No Image

Шестиступенчатая механическая коробка передач

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
21 января 2020

Тенденция к повышению мощности двигателей требуют разработки новых решений трансмиссий автомобилей. Одним из видов таких решений является переход на шестиступенчатые коробки передач, что позволяет снизить разрывы между передаточными числами соседних передач. Рабочие частоты вращения коленчатого вала двигателя при этом снижаются и как следствие уменьшается расход топлива, повышаются также комфорт и разгонная динамика автомобиля.

Из новых разработок механических передач в качестве примера приводится шестиступенчатая механическая коробка передач автомобиля Touareg. Эта коробка отличается плотным рядом передаточных отношений, обеспечивающим существенное повышение крутящего момента при движении по пересеченной местности и спортивный характер движения по дорогам с твердым покрытием.

Передача мощности на ведущий вал глав­ной передачи осуществляется через три ва­ла с шестернями: первичный, вто­ричный и промежуточный.

Ведомый диск сцепления установлен непо­средственно на шлицах первичного вала. Передачи с 1-й по 4-ую являются понижающими, 5-я прямая и 6-я – повышающая.

Рис. Механическая коробка передач автомобиля Touareg:
1 – картер сцепления; 2 – первичный вал; 3 – ведущая шестерня (постоянной передачи) на первичном валу; 4 – муфта синхронизатора; 5 – включаемая шестерня шестой передачи; 6 – вращающаяся вместе с валом шестерня третьей передачи; 7 – вращающаяся вместе с валом шестерня четвертой передачи; 8 – включаемая шестерня второй передачи; 9 – включаемая шестерня первой передачи; 10 – центральный шток переключения передач; 11 – включаемая шестерня передачи заднего хода; 12 – вторичный вал; 13 – промежуточный вал; 14 – задняя часть коробки передач; 15 – вращающаяся вместе с валом шестерня первой передачи и передачи заднего хода; 16 – вращающаяся вместе с валом шестерня второй передачи; 17 – включаемая шестерня четвертой передачи; 18 – включаемая шестерня третьей передачи; 19 – вращающаяся вместе с валом шестерня шестой передачи; 20 – ведомая шестерня постоянной передачи

Первичный вал вращается в радиальном шарикоподшипнике, установленном в картере сцепления. Между первичным и вторичным валами установлен подвижный в осевом направлении роликоподшипник с цилиндрическими роликами. Он расположен в расточке первичного вала. Ведущая шестерня постоянной передачи 3 выполнена заодно целое с первичным валом.

Вторичный вал вращается в радиальном шарикоподшипнике, установленном неподвижно в картере задней части коробки передач, и в подвижном в осевом направлении роликоподшипнике, расположенном в первичном вале. Заодно целое с вторичным валом выполнены шестерни третьей 6 и четвертой передач 7. Включаемые шестерни первой 9, второй 8, шестой передачи 5 и передачи заднего хода 11 установлены на нем на игольчатых подшипников. Их называют также свободно вращающимися шестернями. Эти шестерни находятся в постоянном зацеплении с соответствующими им шестернями, которые вращаются вместе с валами. При включении той или иной передачи они соединяются с вторичным валом посредством соответствующих муфт синхронизаторов и могут передавать на него крутящий момент.

Ступицы муфт синхронизаторов первой и второй передач, пятой и шестой передач, а также передачи заднего хода установлены неподвижно на шлицах вторичного вала.

Промежуточный вал установлен на одном неподвижном и одном подвижном в осевом направлении подшипниках. Двухрядный шарикоподшипник установлен в картере сцепления, а роликоподшипник с цилиндрическими роликами – в картере задней части коробки передач. Шестерни первой 15 и второй передач 16 выполнены заодно целое с вторичным валом.

Шестерни третьей 18 и четвертой передач 17 установлены на промежуточном вале на игольчатых подшипниках. Шестерня шестой передачи 19, а также шестерня постоянной передачи 20 закреплены на шлицах промежуточного вала. Эти шестерни вращаются вместе с промежуточным валом.

Ступица муфты синхронизатора третьей и четвертой передач установлена на промежуточном вале также неподвижно.

Для включе­ния передачи крутящего момента в коробке передач применяются синхронизированные муфты переключе­ния передач.

Рис. Синхронизированная муфта переключения передач

Муфта состоит из:

  • ступицы 6, имеющей внутрен­ние шлицы, которые соединяют ее неподвиж­но с вторичным валом, и наружные шлицы, по которым может передвигаться наружное кольцо муфты с внутренними шлицами
  • наружного кольца 3 муфты, имеющего внутренние шлицы, соответствующие наруж­ным шлицам ступицы и шлицевым венцам свободно вращающихся шестерен соответст­вующих передач, и кольцевую канавку для зацепления с вилкой переключения передач
  • конических блокирующих колец 2, син­хронизирующих (уравнивающих) угловую скорость вращения вторичного и промежуточных валов и свободно вращающейся шестерни выбираемой передачи
  • сухарей 4 подпружиненные листовой пружиной 5

При переключении передачи сцепление отжато, т.е. коленчатый вал двигателя и пер­вичный вал КПП разъединены, следовательно, промежуточный вал с зафиксированными на нем шестернями, а также соответствующие им шестерни вторичного вала вращаются свободно, независимо от скорости вращения коленчатого вала двигателя и колес автомобиля.

Читайте также:  Замена колодок тойота аурис

Вилка штока переключения передач, нахо­дясь в постоянном зацеплении с наружным кольцом 3 синхронизированной муфты, передвигаясь в направлении шестерни соответствующей передачи через наружное кольцо, двигает внутренними шлицами сухарь 4, который прижимает коническое блокирующее кольцо 2 к конической поверхности соответствующего зубчатого колеса, создавая повы­шенное трение в зоне контакта, что приводит к выравниванию угловых скоростей зубчато­го колеса и синхронизированной муфты. На­ружное кольцо муфты заходит на шлицевой венец 1 шестерни. Таким образом, валы КПП оказываются соединены и вращаются с частотой, пропорциональной передаточному отношению выбранной передачи.

Особое внимание уделяется компактности коробок передач и их способности вписаться в отводимое для них пространство. Примером удачной в данном отношении конструкции является коробка передач модели 0A5 Фольксваген. Эта коробка отличается малой длиной, благодаря чему она легко вписывается в затесненное подкапотное пространство автомобилей с поперечным размещением силовых агрегатов в передней части кузова. Существенное снижение длины коробки передач достигается в результате применения четырехвальной конструкции, позволяющей разместить шестерни в ограниченном по длине пространстве.

Рис. Четырехвальная шестиступенчатая коробка передач:
1 – второй вторичный вал; 2 – первичный вал; 3 – первый вторичный вал; 4 – третий вторичный вал ; 5 – шестерня главной передачи; R ­– шестерни передачи заднего хода; номерами обозначены шестерни соответствующих передач

На первичном валу на игольчатых подшипниках установлены соединяемые с ним с помощью синхронизатора шестерни 5-й и 6-й передач. На этом же валу нарезаны ведущая шестерня 1-й передачи и шестерня второй и третьей передачи, а также напрессована ведущая шестерня 4-й передачи.

На первом вторичном валу на игольчатых подшипниках установлены соединяемые с ним с помощью синхронизатора шестерни 1-й и 2-й передач, нарезана ведущая шестерня главной передачи и соединенная сваркой с шестерней 1-й передачи шестерня заднего хода.

На втором вторичном валу на игольчатых подшипниках установлены соединяемые с ним с помощью синхронизатора шестерни 3-й и 4-й передач. Ведомые шестерни 5-й и 6-й передач соединены с валом посредством горячей прессовой посадки, а ведущая шестерня главной передачи непосредственно нарезана на валу. Включение 3-й и 4-й передач осуществляется посредством 3-х конусного синхронизатора, ступица которого неподвижно установлена на шлицах.

На третьем вторичном валу на игольчатых подшипниках установлена соединяемая с ним с помощью синхронизатора включения заднего хода шестерня заднего хода и нарезана шестерня главной передачи.

Все передачи с первой по четвертую включаются посредством 3-х конусных синхронизаторов. Пятая и шестая передачи включаются посредством обычного одноконусного синхронизатора. Передача заднего хода включается посредством инерционного синхронизатора с наружным кольцом.

Передача крутящего момента с первичного вала на главную передачу осуществляется через один из трех вторичных валов, концевые шестерни которых постоянно находятся в зацеплении с ведомой шестерней главной передачи.

