Как работает кпп механика: что это такое, устройство и принцип работы механической коробки передач (неисправности)

Содержание

Устройство коробки переключения передач: схема, принцип работы МКПП

Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.
Устройство механической коробки передач (кликабельно).Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

Содержание статьи:

Устройство механической коробки передач

Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

  • картера;
  • первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
  • дополнительного вала и шестерни заднего хода;
  • синхронизаторов;
  • механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
  • рычага переключения.

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Виды механических КПП

По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:

  • 4-ступенчатую;
  • 5-ступенчатую;
  • 6-ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.

По количеству валов МКПП подразделяются на:

  • двухвальные, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
  • трехвальные, устанавливаемые на легковые заднеприводные, а также на грузовые автомобили.

Принцип работы МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестеренками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.

Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Преимущества и недостатки МКПП

ПреимуществаНедостатки
Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КППМеньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПДУтомляющий для водителя процесс переключения передач
Высокая надежность за счет простоты конструкцииНеобходимость периодической замены сцепления
Простое и недорогое обслуживаниеБолее низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
Возможность более эффективного движения по бездорожьюПри неправильной эксплуатации повышенные нагрузки на ДВС

Как пользоваться механической коробкой

Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

  • выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
  • при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
  • при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

  • отпустить педаль газа;
  • левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
  • рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
  • аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

Заключение

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%. Связано это в первую очередь с комфортом во время вождения — при использовании АКПП он несомненно выше. Механическая КПП имеет самый простой принцип работы. Из-за этого она дешевле и экономичнее. МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

Механическая коробка переключения передач (МКПП): особенности и специфика устройства

Механическая коробка передач – один из важнейших узлов автомобиля, ее главная задача состоит в приеме, изменении и передаче крутящего момента от мотора на колеса. Если говорить простыми словами, она позволяет колесам авто вращаться с различной скоростью при одних и тех же оборотах двигателя.

У многих автомобилистов может возникнуть резонный вопрос, а для чего все-таки нужен этот механизм? Ведь скорость авто зависит от силы нажатия на акселератор, и, казалось бы, можно соединить мотор прямо с колесами. Но двигательные агрегаты работают в диапазоне 800-8000 оборотов в минуту. А при движении – в еще более узком диапазоне 1500-4000 об/мин. При слишком долгой работе на низких оборотах (менее 1500) двигатель быстро утратит работоспособность, поскольку давление масла будет недостаточным для смазки. А длительная работа на слишком высоких оборотах (свыше 4000) становится причиной быстрого износа комплектующих.

Рассмотрим, как коробка передач изменяет скорость авто:

  • двигатель в процессе работы вращает коленвал и приводной вал;
  • это движение передается на шестерни МКПП
  • шестерни начинают вращаться с разной скоростью;
  • водитель включает выбранную передачу;
  • на вал кардана и колеса передается заданная скорость вращения;
  • авто начинает ехать с требуемой скоростью.

Иными словами, коробка перемены передач призвана обеспечить выбор подходящего режима функциональности мотора в разных условиях на дороге — разгон, торможение, плавная езда и прочее. В «механике» процедура смены передач производится водителем в ручном режиме, без использования вспомогательных приспособлений.

Специфика работы МКПП

Возможности каждой машины с МКПП зависят от передаточного числа, т.е. от того, какое количество передач доступно для регулирования скоростных режимов транспортного средства. Современные авто обычно комплектуются пятиступенчатыми МКПП.

Механические коробки передач производятся уже свыше 100 лет, сегодня их конструкция доведена практически до идеала. Они надежны, экономичны в обслуживании, неприхотливы в эксплуатации и легко ремонтируются. Пожалуй, единственный их минус – необходимость самостоятельно переключать передачи.

Коробка переключения передач тесно взаимодействует со сцеплением. При смене передачи водитель должен выжимать педаль сцепления, чтобы синхронизировать работу двигателя и валов, регулирующих повышение/понижение скорости.

Когда водитель выжимает сцепление и начинает переключать передачу, начинают работать вилки переключения передач, которые перемещают муфты в нужном для переключения направлении. При этом сразу же срабатывает замок (блокировка), который исключает возможность одновременного включения сразу двух передач. Если бы устройство не было оборудовано замком, то периодически вилки переключения передач могли бы цеплять сразу две муфты.

После того, как вилка задела муфту, она передает ей необходимое направление. Зубцы муфты и размещенной рядом на валу шестерни передачи соприкасаются, из-за чего шестерня блокируется. После этого сразу же начинается совместное синхронизированное вращение на валу, МКПП передает это вращение в двигательный агрегат, от него — на карданный вал и далее — на сами колеса. Вся эта процедура занимает долю секунды.

В том же случае, если ни одна из шлицевых муфт не входит во взаимодействие с шестерней (т.е. не блокирует ее), то коробка находится в нейтральном состоянии. Соответственно, движение вперед невозможно, так как силовой агрегат и трансмиссия находятся в разобщенном состоянии.

Механическая коробка переключения передач обычно оборудована удобным для руки рычагом, который специалисты называют «селектором». Выжимая рычаг в определенном направлении, водитель выбирает повышение или понижение скорости. Традиционно селектор переключения передач устанавливается на самой коробке в салоне автомобилей, либо же сбоку.

Преимущества использования МКПП в России

Самым главным достоинством автомобилей с МКПП можно считать их стоимость, кроме того, «механика» не требует специального охлаждения, которым обычно оборудуются АКПП.

Каждый опытный водитель хорошо знает, что авто с МКПП более экономичны в потреблении топлива. Например, Peugeot 208 Active 1.6 бензин, механика (115 л.с), который имеется в наличии в ГК Favorit Motors, потребляет всего 5.2 литра горючего на 100 километров пути в городских условиях. Подобно этой марке, и другие модели транспортных средств с МКПП на сегодняшний день являются востребованными теми водителями, которые хотят экономить средства на покупку горючего без ущерба для режима эксплуатации автомобиля.

МКПП имеет простую конструкцию, благодаря чему диагностика неполадок может быть проведена без использования дорогостоящего оборудования. Да и сам ремонт потребует значительно меньших вложений от собственника автомобиля, чем в случае устранения неисправностей в коробке-автомат.

Еще одно достоинство «механики» - надежность и долговечность. Срок службы механической коробки передач обычно приравнивается к сроку службы самого автомобиля. Высокая надежность коробки становится одной из основных причин, почему автолюбители выбирают машины с МКПП. Однако специфика переключения передач потребует относительно частой замены механизмов сцепления, однако это не является слишком затратной процедурой.

В экстренных ситуациях на дороге у авто с МКПП имеется больше возможностей и техник (езда по грязи, льду, воде). Соответственно, даже неопытный водитель сможет справиться с управлением автомобилем в отсутствии ровного дорожного покрытия. При поломках транспортное средство с МКПП можно завести с разгона, также разрешается транспортировать машину на буксире без ограничений скорости перевозки.

У вас «сел» аккумулятор или вышел из строя стартер? Машину с «механикой» достаточно поставить на «нейтралку» и подтолкнуть, после чего включить третью передачу – и авто заведется! С «автоматом» такой фокус проделать не удастся.

Современные МКПП

Современные МКПП имеют разное число передач – от четырех до семи. Идеальной модификацией специалисты считают 5 и 6 передач, поскольку они обеспечивают оптимальное регулирование скорости автомобиля.

4-х ступенчатые коробки морально устарели, сегодня их можно встретить лишь на бу авто. Современные автомобили развивают высокие скорости движения, а «четырехступка» не предназначена для движения на скорости свыше 120 км/час. Поскольку здесь всего 4 передачи, то при движении с высокой скоростью приходится поддерживать высокие обороты, что ведет к преждевременному износу двигателя.

