Управління коробками передач здійснюється системами управління зчепленням, перемиканням передач, поворотом машини та гірським гальмом. Виконавчим механізмом управління є механізм розподілу.

Система управління зчепленням призначена для відключення КП від двигуна при його пуску та перемиканні передач, а також для плавного торкання машини з місця та складається з педалі 71 (рис. 10) та приводних пристроїв, що з'єднують її з MP.

Відключення КП здійснюється вичавлення педалі 71 до упору в регулювальний болт 60. При цьому зусилля від педалі передається через важіль 72, приводні пристрої системи, важіль 43 і вали 25 і 42 до важелів 5 я 79 вимкнення MP. У механізмах розподілу обох КП канали бустерів з'єднуються зі зливом, тому всі включені раніше фрикціони вимикаються. При подальшому русі педалі важелі 23 і 37, приварені до валів 25 і 42, вибирають зазор К (див. види А і Б), повертають важелі 6 і 82 і полегшують включення першої передачі та передачі ЗХ. Включення КП здійснюється відпусканням педалі. При цьому педаль і приводні пристрої системи під дією пружини 58 повернуться у вихідне положення і масло MP надійде в бустер включеного фрикціону. Вал 25 з'єднаний приводом з механізмом блокування перемикання реверсу в положеннях Ф і Т. Педаль зчеплення розміщується у відділенні управління, а приводні пристрої - носової частини корпусу.

Монтажне регулювання системи має забезпечити:

швидке падіння тиску олії в бустерах фрикціонів обох КП до 0 при вичавленні педалі до упору;

рівномірне та синхронне зростання тиску в бустерах фрикціонів обох КП при плавному відпусканні педалі;

чітке повернення системи у вихідне положення при відпусканні педалі.

Регулювання системи здійснюється в такий спосіб.

У вихідному положенні системи важіль 43 гвинтом 41 упирається в кронштейн 40. Зазор між важелем 37 і пальцем важеля 82 і між важелем 23 і пальцем 7 повинен бути в межах 1 ... 4 мм. Регулюється зазор гвинтом 41.

Довжина тяги 30 регулюється так, щоб стрілка 78 при упорі гвинта 41 кронштейн 40 збігалася з ризиком, позначеною цифрою 0 на кришці лівого MP.

Хід педалі 71 повинен бути відрегульований так, щоб при упорі педалі в болт 60 стрілка 78 співпадала з ризиком, позначеним цифрою 1 на кришці лівого MP. Регулюється перебіг педалі болтом 60.

Повернення системи у вихідне положення забезпечується регулюванням натягу пружини 58 за допомогою гвинта 55.

Система управління перемиканням передач здійснює зміну положення пробок MP, забезпечуючи цим включення фрикціонів КП, відповідних передачі, що включається.

Система складається з виборця 76 та приводних пристроїв.

Виборець складається з корпусу 1 (рис. 11), важеля 2 блокувального пристрою. До корпусу 1 (рис. 11) виборця кріпиться гребінка 7. Гребінка має дев'ять пазів для фіксації важеля 2. У кожного паза передбачено цифрове позначення передач (1...7), а також набиті літери Н – нейтраль та ЗХ-задній хід. Для чіткої фіксації передач у корпусі під гребінцем встановлені штифти 6.

Важіль перемикання передач встановлений на вал 18. На важелі закріплений механічний блокувальний пристрій.

Важіль 2 знаходиться в постійному зачепленні з вилкою важеля 11 під дією зворотної пружини 20. Для передачі команд блоку 14 перемикачів важеля 11 кріпиться копір 10.

Блокувальний пристрій складається з електричного та механічних пристроїв.

Електричний блокувальний пристрій призначений для запобігання прямому переходу важеля перемикання передач з сьомої передачі на четверту при швидкості руху машини, більшої, ніж швидкість, що дозволяє перемикання передач в КП.

Під час руху машини зі швидкістю, що відповідає включеній передачі, від датчика 13 блоку 14 перемикачів та тахогенератора, встановленого в правому напрямному колесі в блок автоматики БА20-1С, надходять однакові електричні сигнали, при цьому ланцюг електромагніту 8 залишається замкненим і шток його тисне на собачку 15, яка входить у зачеплення з клямкою 16 і перешкоджає перемиканню важеля 2 з вищої передачі на нижчу. Одночасно з цим на щиті електроприладів спалахує жовта сигнальна лампа КУЛІСА. Для перемикання передачі необхідно зменшити швидкість руху машини до погашення сигнальної лампи. При цьому блок автоматики надходять два різних електричних сигналу від датчика і тахогенератора, ланцюг електромагніту розмикається і гасне сигнальна лампа КУЛІСА, пружина 9 виводить собачку 15 з зачеплення з зубами засувки 16 і повертає собачку і шток електромагніту у вихідне положення. Це дозволяє включити передачу на один щабель нижче. Після включення передачі на один щабель нижче копір 10 через блок 14 перемикачів включає датчик 13 і блок автоматики знову надходять два однакових сигналу (від датчика і від тахогенератора). Ланцюг електромагніта замкнеться, і він штоком введе собачку 15 в зачеплення з клямкою 16, а на щиті загориться сигнальна лампа. Цей процес повторюється при перемиканні передач із сьомою до четвертої. Блокувальний пристрій не обмежує послідовність вибору передач при перемиканні з четвертої на нижчу, а також нижчу на вищу передачу.

Електричний блокуючий пристрій в аварійних випадках (при відмові гальма), коли виникає необхідність швидкого зниження швидкості руху шляхом переходу на нижчу передачу (наприклад, на слизькій ділянці шляху запобігання наїзду), може бути вимкнено за допомогою вимикача. При цьому встановлена ​​на вимикачі пломба зривається.

Механічний блокувальний пристрій призначений для запобігання прямому переходу важеля 2 перемикання передач з сьомою на четверту і з першої передачі на передачу ЗХ без введення його в проміжні пази передач і нейтралі.

Перемикання передач здійснюється переміщенням важеля виборця у потрібний паз гребінки. Важіль через тягу 75 (рис. 10), важіль 73, вал 77 і тягу 1 повертає важелем 13 пробки MP, з'єднані між собою валом 27

Система управління поворотом машини складається з важелів 68 та 69 повороту та приводних пристроїв.

Правий важіль 69 повороту приварений до валу 53. На шліці вала 53 встановлюється і кріпиться болтом важіль 67. Вал спирається на підшипники, встановлені у втулці 48 і в корпусі 52.

Лівий важіль повороту 68 встановлений на вал 53. Важіль за допомогою пальця 65 з'єднується з важелем, привареним до втулки 48. На шліцеву частину втулки встановлюється важіль 66.

Система управління в процесі роботи має три положення: вихідне, перше та друге. З них фіксується лише вихідне положення.

Зусилля при переміщенні правого важеля повороту 69 передається через приводні пристрої системи до важеля 18, тязі 17 і далі на важіль 4, який в свою чергу впливає на золотник повороту. При досягненні важелем повороту першого положення тиск олії в бустерах КП знизиться до нуля. При подальшому переміщенні важеля повороту тиск масла в бустерах фрикціонів, що включаються, правою КП зростає до нормального і в другому положенні важеля повороту включиться передача на один ступінь нижче. Щоб не було пробуксовування дисків фрикціонів в лівій КП з боку гусениці, що забігає, в бустери цих фрикціонів подається масло з підвищеним тиском, створюваним лівим MP. Це досягається одночасним переміщенням важелів 18, 20, 34 і тяги 36. Тяга, переміщаючись, вибирає вільний хід і впливає на палець важеля 82 лівого MP. Останній впливає на золотник регулятора тиску MP. Аналогічно відбувається поворот при переведенні лівого важеля повороту. Якщо одночасно перемістити обидва важелі повороту в друге (крайнє заднє) положення, швидкість руху машини знизиться на одну передачу, а під час руху на першій передачі або передачі ЗХ машина зупиниться.

Якщо відпустити важелі повороту, то під дією пружин 59 та 83 усі деталі системи повернуться у вихідне положення.

Важелі повороту розміщені у відділенні управління, а приводні пристрої системи – у носовій частині корпусу.

Механізм розподілу

Механізм розподілу призначений для зміни тиску масла та напряму його потоків до відповідних бустерів фрикціонів КП залежно від заданих положень систем управління зчепленням, перемиканням передачі та поворотом машини.

На машині встановлено два механізми 12 (рис. 10) та 44 розподіли - правий та лівий. Механізм розподілу складається з пробки 25 (рис. 12), втулки 36 механізму 30 регулювання тиску.

Коробка передач, або по-іншому трансмісія, передає силу обертання – так званий обертальний момент – від двигуна автомобіля на колеса. При цьому в залежності від умов руху автомобіля вона може передавати момент обертання повністю або частково.

Машина, що йде в гору, повинна користуватися нижчою передачею в порівнянні з машиною, що мчить рівним швидкісним шосе. При нижчій передачі на колеса передається більший момент, що крутить. А це потрібно тоді, коли машина рухається повільно, бо їй тяжко. Вищі передачі підходять для швидкого руху автомобіля.

Бувають коробки з ручним управлінням, але бувають і автоматичні. Щоб змінити передачу в ручній трансмісії, водій спочатку натискає на педаль зчеплення (малюнок зліва). При цьому двигун від'єднується від коробки. Потім водій переводить важіль управління іншу передачу і відпускає педаль зчеплення. Двигун знову з'єднується з коробкою і може знову передавати свою енергію колесам. В автоматичній коробці передач положення педалі газу (акселератора) співвідноситься зі швидкістю руху автомобіля, і автоматично змінюється передача, якщо це необхідно.

Ручне керування передачею

Наведені поруч діаграми показують, як із допомогою важеля управління можна перейти з однієї передачі в іншу. Залежно від встановленої передачі різні частки моменту, що крутить, проходячи через коробку передач (червоні лінії зі стрілками), потрапляють на колеса.Нейтральна передача. Енергія двигуна не передається колесам.

нейтральна передача.Енергія двигуна не передається колесам.

Перша передача.Найбільша шестірня провідного валу з'єднується зі своєю парою на веденому валу. Машина рухається повільно, але може долати тяжкі ділянки колії.

Друга передача.Друга пара шестерень працює разом із механізмом зчеплення. При цьому швидкість руху автомобіля зазвичай від 15 до 25 миль на годину.

Третя передачаПрацює третя пара шестерень разом із механізмом зчеплення. Швидкість автомобіля ще більша, а момент, що крутить, на колесах менше.

Четверта передачаВхідний і вихідний вали з'єднуються безпосередньо (пряма передача) - швидкість руху автомобіля максимальна, а момент, що крутить, найнижчий.

Реверс.(5-я передача на зображенні)При включенні передачі заднього ходу його провідна шестерня обертає вихідний (ведучий) вал у протилежний бік.

Робота акселератора

Число оборотів двигуна за хвилину залежить від того, скільки палива надходить з карбюратора в циліндри. Рух палива регулюється дросельною заслінкою карбюратора, а роботою заслінки керують за допомогою педалі акселератора, що знаходиться на підлозі перед водієм.

Коли водій натискає ногою на педаль акселератора, дросельна заслінка відкривається і двигун поступає більше палива. Якщо водій відпускає педаль акселератора, заслінка прикривається і кількість палива, що надходить, зменшується. При цьому зменшуються обороти двигуна і швидкість автомобіля.

Автоматична коробка передач

Коли застосовується автоматична трансмісія, водій не має під ногою педалі зчеплення. Замість неї перетворювач моменту, що крутить, у парі з планетарною передачею (малюнок праворуч і знизу) автоматично відключають двигун від провідного валу, коли за умовами руху слід перейти на іншу передачу.

А після того, як передача змінилася, знову підключають провідний вал. Варто водієві поставити важіль керування в робоче становище, і механізм автоматичної коробки сам вибере потрібну передачу відповідно до умов руху автомобіля в даний момент.

Більшість ДВС є один великий недолік. Це розбіжність швидкості обертання маховика зі швидкістю обертання коліс. Найчастіше більшість силових агрегатів обертається з оборотами до 6000, обертати колеса таких оборотах просто неприпустимо. Для тих, хто знає пристрій автомобіля, коробка передач – механізм знайомий. Для тих, хто не знає, ця стаття прояснить ситуацію.

Крім цього, максимум моменту, що крутить, в більшості агрегатів можливий лише в невеликому проміжку оборотів. Це десь посередині мінімальної кількості оборотів і максимальної. Найбільшу потужність можна розвинути лише з максимальних оборотах маховика.

Наприклад, двигун ВАЗ-2106 видає робочі показники в 800-5400 оборотів. Але максимальний рівень моменту, що крутить, з'являється на середніх оборотах. Для того, щоб двигун міг працювати в оптимальних режимах за різних умов, застосовують системи трансмісії. В автомобілях як система трансмісії застосовується МКПП. Давайте розглянемо призначення та пристрій коробки передач.

Як це працює?

Якщо коротко розповісти про принципи роботи, то тут кілька зубчастих шестерень у корпусі коробки можуть входити та виходити із зачеплення за волею водія. При цьому утворюються передачі з різними передатними відносинами.

Механічна коробка завжди використовується та працює разом із системою зчеплення. Це відключення ДВЗ та трансмісії. Вимикати двигун потрібно в момент перемикання передач. Пристрій механічної коробки передач не передбачає можливості, коли в момент зміни передачі через систему трансмісії проходить великий момент, що крутить.

Вали та зубчасті колеса

Традиційні механічні КПП - це певний набір валів, які змонтовані в корпусі або картері. Ці вали за допомогою підшипників обертаються навколо осей. Шестерні встановлені безпосередньо на валах. Пристрій коробки може бути різним, залежно від кількості валів. Так, розрізняють двовальну систему та тривальну.

Тривальні системи

Ці коробки перемикання передач використовуються у складі трансмісій авто, оснащених заднім приводом. Тут можна виділити наявність пристроїв для синхронізації, також спеціальні колеса, які жорстко на звичайних передачах. Ще тут є реверсивна шестерня для руху заднім ходом.

Пристрій коробки має на увазі наявність спеціальних валів. Це первинний, вторинний вали, і навіть спеціальний вал з-поміж них.

Отже, головний або первинний вал через систему зчеплення працює безпосередньо з мотором. Ведений вал працює у парі з карданом. А ось проміжний призначений для того, щоб передати енергію обертання з ведучого валу на ведений.

Особливості конструкції трансмісії

У більшості конструкцій коробок і первинний вал і вторинний змонтовані один за одним. При цьому ведений має опору на базі підшипника, який, у свою чергу, змонтований у хвостовій частині провідного валу. Пристрій механічної коробки передач не передбачає будь-якого жорсткого зв'язку між цими валами. Вони можуть вільно працювати незалежно один від одного.

Що стосується проміжного валу, то він розташовується у більшості конструкцій між ведучим та веденим. Усі ці вали оснащені блоком зубчастих коліс. Для того, щоб знизити шуми та вібрації при роботі цієї системи, зубці на колесах зроблені косими.

На провідному валу встановлено лише одне зубчасте колесо. Воно змонтоване жорстко. Воно відповідає за передачу моменту, що крутить, проміжному валу. Вторинний, або ведений, вал оснащений блоком шестерень, які можуть вільно обертатися, проте по поздовжній осі вони не можуть переміщатися. Щоб увімкнути передачу, вони за допомогою блокувального пристрою можуть блокуватися. У цьому стані вони матимуть змогу отримати енергію обертання від валу.

Проти кожного колеса первинного та вторинного валів розташовуються шестерні, які жорстко змонтовані на проміжному валу. Вони перебувають у зачепленні з іншими шестернями постійно. Провідний вал оснащений лише одним зубчастим колесом, момент із первинного валу на проміжний передається завжди. Включення тієї чи іншої передачі відбувається завдяки підключенню певної шестерні, встановленої на веденому валику.

Як перемикаються передачі?

Пристрій коробки - це не тільки набір валів і зубчастих коліс. Це ще й спеціальні муфти. Вони не схожі на зубчасті колеса та мають іншу конструкцію. Вони міцно кріпляться кожна до свого валу і перебувають у обертанні разом із ним. Вони можуть рухатися по подовжній осі.

З боку шестерень веденого валу, спрямованих до муфт, встановлені спеціальні вінці або вилки. Інші вінці розташовані безпосередньо на муфтах.

Коли водій рухає важіль і хоче вибрати іншу передачу, через спеціальний привід за допомогою повзунів спрацьовують вилки, які рухають муфти поздовжньо. Спеціальна замкова система не дозволяє увімкнути кілька передач відразу. Це цілком можливо, якби важіль включав два повзуни. Замковий механізм фіксує повзуни в нейтральній позиції, коли рухається третій повзун. Так виключається робота двох передач одночасно.

Потім муфта прямує до потрібної шестерні. Вінці їх трапляються. Муфта весь час обертається разом зі своїм валом. Вона з'єднується з шестернею, тим самим блокуючи її. Потім вони починають обертатися разом і КПП передає обертання на колісний привід.

Синхронізатори

Пристрій коробки включає також спеціальні пристрої. При тому принципі роботи, який описано вище, КПП працюватиме з шумами, вібраціями та ударами. Також водій повинен буде сам вгадувати, коли муфта та шестірня працюватимуть на одних і тих же обертах. А інакше потрібна передача просто не ввімкнеться.

Сучасні коробки не використовують звичайні та найпростіші муфти. У таких моделях застосовують звані синхронізатори. Вони покликані зрівняти швидкість обертання зубчастого колеса та муфти. Також вони не дозволяють муфті блокувати колесо.

Пристрій та принцип роботи коробки передач двовального типу

Тут є ті самі, вже знайомі, ведений і провідний вал, а ось проміжний відсутній. Ці коробки встановлюють на передньопривідні автомобілі. Вали обертаються в паралельних осях, а вони змонтовані один за одним. Момент обертання віддається з одного із зубчастих коліс на фіксовану на веденому валу за допомогою синхронізатора ведену шестерню. Тут відсутня можливість прямої передачі, а принцип роботи такий самий, як і в тривальній системі.

Переваги

Серед переваг можна виділити компактні розміри та високий коефіцієнт корисної дії. Це виходить завдяки меншій кількості зубчастих коліс. Як недолік можна виділити неможливість використання прямої передачі. І ще така коробка може застосовуватися лише з легковими авто з труднощів з великими передавальними числами.

Влаштування коробки передач ВАЗ

В автомобілях ВАЗ використовуються п'ятиступінчасті механічні КПП. Найчастіше конструкція є двовальною системою. Ця система також має диференціал. На первинному валу встановлені провідні зубчасті колеса з 1 по 4 передачі, а 5 шестерня - знімна. Вони з'єднуються з веденими шестірнями.

Конструкція системи перемикання складається з важеля, шарової опори, системи тяг, механізму для підбору необхідної передачі.

Загалом більшість моделей оснащуються саме такою коробкою. Вона є модернізованою версією 4-ступінчастої моделі, а деталі звідти максимально уніфіковані.

Від механіки до автомата

Коли пристрій і робота коробки більш-менш зрозумілі, можна розглянути роботу автоматичної коробки. Це набагато цікавіше. Багато новачків впевнені, що автомат - це безпосередньо коробка та гідротрансформатор.

Гідротрансформатор - це окрема система. Складається він із двох машин із лопатями. Це відцентровий насос, а також турбіни. Між цими двома машинами розташований реактор. Це спеціальний напрямний пристрій. Колесо насоса жорстко скріплене з коленвалом ДВЗ. Турбінне колесо знаходиться у жорсткому з'єднанні з валом КПП. Залежно від того, в якому режимі працює двигун, реактор може обертатися, так і бути блокованим обгінною муфтою.

Пристрій автоматичної коробки трохи складніший. Енергія витрачається на перекачування олії. Тут з'їдається пристойна її кількість. Крім того, багато корисної енергії з'їдається і роботою насоса, що створює тиск у масло-каналах. У цих коробках ККД нижче, ніж у механіці.

Енергія обертання передається за допомогою олійних потоків. Вони відкидаються на турбіну насосом. Між насосом та турбіною є зазори, а лопаті мають спеціальну геометрію, яка покращує циркуляцію рідини. Так як тут немає жорсткого зв'язку з мотором і КПП, можна зупиняти мотор навіть з включеною передачею.

Планетарні передачі

Якщо обертати одні елементи, але фіксувати інші, тоді можна змінювати передавальні числа. Планетарні системи одержують обертання від валу гідротрансформатора.

Пристрій автоматичної коробки відрізняється від стандартної "механіки" тим, що будь-яку передачу можна включити, і при цьому не буде розриву потоків потужності. Якщо одна передача вимикається, інша відразу вмикається. Водночас водій не відчуває ривків. Але це не про спортивні коробки.

) є одним з найпоширеніших пристроїв, здатне змінювати крутні моменти двигуна. Ця коробка передач отримала свою назву у зв'язку з механічним (ручним) способом перемикання передач.

Механічну коробку передач відносять до ступінчастих коробок, так як моменти, що крутять, в ній змінюються за допомогою щаблів. Щаблем називають пару взаємодіючих шестерень. Кожна з цих ступенів забезпечує функцію обертання, що має певну кутову швидкість, або іншими словами певне передавальне число.

Передатне число – це відношення числа зубів головної шестірні, до певного числа зубів провідної шестірні. Таким чином, різні щаблі механічної коробки можуть мати різні передавальні числа. Низька передавальна сходинка має велике передавальне число, а найвища – найменше число.

Конструкції коробки розрізняють залежно від кількості щаблів. Конструкція коробки може бути чотирьох, п'яти, шести ступінчастою. Майже всі сучасні автомобілі оснащені п'ятиступінчастою коробкою передач.

Також з великої різноманітності механічних коробок передач виділяють два основні види коробок передач:

• тривальну коробку передач (виробники встановлюють на задньопривідний автомобіль),
• та двовальну коробку передач (використовується на легкових автомобілях з переднім приводом). Принцип роботи та конструкція даних коробок також мають великі відмінності, тому вони будуть розглянуті окремо.

Тривальна коробка складається з наступних деталей:

• первинного (провідного) валу;
• шестірні провідного валу;
• проміжного валу;
• вторинного (відомого валу);
• муфти синхронізаторів;
• картера (корпуси коробки).

Функції основних складових деталей механічної коробки.

Ведучий валвиконує з'єднання зі зчепленням. На провідному валу розташовані шліци, необхідні для веденого диска зчеплення. Від ведучого валу через шестерню передається момент, що крутить.

Проміжний валзнаходиться паралельно до первинного валу. На проміжному валу розташований блок шестерень, розташований з ним у зачепленні.

Ведений валзнаходиться поряд із провідним валом на одній осі. Технічний процес проводиться за допомогою торцевого підшипника, розташованого на провідному валу. При цьому блок шестерень розташований на веденому валу, як правило, не закріплюється з валом, таким чином здійснює вільне обертання на ньому. Блок шестерень веденого та проміжного валу та шестерня проміжного валу працюють у постійному зачепленні.

Муфти синхронізаторіврозташовані між певними шестернями веденого валу. Дії синхронізаторів засновані на сумісності кутових швидкостей веденого валу з кутовими швидкостями самого валу за допомогою сили тертя. Дані муфти можуть мати міцне зачеплення з веденим валом і рухаються по веденому валу в поздовжньому напрямку за допомогою шліцевого з'єднання. Далі, на торцях муфти розташовані зубчасті вінці, що входять у з'єднання із зубчастими вінцями блоку певних шестерень веденого валу. Практично всі сучасні коробки оснащені синхронізаторами, що встановлюються на всіх передачах.

Механізм (пристрій) перемиканнятривальної коробки знаходиться на корпусі коробки. Цей механізм складається з важеля управління, а також повзуни з вилками. Механізм перемикання має блокуючий пристрій, який запобігає одночасному включенню двох або трьох передач. Також цей механізм може оснащуватися дистанційним керуванням.

Картер коробки передачмістить конструктивні частини та механізми, а також призначається для зберігання олії. Картер може бути виготовлений з магнієвого або алюмінієвого сплаву.

Схема роботи тривальної коробки передач

У момент знаходження важеля в нейтральному положенні на провідні колеса не передається момент, що крутить. Під час переміщення важеля управління необхідна вилка переміщує муфти синхронізатора. Дана муфта синхронізує кутові швидкості ведучого валу та необхідної шестерні. Після синхронізації зубчасті вінці муфти заходять у зачеплення із зубчастими вінцями шестірні, таким чином, забезпечуючи блокування шестірні на веденому валу. Функцією коробки є передача крутного моменту з певним передавальним числом на провідні колеса від двигуна.

Також коробка передач забезпечує виконання руху автомобіля заднім ходом. Зміна напряму обертання проводитися за допомогою шестірні заднього ходу, яка встановлюється на окремій осі.

Склад двовальної коробки передач.

Двохвальна коробка складається з наступних деталей:

• провідного валу;
• блоку шестерень провідного валу;
• вторинного валу;
• блоку шестерень вторинного валу;
• муфти синхронізаторів;
• головної передачі;
• диференціала;
• механізму перемикання передач;
• картри коробки передач.

Влаштування двовальної коробки передач

Основні функції у двовальній коробці передач виконує провідний вал, на якому міцно зафіксований блок шестерень. Саме провідний вал виробляє з'єднання зі зчепленням.

На одній осі з провідним валом розташовується ведений вал із певним блоком шестерень. Дані шестерні забезпечують постійне зачеплення з шестернями провідного валу, і можуть обертатися на вал без будь-яких перешкод. Також на веденому валу міцно зафіксовано провідну шестерню. Між цими шестернями є муфти синхронізаторів.

Для того щоб зменшити лінійні розміри і збільшити число щаблів у коробці, замість одного валу інколи встановлюють два або три ведені вали. Кожен вал має міцно зафіксовану шестірню головної передачі. Дана шестерня забезпечує зачеплення з веденою шестернею, і здійснює роботу трьох основних передачі.

Головна передача разом з диференціалом можуть передавати момент, що крутить, до передніх колес автомобіля від вторинного валу. Функцією диференціала є забезпечення обертання коліс, що мають різні кутові швидкості.

Механізми перемикання двовальної коробки мають дистанційні дії, і, як правило, і розташовуються окремо від самого корпусу коробки передач. Зв'язок між механізмом та коробкою здійснюється за допомогою тяг та тросів. Тросове з'єднання є найпростішим, тому воно найчастіше застосовується в механізмах перемикання.

Цей механізм складається з наступних деталей:

• важеля керування;
• троса вибору передач;
• важеля вибору передач;
• троса увімкнення передач;
• центрального штока перемикання із необхідними вилками;
• блокуючого пристрою.

Слід зазначити, що поняття "вибір передачі" означає поперечний хід важеля управління паралельно осі автомобіля. Термін "включення передачі" означає поздовжній хід важеля (рух або хід конкретної передачі).

Як працює двовальна механічна коробка.

Схема роботи двовальної коробки передач аналогічна тривальної коробки. Основний акцент приділяється механізм перемикання передач.

При включенні необхідної передачі рух важеля поділяється на поздовжнє та поперечне. При включенні поперечного руху важеля основне зусилля передаватиметься на трос вибору необхідної передачі. Трос впливатиме на важіль управління вибору передач. Цей важіль здійснюватиме повороти центральних штоків навколо його осі, таким чином, забезпечуючи вибір передачі.

При поздовжньому ході важеля зусилля буде передаватися на трос перемикання передачі, і далі на сам важіль перемикання необхідної передачі. Далі важіль вироблятиме горизонтальне пересування штока з вилками. Певна вилка на штоку переміщатиме муфту синхронізатора, та здійснюватиме блокування зубчастого колеса веденого валу. Таким чином, моменти, що крутять, від двигуна будуть передаватися на провідні колеса.

Автоматична коробка передач

Автоматична коробка передач, яка має скорочену назву АКПП, або часто в побуті її ще називають коробка автомат, є пристроєм, що служить для зміни моменту, що крутиться. АКПП застосовується у автоматичній трансмісії автомобілів. Гідромеханічна коробка також часто називається автоматичною.
Коробка автомат складається з таких пристроїв:

• механічна коробка передач;
• гідротрансформатор;
• система управління.
• насос робочої рідини;
• система охолодження робочої рідини

В автоматичних коробках передач, які встановлюються на легкові автомобілі з переднім приводом, додатково в конструкцію включені диференціал і головна передача.
Гідротрансформатор - це пристрій, що виконує функцію передачі і зміни моменту двигуна, що крутиться, до коробки передач.

Конструкція гідротрансформатора складається з таких основних деталей:

• реакторне колесо;
• турбінне колесо;
• насосне колесо;
• муфта вільного ходу;
• блокувальна муфта;
• корпус гідротрансформатора.

З колінчастим валом двигуна з'єднане насосне колесо тоді, коли турбінне колесо пов'язане безпосередньо з механічною коробкою передач. У просторі між турбінним та насосним колесом знаходиться реакторне колесо, яке є повністю нерухомою деталлю. Колеса гідротрансформатора мають лопаті специфічної форми, що дозволяє вільно проходити робочу рідину. Варто зазначити, що для цієї мети на лопатях передбачено канали.

Блокувальна муфта виконує функцію блокування трансформатора, яка потрібна в деяких режимах роботи автомобіля. Як правило, робочою рідиною заповнені всі елементи, що розташовані в корпусі гідротрансформатора. Гідротрансформатор працює за замкненим циклом. Потік рідини передається від насосного колеса на турбінне колесо вже після – на реакторне колесо. Потік швидкості посилюється за рахунок конструкції лопатей. Момент, що крутиться, збільшується за рахунок потоку робочої рідини, який прямує на насосне колесо. Крутний момент гідротрансформатора може розвивати максимальну величину при мінімальній швидкості. Колінчастий вал двигуна збільшує частоту обертання зі збільшенням кутової швидкості турбінного та насосного коліс, при цьому потік рідини змінює свій напрямок. Реакторне колесо починає обертатися лише тоді, коли спрацьовує муфта вільного ходу. У режимі гідромуфти може працювати гідротрансформатор, при цьому тільки передаючи момент, що крутиться.
Гідротрансформатор блокується при замиканні муфти, що блокується, з подальшим зростанням швидкості. Безпосередньо відбувається передача моменту, що крутиться, від двигуна до коробки передач.

У складі автоматичної коробки передач механічна служить для зміни моменту, що крутиться, і вона також може забезпечити рух автомобіля заднім ходом. Коробки автомати мають у своїй конструкції планетарні редуктори, які характеризуються своєю компактністю та можливістю автономної роботи. З кількох планетарних редукторів складається механічна коробка, які послідовно з'єднані для спільної роботи. Забезпечити необхідну кількість ступенів роботи може певне поєднання планетарних редукторів. Сучасні оснащуються шестиступінчастими, семиступінчастими та восьмиступінчастими коробками передач.
Редуктор планетарний, як правило, має планетарний ряд, який складається з таких деталей:

• коронна шестерня
• сонячна шестерня;
• сателіти;
• водило.

У разі блокування кількох елементів планетарного ряду, як-от коронна шестерня, сонячна шестерня, водило, проводиться передача обертання. Фрикційні гальма та муфта здійснює необхідне блокування. Всі елементи планетарного ряду блокує муфта, при цьому забезпечуючи моментом, що крутиться, передачу. Конкретні елементи утримують гальмо за рахунок з'єднання з корпусом коробки. Гальмо і муфта працюють за допомогою гідроциліндрів, що керуються з розподільчого модуля. Обгінна муфта, яка знаходиться в конструкції коробки передач, виконує функцію утримування води від обертання в протилежний бік. Фрикційне гальмо та муфта є механізмами, за допомогою яких здійснюється перемикання передач в АКПП.

Робота автоматичної коробки полягає у виконанні деякого алгоритму вимкнення та включення гальм та муфти. Шестеренний насос виконує функцію передачі робочої рідини в коробці автомат. Ступиця гідротрансформатора приводить у дію насос. В автоматичній коробці є відповідна система, яка здійснює охолодження робочої рідини. У системі охолодження двигуна знаходиться теплообмінник, що сприяє охолодженню робочої рідини. Деякі конструкції автоматичних коробок мають у своїй конструкції окремий радіатор.
Сучасні автоматичні коробки передач управляються за допомогою електронної системи, що складається з таких елементів:

• електронний блок керування коробкою передач;
• розподільний модуль;
• вхідні датчики;
• важіль селектора.

Система у своїй роботі використовує такі датчики:

• температури робочої рідини;
• положення важеля селектора;
• положення педалі газу
• частоти обертання на вході коробки.

