Механизм выбора передач ваз 2109 принцип работы

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

В настоящий момент наиболее распространенной остается механическая коробка передач. Свое название устройство получило от ручного способа переключения передач.

Под передаточным числом понимают отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Ступени МКПП имеют разные передаточные числа. Таким образом, наибольшее передаточное число у низшей ступени, а наименьшее передаточное число – у высшей ступени.

От числа ступеней зависит тип устанавливаемой на транспортное средство коробки передач: четырехступенчатые, пятиступенчатые, шестиступенчатые и выше. Современный автотранспорт комплектуется, как правило, пятиступенчатыми коробками.

Существует множество видов МКПП, но особого внимания заслуживают двухвальные и трехвальные. Двухвальной коробкой комплектуются переднеприводные транспортные средства. Трехвальную чаще всего можно встретить на машинах с задним приводом. Конструкции и принцип действия этих коробок передач существенно различаются, поэтому требуют более детального рассмотрения.

Как это работает

Проще всего пояснить принцип действия данного узла на примере работы механической коробки передач. По сути, МКП это многоступенчатый понижающий редуктор, собранный по трехвальной, а реже по двухвальной схеме. Первичный, или ведущий вал посредством сцепления соединен с маховиком ДВС. Вторичный, или ведомый вал имеет жесткое соединение с карданным валом автомобиля. Третий, промежуточный, вал необходим для передачи оборотов от ведущего вала к ведомому. Валы располагаются параллельно друг другу и собраны в едином корпусе.

На ведущем валу располагается шестерня, передающая движение промежуточному валу. Промежуточный вал оснащен блоком мертво закрепленных шестерен, часто изготовленных как единое целое. Шестерни ведомого вала расположены в щлицах оси или специальных ступицах. Между ними располагаются муфты включения передач, которые вращаются вместе с валом, но способны передвигаться по его продольной оси. Шестерни и муфты ведомого вала могут взаимодействовать друг с другом при помощи зубчатых венцов на своих торцевых поверхностях.

При включении какой либо передачи, кроме заднего хода, муфта, ответственная за ее включение соединяется с соответствующей шестерней и блокирует ее. Двигаясь как единое целое, ведомый вал передает вращение на карданный. Поступательное движение муфте сообщает водитель транспортного средства, воздействуя на нее при помощи ручки переключения передач, взаимодействующей с вилками и ползунами коробки.

Статья в тему: Фактические показатели расхода горючего на Acura MDX

Четырехступенчатая коробка передач и схема ее работы

Первичный вал – оранжевый
Вторичный – желтый
Промежуточный – серый

Цифро-буквенные обозначения указывают на номер передачи и задний ход. Нейтральное положение и включение первой передачи

Пятиступенчатая коробка передач

Видеоролик, который демонстрирует принцип работы.

Устройство двухвальной МКПП

Конструкция двухвальной коробки включает первичный (ведущий) и вторичный (ведомый) валы с блоками шестерен и синхронизаторами. В картере размещены дифференциал и главная передача.

Как и в трехвальной МКПП, ведущий вал выполняет функции по соединению со сцеплением. Блок шестерен жестко зафиксирован на валу.

Ведомый вал с блоком шестерен имеет параллельное положение относительно ведущего вала. Шестерни ведомого вала сцеплены с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. Ведущая шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Между шестернями ведомого вала предусмотрены синхронизаторы.

Для увеличения числа ступеней и уменьшения линейных размеров в некоторых конструкциях коробок передач предусмотрено два либо три ведомых вала. При этом на каждом из них имеется шестерня главной передачи, которая сцеплена с одной ведомой шестерней – по сути, выходит три главный передачи.

Передачу крутящего момента от вторичного вала к ведущим колесам машины осуществляет главная передача и дифференциал. Если возникнет потребность, дифференциал способен обеспечить вращение колес с разной угловой скоростью. Как правило, в двухвальной МКПП механизм переключения передач имеет дистанционное управление, при этом связь между коробкой и механизмом переключения реализовывается посредством тросов либо тяг. Чаще всего используется тросовое соединение, поскольку проще реализовывается технически.

Конструктивно механизм переключения являет собой рычаг управления, который с помощью тросов соединен с рычагами выбора и включения передач. Эти рычаги имеют соединение с центральным штоком переключения передач с вилками.

Под выбором передачи подразумевают поперечное движение рычага управления относительно оси транспортного средства (движение к паре передач). Под включением передачи понимают продольное движение рычага (движение к определенной передаче).

Принцип действия двухвальной МКПП

Принцип действия практически такой же, как у трехвальной коробки. Главным отличием являются особенности функционирования механизма переключения передач.

При включении определенной передачи движение рычага управления различают на продольное и поперечное. В процессе поперечного движения рычага усилие передается на трос выбора передач. Далее трос воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг выполняет поворот центрального штока вокруг оси, выполняя таким образом выбор передачи.

