Механическая коробка передач: устройство, виды и принцип работы

Механическая коробка передач (МКПП) — классическая коробка передач («шток», «ручная»). Применяется в автотранспорте.

Старейший тип трансмиссии в авто. Водитель управляет сцеплением ногой (педаль) или рукой (рычаг) + ручкой КПП. Регулирует передачу момента от двигателя к КПП.

Стандарт современных базовых авто — 5- или 6-ступенчатая МКПП. 5 скоростей — на коммерческих и бюджетных. 6 скоростей — на премиум/спорт базовых комплектациях. Существуют и другие варианты.

Виды механических коробок

С przesувными шестернями (Sliding-gear / Unsynchronized)

Изобретена в конце XIX века — на старинных авто. На нейтрали главная ведомая и кластерные шестерни вращаются. Педаль сцепления отсоединяет первичный вал — ручка через штанги/вилки сдвигает шестерню на вторичном валу в зацепление. Отпускают сцепление — зацепление.

Постоянно зацепленные (Constant-Mesh / Synchronized)

Современный стандарт. Ведомая, кластер и шестерни вторичного вала всегда в зацеплении, свободно вращаются на втулках вторичного вала. Синхронизаторы (конусные фрикционы) выравнивают скорости перед зацеплением — нет скрежета. Собачье сцепление (зубочки) закрепляет выбранную шестерню на валу.

Преселективная (Preselector / Wilson)

До изобретения автомата (1930 г.). Планетарная передача для предвыбора передачи. Маленький рычаг на колонке руля. Педаль подтверждает выбор — старая отцепляется, новая зацепляется мгновенно.

Детали МКПП и их функции

• Ведомая диск сцепления — передает момент от двигателя на первичный вал при нажатой педали.
• Педаль сцепления — гидравлический привод, управляет диском ногой.
• Синхронизаторы — выравнивают скорости втулки и шестерни перед зацеплением, предотвращают скрежет.
• Маховик — передает момент от коленвала на ведомая диск сцепления.
• Шестерни: большие — больше момент, ниже скорость; малые — меньше момент, выше скорость.
• Вилка переключения — сдвигает синхронизатор/собачку на выходном валу.
• Ручка КПП (шток) — ручное управление, соединена с коробкой штангами/тросами.
• Собачка (сцепление закрепления) — фиксирует выбранную шестерню на валу, пропускает момент на выход.

Принцип работы МКПП

Набор шестерен на двух валах — входном и выходном. Шестерни зацеплены попарно. Передаточное число = отношение зубьев выбранной пары.

Ручка через штанги/вилки двигает шестерни/синхронизаторы по втулкам первичного вала. 4 скорости — 2 штанги, 5-6 — 3 штанги. Лево-право — выбор штанги, вперед-назад — передача.

Сцепление (педаль) отсоединяет двигатель от первичного вала → шестерни свободны → выбор передачи → отпускание сцепления → плавное зацепление → движение на выбранной передаче.

МКПП — простота, надежность, полный контроль водителя, лучшая экономичность.