Передаточное число коробки передач: что нужно знать

Уроки вождения для начинающих на механике

1. До поворота ключа, вдавите педаль сцепления до упора и переведите рычаг скоростей МКП на «нейтралку». Только не запускайте двигатель с включенной скоростью, чтобы машина не начала двигаться неожиданно и не случилось аварии.
2. Поверните ключ и подержите пару минут сцепление нажатым. Это нужно сделать, чтобы силовой агрегат прогрелся.
3. При выжатом сцеплении поставьте переключатель на первую передачу. Плавно отпускайте педаль сцепления, пока не услышите, что обороты двигателя начали снижаться. С этого момента также плавно жмите педаль газа, чтобы машина пришла в движение. Начало движения автомобиля с механической коробкой передач может произойти рывком, если отпустить сцепление слишком быстро. Если не нажать вовремя педаль газа, то двигатель заглохнет.
4. Если вы все сделали правильно, то машина двинулась с места. Когда автомобиль разгонится до 15 км/ч, выжмите сцепление и переключитесь на вторую передачу.

Важно: Чтобы при включении передач не было слышно скрежета и хруста, означающего, что идет трение шестерен, обязательно до упора выжимайте сцепление. Начало вождения всегда начинается с выжатого сцепления

Урок 2. Теория вождения — как правильно тормозить на машине с механической коробкой передач

В разделе «Езда на механике для чайников» можно встретить такой совет: если ситуация требует неотложной остановки, можно правой ногой нажать педаль тормоза, затем когда скорость будет снижаться до 10 км/ ч, и машина начнет трястись, нужно выжать педаль сцепления и переключиться на «нейтралку». Самоучитель по вождению для начинающих утверждает, что когда навыки вождения достигнут автоматизма, вы будете нажимать тормоз при выжатом сцеплении и нейтральной скорости.

Существует еще один способ торможения для механической коробки передач, который водители называют термином «дауншифт». Этот способ позволяет остановить автомобиль плавно.

Для этого нужно сделать такие манипуляции:

1. Начинайте понижение скорости, когда автомобиль проезжает 70 км/ч.
2. Выжмите сцепление и переключите рычаг скоростей на третью передачу.
3. Когда скорость снизится на 20 км/ч, выжмите сцепление и переключитесь на 2 передачу.
4. На второй скорости останавливайтесь с помощью плавного нажатия тормоза, выжав сцепление. Первую передачу, как понижающую, не включайте. Посетив автодром, вы сможете попробовать оба способа на практике.

Урок 3. На каких оборотах правильно переключать передачи при езде – подробная инструкция

Каждая передача рассчитана на определенную скорость движения, задаваемую оборотами двигателя.

Примерные границы скоростей для каждой передачи представлены в таблице

Передача	Минимальная скорость, км/ч	Максимальная, км/ч
Первая	40
Вторая	10	60
Третья	30	90
Четвертая	50	мах

Чтобы разогнать машину до определенной скорости нужно переключать передачи на механике по нарастающей.

Рассмотрим пошагово, как разогнать автомобиль до 60 км/ч. подразумевается, что машина наберет это значение на четвертой передаче.

1. Начните движение на 1 передаче и разгонитесь до 20 км/ч.
2. Переключите рычаг на 2 передачу и разгонитесь до 40 км/ч.
3. Переключитесь на третью, и наберите 60 км/ч.
4. Переключитесь на 4 передачу.

Так вы обеспечите в каждом режиме правильную работу двигателя. Его обороты на каждом этапе будут приблизительно в одном диапазоне. Если водить машину правильно, то можно сэкономить топливо.

Урок 4. Правила парковки на авто с МКПП. Краткая инструкция

1. Заглушите мотор.
2. Нажмите до упора сцепление и поставьте рычаг на первую передачу. Так вы обезопасите свой автомобиль от скатывания. Только не забывайте потом, поставить рычаг на «нейтралку» до включения двигателя.
3. Включите стояночный тормоз (ручник).

Быстро научиться водить машину на механике получится, если отрабатывать навыки вождения ежедневно.

Урок 5. Правила пользования ручником в ситуации с подъемом на возвышенность на автодроме

На крутом подъеме дороги новичкам сложно удерживать автомобиль от скатывания назад вначале движения. В этой ситуации действовать надо так:

1. Включите ручник и поставьте рычаг МКП на «нейтралку».
2. Нажмите сцепление, включите первую передачу и положите ладонь на рычаг ручника.
3. Плавно отпускайте сцепление и когда обороты двигателя начнут снижаться, снимите авто с ручника и нажмите на газ.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Если отпустить ручник раньше положенного времени, то машина покатится назад. В этой ситуации, не забывайте плавно отпускать сцепление и добавлять газ. Машина сначала остановится и начнет движение вперед.

Изменение передаточного отношения КПП: тюнинг коробки передач

Как известно, наилучшие динамические показатели достигаются в диапазоне оборотов максимального крутящего момента, а не мощности. Фактически, при нижнем и верхнем значении частоты вращения коленчатого вала крутящий момент двигателя меньше максимального.

Получается, чем больше обороты будут отличаться  от оборотов максимального крутящего момента, тем медленнее разгоняется автомобиль. В стандартных КПП передаточное отношение каждой ступени подобрано так, чтобы водителю было комфортно разгонять машину на низких передачах, после чего на повышенных можно поддерживать набранную скорость одновременно с экономией топлива.

Если же отбросить экономичность, тогда путем ряда доработок коробки можно улучшить динамику. Прежде всего, сужается диапазона частот, которые мотор развивает при езде на одной передаче. Фактически, передачи делаются более короткими, а также сближаются передаточные отношения передач, которые расположены рядом (сближенный ряд КПП).

На практике, мотор в этом случае быстро выходит на максимальные обороты на более низкой передаче, однако после переключения на ступень выше обороты не падают, например, 3500 об/мин. на 1800, а остаются на отметке около 2500. Фактически, после переключения «вверх» обороты все равно остаются в диапазоне максимального крутящего момента.

Для решения такой задачи можно использовать колеса с меньшим радиусом, а также требуется установить другую главную пару редуктора с измененным передаточным числом (например, 3.9 или 4.1 вместо 3.7). Начнем с использования «стоковых» деталей.

Как правило, если модель автомобиля выпускается с разными двигателями (например, моторы 1.2, 1.4 и 1.6 литра), тогда главную пару для КПП в паре с 1.6 литровым двигателем используют от той версии, мотор которой менее мощный (в данном случае  двигатель 1.2 или 1.4).  

В результате  после установки главной пары 3.9 или 4.1 передаточное число на 5-й передаче будет почти таким же, как и на 4-й при главной паре 3.7. Также дополнительно понизит общее передаточное число трансмиссии использование  шин меньшего радиуса. В результате  динамика автомобиля станет лучше, однако будет потеряна экономичность 5-й передачи.

На высоких скоростях двигатель будет на 5-й раскручиваться до максимальных оборотов, что может доставлять дискомфорт водителю и пассажирам. По этой причине ряд передаточных чисел КПП нужно подбирать с учетом конкретных задач и целей, учитывая мощность мотора, вес автомобиля, а также предпочтения водителя.

Если делать более серьезные доработки, тогда можно собрать коробку передач с измененным набором шестерен.  Естественно, это дорого, однако удается сблизить ряды на всех передачах, а не только 4 и 5.

Кстати, подбором передаточных чисел трансмиссии можно или улучшить разгонную динамику, или же повысить экономичность. При этом на практике во втором случае изменения в устройство КПП вносятся достаточно редко, так как штатно передаточное отношение зачастую подобрано достаточно удачно.

Также добавим, что стандартную 5-и ступенчатую коробку иногда переделывают в 6-и ступенчатую (особенно в паре с тюнингованным форсированным двигателем). Фактически, в КПП интегрируется комплект шестой передачи

Важно понимать, что  помимо высокой стоимости такой доработки снижается общая надежность такой коробки

Как рассчитать передаточное число

Необходимость определить передаточное число (коэффициент) КПП у водителей возникает редко. Основная причина — модернизация трансмиссии для получения лучших динамических характеристик. Коэффициенты передачи коробки передач разных ступеней закладывает конструктор при проектировании автомобиля. Их выбирают на основе мощностных параметров двигателя и целевого назначения транспортного средства. Для среднестатистического водителя закладывают передаточные отношения КПП главной и понижающих передач, обеспечивающие наибольшую экономичность. Те, кто хочет придать автомобилю большей динамики, рассчитывают характеристики самостоятельно.

Расчет без учета сопротивления

Узнать передаточный коэффициент можно в сопроводительной документации на агрегат (коробку или редуктор заднего моста). Когда документа нет, расчёт ведут самостоятельно. Для этого сравнивают количество оборотов на входном и выходном валах. Определение передаточного отношения главной пары редуктора заднего моста:

1. Вывесить приводное колесо, приподняв автомобиль домкратом.
2. На входном валу редуктора или на кардане поставить метку. Вторую отметку наносят на вывешенном колесе.
3. Вращая за ступицу считают обороты карданного вала. Когда колесо повернётся на 360°, оценивают положение второй отметки.
4. Определяют передаточный коэффициент, деля количество оборотов входного вала на 1 (поворот колеса). Полученное значение сравнивают со стандартными величинами.

К сведению!

Для более точного вычисления колесо поворачивают 10 раз.

В переднеприводных автомобилях главная пара размещается в КПП. Определение коэффициента выполняют по схожему принципу:

1. Снимают правое переднее колесо, открывая доступ к шкиву двигателя.
2. Ставят метки на ступице и хвостовике коленвала.
3. Включают 1 передачу и вращают шкив, считая обороты. Когда ступица провернётся на 360°, вычисляют передаточное отношение.
4. Процедуру выполняют для всех скоростей.

Для вычисления передаточного отношения главной передачи необходимо сравнить технические данные с полученными результатами. Для этого в интернете находят справочные таблицы, где указаны характеристики типовых КПП и выбирают совпадающую модель.

КПД зубчатой передачи

Более точный расчёт трансмиссии подразумевает вычисление крутящего момента с учётом всех сопротивлений. Передача вращения от двигателя к колёсам происходит с небольшими потерями на трение в зубчатых парах, подшипниках и уплотнениях. Эти помехи уменьшают выходной крутящий момент, а компенсируют его за счёт увеличения мощности двигателя. При расчёте используют КПД цилиндрической и конической зубчатой передачи. В первом случае он составляет 0,98, во втором — 0,97.

Влияние передаточного числа кпп на экономичность расхода топлива

Передаточное число кпп – один из основных параметров, которые определяют работу автомобиля. Оно влияет на динамические характеристики машины, а также на экономичность расхода топлива.

Передаточное число кпп – это отношение числа оборотов на входе кпп к числу оборотов на выходе. Оно определяется зубчатыми передачами и может быть различным для каждой передачи. Чем выше передаточное число, тем меньше вращение колес автомобиля при одном обороте двигателя, что повышает динамические характеристики автомобиля.

Однако, передаточное число кпп также оказывает влияние на расход топлива. У автомобилей с передним приводом, у которых частота вращения колеса примерно равна частоте вращения двигателя, экономичность расхода топлива достигается при оптимальном передаточном числе. Это число может быть различным для каждого конкретного автомобиля и зависит от его конструкции и характеристик двигателя.

В тоже время, для автомобилей с задним приводом или полным приводом, передаточное число кпп влияет на расход топлива по-другому. Здесь в зависимости от скорости и нагрузки на автомобиль может меняться оптимальное передаточное число для достижения наиболее эффективного использования топлива.

Правильно подобранное передаточное число кпп помогает снизить расход топлива при движении на различных скоростях и обеспечивает комфортную эксплуатацию автомобиля.

Важно отметить, что влияние передаточного числа кпп на экономичность расхода топлива не является единственным фактором. Также оно зависит от стиля вождения, общей массы автомобиля, плотности движения, состояния дороги и других факторов

Поэтому важно выбирать автомобиль с учетом своих потребностей и разбираться в его технических характеристиках.

Одинарные главные передачи

Одинарные главные передачи состоят из одной пары шестерен.

Цилиндрическая главная передача применяется в переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении двигателя и размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением (см. Двухвальные коробки передач ВАЗ и АЗЛК рисунок 2). Ее передаточное число равно 3,5…4,2, а шестерни могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндрическая главная передача имеет высокий КПД — не менее 0,98, но она уменьшает дорожный просвет у автомобиля и более шумная.

Коническая главная передача (рисунок 2, а) применяется на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен в конической главной передаче лежат в одной плоскости и пересекаются, а шестерни выполнены со спиральными зубьями. Передача имеет повышенную прочность зубьев шестерен, небольшие размеры и позволяет снизить центр тяжести автомобиля. КПД конической главной передачи со спиральным зубом 0,97…0,98. Передаточные числа конических главных передач 3,5…4,5 у легковых автомобилей и 5…7 у грузовых автомобилей и автобусов.

Рисунок 2 — Главные передачи

а, б, в — одинарные; г, д — двойные; е — редуктор; 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — червяк; 4 — червячная передача; 5 — коническая шестерни; 6 — цилиндрические шестерни; 7 — полуось; 8 — солнечная шестерня; 9 — сателлит; 10 — ось; 11 — коронная шестерня; l – гипоидное смещение

Гипоидная главная передача (рисунок 2, б) имеет широкое применение на легковых и грузовых автомобилях. Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен гипоидной главной передачи в отличие от конической не лежат в одной плоскости и не пересекаются, а перекрещиваются. Передача может быть с верхним или нижним гипоидным смещением l. Гипоидная главная передача с верхним смещением используется на многоосных автомобилях, так как вал ведущей шестерни должен быть проходным, а на переднеприводных автомобилях — исходя из условий компоновки. Главная передача с нижним гипоидным смещением широко применяется на легковых автомобилях.

Передаточные числа гипоидных главных передач легковых автомобилей 3,5…4,5, а грузовых автомобилей и автобусов 5…7. Гипоидная главная передача по сравнению с другими более прочная и бесшумная, имеет высокую плавность зацепления, малогабаритная и ее можно применять на грузовых автомобилях вместо двойной главной передачи. Она имеет КПД, равный 0,96…0,97. При нижнем гипоидном смещении имеется возможность ниже расположить карданную передачу и снизить центр тяжести автомобиля, повысив его устойчивость. Однако гипоидная главная передача требует высокой точности изготовления, сборки и регулировки. Она также требует из-за повышенного скольжения зубьев шестерен применения специального гипоидного масла с сернистыми, свинцовыми, фосфорными и другими присадками, образующих на зубьях шестерен прочную масляную пленку.

Червячная главная передача (рисунок 2, в) может быть с верхним или нижним расположением червяка 3 относительно червячной шестерни 4, имеет передаточное число 4…5 и в настоящее время используется редко. Ее применяют на некоторых многоосных многоприводных автомобилях. По сравнению с другими типами червячная главная передача меньше по размерам, более бесшумна, обеспечивает более плавное зацепление и минимальные динамические нагрузки. Однако передача имеет наименьший КПД (0,9…0,92) и по трудоемкости изготовления и применяемым материалам (оловянистая бронза) является самой дорогостоящей.

Тюнинг коробки передач

Коробка передач играет в трансмиссии основную роль – даже с относительно слабым мотором машина может быть быстрой благодаря правильно подобранным передаточным числам КПП. Спортивные автомобили отличаются от серийных, в первую очередь, именно коробками передач, а уж потом моторами, кузовами и подвеской.

Для наилучшей разгонной динамики трансмиссия должна позволять мотору как можно дольше работать в „правой“ зоне шкалы тахометра (в промежутке от оборотов максимального момента до оборотов максимальной мощности). Добиться этого несложно: нужно лишь, чтобы передаточные числа каждой из передач были близки друг к другу. Тогда при переключении „вверх“ обороты упадут не намного, мотор вновь окажется „в моменте“ и сможет резво ускорять автомобиль. „Близкие“ ступени коробки помогут и при переключении „вниз“: даже на относительно высокой скорости в случае необходимости можно смело включить пониженную передачу и сделать разгон более интенсивным, не рискуя при этом выскочить в красную зону на тахометре.

Конечно, конструкторы серийных автомобилей знают об этом не хуже нас с вами. Но ряды передаточных чисел стандартных коробок нередко имеют огромные „дыры“ между соседними ступенями. Понятно, что инженеры подбирают такой ряд не со зла и не от хорошей жизни. Ведь „гражданский“ автомобиль должен иметь не только приемлемую динамику, но и удовлетворять многим другим требованиям.

Во-первых, он обязан уверенно развивать максимальную скорость, доступную для мотора данной мощности. Для этого передача, на которой он ее достигает, должна быть достаточно „длинной“, с малым передаточным отношением. Во-вторых, автомобиль должен уверенно трогаться с места на крутом подъеме с полной нагрузкой, а для этого требуются „короткие“ низшие передачи.

Что же делать? Выход один: сохранив корпус коробки (его переделка – слишком дорогое удовольствие), заново изготовить оригинальные валы и шестерни. Работа эта чрезвычайно трудоемкая, а потому недешевая. Где-нибудь в Америке на человека, желающего изменить передаточные числа стандартной трансмиссии своего “Мерседеса”, посмотрели бы как на помешанного. А для владельцев отечественных машин есть одно весьма приятное обстоятельство: в нашей стране опыт подобного рода переделок накоплен, и немалый. Здесь, как обычно, в авангарде выступили автоспортсмены: для ралли, для кросса и „кольца“ было разработано огромное количество самых разных рядов и главных пар – в первую очередь, для переднеприводных тольяттинских машин.

Несмотря на различия, все тюнинговые ряды строятся, в общем, по одному принципу. Низшие передачи здесь существенно „длиннее“, то есть более скоростные чем у серийных коробок. А высшие – наоборот, „короче“ и ближе друг к другу. Такой подбор передаточных чисел немного усложняет процесс трогания с места, зато потом поведение автомобиля меняется просто сказочным образом: уже на первой-второй, „выкрутив“ мотор до отсечки, можно разогнаться до скорости, где будут вполне уместны четвертая, пятая и даже шестая передачи! Ничуть не менее интересной становится и быстрая езда. Например, даже если пятая передача уже „в тонусе“,и обороты достаточно высоки, можно без проблем перейти даже не на четвертую, а сразу на третью ступень и сделать разгон еще более интенсивным.

Устанавливая в коробку новую „начинку“, следует лишь помнить, что не каждый ряд сможет нормально „уживаться“ с серийной главной передачей. Впрочем, здесь вариантов разработано тоже немало: в стандартный картер можно установить тюнинговые „пары“ с передаточным числом 4,33; 4,5; 4,7; 5,0, и даже 5,125. А еще можно установить так называемую короткую „кулису“, которая изменяет передаточное отношение привода переключения. Стоит это недорого, зато оперировать коробкой будет куда проще.

А есть ли варианты еще более экстремальные, нежели простая замена ряда? За отдельную и весьма немалую плату желающим соберут самую настоящую гоночную кулачковую „шестиступку“. Такая коробка позволяет гонщикам переключаться без выжима сцепления и существенно сокращает время разгона. Но чтобы ездить на „кулачке“, одних только денег мало, нужно еще и уметь ей пользоваться. Да и шумит такая трансмиссия сильно- примерно как серийная без масла. Впрочем, бывают кулачковые коробки, которые не требуют специальных „гоночных“ навыков (правда, на отечественные машины их, к сожалению, не ставят). В принципе, кулачковая коробка устроена так же, как обычная, только вместо косозубых шестерен – прямозубые, вместо зубчатых муфт – кулачковые, и никаких синхронизаторов – гоночное зацепление. Кулачки обеспечивают высочайшую скорость переключений, но из-за ударных нагрузок быстро скругляются и требуют замены.

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.

Максимальная скорость автомобиля на дороге: тюнинг КПП делает разницу

Коробка передач (КПП) является одной из ключевых систем автомобиля, отвечающей за передачу движения от двигателя к колесам. Однако КПП можно использовать не только для передачи передач, но и для увеличения максимальной скорости в вашем автомобиле. Тюнинг КПП — это процесс модификации КПП для повышения ее производительности и эффективности, что помогает достичь более высокой максимальной скорости на дороге.

Вот 5 эффективных способов тюнинга КПП, которые могут увеличить максимальную скорость вашего автомобиля:

1. Установка спортивного сцепления: Сцепление – одна из самых важных частей КПП. Установка спортивного сцепления помогает более эффективно и быстро передавать мощность от двигателя к КПП, что позволяет увеличить максимальную скорость.
2. Изменение передаточного числа: Изменение передаточного числа в КПП позволяет более эффективно использовать мощность двигателя. Увеличение передаточного числа в высших передачах может помочь достичь большей скорости на дороге.
3. Установка блокировок дифференциала: Блокировки дифференциала позволяют обеспечить равномерную передачу мощности на оба колеса автомобиля. Установка блокировок дифференциала помогает увеличить сцепление с дорогой, что в свою очередь может улучшить максимальную скорость автомобиля.
4. Использование спортивного масла: Высококачественное спортивное масло для КПП может улучшить ее производительность и эффективность. Оно снижает трение и увеличивает эффективность работы КПП, что, в итоге, может помочь увеличить максимальную скорость автомобиля на дороге.
5. Регулярное обслуживание КПП: Регулярное обслуживание КПП включает в себя замену масла, проверку и регулировку деталей, а также проведение необходимых ремонтных работ. Регулярное обслуживание КПП помогает поддерживать ее в хорошем состоянии и эффективно работать, что может способствовать увеличению максимальной скорости автомобиля.

Тюнинг КПП может значительно повлиять на максимальную скорость вашего автомобиля

Однако важно помнить, что любые изменения, связанные с тюнингом, должны быть произведены профессионалами, чтобы избежать повреждения автомобиля и обеспечить безопасность на дороге

Влияние передаточного числа на динамику

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.

Устройство

Конструкция МКПП мало изменилась с тех пор, как были сделаны и запатентованы основные ее элементы. Механическая коробка переключения передач состоит из следующих деталей и узлов:

• картер;
• входной, выходной и промежуточный валы;
• синхронизаторы;
• ведущих и ведомых шестерней;
• механизма переключения передач.

Собранные в едином корпусе детали взаимодействуют между собой, обеспечивая передачу крутящего момента. Устройство механической коробки передач зависит от особенностей конструкции и количества валов — по данному признаку они делятся на двух- и трех вальные. Последняя компоновка называется соосной и в технической литературе ее принято называть классической.

Валы и блоки шестерней

В такой конструкции ведущий и ведомый валы размещены картере коробки один за другим. В хвостовике первичного вала установлен подшипник, на который опирается конец вторичного. Отсутствие жесткой связи позволяет им вращаться независимо друг от друга с разной частотой и в разном направлении. Ниже под ними располагается промежуточный вал, передача усилия происходит через блоки шестерней установленных на указанные детали.

С целью снижения шумности редуктора, шестерни в нем делаются косозубые

При изготовлении данных деталей используется жесткая система допусков, и большое внимание уделяется качеству обработки сопрягаемых поверхностей

На ведущем валу классической механической коробки жестко закреплено несколько шестерней разного диаметра и соответственно с разным количеством зубьев. В отдельных случаях узел делается цельным, что обеспечивает ему максимальную прочность.

Шестерни на вторичном валу могут устанавливаться двумя способами:

• подвижно на шлицах;
• фиксировано на ступицах.

Соединение с ведущим валом в первом варианте происходит за счет продольного перемещения ведомой шестерни по шлицам до вхождения в зацепление в ведущей. Такая схема отличается простотой и надежностью и получила достаточно широкое распространение.

В другой конструкции продольное перемещение деталей исключается и соединение происходит при помощи скользящей муфты.

Угловые скорости ведущего вала и ведомого уравниваются при помощи специального устройства, который называется синхронизатором. В коробках передач спортивных автомобилей или машин специального назначения вместо данных узлов могут использоваться кулачковые муфты.

Механизмы управления

За всю историю развития автотранспорта было разработано множество оригинальных конструкций. Наибольшее распространение получила компоновка, используемая в современных агрегатах.

Управление механической коробкой передач осуществляется специальной конструкцией, состоящей из следующих элементов:

• рычага;
• приводов;
• ползунов;
• вилки;
• замка;
• муфты переключения передач.

Изменения режимов работы агрегата производится водителем путем перемещения рычага из одного положения в другое. Через приводы задействуются ползуны. Защитой от одновременного включения является специальный блокирующий механизм – замок. В трехходовых коробках он делает невозможным перемещение двух ползунов при движении третьего.

Этот узел приводит в действие вилку переключения передач, которая вызывает смещение муфты. Данная деталь представляет собой толстостенное кольцо со шлицами на внутренней поверхности. Они находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом ведомого вала, по которому муфта перемещается вдоль него. Аналогичные шлицы имеются и на боковой поверхности ведомой шестерни.

При переключении передач рычаг вначале переводится в нейтраль, из которой производится выбор нужного режима. За это время синхронизатор выравнивает угловые скорости, и шестерня блокируется муфтой. Крутящий момент с первичного вала передается на вторичный и далее через главный редуктор на ведущие колеса.

Синхронизатор обеспечивает безударное переключение, при этом время его срабатывания не превышает нескольких сотых долей секунды.

Видео — устройство сцепления и МКПП, наглядный рассказ от компании Тойота:

Мягкость работы механической коробки передачво многом зависит от общего состояния деталей и, в особенности, данного узла.

Синхронизатор представляет собой бронзовое кольцо с зубчатым венцом на внутренней стороне. При движении муфты она сначала прижимает деталь к конусной поверхности на боковине ведомой шестерни, возникшей при этом силы трения достаточно для выравнивания частоты вращения валов. После синхронизации происходит блокировка зубчатого колеса муфтой переключения.