Эксплуатация и обслуживание механической коробки передач

Назначение и устройство механической «коробки»

МКПП через трансмиссию передаёт крутящий момент, развиваемый двигателем, на ведущие колёса. Представляет собой многоступенчатый редуктор с изменяемым передаточным числом.

Картером (корпусом) сцепления объединена с двигателем в единый силовой агрегат, передний подшипник первичного вала коробки установлен в заднем торце коленчатого вала двигателя.

Механизм сцепления нормально включен и постоянно соединяет маховик коленчатого вала мотора с первичным валом коробки передач. Работает сцепление только во время переключения передач, разъединяя двигатель и КПП и обеспечивая их плавное обратное соединение.

В корпусе силового агрегата переднеприводных автомобилей размещён так же редуктор дифференциала, распределяющий крутящий момент между приводными валами трансмиссии и позволяющий колёсам вращаться с разными угловыми скоростями.

Механические КПП подразделяются:

— по числу передаточных чисел:

• четырёхступенчатые;
• пятиступенчатые, самые распространённые;
• шестиступенчатые.

— по кинематической схеме:

• двухвальные, в картере четырёх- или пятиступенчатой коробки установлены первичный и вторичный валы;
• трёхвальные, редуктор КПП состоит из первичного, промежуточного и вторичного валов.

По умолчанию, в числе ступеней КПП не учитываются нейтральная и задняя передачи, в число валов не входит вал шестерни заднего хода.

Зубчатые шестерни редукторов КПП по типу зацепления косозубые. Прямозубые шестерни не применяются из-за повышенного шума при работе.

Все валы механических коробок установлены в подшипниках качения, радиальных или упорных, смонтированных в соответствии с направлением продольной силы, возникающей в косозубом зацеплении. В трёхвальных конструкциях первичный и вторичный валы расположены соосно и, как правило, имеют общий игольчатый подшипник.

Шестерни вращаются и движутся на валах на подшипниках скольжения — запрессованных втулках из малофрикционных медных сплавов.

Для безударной работы установлены синхронизаторы, уравнивающие скорости вращения шестерён в момент переключения.

Ряды передаточных чисел механических КПП унифицированы основными мировыми производителями и выглядят так:

• Первая передача — передаточное число 3,67…3,63;
• Вторая — 2,10…1,95;
• Третья — 1,36…1,35;
• Четвёртая — 1,00…0,94;
• Пятая — 0,82…0,78, и т.д.
• Передача заднего хода — 3,53.

Передача, на которой частота вращения коленвала двигателя практически совпадает с числом оборотов вторичного вала коробки, называется прямой (как правило, четвёртая).

От неё в сторону уменьшения числа оборотов вторичного вала, при неизменных оборотах двигателя, идут пониженные передачи, в сторону увеличения числа оборотов — повышенные.

Механизм переключения передач

Во всех механических КПП используется рычажно-кулисные конструкции, в которых шестерни коробки при переключении передач перемещаются вилками, движущимся по параллельным штокам под усилием рычага. Из нейтрального положения рычаг водителем отклоняется вправо или влево (выбор передачи) и вперёд-назад (переключение).

Механизмы переключения по принципу работы разделяются на:

• Традиционные, или классические, позволяющие из «нейтрали» включать любую передачу.
• Секвентальные, допускающие только последовательное переключение.

Секвентальные механизмы применяются на мотоциклах, тракторах, и в агрегатах с числом передач более шести — грузовых автомобилях и тягачах.

Управление МКПП

Начинающего водителя этому должны научить ещё в автошколе.

Последовательность действий:

• Сесть в автомобиль, стоящий с заглушенным двигателем. Закрыть водительскую дверь, занять в кресле удобную позу, пристегнуться ремнём безопасности.
• Убедиться, что стояночный тормоз включен и рычаг управления коробкой передач в нейтральном положении.
• Запустить двигатель.

Внимание! С момента запуска вы управляете автомобилем и являетесь водителем транспортного средства.

• Выжать педаль сцепления, включить нужную передачу (первую или «заднюю», вы выезжаете со стоянки).
• Слегка надавить на педаль «газа». Когда тахометр покажет около 1400 об/мин, плавно отпускать педаль сцепления, отключив стояночный тормоз. Автомобиль начнёт движение, но педаль сцепления нельзя резко «бросать», следует продолжать плавное её перемещение до полного контакта дисков механизма сцепления, регулируя скорость движения педалью газа.

Первая передача нужна для того, чтобы не только сдвинуть машину с места, но и разогнать её до скорости, на которой без рывков и остановки мотора можно будет включить «вторую» и продолжать уверенное движение.

Переключать передачи «вверх» следует не спеша, движения левой ноги, управляющей сцеплением, нарочито замедленные. Правая нога сбрасывает газ синхронно с выжимом сцепления левой, правая рука уверенно работает рычагом переключения и «втыкает» передачу, не дожидаясь снижения набранной машиной скорости.

С опытом алгоритм управления «механикой» переходит на уровень подсознания, и водитель интуитивно работает сцеплением и «ручкой», не глядя на органы управления.

Как выбирать скорость и обороты двигателя, на которых необходимо переключать передачи

В упрощённом виде, мощность двигателя есть произведение развиваемого им крутящего момента на число оборотов коленчатого вала.

При исправно работающем механизме сцепления, вся мощность воспринимается первичным валом механической КПП и через систему шестерён и трансмиссию уходит на ведущие колёса.

Управляемый вручную редуктор «механической коробки» трансформирует передаваемую мощность в соответствии с желаниями водителя, которые не всегда совпадают с возможностями мотора и реальными условиями движения.

Переключая передачи «вверх», не следует допускать в паузах чрезмерного снижения скорости машины.

При переменах передач «вниз» необходима выдержка времени между выключением сцепления и перемещением рычага переключения, чтобы детали коробки несколько замедлились в своём вращении.

Двигаясь на прямой и повышенных передачах, не нужно «выкручивать» мотор до предела, при необходимости рывка при обгоне или преодолении затяжного подъёма следует переключиться на ступень или даже две «ниже».

Экономичный режим движения

В тексте документации на любой автомобиль, можно найти «крутящий момент максимальный (такой-то), при частоте вращения (столько-то)». Эта частота вращения, т.е. число оборотов коленвала в минуту, и есть то значение, при котором двигатель обеспечит наибольшее тяговое усилие при минимальном расходе топлива.

Техническое обслуживание

МКПП, при правильной эксплуатации, очень надёжный агрегат, требующий, как любые другие механические редукторы, единственного вида обслуживания — замены масла.

Для смазывания применяются трансмиссионные масла, имеющие, кроме высокой вязкости, специфические противозадирные и противоизносные свойства, температурную стабильность, прочность масляной плёнки на сжатие и низкий коэффициент поверхностного натяжения, не позволяющий жидкости стекать со смазанных поверхностей. Кроме того, трансмиссионное масло должно быть нейтральным по кислотности, предохраняя от эрозии детали редуктора, изготовленные из цветных металлов.

Марка трансмиссионного масла и интервал между заменами указаны в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Коробка передач — дорогой агрегат, при её обслуживании пользуйтесь только рекомендованным маслом.

Внимание! Не верьте «лайфхакам» типа «как определить марку масла по запаху, вкусу и на цвет с помощью куска бумаги».

При работе трансмиссионное масло уменьшается в объеме только за счёт испарения, не выгорает и не улетает «в трубу» как моторное, но загрязняется продуктами трения и темнеет при старении.

Основные неисправности

Подавляющее большинство неисправностей, виноватой в которых считают МКПП, вызваны неполадками в работе сцепления. Самые распространённые:

• Передача заднего хода включается с «хрустом», другие передачи переключаются с трудом — нарушены регулировки привода, сцепление «ведёт».
• Монотонный шум или жужжание при выжимании педали сцепления — износ выжимного подшипника.

Неисправность силового агрегата в целом:

Отчётливый шум при движении накатом с включенной передачей и выжатым сцеплением — вышел из строя передний подшипник КПП в коленвале двигателя.

Неполадки в механической «коробке» чаще всего внесены владельцем машины или его предшественниками, иногда связаны с общим износом в результате длительной эксплуатации:

• Скрежет при переключении на пониженные передачи. Износ или выход из стоя синхронизаторов.
• Не включается задний ход — разрушена шестерня или деформирована вилка включения из-за попыток «врубить заднюю», не дожидаясь полной остановки машины.
• Затруднён выбор передачи. Изношено шаровое крепление рычага переключения.
• Неполное включение передач, невозможность включить или выключить одну из них, произвольное выключение передач при сбросе газа. Износ шариковых фиксаторов или направляющих штоков, деформация вилок механизма переключения. Редко — разрушение зубьев шестерён.

Преимущества МКПП в различных дорожных условиях

В автомобиле с «механикой», водитель не чувствует себя отстранённым от непосредственного управления машиной.

По мере накопления опыта появляются и совершенствуются полезные навыки и приёмы:

• Торможение двигателем. Необходимо при движении на гололёде, при затяжных спусках с горы и в других ситуациях, когда нужно использовать длительное и плавное торможение без перегрева тормозов и потери контакта колёс с дорогой.
• Езда «в натяжку» с частично выжатым сцеплением. Полезно при перемещении по сложному рельефу и преодолении отдельных препятствий на скорости без ударных нагрузок в трансмиссии.
• Быстрые переключения «первая, задний ход, первая». Даёт возможность «раскачать» автомобиль и самостоятельно выехать из болота или сугроба, в котором застрял.
• Умение двигаться накатом, ездить на буксире и самому буксировать коллег по дорожному движению
• Экономия топлива. На любой передаче можно побрать самый экономичный режим движения.

Так же неоценимое достоинство МКПП — простое обслуживание, длительный срок службы, доступность ремонта и небольшая стоимость расходных материалов.