Семиступенчатая механика надежна и позволяет полностью контролировать динамику авто, но она требуется слишком часто переключать передачи, что может быть утомительным для водителя в условиях городской эксплуатации

Советы специалистов по эксплуатации МКПП

Как и любой другой сложный механизм транспортного средства, механическая коробка передач должна эксплуатироваться в строгом соблюдении правил завода-изготовителя машины. Выполнение этих простых правил, как показывает практика работы специалистов ГК Favorit Motors, способно замедлить износ деталей и сократить частоту поломок в агрегатах.

  • Переключение передач целесообразно выполнять в соответствии с рекомендациями производителей относительно разрешенной минимальной и максимальной скорости, предназначенной для каждой передачи. Помимо этого, производитель обычно приводит инструкции по экономичной эксплуатации транспортного средства. К примеру, для автомобиля Volkswagen Polo (двигатель 1.6, 110 л.с, 5МКПП) имеются рекомендации по экономичному расходу топлива: переключение на вторую передачу осуществлять на скорости 20 км/ч, на третью — при достижении 30 км/ч, на четвертую — при 40 км/ч и на пятую — при 50 км/ч.
  • Переключение на заднюю передачу (движение назад) должно производиться только при полной неподвижности автомобиля. Даже на малых скоростях переключение на заднюю передачу является недопустимым.
  • Выжимать педаль сцепления рекомендуется быстро, а отпускать — медленно и без рывков. Это позволяет уменьшить силу трения на выжимной подшипник и отсрочить необходимость ремонта.
  • При езде по скользкой дороге (гололед) нельзя бросать сцепление или ставить коробку передач на «нейтралку».
  • Не рекомендуется переключать передачи при крутых поворотах, это приводит к быстрому износу механизмов.
  • Любое транспортное средство нуждается в постоянном контроле количества масла в картере МКПП. Если по мере необходимости не доливать рабочую жидкость и не производить замену, то масло насыщается металлической пылью, что усиливает износ.
Подборка б/у автомобилей Volkswagen Polo

Как видите, продлить «жизнь» механической коробке вполне возможно. Для этого надо просто выполнять все рекомендации производителя, а при первых же сомнениях в качестве работы обращаться к специалистам ГК Favorit Motors.

Техцентры компании оснащены всем необходимым диагностическим оборудованием и узкопрофильными инструментами для диагностики неисправностей и ремонта МКПП. Для выполнения ремонтно-восстановительных работ специалисты ГК Favorit Motors используют технологии, рекомендованные производителем, и качественные сертифицированные запчасти.

Мастера автосервиса обладают многолетним опытом работы и специализированными знаниями, что позволяет им быстро диагностировать неисправности и провести любые разновидности ремонта механических коробок передач. Каждый специалист регулярно проходит переподготовку в учебных центрах заводов-изготовителей и получает сертификат на право ремонта и обслуживания определенной марки авто.

К услугам клиентов автосервиса Favorit Motors – удобный график работы, онлайн запись на обслуживание и ремонт, гибкая программа лояльности, гарантия на запчасти и все виды ремонта механической коробки передач. Все необходимые комплектующие и расходные материалы имеются на складе компании.

Цена ремонта МКПП зависит от типа поломки и объема требуемых ремонтно-восстановительных работ. Обратившись в ГК Favorit Motors, вы можете быть уверены, что работоспособность «механики» будет восстановлена в кратчайшие сроки, а стоимость услуг не скажется негативно на семейном или корпоративном бюджете.


Как правильно переключать передачи на механике: учимся вождению

Всем привет! Многие хотят сесть за руль автомобиля и насладиться преимуществами личного авто. Но прежде чем это сделать, вам предстоит пройти сложный этап обучения. Практика наглядно показывает, что основные проблемы возникают с тем, как правильно переключать передачи и на механике.

Изначально самым сложным для новичка кажется просто научиться трогаться с места. Но буквально за несколько практических занятий этот момент можно отработать до автоматизма.

