Коробка переключения передач (КПП)

Преселективный метод переключения скоростей

В отличие от АКПП, в роботизированной коробке всегда находятся во включенном состоянии одновременно две передачи – одна четного, другая нечетного рядов. При переключении скоростей происходит мгновенный переход муфты сцепления с одной на другую шестеренную пару.  При этом поток передаваемой мощности практически не прерывается.

Большое преимущество роботов – их компактные размеры и сравнительно небольшой вес. Два ведомых вала КПП с рабочими шестернями четных и нечетных передач расположены один внутри другого. Благодаря такому решению, коробка занимает минимальный объем в подкапотном пространстве.

Как рассчитываются передаточные числа КПП

Алгоритм определения передаточного числа коробки:

• за базовую берём формулу К = Квм/Квщ, где Квм — число зубцов ведомой шестерни, Квщ — ведущей. Если, скажем, требуется определить ПЧ крутящего момента на колеса от трансмиссии, необходимо взять за исходные данные число зубцов шестерни дифференциала, которая будет ведомой, и количество зубцов шестерни вторичного вала КПП. Полученное значение называют ПЧ главной пары;
• итак, пускай на коробке, расположенной на вторичном валу, имеется 15 зубьев, на шестерне дифференциала – 53 зубца. Подставив эти значения в нашу формулу, получим значение ПЧ для этой пары, равное 3,5. Это означает, что вал дифференциала будет вращаться медленнее вторичного вала коробки в 3,5 раза;
• аналогичным образом рассчитываются ПЧ для каждой пары шестерен, присутствующих в трансмиссии. Чем ближе они будут находиться, тем плавнее будет осуществляться разгон авто, если передачи переключать последовательно друг за другом. По передаточным числам КПП можно произвести расчёт скорости вращения мотора, вернее, разницу скоростей между высшей и низшей передачами, разделив ПЧ первой передачи на ПЧ самой высокой;
• рост передаточного числа, приводит к более коростному разгону автомобиля, но придётся чаще переключаться. Чем меньше ПЧ, тем выше максимально достижимая скорость, но разгоняться придётся дольше.

В принципе такой способ расчёта применяется при разработке трансмиссии, но здесь многое зависит от точности подбора передаточных чисел – это влияет не только на максимальную скорость автомашины, но и её динамические характеристики.

Узнать ПЧ для конкретной модели авто можно просмотрев её технические характеристики в руководстве пользователя. Если таковые найти не удалось, посчитать отношение для каждых пар МКПП можно и самостоятельно.

Делается это следующим образом:

• машина загоняется на яму, все колёса, кроме одного ведущего, фиксируются противооткатными упорами;
• выставляем рычаг КП в нейтральное положение;
• мелом фиксируем текущее положение колеса, поставив метки на шине и полу (добиваясь их совмещения);
• аналогичную операцию выполняем с фланцем и корпусом редуктора;
• пуская помощник вращает колесо, а вы подсчитывайте, сколько оборотов сделает вал редуктора. Помощник добивается повторного совпадения меток, подсчитывая количество оборотов колеса;
• полученное значение делим пополам, а затем на количество оборотов, выполненных карданным валом. Результирующее значение и будет искомым передаточным числом.

Влияние передаточного числа на динамику

Какое автономное пуско-зарядное устройство лучше

Передаточное число – величина вычисляемая, она находится отношением числа зубьев ведомой шестерни к количеству ведущей. Чем выше это значение, тем двигатель быстрее накрутит нужное количество оборотов и разгонит автомобиль более стремительно. «Супер!», — скажете вы, но ошибетесь в главном – максимум скорости в этом случае будет меньшим, а переключать передачи вам придется намного чаще. Поэтому производители придерживаются средних значений передаточных чисел КПП, создавая многоступенчатые конструкции.

Сначала конструкции КПП содержали 3 вала, где 3-я передача являлась прямой и позволяла достигать предельной скорости. Последующая же регулировка скорости сводилась к уменьшению оборотов двигателя через подачу топлива, в этом случае эффект управления скоростью достигался, но терялась экономичность авто совершенно. Поэтому количество передач увеличили, и бывшая прямая третья стала четвертой или пятой, а далее достигла и более высоких ступней.

Передаточные числа механической коробки передач самой распространенной 5-скоростной КПП находятся в следующих диапазонах:

• 1-я передача – от 3 до 4;
• 2-я передача – от 2 до 2,9;
• 3-я передача – от 1,2 до 1,9;
• 4-я передача – от 0,9 до 1,2;
• 5-я передача – от 0,7 до 0,9;
• задний ход – от 3 до 4.

Если передаточные числа АКПП будут настроены неправильно, то комфорта от поездки за рулем добиться не удастся. А вот в АКПП передаточные числа при несбалансированности способны равномерное движение автомобиля превратить в езду на упрямом осле, сопровождающуюся постоянными рывками и необоснованно большим расходом топлива. Оптимальными специалисты считают значения, расположенные близко друг к другу, тогда у автомобиля будет разгон без рывков при переключении скоростей. Такого дробления не удастся осуществить, если передач будет мало, поэтому чем больше передач – тем лучше для вашего комфорта при вождении. Особенно это касается машин с автоматом: если есть возможность выбора, то АКПП с 5-ю, 6-ю, 7-ю скоростями будет намного предпочтительнее 4АКПП. Здесь за вас скорости переключает автоматика, и чем чаще она будет это делать, тем быстрее выйдут из строя дорогостоящие механизмы.

Часто значения передаточных чисел указывают в характеристиках автомобиля. За этими цифрами стоит скрупулезный подбор производителем оптимальных значений. Каких-то идеальных величин, как при оценке других параметров, здесь не существует. Поэтому назвать одно значение плохим, а другое хорошим нельзя, так как коробки передач влияют на динамику машины, а тип вождения и предпочтения у владельцев авто зачастую кардинально различны, и сложно рассматривать КПП отдельно от всего «организма» машины.

Все скоростные режимы и рекомендации завода-изготовителя формируются только после определения передаточных чисел, ибо они должны учитывать такие нюансы, как:

• комфорт в управлении автомобилем, исключающий частое переключение передач как на механике, так и на автомате;
• хорошие показатели динамики автомобиля;
• все передачи должны работать слаженно, чтобы ни один режим поездки не выбивался из заданного ритма;
• расход топлива должен быть нормальным и соизмерим заявленной литражности, перегазовок быть не должно;
• длинная последняя передача способна разогнать авто до максимальной скорости;
• должна быть полная совместимость двигателя и передаточных чисел.

Последний пункт поясним немного подробнее. Для каждого двигателя разработчики создают коробку с заданными передаточными числами, поэтому задумываясь о замене КПП, вариант неродной коробки даже не стоит рассматривать. С данной модификацией вы можете приобрести массу проблем. Если новая коробка взята от такого же двигателя, но более мощного, то вам гарантирован больший износ мотора и не слишком удобное переключение скоростей, но к этому со временем можно привыкнуть, а вот преждевременный износ двигателя – вещь малоприятная.

Не лучше ситуация получается и при обратной замене – коробку взяли из пары, где двигатель был слабее. Этой модификацией вы обделите себя по потенциалу машины и увеличите топливные затраты на поездку.

Таким образом, для полноценной работы автомобиля в нем должна располагаться родная трансмиссия.

Но народные умельцы автомобильного тюнинга уже научились менять в машине передаточное число, используя новые шестерни в рядах и получая другие характеристики модели. Такие модификации часто проводят с автомобилями ВАЗ. Следствие этого — более интенсивный разгон автомобиля, но приходится жертвовать максимальной скоростью.

Передаточное число гоночных автомобилей также разительно отличается от серийных моделей, ибо перед ними стоят другие задачи эксплуатации.

Коробка передач ВАЗ 2107 пятиступенчатая схема, ремонт,

АвтолюбителиЗамена натяжителя цепи привода распределительного вала Ваз-2107Post navigationПопулярные статьиРазделы сайта

Конечно же, всем известно, что работы по ремонту двигателя или коробки передач автомобиля лучше доверять профессионалам. Но для каждого владельца ВАЗ 2107 будет совершенно не лишней информация о том, как снять коробку и провести ее ремонт самостоятельно.

Пятиступенчатая коробка передач ваз 2107 нуждается в ремонте при появлении следующих признаков:

• появление гула или усиление привычных шумов;
• затруднение переключения передач;
• самопроизвольное отключение во время движения;

https://youtube.com/watch?v=t4hvIWvZc-E

Эти признаки вызываются износом различных деталей КПП 5, например, подшипников, синхронизаторов, сферических шарниров или сальников. Но в любом случае, при обнаружении неисправностей потребуется снятие и разборка механизма. А для того чтобы проделать все эти действия верно, необходимо ориентироваться в устройстве коробки передач ваз 2107 и уметь ее разбирать.

Устройство КПП на ВАЗ 2107

В целом, пятиступенчатая коробка передач имеет те же самые функции, что и ее предшественницы: она изменяет крутящий момент от двигателя по направлению и величине. Отличия состоят в том, что пятиступка имеет 6 скоростей, включая 1 заднюю скорость.

Схема КПП ВАЗ 2107

Внутри корпуса КПП выделяются:

• два вида валов с разным количеством шестерней – первичный и вторичный;
• рычаги, отвечающие за переключение передач.

При обнаружении неисправностей коробку рекомендуется снимать, опираясь на инструкцию производителя.

Работы по демонтажу пятиступенчатой КПП ВАЗ 2107

Установка автомобиля на подъемник (можно использовать эстакаду или яму), предваряется отсоединением аккумулятора и снятием панели радиоприемника:

1. Убрать и разобрать стержень КПП.
2. Отсоединить крышку с бреши в месте присоединения рычага и убрать наполнитель из поролона.
3. Убрать приемную трубу от выхлопной системы.
4. Сместить стартер, отсоединить провод спидометра.
5. Раскрутить держащие кардан болты и убрать его.
6. Тем же способом убирается цилиндр сцепления.
7. После этого коробка передач снимается с машины. Для этого лучше всего пригласить помощников, которые поддержат механизм, пока Вы откручиваете крепежные болты. На этом этапе желательно также слить масло из трансмиссии.

После того, как все эти действия проделаны, делаем ремонт коробки передач ВАЗ 2107.

Процесс ремонта

Приступая к ремонту или тюнингу КПП, постарайтесь как можно тщательнее отмыть все доступные поверхности керосином.

Далее следует аккуратно раскрутить все болты крепления, последовательно высвобождая детали.

Каждая передача разбирается отдельно, при этом важно тщательно проверять не только прокладки, но и сальники. Исправление и диагностика поломок включают замену прокладок, это обязательное условие, сальники же обычно меняются, если они сильно изношены. Разобранная коробка ВАЗ 5 ступка должна быть еще раз промыта, после чего все детали еще раз проверяются на наличие неисправностей и, при необходимости, заменяются новыми

Чаще всего заменять приходится изношенную шестерню или подшипник

Разобранная коробка ВАЗ 5 ступка должна быть еще раз промыта, после чего все детали еще раз проверяются на наличие неисправностей и, при необходимости, заменяются новыми. Чаще всего заменять приходится изношенную шестерню или подшипник.

Для замены деталей можно купить готовый ремкомплект КПП, составленный с учетом наиболее часто возникающих именно в пятиступенчатых коробках неисправностей. Кроме того, перед разборкой трансмиссии подготовьте необходимые инструменты: ударную отвертку, трехзахватный съемник, ключи разных диаметров и динамометрический ключ. Также для обслуживания потребуется фиксирующий клей, комплект прокладок и сальников, желательно наличие ремкомплекта.

Необходимо заметить, что, как и любая коробка передач, 5 ступка ВАЗ 2107 нуждается в периодическом обслуживании для предупреждения возникновения неисправностей во время движения.

После того, как все детали проверены и заменены, можно приступать к сборке КПП, проводя все действия в обратном порядке. В случае, если детали подверглись слишком сильному износу и замена отдельных узлов уже не помогает, может потребоваться полная замена коробки передач на автомобиле ВАЗ 2107.

Таким образом, обслуживание и ремонт КПП ВАЗ 2107 вполне доступно проводить самостоятельно, главное выполнять все требования инструкции по демонтажу и следовать чертежам при сборке.

Какие бывают коробки передач

КПП можно разделить на два вида – механическая и автоматическая.

В первом случае все переключения передач осуществляет водитель. Он выжимаем сцепление, прерывая связь двигателя и коробки, двигает рычаг, включая первую и последующие скорости. Весь это процесс контролирует человек.

Минусы:

1. Переключает скорости только водитель;
2. Нужно уметь пользоваться педалью сцепления, иначе даже с места тронуться не получиться.

Плюсы:

1. Надежная как автомат «Калашникова»;
2. Не прихотливая. Масло в коробке можно менять раз в 100 тысяч километров;
3. Можно буксировать автомобиль на тросе, буксовать на ней в снег и грязь, тягать на сцепке другие машины и прицепы.

Во втором случае все манипуляции с коробкой передач автомобиля осуществляет автоматика и компьютер. Человеку нужно лишь перевести селектор КПП в нужное положение, и нажать педаль газа. Машина сама поедет и задумываться, когда нужно переключать передачи, как правильно «выжимать» сцепление – не нужно, за вас все сделает АКПП. Поэтому она называется «Автоматическая», то есть все действия происходят автоматически.

Коробки передач с конструктивной спецификой [ править | править код ]

Несинхронизированная КП

Под таковой подразумевается механическая КП, в конструкции которой отсутствуют синхронизаторы (причём, это может быть как схема на скользящих шестернях, в которой синхронизаторы невозможны в принципе, так и схема на шестернях постоянного зацепления). Переключение передач на такой КП требует от водителя определённых навыков по самостоятельной синхронизации угловых скоростей муфт и шестерён посредством определения длительности процесса перехода с одной передачи на другую и параллельной корректировки оборотов педалью газа. И то и другое обычно делается на основе ощущений от скорости движения и оборотов мотора на основе прикладного опыта езды на конкретной машине, при этом дополнительную помощь может оказывать тахометр.

Ремонт механизма переключения передач

Дефектами деталей механизма переключения передач являются:

• погнутость или износ вилок;
• износ ползунов;
• износ замков и стопоров;
• износ рычага переключения передач.

Эти дефекты вызывают самопроизвольное выключение передач, одновременное включение двух передач, неполное зацепление шестерен и выход рычага из гнезда вилок.

При разборке механизма переключения коробки передач необходимо:

1. расшплинтовать и вывернуть болты крепления вилок;
2. вынуть ползун первой и второй передач, а также замок и стопор (остальные ползуны должны находиться в нейтральном положении);
3. удалить ползун заднего хода, стопор и замок;
4. вынуть ползун третьей и четвертой передач и его стопор;
5. отвернуть колпак или стопорный болт крышки и вынуть рычаг с пружиной вверх (автомобиль ГАЗ-51) или вниз (автомобиль ЗИС-150).

Погнутость вилки определяют на проверочной плите, а правят ее в холодном состоянии под прессом. После правки и вторичной проверки вилку тщательно осматривают и при обнаружении трещин заменяют новой.

Изношенные щечки вилки (охватывающие каретку шестерни) и гнездо для шарового конца рычага переключения передач восстанавливают, наплавляя металл сваркой. Наплавленные места обрабатывают на фрезерном станке.

Изношенные выемки на ползунах под стопоры и замки исправляют абразивным бруском. При этом необходимо следить, чтобы не был смещен центр выемки.

Изношенные шарики стопоров и замков, а также ослабевшие пружины заменяют.

Easytronic AMT (Opel)

Автоматизированная коробка передач Easytronic имеет гибридный электрогидравлический привод для включения / выключения сцепления и два электрических привода для переключения передач (выбор и включение).

Где: 1 — сцепление (саморегулирующееся сцепление, SAC), 2 — рабочий
цилиндр сцепления (CSC), 3 — электродвигатель (постоянного тока) — управляет сцеплением, 4 — поршень (внутри цилиндра), 5 — механизм
переключения передач, 6 — электродвигатель (постоянного тока) — выбор передачи, 7 — электродвигатель (постоянного тока) — включение передачи

Когда положение сцепления контролируется электронным модулем управления, важно либо поддерживать постоянные механические параметры сцепления, либо адаптировать алгоритмы управления к износу сцепления. Фрикционный диск изнашивается в течение срока службы, что приводит к изменению хода сцепления (расстояние открытия / закрытия) (меньше для нового сцепления)

Для электронного модуля управления это рассматривается как нарушение процесса включения / выключения сцепления и может привести к неправильному срабатыванию. Есть два способа преодолеть это:

Фрикционный диск изнашивается в течение срока службы, что приводит к изменению хода сцепления (расстояние открытия / закрытия) (меньше для нового сцепления). Для электронного модуля управления это рассматривается как нарушение процесса включения / выключения сцепления и может привести к неправильному срабатыванию. Есть два способа преодолеть это:

• механическая саморегуляция сцепления;
• изучение хода сцепления и адаптация алгоритмов управления;

Сцепление (1) автоматически регулирует свой ход (расстояние открытия / закрытия) в зависимости от износа фрикционного диска. Оно называется саморегулирующимся сцеплением (SAC) и производится компанией LuK (Schaeffler).

Где: 1 — корпус привода со встроенным блоком управления трансмиссией (TCU), 2 — червячный редуктор, 3 — червячное колесо, 4 — электродвигатель постоянного тока (коллекторный), 5 — поршень, 6 — выпускная труба (в сторону CSC), 7 — входной патрубок (от резервуара), 8 — шатун.

Привод сцепления представляет собой смесь гидравлического и электрического привода. Когда необходимо выключить сцепление, электродвигатель (4) получает питание от блока управления трансмиссией. Ротор электродвигателя напрямую связан с червячным редуктором (2), который находится в постоянном зацеплении с червячным колесом (3).
Вращательное движение червячного колеса преобразуется в поступательное движение шатуна (8), который толкает поршень (5) и создает давление. Через выпускное отверстие (6) жидкость под давлением достигает рабочего цилиндра сцепления (CSC) и приводит в действие сцепление.

Гидравлический контур состоит из цилиндра и поршня со стороны привода и рабочего цилиндра сцепления с другой стороны. Сила срабатывания муфты прямо пропорциональна давлению жидкости в контуре.

Таким образом, положение муфты регулируется давлением жидкости в гидравлической системе, которое зависит от положения электродвигателя постоянного тока (DC).

Где: 1 — электрический разъем для электродвигателя включения передачи, 2 — электрический разъем для подключения электродвигателя выбора передачи, 3 — электродвигатель выбора передачи, 4 — стойка, 5 — палец включения передачи (для включения передачи), 6 — шестерня

Из нейтрального положения, если необходимо включить передачу, электродвигатель выбора передачи (3) перемещает рейку (4) вверх и вниз. Когда выбрана соответствующая плоскость шестерни (шибер), электродвигатель включения шестерни (1) будет вращать шестерню (6),
которая будет вращать палец включения шестерни (5). Скользящие втулки
синхронизаторов шестерен соединены вилкой и валом с пальцем включения шестерни (5). Когда палец включения шестерни (5) перемещается в одно из своих конечных положений, шестерня включается.

В электродвигатели встроены датчики положения. На основе информации о положении модуль управления трансмиссией регулирует электрическую мощность двигателей, чтобы привести их в необходимое положение.

Порядок действий

Запомните, как нужно действовать, чтобы знать, как ездить без сцепления:

1. Когда двигатель еще не заведен, включите 1 передачу.
2. Проверьте, чтобы перед автомобилем не было помех для движения.
3. Немного нажмите на газ и запускайте двигатель стартером.

Автомобиль должен завестись и начать двигаться. Как только двигатель заработал, выключите стартер. Теперь можете ехать долго на 1 скорости.

При определенной сноровке можно без ущерба для коробки передач переключаться, не используя педаль сцепления. Ничего секретного – когда двигатель тянет автомобиль вперед, шестерни в КПП прижаты одной стороной зубьев. При сбросе мощности на некоторое мгновение шестерни изменяют направление соприкосновения.

Опытный автовладелец может пользоваться данным свойством коробки. В этот момент нужно расцепить шестерни, и синхронизировав обороты мотора, можно без проблем включить необходимую передачу.