Електронний блок управління, що знаходиться в автоматичній коробці передач, здійснює обробку сигналів датчика і керує сигналами, що йдуть на розподільний вал. Ця система в процесі своєї роботи використовує програму, яка передбачає гнучкий алгоритм переходу на нижчу та вищу передачу. Блок управління двигуном взаємодіє із блоком управління коробкою передач.

У системі АКПП є розподільний модуль, що складається з електромагнітних клапанів, що виконують функцію управління робочою рідиною та перемикання передач. Електронний блок керує роботою електромагнітних клапанів.
Важелем селектора здійснюється безпосереднє керування автоматичною коробкою передач.

Необхідний режим роботи АКПП проводиться переміщенням важеля у відповідне положення:

• N – нейтральний режим;
• D – рух уперед у режимі автоматичного перемикання передач;
• Р – режим паркування;
• R – режим заднього ходу;
• S – спортивний режим.

Деякі коробки передач дозволяють швидко прискорити авто за допомогою режиму «Кік-Даун» шляхом швидкого перемикання передач.

Варіатор

Варіатор – це особливий вид механічної безступінчастої трансмісії, яка здатна плавно змінювати співвідношення швидкості обертання та крутного моменту у всьому інтервалі тягових зусиль та швидкостей. Головним плюсом варіатора або безступінчастої коробки є оптимальне використання двигуна за рахунок координації навантаження на автомобіль з роботою колінчастого валу, що дає в результаті високу економію палива.

У варіатора є універсальна назва - Continuously Variable Transmission (трансмісія з передатним числом, що плавно змінюється) і абревіатура - CVT. З огляду на граничну потужність варіаторів їх зазвичай використовують на легкових автомобілях, однак, з урахуванням нових розробок в автомобілебудуванні, сфера їх застосування постійно розширюється.

У спрощеному вигляді структура варіаторної коробки передач має такий вигляд:

• пристрій, що відповідає за роз'єднання трансмісії та двигуна (тобто нейтральне положення);
• безпосередньо варіатор;
• механізм, який забезпечує задній хід;
• керування коробкою передач.

Для забезпечення нейтрального положення коробки призначені такі пристрої:

• автоматичне відцентрове зчеплення. Цей тип зчеплення реалізований у системі Transmatic;
• оснащене електронним керуванням електромагнітне зчеплення. Прикладом може бути коробка передач Hyper CVT на автомобілях марки ;
• так зване «мокре» багатодискове зчеплення з електронним управлінням. Реалізовано в системі на автомобілях марки та ;
• конвертер моменту, що крутиться, або гідротрансформатор. Є в коробці передач Lineartronic на автомобілях, Ecotronic на автомобілях та Extroid на автомобілях марки.

На практиці в автомобілебудуванні використовуються два типи варіатора - клинопасовий і тороїдний.

Опис пристрою клинопасового варіатора.

Зазвичай клинопасова трансмісія має у своєму пристрої одну або дві ремінні передачі, які включають два шківи, ​​скріплені клиноподібним ременем. Шків - це з'єднання двох конічних дисків, які розсуваються або зсуваються, тим самим варіюючи його діаметр. Сам ремінь складається із конічних металевих пластин. Таким чином, за рахунок тертя, що відбувається між шківом та боковиною клиноподібного ременя, здійснюється передача обертання. У пристрої варіаторів Lineartronic і використовується ланцюг із металу, тому вони називаються клиноцепними.

Особливості роботи клинопасового варіатора

Через специфіку пристрою варіаторна трансмісія не має можливості зворотного ходу. Для забезпечення заднього ходу в подібних коробках застосовуються спеціальні конструкції. Зазвичай у таких конструкціях використовується один із класів механічних редукторів – диференціальний (або планетарний) редуктор.

Часто виробники оснащують варіаторну трансмісію електронними системами управління, які здійснюють синхронізацію діаметра шківів з режимом оборотів двигуна, а також керують зчепленням і роботою планетарного редуктора.

Для управління варіатором є важіль перемикача. Ці режими відповідають режимам автоматичної коробки передач. Іноді у варіаторі може бути можливість вибору передавальних взаємин у одному конкретному режимі. Ця функція покликана усунути суб'єктивний фактор негативного сприйняття водієм сталості обертів двигуна при наборі швидкості.

Роздавальна коробка

Трансмісія автомобіля складається з безлічі конструктивних елементів, проте найважливішим із них, безумовно, є коробка передач. Цей модуль виконує відразу кілька функцій:

• змінює крутний момент двигуна;
• змінює швидкість та напрямок руху автомобіля;
• служить для тривалого роз'єднання двигуна та трансмісії.

Існує кілька типів коробок передач, які відрізняються один від одного принципом дії та багато в чому формують тип трансмісії автомобіля:

• ступінчасті коробки;
• безступінчасті коробки;
• коробки комбінованого типу.

У ступінчастих коробках момент силового агрегату, що крутить, змінюється ступінчасто, тобто кожен ступінь забезпечує обертання з жорстко встановленою кутовою швидкістю або, якщо говорити іншими словами, має конкретне передавальне число. Під цим терміном мається на увазі співвідношення між кількістю зубів у веденої та ведучої шестернями. Таким чином, всі щаблі в такій коробці мають різні передавальні числа, причому нижчі щаблі мають великі передавальні числа, а вищі - відповідно менші.

У свою чергу ступінчасті коробки передач поділяються на два типи:

• механічні коробки;
• роботизовані.

Механічна коробка передач (в побуті її часто називають просто «механікою», а скорочено – МКПП) є нічим іншим, як багатоступінчастим циліндричним редуктором, перемикання передач у якому відбувається в ручному режимі. Такий редуктор може мати різну кількість ступенів і, відповідно, механічна коробка передач може бути чотири-, п'яти-, шести-, семиступінчастою, а в окремих випадках мати і більше ступенів.

Порівняно з іншими коробками, «механіка» має кілька плюсів. Насамперед, це простота конструкції, з якої випливає така перевага – надійність. Ще однією важливою особливістю є можливість ручного керування за будь-яких режимів руху автомобіля. Подібні якості зробили механічну коробку передач найпоширенішою серед усіх типів коробок. Втім, останнім часом спостерігається зростання популярності автоматичних коробок, про які йдеться трохи нижче.

Роботизована коробка передач (іноді її ще називають автоматизованою коробкою, а в побуті просто «роботом») є варіацією механічної коробки, де функції перемикання передач та включення/вимкнення зчеплення автоматизовані. Сучасні «роботи» комплектуються подвійним зчепленням, завдяки якому передача моменту, що крутить, відбувається без розриву потоку потужності. До того ж, роботизовані коробки передач на основі подвійного зчеплення помітно знижують витрати пального та забезпечують більш високу динаміку розгону порівняно з іншими видами КПП. Подібні якості принесли «роботам» високу популярність, яка щороку тільки збільшується. По суті, "робот" поєднує в собі зручність коробки-автомата з надійністю та економічністю механічної коробки передач. Сьогодні преселективні КПП можна побачити як на бюджетних автомобілях від таких виробників як , та ін, так і на автомобілях класу преміум ( , ). Найбільш відомими є роботизовані коробки передач Direct Shift Gearbox (), Sequential M Gearbox (SMG) та Ізітронік.

Що стосується безступінчастих КПП, то до них, перш за все, відноситься варіаторна коробка передач, яку зазвичай називають просто «варіатором». Головною відмінністю такої коробки від своїх ступінчастих побратимів є те, що в ній передавальні числа плавно змінюються. Такий ефект досягається завдяки механічному або гідравлічному перетворення крутного моменту.

Завдяки такій конструкції, автомобілі, оснащені варіаторами, мають оптимальні динамічні характеристики. Разом з тим, варіаторні коробки мають свої обмеження. Одним із найістотніших є обмеження величини переданого крутного моменту. До того ж, деякі конструкції мають проблеми з надійністю та загальним ресурсом роботи. Зазвичай, варіатори встановлюються на автомобілі японського виробництва ( , ). Щодо європейських компаній, то тут варіаторні коробки найчастіше використовує концерн. Найбільш відомими конструкціями варіаторних КПП є Екстроїд та Мультитронік.

В автоматичних коробках перемикання передач (в побуті їх називають "автоматами", а скорочено) використовується комбінований принцип дії. Класична АКПП складається з гідротрансформатора, який замінює механічне зчеплення та забезпечує безступінчасту зміну крутного моменту та механічної коробки передач, яка, як правило, має вигляд планетарного редуктора. Також у сучасну коробку-автомат входять такі вузли, як система охолодження робочої рідини, насос для подачі робочої рідини та система управління коробкою. У сучасних автоматів налічується сім (так звані 7G-Tronic), а в деяких випадках навіть вісім передач.

Коробки-автомати мають як переваги, і недоліки. До переваг можна віднести високу надійність та плавне перемикання передач. До недоліків таких коробок зазвичай відносять низьку розгінну динаміку та підвищену (порівняно з іншими коробками) витрата палива. Останнім часом на ринку з'явилися автоматичні коробки передач, у яких передбачено функцію імітації ручного перемикання (Стептронік, ).

Сьогодні під терміном «коробка-автомат» мається на увазі не лише класична коробка на основі гідротрансформатора, але також варіаторні та роботизовані КПП. Усі ці коробки мають електронне керування.

Ще одним різновидом автоматичної КПП є так звана адаптивна коробка, яка здатна адаптуватися під стиль водіння.

Зчеплення

Зчеплення автомобіля призначене для плавної та ненаголошеної передачі крутного моменту від коленвала двигуна до коробки перемикання передач. Наразі на переважній більшості автомобілів встановлюється однодискове зчеплення. Цей вузол автомобіля був розроблений наприкінці IXX століття. Раніше двигун був пов'язаний з коробкою передач за допомогою шкіряного ременя зі змінним натягом. Автомобільне зчеплення має власний корпус і встановлюється на двигун і вже до нього кріпиться коробка перемикання передач.

Найважливішим завданням сучасного зчеплення, незалежно від його конструкції та пристрою є плавне відключення та підключення двигуна до трансмісії автомобіля. Крім того, зчеплення захищає деталі та вузли трансмісії від різких навантажень. Автомобільне зчеплення може бути фрикційним, гідравлічним або електромагнітним. На даний момент широко поширене фрикційне зчеплення, яке ділиться на підвиди:

• однодискове;
• дводискове;
• багатодискове.

Також варто зазначити, що існує і так зване "мокре зчеплення". У конструкції мокрого зчеплення, ведені та натискні диски, працюють у будь-якій рідині, якою найчастіше є спеціальна олія. У сухому агрегаті рідина не використовується та з'єднання двигуна та КПП здійснюється за рахунок сухого тертя.

Пристрій зчеплення

Як уже було сказано, зараз практично на всіх легкових автомобілях з механічною КПП використовується сухе однодискове зчеплення. Дво- та багатодискові агрегати встановлюються на вантажні або потужні спортивні легкові автомобілі.

Сухе однодискове зчеплення складається з таких основних складових:

Ведучий диск, що також є маховиком, на якому встановлюється зубчастий вінець для стартера, жорстко кріпиться до колінчастого валу двигуна автомобіля. Маховик може складатися як із однієї, так і з двох частин. Провідний диск, що складається із двох частин, називається двомасовим і дозволяє максимально згладити ривки при включенні зчеплення. На більшості автомобілів встановлено найпростіший маховик.

На маховику закріплюється корпус натискного диска зчеплення, який найчастіше називають кошиком. У кошику встановлено безпосередньо натискний диск, який закріплений у корпусі за допомогою спеціальної діафрагмової пружини. Між провідним та натискним диском встановлюється ведений диск, який має шліци на ступиці для з'єднання з первинним валом. КППі жорстко затиснутий між маховиком та кошиком зчеплення. Ведені диски для більшості легкових автомобілів обладнані демпферними пружинами, які сприяють згладжуванню ривків та вібрацій.

Натискний або як його частіше називають - вичавний підшипник, розташований на муфті вимкнення зчеплення, безпосередньо на корпусі коробки перемикання передач. Вижимний підшипник призначений для впливу на діафрагмову пружину кошика зчеплення, яка, у свою чергу, переміщує натискний диск. Підшипник переміщається за допомогою вилки, яку впливає трос або гідропривод зчеплення.

Дводискове зчеплення сухого типу складається практично з тих самих конструктивних елементів. Відмінності полягають лише в наявності другого веденого диска та проставки між ними. Таке зчеплення здатне передати від двигуна до трансмісії набагато більший момент, що крутить, і має досить великий ресурс роботи. Проте, як показала практика, для легкового автомобіля досить простого однодискового агрегату.

Принцип роботи автомобільного зчеплення

Незважаючи на те, що пристрій зчеплення здається дуже складним, принцип його дії є досить простим. При натисканні на педаль, вилка з вичавним підшипником впливає на діафрагмову пружину, тим самим відводячи на певну відстань натискний диск від маховика та звільняючи ведений – відбувається вимикання зчеплення та від'єднання двигуна від КПП. При натиснутій педалі зчеплення, водій може включити, вимкнути або ж, переключити передачу.

При відпусканні педалі, вилка відводить натискний підшипник від пелюсток кошика, тим самим притискаючи диск до маховика. За рахунок того, що між маховиком та кошиком розташований ведений диск з фрикційними накладками, відбувається плавна передача моменту, що крутить. Наскільки плавно була відпущена педаль зчеплення, настільки плавно передасться момент, що крутить.

Типтронік

Просунутий механізм перемикання коробки передач, що дозволяє контролювати динаміку автомобіля при будь-якому режимі роботи двигуна прийнято називати типтронік (Tiptronic). Незалежно від того, гальмуйте ви, прискорюєтеся або їсте на зниженій передачі, Типтронік чудово справляється з контролем динаміки, що вигідно відрізняє коробку передач з функцією Типтронік від звичайної АКПП.

Вперше про торгову марку Тіптронік автомобілісти дізналися в 1989 році - саме тоді відомий гігант німецького автопрому зареєстрував її. Спочатку Типтронік розроблялася виключно для спортивних автомобілів, яким необхідний зручний механізм перемикання передач на великих швидкостях. Система дозволяла швидше перемикати передачі за рахунок меншої траєкторії важеля управління.
>

Багато автомобілів концерну оснащені коробками передач із цією системою. Система Типтронник використовується в роботизованих коробках передач, S-Tronic та варіаторі. В автомобілях реалізовано аналог Типтроніка - Стептронік (Steptronic). Назва системи Типтронік стала номінальною з огляду на поширення ручного режиму на автоматичних коробках передач.

Існує неправильна думка, що Типтронік - окремий елемент автоматичної коробки передач, що дозволяє перейти на ручне керування, але це не так. Типтронік не конструкція, а функція коробка передач проектується і збирається вже з системою Типтронік. Вибираючи автомобіль, багато автолюбителів, які цікавляться цією системою, вірять обіцянкам продавця, що Tiptronic можна встановити в класичну коробку передач пізніше. Знайте, що це брехня!

Щоб увімкнути режим Типтронік, скористайтесь важелем селектора автоматичної коробки передач. Щоб вам було зрозуміліше, зверніть увагу на лаштунок селектора - на ньому є спеціальний виріз, на якому вказані позначення "+" та "-".

Існують моделі автомобілів, у яких рульовим колесом є спеціальний перемикач, що дозволяє перейти на ручне управління коробкою передач. Ці підрульові перемикачі часто називають пелюстками, вибравши певну передачу, ви побачите її зображення на дисплеї інформації.

В електронному блоці, який управляє роботою коробки передач, є спеціальна програма, призначена для запуску системи. За активацію функції Типтронік відповідають два пристрої: перемикач у селекторі коробки передач та перемикач під кермовим колесом.

Селектор коробки може бути оснащений декількома перемикачами (1-3). Один перемикач відповідає за включення та вимкнення, два інших дозволяють переключитися на нижню та на найвищу передачу. При натисканні перемикача сигнал надходить в електронний блок, в якому відбувається активація алгоритму програми. Перемикання передач здійснюється через блок керування.

Натискаючи на пелюстки, водій здійснює активацію механізму, що переводить автоматичну коробку передач у ручний режим, без перемикання селекторного важеля. Якщо необхідність використання підрульових перемикачів відпала, і водій деякий час не використовує їх, в системі спрацьовує алгоритм, що повертає коробку передач в автоматичний режим роботи. Це дуже корисно автолюбителям-початківцям: навіть якщо водій забуде переключити режим – «розумний» алгоритм все зробить сам.

Функція Типтронік, реалізована у варіаторі, спрацьовує в результаті запрограмованого алгоритму фіксованих передавальних чисел у варіаторі.

Мультитронік

Варіатор мультитронік - це найкраща безступінчаста коробка передач з будь-коли створюваних у світі. Завдяки використанню даного пристрою не тільки підвищується комфорт при керуванні автомобілем, але й досягається неймовірно висока економіка палива двигуна, а також значно покращуються динамічні якості транспортного засобу. Мультитронік встановлюється зазвичай на автомобілі Audi преміум-класу.
Дана коробка передач складається з восьми пристроїв, що забезпечують ідеальну їзду автомобіля. Мокре зчеплення тут є сукупністю багатодискових муфт-фрикціонів переднього та заднього ходу. Щоб уникнути перегріву фрикціонів, в коробці передач передбачено їх примусове охолодження за допомогою окремого потоку робочої рідини. Муфти, встановлені в мультитроніку, вигідно відрізняються від гідротрансформаторів, що застосовуються у звичайних АКПП. У порівнянні з останніми, муфти компактніші, легкі і зручні в управлінні.
Для забезпечення комфортного керування автомобілем під час їзди заднім ходом використовується планетарний механізм. Коли машина рухається вперед, фрикціон переднього ходу блокує повністю редуктор. Під час руху у зворотному напрямку починає діяти вже фрикціон заднього ходу, що блокує коронну шестерню, що змушує планетарний редуктор рухатися в інший бік. При цьому розвинути надмірно високу швидкість не вдасться: під час руху заднім ходом вона обмежується електронікою.

У мультитроніку також використовується варіатор, необхідний для плавної змінипередавального числа. Даний пристрій складається з ведучого і веденого шківів, кожен з яких включає два диски з поверхнею конічної форми. Провідний диск з'єднується через проміжну передачу з колінчастим валом, у той час як момент, що крутить, з веденого йде на головну передачу. Крім того, кожен шків має один рухомий диск, що дозволяє міняти діаметр шківа прямо під час роботи.

У мультитроніці вперше було впроваджено технічне рішення, яке дозволило значно збільшити кількість чисел. Цього вдалося досягти за рахунок використання металевого ланцюга, що працює максимально тихо. Зниження шуму вдалося досягти шляхом використання ланок з різним розміром.
Привід обох шківів включає притискний і регулювальний гідроциліндри. Якщо перший необхідний для того, щоб притискати ланцюг до дисків, регулювальний гідроциліндр служить для регулювання передавального відношення.
У мультитроніку використовується унікальна система управління коробкою передач, що складається з гідравлічного блоку, вхідних датчиків та електронного блоку управління.
Перший з перелічених елементів відповідає за роботу фрикціонів та їх охолодження за допомогою ежекторного насоса, за функціонування притискних та регулювальних циліндрів, регулювання тиску робочої рідини.
Циркуляція робочої рідини забезпечується масляним насосом шестерного типу. Охолоджується вона за допомогою масляно-водяного теплообмінника, який є складовою системи охолодження двигуна.

Усі вхідні датчики поділяються на такі пристрої:

• датчик контролю тиску рідини
• температурний датчик
• датчики кількості оборотів на виході та вході коробки передач
• датчик, який відстежує положення важеля селектора

Вибір оптимального передавального числа в залежності від побажань водія та дорожніх умов здійснює електронний блок керування. Орієнтуючись на сигнали, що надходять від датчиків, блок управління визначає оптимальний тиск робочої рідини на конкретний момент часу і забезпечує цей тиск, впливаючи на електромагнітні клапани.
Режими керування мультитроніком, що мають механічне з'єднання з селекторним важелем, збігаються з режимами АКПП. Крім того, для можливості швидкого прискорення автомобіля в цій коробці існує режим Kick-Down. Тут також реалізована функція Tiptronic спеціально для тих, хто звик користуватись механічною коробкою.

Роботизована коробка DSG

В даний час на потік концерну AG поставлено виробництво роботизованої DSG, відомої як Direct Shift Gearbox, яка встановлюється майже на всі сучасні моделі легкових автомобілів масового виробництва, забезпечує швидке перемикання передач, не перериваючи потужності двигуна. Саме ці якості коробки більшою мірою привертають увагу автолюбителів.

При використанні роботизованої коробки, безперервне надходження моменту, що крутить, безпосередньо від двигуна до колес досягається за допомогою двох зчеплень і відповідних їм рядів передач. Конструкції нової роботизованої коробки DSG мають шість та сім щаблів.

7-а коробка має момент, що крутить, близько 250 Нм і встановлюється на автомобілі класу В і С, а так само окремі моделі класу D. Коробка передач, що має шість ступенів, створює момент, що крутить, майже в 350 Нм. Вона, як правило, встановлюється на легкові машини з потужнішим двигуном.

У коробку передач DSGвнесено такі пристрої:

• - головна передача
• - два ряди передач
• - 2-ге зчеплення
• - диференціали
• - систему управлінь коробкою
• - Картер (корпус)

Схема коробки DSG

У новій коробці момент, що крутить, передається на два ряди передач зчепленням, що включає провідний диск. Його роботу забезпечує маховик, з'єднаний з диском через вхідну маточину, яка, у свою чергу, взаємодіє з двома фрикційними багатодисковими муфтами, пов'язаними з рядами передач за допомогою тієї самої головної маточини.
Подвійне зчеплення шестиступінчастої коробки є «мокрим» типом, тому що заливається маслом, у той час як семиступінчаста має звичайне зчеплення. Така конструкція DSG дозволяє споживати олії всього 1,7 л, що значно скорочує енерговитрати та підвищує економічність двигуна. Важливу роль також грає і електричний масляний насос, який замінив гідравлічний.
Перший ряд механізмів коробки передач використовується під час руху заднім ходом і має непарне число передач. За рух автомобіля переднім ходом відповідає парна кількістьпередач коробки. Обидва ряди мають вигляд первинного та вторинного валів, забезпечених блоками шестерень.
Для перемикання передач та управління зчепленням розроблені спеціальні системи, які мають:

• - вхідними датчиками
• - електронним блоком керування
• - виконавчими механізмами
• - електрогідравлічним блоком керування.

Вся система об'єднана в один модуль, відомий як Mechatronic, розташований в картері. Вхідними датчиками проводиться контроль частоти обертання на вході та виході роботизованої коробки DSG, температури та тиску масла, положення вилок при включенні передач. Електронним блоком управління здійснюється алгоритмом управління коробкою передач виходячи з сигналів датчиків.
Робота гідравлічних контурів керування роботизованою коробкою відстежується електрогідравлічним блоком керування, який має такі пристрої:

• - мультиплексор
• - електромагнітні клапани
• - розподільні золотники
• - клапани регулювання тиску

Вбудований коробку передач мультиплексор здійснює контроль роботи циліндрів перемикання за допомогою електромагнітних клапанів. Клапани регулювання тиску та електромагнітні клапани є основними механізмами в системі управління роботизованої коробки Direct Shift Gearbox. Електромагнітними клапанами здійснюється перемикання передач, а золотники-розподільники включаються до роботи за допомогою важеля селектора.
Робота нової DSG здійснюється послідовним включенням передач всіх рядів, причому під час роботи однієї з передач автомат вибирає другу і готує її до включення, яке проводиться синхронізатором і муфтою. Ця операція керується електронікою з гідравлічним підсилювачем.
Всі інновації, які застосовуються в DSG, дозволяють автомобілю швидко набирати швидкість, що з успіхом використовується в спортивних автомобілях і не дозволяє втрачати дорогоцінні секунди. При її створенні була мета зменшення втрат крутного моменту, який створює великі навантаження на трансмісію і зчеплення. Автолюбителями зазначено, що нова модель коробки передач ніжніша, добре працює на автомашинах з меншим моментом, що крутить, і дозволяє значною мірою економити паливо.

Найпростішим за конструкцією механізм керування ступінчастою коробкою передач виходить при її розташуванні в безпосередній близькості від робочого місця водія. Таке розташування коробки передач типово для легкових автомобілів класичної компоновки, для передньопривідних легкових автомобілів з поздовжнім розташуванням двигуна перед передньою віссю, для вантажних автомобілів та автобусів капотної та напівкапотної компоновки та задніми провідними колесами, для джипів 4 х 4. У зазначених випадках важіль управління 1 встановлюється на кульовій опорі 2 безпосередньо у верхній кришці 3 картера коробки передач (рис. 3.16) та постачається

Рис. 3.16.

1 - важіль перемикання: 2 - кульова опора; 3 - верхня кришка картера; 4 - фіксатор; 5 – плунжери; 6 - розтискний штифт; 7,8- вильчасті втулки; 9- перемикаючі вилки; 10 - лунка замку; 11 - повзуни; 12 - упор нижнього кінця важеля перемикання (підпружинений) зручною рукояткою, розташування якої по відношенню до тіла водія вибирається відповідно до вимог ергономіки.

Основними деталями механізму перемикання передач є повзуни //, у яких жорстко закріплені вилки 9 і вилчасті втулки 7 8. При перемиканні нижній кінець важеля 1 входить у паз втулки 7 або 8 (або однією з виделок 9, має такий паз) і переміщує відповідний повзун разом із закріпленою на ній вилкою 9 вперед або назад відповідно до переміщення рукоятки важеля. Це переміщення забезпечує необхідний для здійснення включення обраної передачі хід муфти синхронізатора, зубчастої перемикаючої муфти або самої шестерні, що перемикається в залежності від того, яким способом здійснюється процес перемикання в даній коробці (див. пп. 3.3.1-3.3.3).

Використання в одній конструкції різних способівздійснення процесу перемикання передач вимагає істотно різних ходів рукоятки важеля перемикання. Особливо великі відмінності цих ходів виходять при використанні для нижчих передач перемикання за допомогою переміщення шестерен, що сидять на шліцах вторинного валу, а для вищих передач - шляхом використання синхронізаторів або зубчастих муфт. Щоб зменшити ці відмінності та зробити процес перемикання зручнішим для водія, у механізмі приводу повзуна включення 1-ї передачі та заднього ходу в таких коробках (рис. 3.17) між важелем перемикання 3 і вилчастою втулкою 7 встановлюють проміжний важіль 8, сприяє зменшенню практично вдвічі необхідного ходу рукоятки важеля перемикання, але при одночасному збільшенні необхідного для перемикання зусилля.

Для передачі керуючого впливу на повзун 4 необхідно ввести нижній кінець важеля перемикання 3 в паз проміжного важеля 8, що впливає на вилку 7 повзуна. Тому що цьому протидіють наголос 2 та пружний штифт 9, потрібне додаткове бічне зусилля на рукоятці важеля 3. Більше того, наголос 2 повинен бути підібганий до повного виходу штифта 9 із проміжного важеля 8, інакше цей штифт, що знаходиться в нерухомій втулці, не дозволить проміжному важелю 8 повернутись на осі /. Нестандартний алгоритм управління застосований для виключення випадкового включення передачі заднього ходу під час руху автомобіля вперед. Іноді з цією метою важіль перемикання забезпечується стопором, який перед включенням передачі заднього ходу необхідно заздалегідь вимкнути, наприклад, піднявши доповнювачі.

Рис. 3.17.

I- вісь проміжного важеля; 2 - упор нижнього кінця важеля перемикання; 3 - нижній кінець важеля перемикання; 4 - повзун 1-ї передачі та заднього ходу; 5- повзун 4-ї та 5-ї передач; 6 - повзун 2-ї та 3-ї передач; 7 - вилчаста вилка;

8- проміжний важіль повзуна 1-ї передачі та заднього ходу; 9- штифт

тельний важіль на рукоятці важеля або, натиснувши на важіль вниз, опустити сам важіль і спеціальний виступ, що знаходиться на ньому, нижче стопорячого упору.

Для забезпечення сталого нейтрального положення важеля перемикання (що полегшує водієві процес вибору та зачеплення нижнім кінцем важеля необхідної вильчатої втулки) вживаються різні прийоми. Найпростіший і найпоширеніший прийом - створення спеціального пружного упору, конструктивні варіанти якого 12 та 2показано на рис. 3.16 та 3.17. Для виключення мимовільного переміщення повзунів та забезпечення їх чіткого стану «ввімкнено» або «вимкнено» застосовуються фіксатори 4 у вигляді пружних кульок, що притискаються до лунок повзунів, причому число лунок відповідає числу фіксованих положень кожного повзуна (див. рис. 3.16).

Однією з вимог до ступінчастих коробок є неприпустимість одночасного включення двох передач, оскільки це загрожує виникненням двох неузгоджених по кінематиці потоків потужності і, як наслідок, пошкодження зубчастих зачеплень. Тому в механізмі перемикання обов'язково є замкові пристрої, що виключають ситуацію одночасного руху двох сусідніх повзунів через невдале переміщення водієм важеля перемикання передач. На рис. 3.16 та 3.18 показані конструктивні варіанти одного з найпоширеніших на тривальних коробках замків, причому рис. 3.18 дозволяє ознайомитися з його пристроєм та роботою детальніше. Усі елементи замку розміщуються у кришці коробки передач (див. рис. 3.16).

Рис. 3.18. Робота замку механізму перемикання: а Б В -схеми роботи замку при переміщення різних повзунів; 1,5 - крайні повзуни; 2, 4 - плунжери; 3 - Середній повзун; 6 - розтискний штифт

На рис. 3.18, апоказано положення деталей замка у разі поздовжнього переміщення середнього повзуна 3. Видно, що при цьому відбувається висування замикаючих плунжерів. 2 і 4 з бічних лунок середнього повзуна та замикання ними крайніх повзунів 1 та 5 механізму перемикання. На рис. 3.18, бзамок показаний у положенні, коли переміщується крайній повзун 7. Видно, що при цьому з його бічної лунки висувається плунжер 2 і замикає своїм тілом середній повзун 3. Крім того, через розтискний штифт, що знаходиться в отворі середнього повзуна. 6 він передає вплив на плунжер 4, який замикає своїм тілом крайній повзун 5. Аналогічно на рис. 3.18, впоказана ситуація переміщення крайнього повзуна 5. Тут висувається з його бічної лунки плунжер 4 і замикає середній повзун 3, а завдяки його впливу на штифт 6 і далі на плунжер 2 відбувається замикання крайнього повзуна/.

Таким чином, виведення водієм при перемиканнях передач будь-якого повзуна з нейтрального положення призводить до замикання в такому ж нейтральному положенні решти повзунів керуючого пристрою, з якого будь-який з них можна буде вивести тільки після повернення в нейтральну позицію першого повзуна. Це гарантує неможливість одночасного включення двох передач. У деяких конструкціях (рис. 3.19) замикання інших передач (повзуни / та 2) при включенні однієї з них (повзун 3) проводиться спеціальною блокуючої скобою 7, що входить у западину вилчастої втулки повзуна завжди, коли її залишає кінець керуючого перемиканням важеля 4.

У передньопривідних легкових автомобілів з поперечним розташуванням двигуна коробка передач розташована на достатньому

Рис. 3.19.

• 1,2 - заблоковані повзуни; 3 - повзун, що переміщається; 4 - важіль керуючий; 5 - вісь управляючого важеля; 6 - фіксатор; 7 - скоба блокуюча;
• 8 - вилка муфти

Рис. 3.20.Схеми ( а Б В)різних конструкцій дистанційних приводів коробок передач:

1 - важіль перемикання; 2- повзуни механізму перемикання

віддалення від водія. Ще більша відстань між водієм та коробкою передач на легкових автомобілях з центральним розташуванням двигуна, на вантажівках з компоновкою «кабіна над двигуном», на задньомоторних автомобілях, і особливо велика вона на автобусах із заднім розташуванням двигуна. У всіх цих випадках конструкція самого механізму перемикання, як правило, багато в чому подібна до розглянутих на рис. 3.16-3.19 схем, але до нього доводиться робити дистанційний привід.

На рис. 3.20, а Б Впоказані деякі схеми дистанційних приводів управління коробкою передач, що використовуються в реальних конструкціях автомобілів. Наявність великої кількості рухомих ковзних з'єднань у подібних приводах призводить до помітного збільшення зусилля на важелі перемикання /. Крім того, через зростання сумарних зазорів у приводі та пружних деформації його деталей істотно зростає необхідний для перемикання передач хід важеля /. При великій довжині тяг приводу додаткові проблеми створює їх підвищена схильність до вібрацій. Все це є серйозним недоліком механічного дистанційного приводу, тому дедалі ширше починають використовувати електронне управління механізмами перемикання.