А вот переключаться на механической КПП в движении сложнее. Это постепенный процесс выработки рефлекса, позволяющего своевременно и, не отвлекаясь на сам рычаг, переходить с одной скорости на другую практически на уровне интуиции.

Ключевым правилом является обязательное использование педали сцепления. В теории можно научиться переключаться без сцепления, но тогда коробка долго не прослужит, и в скором времени ее придется менять. Потому при торможении и на разгоне педаль сцепления и рычаг КПП обязаны работать в тандеме.

Важные нюансы

В идеале машина должна ехать без рывков, переходя с одной скорости на другую. При покупке подержанного авто или новой машины все покупатели обязательно смотрят на такой нюанс комплектации как тип используемой КПП.
Объективно самой простой в плане управления машиной считается автоматическая коробка. Но важно понимать, что существует целый ряд разновидностей КПП, а не простое деление на механику и автомат. Недавно мы изучали с вами особенности секвентальных коробок, а также детальнее знакомились с вариатором. Советую еще раз перечитать и обновить собственный багаж знаний относительно автомобильных коробок переключения передач. В плане надежности и долговечности пока прочно первую позицию удерживает классическая механика.

При грамотном использовании машина может разогнаться достаточно быстро, выжимая максимум из установленного двигателя. Но когда мотор мощный, а водитель не умеет правильно переключаться, тогда никакие лошадиные силы вам не помогут.

Для всех МКПП действует один общий принцип. Заключается он в том, что сначала выжимается сцепление, далее переключается скорость, после чего педаль сцепления опускается.

Когда выполнять переключение

Переключение должно осуществляться плавно, но одновременно быстро.

Многих справедливо интересует, когда именно нужно осуществлять переход с одной скорости на другую. Хотя машины и коробки есть разные, существует усредненные показатели. А именно:

  • Первая скорость предназначена в основном для старта, и для активной езды не используется. Актуальная скорость здесь от 0 до 20 километров в час;
  • Вторая скорость разгонная и служит для передвижения на малой скорости в диапазоне от 20 до 40 километров;
  • На третью водитель должен переходить, когда требуется разогнаться с 40 до 60 километров в час;
  • Четвертая подходит для скоростей от 60 до 80 километров в час;
  • Пятая и шестая скорость для движения более 80 километров в час.

Эти цифры условные и средние, поскольку существует целый ряд других факторов, влияющих на езду.

Представленная схема актуальна для машин, которые не нагружены и движутся по дороге без сопротивления в виде песка, глубокого снега или крутого подъема. Если же такие сопротивления есть, тогда переходить на следующую передачу рекомендуется немного позже.

Автомобилисты и автоинструкторы разработали полезную памятку, которую рекомендуют запомнить новичку. Суть заключается в следующем:

  • Первую передачу всегда рекомендуется использовать исключительно для того, чтобы тронуться с места;
  • После старта следует сразу же включать вторую скорость;
  • Вторая передача служит в качестве разгонной скорости на МКПП;
  • Третья является оптимальной при обгонах;
  • Четвертая лучше всего проявляет себя при езде в городских условиях;
  • Пятая и шестая служат для скоростных трасс, шоссе и автомагистралей.

Также при необходимости вы можете осуществлять переключение не по порядку, сбрасывая с высшей на низшую, чтобы затормозить двигателем.

В сети есть целый ряд наглядных видео о том, как на автомобиле с механикой следует правильно орудовать рычагом переключения скоростей. Детально рассматриваются как повышенные, так и пониженные передачи.

Процесс переключения

При прямолинейном движении и во время поворота водителю требуется менять текущую скорость, выставленную на механике.

Делается это по определенному алгоритму, который можно представить в следующем виде:

  • Плотным движением левой ногой выжимается в пол педаль сцепления;
  • одновременно с этим необходимо отпустить ногу с педали газа;
  • плавно, но быстро выбирайте на коробке нужную передачу;
  • при прохождении рычага сначала возвращаетесь в нейтраль, а затем уже в необходимую скорость;
  • далее сцепление отпускается;
  • параллельно начинается работа педалью газа, чтобы не терять скорость и обороты;
  • после полного отпускания сцепления прибавляется хороший газ.

Каких-то строгих и жестких ограничений в плане последовательности перехода на скорости нет. Никто не заставляет переключаться в строго заданном порядке, от 1 и до последней передачи.

Но если вы будете пропускать скорости, тогда на разгон придется тратить больше времени и обороты начнут падать.

Распространенные ошибки

Ошибка новичков обычно стандартная, и заключается она в несогласованном действии рычага механики и педали сцепления. В итоге машина теряет скорость, а порой глохнет.

Автомобилисты, которые лишь недавно сели за руль, часто легко идентифицируются не только по значку У на стекле, и по рассеянному и резкому переключению.

Когда авто трогается, неопытные водители регулярно рано бросают сцепление. Как итог, машина дергается, а сама коробка постепенно выходит из строя.

Учитывая диапазоны скоростей, актуальных для переключаемых передач, многие считают, что когда машина не едет более 40 км/час, переходить со 2 на 3 передачу не нужно. Но запомните, что повышенная передача не обязательно требует повышения скорости. Вы можете смело выжимать третью, но ехать при этом установленные ограничительным знаком 40 километров.

Повышенная передача лишь позволяет ехать быстрее. То есть при выборе 3 скорости вам будет проще с 40 разогнаться до 80-100 километров в час, на это уйдет меньше времени и двигатель будет лучше себя вести, нежели при разгоне со второй скорости. Наличие возможности ускориться не обязывает вас ускоряться.

Дельные советы

Дам еще несколько общих рекомендаций, а также затрону тему того, на каких оборотах стоит осуществлять переключение, если водитель предпочитает ориентироваться по тахометру. Это актуально для новичков, которые пока просто не умеют опираться на звук мотора.

  • Всегда старайтесь держать ногу на специальной площадке для отдыха. Не держите ее непосредственно над педалью;
  • Отрегулируйте положение кресла относительно коробки под себя. При переключении вы не должны тянуться к рычагу;
  • Выполняя действия с коробкой, левую руку обязательно перемещайте в центр рулевого колеса, в его верхнюю точку. Это позволит при необходимости только с помощью одной руки выполнить экстренный маневр;
  • Изначально рекомендуется переключаться по тахометру;
  • Если у вас дизель, тогда переход с передачи на передачу осуществляется на 1500—2000 оборотах;
  • Для бензиновых актуальным диапазоном на тахометре является 2000—2500 оборотов в минуту.

Это действительно важные рекомендации, которых следует строго придерживаться.

Все приходит с опытом и практикой. Но грамотная работа с МКПП позволяет существенно экономить топливо, сохранять в целостности узлы коробки, двигатель и педальный узел, а также использовать на максимум каждую лошадиную силу.

А какие секреты переключения на механике знаете вы? Делитесь в комментариях.

Спасибо всем, кто нас читает! Подписывайтесь, оставляйте отзывы, задавайте вопросы!

Виды и типы механических коробок передач автомобилей

В наше время многие водители переходят на АКПП, появились даже курсы вождения на автомате. И все же многие водители остаются приверженцами МКПП. У нее есть ряд преимуществ – это приемлемая цена, экономичный расход топлива, дешевое обслуживание, хороший разгон, устойчивость в условиях бездорожья и удобство буксировки. МКПП доказала свою надежность годами успешной эксплуатации. Работает она по принципу ступенчатого механизма. Рассмотрим основную классификацию механических коробок передач.

Существует два типа схем выполнения МКПП – двухвальные и трехвальные.

Двухвальные КПП чаще всего используются в переднеприводных автомобилях, а также в заднемоторном транспорте. Прямой передачи у них нет, как и промежуточного вала, только ведущий и ведомый. На валах находятся шестереночные блоки, которые зацепляют валы между собой. За каждую передачу отвечает только одна пара шестерен, что способствует повышению КПД, но снижает передаточное число, поэтому используются такие КПП только в легковых машинах.

Трехвальные же коробки имеют помимо основных валов еще и промежуточный. За каждую передачу отвечают по две пары шестерен. Принцип работы такой же, как и у двухвальных коробок. Как правило, шестерни используются не с прямыми зубцами, а с косыми, что обеспечивает высокую прочность и минимизирует шум.

Также МКП делятся на синхронизированные и несинхронизированные.

В несинхронизированной коробке режим переключения ручной. Переход муфты переключения с одной скорости на другую требует определенного времени, но существуют определенные меры, позволяющие переключать их быстрее с помощью педалирования сцепления и акселератора и регулирования режимов работы коробки. В легковом транспорте несинхронизированные МКП не используют начиная с 1940 г. Эти КП более выносливы при повышенных нагрузках, поэтому до сих пор применяются в спортивном авто- и мототранспорте. Также их до сих пор используют на сельскохозяйственной технике и тяжелом грузовом транспорте, где использование синхронизаторов невозможно по техническим причинам.

В синхронизированных КП процесс переключения передач частично автоматизирован благодаря синхронизаторам – устройствам, позволяющим выравнивать скорость шестеренок, не позволяя муфте включения переходить с одной на другую до момента выравнивания. В современном легковом транспорте передние передачи имеют синхронизаторы. Примечательно, что в автомобилях отечественного производства задняя передача, в основном, синхронизатора не имеет.


история создания и развитие коробки передач

 

Коробка передач не всегда была такой, как сейчас. У ее развития тоже есть своя история. Ее необходимость остро встала, когда автомобилисты поняли, что необходим какой-то промежуточный механизм, способный менять крутящий момент помимо участия двигателя, так как его возможности ограничены всего лишь ограниченным диапазоном оборотов. Любой автоинструктор по вождению понимает, что сначала были созданы механические коробки, а потом автоматические. Но с чего все началось?

 

Изобретателем механической коробки переключения передач считается знаменитый немецкий инженер Карл Бенц. В 1887 году его супруга Берта тайно отправилась вместе с их сыновьями на первом автомобиле в мире навестить свою мать, на расстояние 80 километров. Путешествие оказалось очень сложным из-за несовершенства автомобильной конструкции. Трудность состояла не только в быстром износе тормозных механизмов, сделанных из кожаных ремней, и топлива, роль которого в те времена исполнял обычный пятновыводитель – средство под названием лигроин. Двигатель этого автомобиля был настолько слабым (его мощность равнялась всего лишь 0,8 лошадиным силам), что он не мог ехать под гору, и его приходилась заталкивать туда вручную. Именно после этого вояжа Бенц решил усовершенствовать автомобиль, установив на него вспомогательную передачу.

 

Первая МКПП была весьма примитивным устройством. Она представляла собой два шкива различного диаметра, установленные на ведущей оси. С валом мотора их соединял ремень. Рычаги помогали переставлять ремень. Со временем кожаные ремни по причине их низкой выносливости были заменены на цепь, а шкивы – на звездочки. Подобный механизм до сих пор успешно используется в велосипедах. Впоследствии появились синхронизаторы, позволившие частично автоматизировать процесс ручного переключения передач.

 

А вот автоматические коробки переключения передач впервые фигурировали в 1928 году, о чем мало кто знает. Автором этого детища автомеханики стал опять-таки немец – профессор Феттингер. В 1903 году он запатентовал самый первый гидротрансформатор, который впоследствии лег в основу разработки механизма первой в мире автоматической коробки передач, заменив роль сцепления в ее работе. Их начали использовать впервые на общественном транспорте – автобусах шведского производства. Первой же легковой моделью автомобиля с АКПП стал Бьюик в 1947 году.