Осуществляя дальнейшее продольное движение рычага, усилие будет передаваться на трос переключения передач и рычаг переключения передач. Рычаг производит горизонтальное передвижение штока с вилками. Вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и производит блокирование шестерни вторичного вала. Происходит передача крутящего момента на ведущие колеса от силовой установки.

Несинхронизированые механические коробки передач

Скорость переключения выше, чем у синхронизированных аналогов
Лучше переносят ударные высокие нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации

Синхронизированные МКП

Данные типы коробок передач оснащены дополнительными элементами – синхронизаторами. Шестерни, располагающиеся на ведомом валу, имеют конусную торцевую поверхность. Между каждой шестерней и муфтой переключения находится бронзовое кольцо – синхронизатор. Начиная движение, муфта подхватывает кольцо и прижимает его к торцевой поверхности шестерни. За счет трения, скорости вращения шестерни и муфты уравниваются, после чего происходит их окончательное соединение с помощью зубчатого венца. На сегодняшний день все современные автомобили, на которых стоит 4-х, 5-ти или 6-ти ступенчатая МКП, оснащены синхронизаторами.

Конструкция АМТ

Роботизированная коробка передач

практически полностью по конструкции соответствует МКПП, даже трансмиссионное масло в них иногда заливается одинаковое. Базовое различие – наличие привода, который заменяет сцепление. Приводы устанавливаются разные:

электрический (электромотор плюс механическая передача);
гидравлический (гидроцилиндры с электромагнитными клапанами);
комбинированный, соединяет в себе первых два.

История развития МКП, от Ford T до Bugatti Veyron

Со времен появления первого автомобиля и по наши дни конструкторы используют следующие типы МКП:

2-х ступенчатая планетарная коробка стояла на знаменитом Ford T, чей выпуск начался в 1908 году.
3-х ступенчатая МКП появилась в 1920 году. Просуществовала до конца 60-х годов двадцатого века. Встречается на раритетных автомобилях, находящихся в частных коллекциях.
Четырехступенчатая МКП появилась на свет всего на три года позже трехступенчатой. Но из за отсутствия синхронизаторов плохо выдерживала ударные нагрузки при использовании неопытным водителем. Большинство производителей устанавливали на свои автомобили трехступенчатую МКП, четырехступенчатая считалась спортивной опцией.

Статья в тему: Как сделать дворники с подогревом своими руками

Автоматические и полуавтоматические коробки передач

Несмотря на потрясающие возможности современных коробок передач, их конструкция основана на той же, проверенной временем МКП. Изменения затронули привод переключающих муфт и способ передачи крутящего момента от коленвала двигателя на ведущий вал коробки, в остальном же схема осталась неизменной.

Отдельным рядом стоят устройства под названием вариаторы, их принцип действия будет рассмотрен отдельно. Автоматическая коробка передач или АКПП состоит из гидротрансформатора и обычной 5-ти или 6-ти ступенчатой МКП. Роль гидротрансформатора заключается в плавном выравнивании скоростей вращения ведущего и коленчатого валов. По достижении нужной скорости блокировочная муфта переводит гидротрансформатор в режим гидромуфты. За работу АКПП отвечает электронный блок управления.

Роботизорованная коробка передач представляет собой МКП, в которой функции переключения передач и выключения сцепления полностью автоматизированы. Электронный блок управления и электромеханические сервоприводы справляются с поставленной задачей не хуже профессионального гонщика.

Варианты переключения и включения передач

В ступенчатых коробках может использоваться ряд основных способов переключения передач. Применяются решения на основании:

подвижных шестерен кареток, на легковых машинах практически не ставится;
зубчатых муфт, это стандартная схема для МКПП и АМТ;
шестерен постоянного сцепления и торцевых кулачковых муфт, как правило, на спорткарах;
фрикционов, так переключается АКПП.

И последний вариант, укажем для общего развития, основан на использовании инерционных и центробежных муфт.

Еще отметим два важных момента. Первый – количество муфт, от этого напрямую зависит количество ходов, начиная с двухходовых и более. Второй. Коробка передач (КПП) современных моделей с целью выравнивания текущей угловой скорости шестерен может оборудоваться такой деталью как синхронизатор. Старые коробки шли без синхронизаторов.

Включение определенной передачи в ступенчатых коробках может осуществляться рядом способов.

Способ первый – механический, с использованием селектора переключения передач, гидро-, а в ряде случаев и механического, привода. Такая схема характерна всем ступенчатым коробкам передач, в том числе МКПП, АКПП и АМТ.

Способ второй – полуавтоматический с установкой сервопривода, актуатора переключения передач. Сервоприводы различаются по источнику преобразования энергии. Он может быть вакуумным, электрическим, механическим, зачастую комбинированным.

Способ третий – автоматический. В данном случае все решает электроника на основании информации, поступающей с датчиков на ЭБУ, передающего команды на исполнительные механизмы.

И последний момент классификации ступенчатых коробок, на котором остановим внимание, – количество передач, включая заднюю. Тут возможны различные варианты.

1 - кронштейн троса привода сцепления; 2 - указатель (щуп) уровня масла; 3 - картер сцепления; 4 - вилка выключения сцепления; 5 - первичный вал; 6 - подшипник выключения сцепления; 7 - сальник вала привода колес; 8 - защитный чехол штока механизма переключения передач; 9 - задняя опора силового агрегата; 10 - привод спидометра.

↑ Коробка передач (вид слева)

1 - левая опора силового агрегата; 2 - задняя крышка картера коробки передач; 3 - сливная пробка; 4 - пробки фиксаторов передач; 5 - пробка фиксатора передачи заднего хода; 6 - выключатель света заднего хода; 7 - картер коробки передач.

↑ Детали пятой передачи

1 - задняя крышка картера коробки передач; 2 - шток вилки включения пятой передачи; 3 - вилка включения пятой передачи; 4 - вторичный вал; 5 - ведущая шестерня пятой передачи; 6 - ведомая шестерня пятой передачи; 7 - картер коробки передач; 8 - синхронизатор пятой передачи; 9 - первичный вал.

↑ Основные узлы и детали коробки передач и дифференциала

1 - первичный вал; 2 - вторичный вал; 3 - шток вилки переключения третьей и четвертой передач; 4 - вилка переключения третьей и четвертой передач; 5 – дифференциал; 6 - вилка переключения первой и второй передач; 7 - шток вилки переключения первой и второй передач; 8 - шток переключения передач; 9 - шток вилки переключения пятой передачи; 10 - механизм переключения передач; 11 - промежуточная шестерня заднего хода; 12 - картер сцепления.

↑ Коробка передач (вид снизу)

1 - коробка передач; 2 - задняя опора силового агрегата; 3 - маслосливная пробка; 4 - тяга привода переключения передач; 5 – двигатель; 6 - внутренние ШРУСы; 7 - выключатель света заднего хода; 8 - левая опора силового агрегата; 9 – растяжка.

Как это работает

Статья в тему: Фактические показатели расхода горючего на Acura MDX

Четырехступенчатая коробка передач и схема ее работы

Первичный вал – оранжевый
Вторичный – желтый
Промежуточный – серый

Пятиступенчатая коробка передач

Видеоролик, который демонстрирует принцип работы.

Устройство двухвальной МКПП

Принцип действия двухвальной МКПП

Несинхронизированые механические коробки передач

Скорость переключения выше, чем у синхронизированных аналогов
Лучше переносят ударные высокие нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации

Синхронизированные МКП

Конструкция АМТ

Роботизированная коробка передач

электрический (электромотор плюс механическая передача);
гидравлический (гидроцилиндры с электромагнитными клапанами);
комбинированный, соединяет в себе первых два.

История развития МКП, от Ford T до Bugatti Veyron

Со времен появления первого автомобиля и по наши дни конструкторы используют следующие типы МКП:

2-х ступенчатая планетарная коробка стояла на знаменитом Ford T, чей выпуск начался в 1908 году.
3-х ступенчатая МКП появилась в 1920 году. Просуществовала до конца 60-х годов двадцатого века. Встречается на раритетных автомобилях, находящихся в частных коллекциях.
Четырехступенчатая МКП появилась на свет всего на три года позже трехступенчатой. Но из за отсутствия синхронизаторов плохо выдерживала ударные нагрузки при использовании неопытным водителем. Большинство производителей устанавливали на свои автомобили трехступенчатую МКП, четырехступенчатая считалась спортивной опцией.

Статья в тему: Как сделать дворники с подогревом своими руками

Автоматические и полуавтоматические коробки передач

Варианты переключения и включения передач

подвижных шестерен кареток, на легковых машинах практически не ставится;
зубчатых муфт, это стандартная схема для МКПП и АМТ;
шестерен постоянного сцепления и торцевых кулачковых муфт, как правило, на спорткарах;
фрикционов, так переключается АКПП.

И последний вариант, укажем для общего развития, основан на использовании инерционных и центробежных муфт.

Включение определенной передачи в ступенчатых коробках может осуществляться рядом способов.

Характеристика

В России эти машины прекратили выпускать еще в 2004-м. Но до сих пор в магазинах можно найти запчасти для КПП ВАЗ-2109. Цена их довольно приемлемая. При необходимости можно купить трансмиссию в сборе за 5-6 тысяч рублей.

Устройство

Данная трансмиссия состоит из нескольких элементов:

Первичного и вторичного вала КПП ВАЗ-2109.
Картера передающей коробки.
Синхронизаторов.
Оси с промежуточной шестерней заднего хода.
Дифференциала, что изменяет привод переключения скоростей.
Алюминиевой крышки с сапуном. Для лучшего теплоотвода ее поверхность была оребрена.

Итак, мы рассмотрели конструкцию типичной КПП ВАЗ-2109. Ремонт этой трансмиссии может понадобиться по нескольким причинам. Ниже мы рассмотрим основные неисправности и способы их устранения.

Вылетает передача

Если во время движения у вас вылетает скорость, скорее всего, изношен блок шестерен. Также выходят из строя замки на шестерне и муфте. Данные элементы меняются целиком на новые.

Шум может пропадать на ходу и появляться лишь при нажатии педали сцепления. В таком случае сама коробка ни при чем – виновато сцепление. Изношен не сам диск, а выжимной подшипник. Его ресурс составляет около 60 тысяч километров. Элемент издает характерные гул и свист, которые со временем усиливаются.

Трудно или с хрустом включается передача

Проблема является следствием выхода из строя синхронизаторов. Зачастую изнашиваются синхронизаторы первой и второй передачи. Сперва водитель замечает трудности при включении нужной скорости. Затем все это начинает сопровождаться хрустом, как на 53-м ГАЗоне. Насильно давить на рычаг не стоит – так вы повредите блок шестерен. Если наблюдается проблема с синхронизаторами, используйте двойной выжим с перегазовкой. Только так вы сохраните элементы КПП, двигаясь до места ремонта.

Если коробка при движении начинает стучать, скорее всего, сломался зуб шестерни вала или главной пары. Элемент ремонту не подлежит и меняется целиком.

Болтается рычаг

Если болтается рычаг КПП на ВАЗ-2109, следует проверить исправность шарнира (карданчика) коробки. Они имеют конусный болт, который может раскручиваться. В большинстве случаев проблема решается его подтяжкой. Отметим, что с завода этот болт плотно затянут. Его откручивают с целью регулировки кулисы.

Люфт еще возникает из-за поломки возвратной пружины, что находится в механизме КПП. Она обычно меняется каждые 4 года или 100 тысяч километров пробега.

Также раскручивается и конусный болт. Он имеет меньшие размеры, чем карданчик, и находится внутри самой коробки под элементом переключения передач.

Кулиса

Пропадает масло

В отличие от моторного, уровень трансмиссионного масла редко кто проверяет. А зря, ведь иногда можно достать попросту сухой щуп. Если не предпринять вовремя меры, появится повышенный шум (поскольку шестерни работают на сухую). По каким причинам течет масло из коробки? Есть несколько факторов:

Неплотное прилегание крышки картера.
Изношенные сальники валов.
Неплотно закрученная крышка для слива масла.
Трещины в поддоне трансмиссии (решается заменой элемента).

Стоит отметить, что при отсутствии или недостаточном уровне масла коробка работает не в своем температурном режиме. Поскольку помимо смазывающих свойств данная жидкость принимает на себя часть температурных нагрузок. При утечках масла коробка может попросту перегреться.

Машина дергается при старте, невозможно включить передачу

Водителю трудно контролировать, когда была заменена та или иная деталь в сцеплении. Если машина дергается при старте, а коробка включается с трудом, скорее всего, был изношен диск. На нем стираются пластины и вылетают демпферные пружины. Также загибаются лепестки на корзине сцепления. Про подшипники мы уже сказали, что они шумят. Все это в совокупности влияет на поведение авто на дороге.

Особенности ремонта

Данный процесс производится на снятой с автомобиля коробке. Операция состоит из нескольких этапов:

Снятие щупа из КПП.
Демонтаж кронштейна троса сцепления и задней крышки.
Откручивание болта вилки пятой скорости, а также гаек первичного и вторичного вала.
Демонтаж шестерни пятой передачи с вилкой вторичного вала и синхронизатором.
Извлечение упорной пластины и втулки из вторичного вала.
Демонтаж шестерни пятой передачи.
Откручивание винтов упорных шайб вторичного вала и стопорных колец подшипников.
Снятие пробок, пружин и шариков фиксаторов заднего хода. Процесс производится на наклоненной коробке.
Откручивание болта крепления и 12 гаек картера трансмиссии. Элемент отделяется от картера сцепления шлицевой отверткой.

После разбора КПП ВАЗ-2109 заменить нужно все изношенные элементы:

Подшипники.
Валы.
Шестерни.
Шток переключения передач.
Сальник полуосей и валов.

Сборка КПП ВАЗ-2109 производится в обратной последовательности. Картер садится на новый герметик.

↑ Коробка передач (вид слева)

↑ Детали пятой передачи

↑ Основные узлы и детали коробки передач и дифференциала

↑ Коробка передач (вид снизу)

Читайте также: