экранов, четвертый квартал 2022 г.

Спецификации продукта

ПРОСМОТРЕТЬ МОДЕЛИ: 6900-7000, 16200

Quantum Security Gateways™

Лучшая защита для предприятий любого размера

Quantum 16600 Hyperscale

The industry’s most power efficient
high performance 1U Gateway

Zero Touch Access to Threat Prevention

for Installing a New Gateway

Our Customers Love Us

Универсальная защита безопасности – как швейцарский армейский нож для безопасности
Брандмауэр нового поколения Checkpoint оказался отличным решением для инфраструктуры нашего малого бизнеса.