При включенной передаче заднего хода крутящий момент передается через шестерню 1-й передачи, вращающуюся на втором вторичном валу. К шестерне 1-й передачи приварена шестерня передачи заднего хода, через которую крутящий момент передается на третий вторичный вал и далее на главную передачу.

Современные трансмиссии, устанавливающиеся на автомобили, должны соответствовать возрастающим ожиданиям водителя по отношению к маневренности, динамике езды, комфорту в эксплуатации. Механическая коробка передач не менее популярна, чем АКПП, и на многих иномарках сегодня ставится 6 ти ступенчатая модификация такого агрегата. Повышенное число ступеней позволяет более продуктивно использовать мощность двигателя, снизить его шум. Подобные КПП ставятся на ряд моделей Renault, Peugeot, BMW и других марок.

Конструкция и принцип действия 6-ступенчатой КПП

Основной задачей, которую решает установка такой коробки, является необходимость передачи крутящего момента в оптимальном режиме для машины. Так, при максимальном показателе на низкооборотистых движках (моторы V6, V8) доводить агрегат до высоких оборотов нет смысла, поскольку мощность от этого только уменьшится. Во избежание непродуктивной работы и ставится 6 ти ступенчатая механическая КПП, поскольку число передач позволяет устранить подобную опасность.

В современных «шестиступках» установлена пара вторичных валов, между которыми и распределяются шестеренки, ответственные за включение нужного режима. Такая конструкция позволила существенно уменьшить габариты МКПП, а именно – ее длину (пример – устройство 02М от производителя VAG). Агрегат работает с одним первичным и двумя вспомогательными валами, на которых соответственно установлены шестеренки передач 1-4 и шестерни 5-6 и обратного хода.

Элементы для включения необходимого режима стоят на подшипниках игольчатого типа и имеют функцию свободного вращения. Переключение передач осуществляется, когда свободная шестерня 6 ти ступенчатой КПП закрепляется на вспомогательном валу при помощи муфты скольжения и кольца-блокиратора. Такие шестеренки также постоянно сцепляются со статичными элементами главного вала, и когда механическая коробка включена, они постоянно движутся.

Читайте также:  Давление топлива чери фора

Как известно, проблема компактности не решается только лишь установкой двух вторичных валов, поскольку при этом важно определить, как передать крутящий момент на парную деталь, не используя лишние запчасти. Задачу разрешила парная установка с зацеплением: шестеренка первичного вала КПП постоянно соединяется с элементами вторичного устройства, и так можно включать пару передач.

Для создания разных передаточных чисел шестеренки оснащены своим количеством зубьев. Частота вращения одного вала отличается от другой примерно на 25%.

Преимущества устройства

Механическая коробка передач, которая имеет 6 ти ступенчатую конструкцию, обладает рядом достоинств:

  • Динамичный разгон, который обеспечивают сбалансированные передаточные числа агрегата. Поскольку от количества передач зависит соотношение шестерней между собой, то на шестиступенчатых коробках обеспечивается максимальный комфорт работы двигателя и удобство для водителя авто.
  • Плавный выбор режима позволяет несколько увеличить ресурс работы агрегата.
  • Если эксплуатировать автомобиль в городе, то 6-ступенчатая коробка механического типа позволяет не раскручивать двигатель излишне сильно, что ведет к заметной экономии топлива: расход снижается примерно на 3-5%.
  • При поездках за городом также позволяет сэкономить расход бензина и соблюдать динамичный стиль езды. Так, к примеру, при 5-ступенчатом агрегате на 4-5 тысячах оборотов машина едет со скоростью 140 км/ч, в то время как 6 ти ступенчатая МКПП дает возможность разогнаться до тех же показателей всего при 3 тысячах оборотов.

Особенности обслуживания

МКПП с шестью передачами требует того же обращения, что и пятиступенчатые агрегаты: необходимо вовремя менять масло, даже если производитель утверждает, что оно залито до окончания эксплуатации машины (процедуру необходимо делать примерно каждые 60 тысяч км пробега). Также при эксплуатации важно плавно выжимать сцепление и максимально плавно переключать передачи. В этом случае агрегат прослужит максимально долго без необходимости обращения автомобилиста в мастерскую за ремонтом.

Благодаря новейшим конструкторским разработкам, современный авторынок представляет автомобили с улучшенными эксплуатационными и динамичными характеристиками. При создании коробок передач нового поколения немалое внимание уделяется максимальному упрощению управления, повышению комфортности вождения. Прежде всего усовершенствуются механизмы, входящие в состав трансмиссии транспортных средств. 6 ступенчатая коробка передач механического типа – наиболее востребованная конструкция, имеющая ручное управление переключения скоростей.

Основные преимущества шестиступенчатых коробок передач

Техническое превосходство 6 ти ступенчатой коробки передач перед предшествующими моделями состоит в следующем:

  1. Благодаря снижению разрыва между передачами, смена скоростей осуществляется намного быстрее (появился новый термин «короткоходные передачи»).
  2. 6 ступенчатая акпп dcps имеет повышенный эксплуатационный ресурс.
  3. Снижение количества оборотов выходного вала приводит к уменьшению расхода горючего (особенно хорошая экономия бензина или дизельного топлива наблюдается при эксплуатации автомобиля на загородных трассах).
  4. Улучшены динамические характеристики (разгон авто до 100 км/час).
  5. При помощи электронного блока создаются лучшие условия для перехода на другой режим.
  6. Улучшен комфорт при управлении автомобилем.

МКПП 6 ступенчатая по техническому обслуживанию не отличается по требованиям от пятиступенчатой конструкции. Комплектующие и расходные материалы имеют сходную стоимость. Степень сложности и цена ремонтных работ также сопоставимы с предыдущей версией.

КПП 6 ступенчатая описание конструкции на примере модели Volkswagen Touareg

Шести-ступенчатая коробка передач современного автомобиля марки Туарег является ярким представителем устройств нового поколения. Данная конструкция имеет ряд передаточных чисел улучшенной плотности, благодаря чему осуществляется передача максимального крутящего момента на колеса транспортного средства. Данное свойство коробки особенно ценится при эксплуатации машины на дорогах плохого качества и при быстрой езде по ровным покрытиям (спортивные модели).

1 – картер механизма сцепления; 2 –вал первичный; 3 – ведущая шестерня; 4 – муфта синхронизатора; 5 –шестерня VI передачи; 6 –шестерня III передачи; 7 –шестерня IV; 8 –шестерня II передачи; 9 –шестерня I передачи; 10 – шток с вилкой для переключения передач; 11 –шестерня передачи заднего хода; 12 – вторичный вал; 13 – промежуточный вал; 14 – задний отсек КПП; 15 –шестерня I передачи и передачи заднего хода; 16 –шестерня II передачи; 17 –шестерня IV передачи; 18 –шестерня III передачи; 19 –шестерняVI передачи; 20 –шестерня постоянной передачи.

При передаче мощности на колеса задействованы зубчатые колеса, размещенные на первичном, вторичном и промежуточном валах.

  • момент вращения сообщается на трансмиссию при помощи дисков механизма сцепления;
  • валы опираются на радиальные подшипники;
  • шестерни неподвижного типа выполнены совместно с валами;
  • подвижные шестерни зацеплены с неподвижными зубчатыми колесами;
  • при включении заданной скорости соответствующие синхронизирующие муфты соединяют шестерни с валом вторичным, при этом момент вращения передается на главную передачу, с целью дальнейшего приведения в движение колес автомобиля.
Читайте также:  Зимние шины лидеры продаж

Схема синхронизирующей муфты

В состав синхронизатора входят следующие элементы:

  • Ступица (1).
  • Кольцо наружное (3).
  • Блокираторы (2).
  • Сухарики (4).
  • Листообразная пружина (5).

Конструкцией ступицы предусмотрены специальные шлицы, нарезанные на внутренней поверхности. При помощи шлицов ступица плотно сидит на вторичном валу. Внешний диаметр оформлен шлицами для соединения с подвижным кольцом.

На внутреннем диаметре кольца наружного имеются специальные прорези для зацепления со ступицей и вращающимися зубчатыми колесами. Вилка входит в проточенную канавку кольца для переключения скоростей.

Назначение колец с коническими стенками – уравнивать (синхронизировать) скорость вращения валов – промежуточного со вторичным. Это обеспечивает плавное включение шестеренок выбранного режима. Детали, под названием «сухари», расположены на пружине листового типа (5).

Принцип срабатывания синхронизатора:

  1. Переключение скоростей осуществляется при выключенном сцеплении.
  2. Выходной вал силового агрегата отделен от первичного.
  3. Шестерни находятся в свободном вращении, т. к. поток мощности пока не передается от двигателя на колеса автомобиля.
  4. Вилка штока передвигает синхронизирующую муфту к рабочей шестерне (в соответствии с выбранным режимом).
  5. Происходит выравнивание скоростей муфты синхронизатора и заданного зубчатого колеса.
  6. Далее происходит сопряжение валов КПП (первичного, промежуточного, вторичного) через систему зубчатых зацеплений шестерен.
  7. Теперь каждый вал крутится с определенной скоростью.
  8. Скорость их вращения пропорциональна передаточному числу, в соответствии с выбранным режимом.

Описание шести-ступенчатой коробки 0А5 Volkswagen

Современные решения коробок нового поколения преследуют цель максимально передать момент кручения на ходовую часть от двигателя внутреннего сгорания повышенной мощности. Переход на 6-ступенчатые варианты МКПП дает возможность уменьшить разрыв значений передаточных отношений между соседними диапазонами. Удачное сочетание параметров многоступенчатой коробки с характеристиками ДВС существенно снижает потребление топлива. Комфорт переключения скоростей и отличная динамика при разгоне авто также являются следствием использования шести-ступенчатых МКПП.

6-ступенчатые коробки отличаются компактными размерами. Они гармонично размещаются в отведенном пространстве под капотом передней части транспортного средства. Пример компоновки МКПП в Фольксваген Транспортер Т5:

Коробка передач 0А5 – шести-ступенчатая механика, разработана для авто с моторами типа V6, R5-TDI. Данная коробка способна развивать момент кручения, равный 500 Ньютон-метрам. Конструкция предназначена для полноприводных моделей. Длина коробки модели 0А5 Фольксваген существенно уменьшена, благодаря уникальной конструкции четырех-вального типа. Оригинальное расположение валов в сборе с шестернями позволяет скомпоновать устройство для размещения в ограниченном подкапотном пространстве.

Шести-ступенчатая коробка передач четырех-вальная:

2 – первичный вал; 1,3,4 –вторичные валы; 5 – колесо главной передачи; R – шестерни з/х (заднего хода).

Мелкими цифрами на схеме обозначены шестерни I, II, III, IV, V, VI передач.

Момент вращения передается при помощи зубчатых зацеплений ведущих/ведомых шестерен первичного и двух вторичных валов на ходовую часть. При этом поток мощности перераспределяется в заданном режиме. От силового агрегата мощность передается через трансмиссию к главной передаче, в соответствии с выбранным передаточным отношением.

Устройство шестиступенчатой коробки 6 SPEED POWERSHIFT 6DCT450

Трансмиссия с данной автоматизированной 6-ступенчатой коробкой передач устанавливается на моделях автомобилей Форд, Ленд Ровер, Вольво. Расшифровка названия коробки 6DCT450:

  • цифра 6 обозначает количество режимов;
  • в аббревиатуру DCT включены характеристики муфты сцепления и трансмиссии;
  • 450 – величина максимального момента вращения.

Схема устройства коробки передач 6DCT450:

  1. Центральный вал.
  2. Первичный (полый).
  3. Вторичный (I и IVскорости).
  4. Первое сцепление.
  5. Демпфер.
  6. Второе сцепление 2
  7. Полуось главной передачи.
  8. Главная передача.
  9. Вторичный вал (V VI скорости и передача з/х).

Схема трансмиссии механической коробки передач 6DCT450:

Особенностью данной трансмиссии является наличие двойного сцепления (2). Ручное управление режимами и включение двойного сцепления производится при помощи гидропривода. Благодаря двойному сцеплению, обеспечивается синхронное переключение двух скоростей, в результате чего, режимы сменяются без прерывания потока мощности.

Особенности эксплуатации МКПП 6DCT450

Совет: При остановке транспортного средства более, чем на 40 секунд (например, на светофоре), нужно перевести селектор в режим N (нейтраль) либо P (паркинг). В противном случае, трансмиссия ошибочно отреагирует на вынужденную остановку, как на сигнал о поломке автомобиля. При этом отключается одно из сцеплений. Чаще всего перестают работать II, IV, VIпередачи, а также режим заднего хода. Не все механики знакомы с этой особенностью и пытаются решить проблему при помощи замены трансмиссионного масла, масляного фильтра, капитального ремонта коробки передач.

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector