Manuell växellåda: enhet och funktionsprincip

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:33

För närvarande är nästan alla moderna bilar utrustade med en automatisk växellåda, vilket blir mer komplicerat för varje gång. Och trots att dessa enheter är betydligt överlägsna manuella växellådor, har de senare sina beundrare. Vissa förare föredrar fortfarande fordon med en mekanisk (manuell) växellåda.

Med en automatisk växellåda är allt mycket mer komplicerat, och om någon vill förstå principen för driften av denna enhet är det värt att börja med en mekanisk. Den här artikeln är tillägnad henne.

Det mest nödvändiga elementet i alla bilar

Efter att ha hört det obegripliga begreppet "överföring" för första gången undrar många studenter omedelbart vad det är för enhet och vad det är till för. Alla vet att en bil behöver en motor för att röra sig. Nästan varje bilist är bekant med dess funktionsprincip idag:omvandling av kolvarnas fram- och återgående rörelser till rotation av vevaxeln, annars kallat vridmoment.

Men just denna rotation måste på något sätt överföras till hjulen. Det är vad överföringen är till för. De som är bekanta med det speciella med att köra bilar med manuell växellåda vet detta mycket väl.

Under själva termen döljs speciella mekanismer, tack vare vilka bilen rör sig i olika hastigheter, om det behövs, backar (när lämplig växel är ilagd).

Utformningen av dessa enheter utförs av ledande specialister på bilfabriker. Dessutom ställs viktiga krav på överföringen:

• Noden måste kunna överföra maximal motoreffekt.
• Var pålitlig.
• Körning ska vara lätt.
• Vikten av alla element ska vara så låg som möjligt.
• Ljud under drift är mycket oönskat.

Om växellådan är mycket effektiv och tillförlitlig bör föraren inte oroa sig för någonting: bränslet kommer att användas maxim alt och själva mekanismen kommer troget att fungera under lång tid.

Men om kontrollen av en manuell växellåda i en Nissan (till exempel) är svår, orsakar detta allvarliga obehag för föraren och avsevärt minskar hans uppmärksamhet på vägen. Allt detta hotar risken att råka ut för en olycka.

Och vad gäller vikten, för tung enhet kommer att bli märkbart dyrare för köpare. PÅdärför försöker tillverkarna att minska vikten av mekanismerna maxim alt.

Vad menas med amatörtermen "mekanik"?

Mekanisk, eller manuell, som vissa förare vill säga, växellådan (manuell växellåda) spelar en enkel, men samtidigt viktig roll. Den överför inte bara vridmoment från motorn till hjulen, utan bidrar också till en förändring av utväxlingsförhållandet. Dessutom beror allt på föraren själv - han bestämmer när exakt det är nödvändigt att byta för korrekt prestanda för hela bilen. Detta är hela poängen med manuell växellåda.

Trots den stora populariteten för den automatiska växellådan kommer den manuella växellådan inte att ge upp, och här är anledningen:

• Designen är så enkel som möjligt.
• Detaljer och sammansättningar är tillförlitliga när det gäller mekanisk påverkan och överbelastning.
• Kostnaden för reparation och underhåll av enheten (även kapital) är inte lika hög som för dess automatiska konkurrent.

Och även om dessa egenskaper kommer att uppskattas av bilister, kommer vissa bilar att fortsätta att vara utrustade med "mekanik". Det är trots allt ingen slump att vissa moderna automatväxellådor har en manuell växlingsfunktion. Ett levande exempel på detta är tiptronic.

Sorter av manuell växellåda

Mekaniska lådor klassificeras enligt antalet av dessa steg:

• 4;
• 5;
• 6.

Femväxlad växellåda är den vanligaste, varför de flesta bilar är utrustade med den. Det tar också hänsynantal axlar:

• 3;
• 2.

Treaxlade manuella växellådor används främst i bakhjulsdrivna fordon, medan tvåaxlade växellådor endast finns i framhjulsdrivna fordon. Det är faktiskt här hela klassificeringen slutar.

utväxling

Manuell växellåda avser stegade mekanismer, det vill säga mängden vridmoment som ändras i steg. Ett steg kallas vanligtvis ett par samverkande kugghjul. Vart och ett av dessa par överför rotation till hjulen med en viss vinkelhastighet. Med andra ord har varje steg ett individuellt utväxlingsförhållande.

Under utväxlingsförhållandet ska förstås som förhållandet mellan antalet kuggar på den drivna växeln och antalet kuggar på drivhjulet. Med andra ord är antalet tänder för den drivna växeln 60, och för drivväxeln är det 30, det vill säga utväxlingsförhållandet för detta par är 60: 30=2. För alla växlar är denna parameter den viktigaste.

Det lägsta utväxlingsförhållandet är det största, medan det högsta utväxlingsförhållandet är det minsta. På grund av detta kan faktiskt en manuell växellåda både öka och minska vridmomentet.

Växelförhållandet påverkar sådana fordonsegenskaper som accelerationsdynamik och maximal hastighet. Det vill säga, ju större den är, desto snabbare snurrar vevaxeln upp till maximal hastighet, och själva transmissionen är mer "stark". Men hastigheten som utvecklas på den minskar. Därför med en stor växelförhållande, du måste växla oftare.

Manuell växellåda

Motorn i alla bilar går kontinuerligt, vilket inte är önskvärt för en fullständig och effektiv drift av växellådan. Att växla växlar med huvudaxeln ständigt roterande kommer oundvikligen att leda till transmissionsfel på grund av tandbrott och andra negativa konsekvenser. Av denna anledning behövs ytterligare en nod - kopplingen, med hjälp av vilken kraftenheten och transmissionen separeras ett tag vid rätt tidpunkt.

För att förstå hur en manuell växellåda fungerar, för nybörjare, kommer vi att analysera var och en av dess typer mer i detalj.

Treaxlad växellåda

Designen av en treaxlad låda inkluderar tre huvudelement - skaft:

• Leading (primär) - ansluten till kopplingsmekanismen, för vilken den har speciella spår för sin drivna skiva. Överföringen av vridmoment sker genom en liknande växel som är i styvt ingrepp med den.
• Mellanliggande - placerad parallellt med första axeln. Den har också ett kuggblock i styvt ingrepp.
• Driv (sekundär) - placerad på samma axel som drivaxeln. Den har också ett växelblock, men till skillnad från andra axlar är det inte fixerat och kan därför rotera fritt. Mellan dess kugghjul finns det synkronisatorer som behövs för att synkronisera vinkelhastigheterna för den drivna axelns kugghjul med rotationen av sig själv. Med bilens manuella växellåda är de också stelt fast,men kan röra sig i det längsgående planet med hjälp av en splineförbindning. Alla moderna enheter har synkroniserare i varje växel.

Förutom detta finns det även själva växlingsmekanismen, och allt detta är placerat i enhetens vevhus, kallat huset. När det gäller den första är den placerad direkt på växellådans hölje. Mekanismen presenteras som en kontrollspak och reglage med gafflar. Det finns också en låsanordning för att förhindra att två växlar läggs i samtidigt.

För tillverkningen av själva vevhuset använder lådan aluminium eller magnesiumlegering. Förutom alla nödvändiga delar och mekanismer lagrar den olja.

Tvillingaxelväxellåda

Denna låda är placerad nästan likadant, men med ett litet tillägg. Den innehåller också två skaft:

• värd;
• slav.

Båda har en uppsättning växlar med synkroniserare, och de är anordnade parallellt, som i designen som beskrivs ovan. Och det nämnda tillägget är närvaron av huvudväxeln och differentialen i vevhuset på en mekanisk växellåda. Deras funktion är att överföra vridmoment till bilens drivhjul. Dessutom kan differentialen, om nödvändigt, ge olika vinkelhastigheter.

Det klarar sig naturligtvis inte utan en växlingsmekanism, som vanligtvis är fjärrstyrd. Den är med andra ord placerad utanför boxkroppen. Och för deras anslutning används dragkraft eller kablar. Dessutom är kabelanslutningen optimal, och därför oftaregäller.

Principen för kontrollpunktens funktion

När kontrollspaken är i neutr alt läge överförs inget vridmoment från vevaxeln till hjulen. När motorn startar roterar den ingående axeln med vevaxeln. För att koppla in önskad hastighet, se till att trycka på kopplingspedalen för att koppla ur axlarna.

Nu kan du flytta kontrollspaken i önskad riktning. I detta fall flyttas synkroniseringskopplingen med hjälp av en gaffel och det erforderliga växelparet aktiveras. Detta gör att du kan välja det optimala vridmomentet beroende på vägförhållandena.

Köra en bil med manuell växellåda kommer att diskuteras senare, men för tillfället fungerar principen med en annan design.

Så fungerar en tvåaxlad växellåda

Tvåaxlade växellådor fungerar på nästan samma princip, men det finns fortfarande en skillnad: vridmomentet överförs med endast ett par växlar, medan i en treaxlig design deltar den tredje växeln på mellanaxeln. Dessutom finns det ingen direkt växellåda och utväxlingen är 1:1.

Dessutom är det inte gaffeln, utan stocken, som gör växlingen av stegen. Det är han som trycker på den nödvändiga växeln, och den kopplar in den andra, och sedan är den fixerad. För att slå på backväxeln aktiveras en separat växel på dess axel. Och detta gäller för båda typerna av manuella växellådor.

Manuella förmåner

Några positiva punkter har redan listats ovan, så låt oss göra en slags generalisering. Karakteristiska fördelar med boxen:

• relativtlätt vikt;
• lågpris;
• designen är enkel och tydlig;
• hög tillförlitlighet;
• underhåll och reparationer är billiga.

För maskiner med manuell växellåda är motorn fast ansluten till växellådan, vilket uppnår maximal effektivitet vid färd på is eller terräng. Dessutom kan den manuella växellådan vid behov kopplas helt från motorn för obehindrad bogsering eller tryckning.

Det finns också brister

Tyvärr kan du inte klara dig utan minus, även om det inte finns så många av dem. Först och främst handlar det om behovet av ständiga periodiska växlingar, vilket kan trötta föraren på långa resor.

Andra nackdelar inkluderar:

• Utväxlingen ändras i steg.
• Kopplingens livslängd är inte tillräckligt lång.

Därför, även om "mekaniken" är huvudtypen av transmission, är den långt ifrån den mest populära. Kanske om ett par decennier kommer den helt att förlora sin relevans, och slutligen.

Särenheter med att köra med manuell växellåda

För att fordon med manuell växellåda ska fungera korrekt krävs vissa färdigheter och förmågor. Många nybörjare, särskilt kvinnor (kanske inte alla), kan ha svårt. Det är nödvändigt att komma ihåg läget för kontrollspaken för varje växel. Det är inte svårt, eftersom det har ett diagram på sig. Dessutom bör du veta i vilket hastighetsområdevarje sändning fungerar.

Hastighetslägen beroende på överföring:

• 1:a växeln - 15–20 km/h.
• 2:a växeln - 30–40 km/h.
• 3:e växeln - 50–60 km/h.
• 4:e växeln - inte mer än 80 km/h.
• 5:e växeln – över 80 km/h.

Men det är bättre att fokusera på varvräknarens avläsningar. Det rekommenderas att växla till en högre växel innan ett visst antal varv på vevaxeln uppnås, beroende på motortyp:

• för diesel - 1500-2000;
• för bensin - 2000-2500.

För att undvika för tidig reparation av en manuell växellåda, se till att spaken är i neutralläge innan du startar motorn. Den vänstra foten styr endast kopplingspedalen, och den högra foten är ansvarig för de andra två - det är det enda sättet du inte kan blanda ihop någonting.

Innan du startar, trycks kopplingen ned, första växeln läggs i, sedan släpps kopplingen mjukt med vänster fot, medan gaspedalen också trampas mjukt med höger fot. Vidare utförs växlingen när hastighetströskeln har nåtts: kopplingspedalen är nedtryckt (foten måste tas bort från gasen), den andra växeln är ilagd - sedan är allt sig likt.

De huvudsakliga felen i "mekaniken"

Trots sin enkelhet är manuell växellåda ett ganska komplext system med ett stort antal rörliga delar. På grund av detta kan det ha en mängd olika funktionsfel, men ofta är det ett fel på huvudkomponenterna i enheten, en brist på olja i vevhuset eller en försvagningfixa lådans delar.

Detta kan hända på grund av felaktig användning, dålig kvalitet på delar, deras naturliga slitage. Dessutom kan reparationer av dålig kvalitet eller fullständigt bristande underhåll inkluderas här.

Du kan avgöra om en manuell växellåda behöver bytas ut eller repareras utifrån dess karakteristiska egenskaper. Om det låter när spaken är i neutralläge betyder det att drivaxellagret är utslitet. Det kan också bero på brist på olja. Och om ljud uppstår under växling, kan problemet ligga i synkroniseringskopplingarna.

Resultat

Genom att känna till enheten och principen för driften av en mekanisk låda blir det lite lättare att förstå hur en automatisk växellåda fungerar. Den manuella växellådan var och förblir fortfarande en praktisk och välbekant enhet för många förare, trots vissa nyanser. I allmänhet behöver du känna din bil utan och innan, vilket kommer att berika dig med ovärderlig erfarenhet.