Поясню более детально:

1. Разгоните автомобиль и прижмите рукой рукоятку КПП в направлении выключения скорости. При этом педаль сцепления не трогайте.
2. Сбросьте газ, рычаг выключит передачу, когда наступит момент смены усилия шестерен.
3. После небольшого промежутка, когда мотор снизит обороты, выберите момент, чтобы переключиться на следующую передачу. Угловые скорости шестерен выровняются, и нужная передача включится.

Метод 1 из 2: Переключение вверх

1. По ходу движения автомобиля, если вы хотите повысить передачу, и она находится в области, позволяющей переключится, уберите ногу с педали газа. Это ослабит нагрузку на трансмиссию. Затем, быстро выключите передачу.

2. Тяните или толкайте ручку переключения передач в сторону желаемой передачи, прилагая небольшое давление. Учтите, что давление на ручку на всех машинах разное. Если вы приложите слишком большое усилие, то включите передачу преждевременно, что вызовет стирание зубцов. Если усилие слишком маленькое, то передача так и не включится, что так-же вызовет стирание зубцов.

3. Как только обороты двигателя будут соответствовать оборотам трансмиссии, передача включится.

4. Как только передача включена, вы можете продолжать движение.

Метод 2 из 2: Переключение вниз

1. Если по мере движения вы захотели переключится вниз, так как двигатель не выдает мощности необходимой для нормального движения, уберите ногу с педали газа и выключайте передачу.

2. Нажмите педаль газа чтобы довести обороты до 2000-2500 об/мин, затем бросьте газ.

3. Затем, когда обороты начнут падать, толкайте рычаг коробки передач в сторону желаемой передачи, прилагая небольшое усилие.

4. Когда передача включится, вы можете продолжать движение.

Робот или роботизированная коробка передач (РКПП)

Коробка робот отличается от автомата устройством и принципом действия. По своей конструкции роботизированные коробки ближе к механике. Только управление сцеплением и переключением передач здесь осуществляется в автоматическом режиме. Для электроники необходимы входные данные: дорожные условия и требования водителя. Современные транспортные средства, оборудованные роботизированными коробками передач, имеют двойное фрикционное сцепление. Это позволяет минимизировать потери мощности, передаваемой с силового агрегата на роботизированную трансмиссию и дальше на колеса авто. Для передачи момента вращения здесь используется принцип параллельного многодискового сцепления вместо гидротрансформатора АКПП.

Управление коробкой робот производится при помощи специальной электронной системы. В состав системы входят:

1. Электронный блок управления коробкой передач (ЭБУ).
2. Датчики скорости, температуры, давления масла в гидроблоке и прочих важных параметров.
3. Исполнительные механизмы.

Роботизированное устройство

Перемены в назначении коробки дошли до того, что теперь управлять мощностью двигателя стал робот, хотя сама структура работы осталась той же, а вот управляет устройством теперь электроника или «робот».

Основные положительные характеристики в том, что водителю можно не обременять себя дополнительными усилиями при переключении передач. Название говорит само за себя. «Робот» или электроника сама контролирует весь процесс. Это особенно будет приятно для начинающих водителей, речь больше идет о представительницах слабого пола, хотя и мужчинам тоже не легко дается управление автомобиля на МКПП. Трансмиссия переднеприводного автомобиля с «роботом» будет интересна каждому.

Сходство с механической КПП и «роботом» есть, оно находится на одном уровне с механикой и КПД выдает абсолютно схожий, правда, плавности ему не занимать. Такое положение вещей означает, что основные характеристики в положительном ключе на этом кончаются. Такая вот бюджетная автоматика.

Правда, трансмиссия автомобиля «Феррари» основана на «роботе», основные характеристики которого действительно хорошие, речь идет о гоночном автомобиле. Для гонок как раз такая схема трансмиссии подходит как нельзя лучше.

Что же делает роботостроение привлекательным, какова схема трансмиссии? Ответ – количество сцеплений. У «роботов» их наблюдается два. Трансмиссия автомобиля такого уровня была проверена на Фольксвагене, позже она была внедрена в Вольво, Форд и Митсубиси. Таким образом, можно было судить, сколько сцеплений, какова скорость работы, поэтому «роботы» были многофункциональны и, как отмечают инженеры, за ними будущее.