Лучшие инструкторы по вождению:

    Автоинструктор Елена АКПП: Chevrolet LacettiОбучает в ЮАО, ЮВАО, Видном, Домодедове

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Марина АКПП: Kia Cerato МКПП: Chevrolet LanosОбучает в САО, Долгопрудном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Ирина АКПП: Kia Cerato Обучает в СЗАО, ЗАО

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Наталья АКПП: Kia Spectra Обучает в ВАО, Балашихе,Реутове

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Олег АКПП: Chevrolet Lacetti МКПП: Chevrolet LanosОбучает в САО, Долгопрудном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Надежда АКПП: Hyundai Accent Обучает в ВАО, Балашихе, Реутове, Железнодорожном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Яна АКПП: Kia Spectra Обучает в САО, Долгопрудном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Юлия АКПП: Chevrolet Lacetti МКПП: Chevrolet LanosОбучает в ВАО, ЮВАО, Люберцах, Реутове, Железнодорожном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Светлана АКПП: Chevrolet Lacetti Обучает в СЗАО

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Татьяна МКПП: Chevrolet Lanos АКПП: Kia SpectrОбучает в Красногорске

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Пётр МКПП: Daewoo Nexia Обучает в СЗАО

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Оксана АКПП: Hyundai Accent Обучает в СВАО, Мытищах, Королёве, Пушкине

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Дмитрий АКПП: Volkswagen Golf МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в СВАО, САО, СЗАО, Долгопрудном

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Оксана АКПП: Kia Spectra МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в ЮАО, ЮЗАО, Видном, Подольске

    ОТЗЫВЫ

    Автоинструктор Дмитрий МКПП:Lada Granta Обучает в ЮВАО, Люберцах

    ОТЗЫВЫ

Как работают механические коробки передач | Как работает автомобиль

Двигатели внутреннего сгорания работают на высоких скоростях, поэтому необходимо уменьшить передачу, чтобы передавать мощность на ведущие колеса, которые вращаются намного медленнее.

Коробка передач обеспечивает выбор шестерни для различных условий движения: старт с места, подъем на холм или круиз по ровной поверхности. Чем ниже передача, тем медленнее вращаются опорные колеса по отношению к двигатель скорость.

Коробка передач постоянного зацепления

Коробка передач вторая ступень в передача инфекции система, после сцепление .Обычно он прикручивается к задней части двигатель , с сцепление между ними.

Современные автомобили с МКПП передачи иметь четыре или пять скоростей переднего хода и одну заднюю, а также нейтральное положение.

Синхронизатор отключен

Шестерня свободно вращается на втулке, вращающейся за счет зацепления промежуточного вала. Блок синхронизатора, соединенный шлицами с главным валом, лежит рядом.

Синхронизатор включен

Вилка перемещает синхронизатор в сторону выбранной передачи.Поверхности трения синхронизируют скорости вала, а синхронизатор и шестерня блокируются.

Шестерня рычаг , управляемый водителем, соединен с рядом штоков переключения передач в верхней или боковой части коробки передач. Штоки переключения расположены параллельно валам, несущим шестерни.

Самая популярная конструкция - редуктор постоянного зацепления. Имеет три вала: Входной вал промежуточный вал и главный вал, которые обкатываются подшипники в кожухе коробки передач.

Также имеется вал, на котором вращается промежуточная шестерня задней передачи.

Двигатель приводит в движение первичный вал, который приводит в движение промежуточный вал. Промежуточный вал вращает шестерни на главном валу, но они вращаются свободно до тех пор, пока не будут заблокированы с помощью синхронизирующего устройства, которое насажено на вал.

Это синхронизатор, который фактически приводится в действие водителем через тягу переключения с вилкой на нем, которая перемещает синхронизатор для включения передачи.

упираться кольцом, задерживая устройство в синхронизаторах, является окончательным уточнением в современной коробке передач.Он предотвращает включение шестерни до тех пор, пока скорости вала не будут синхронизированы.

На некоторых автомобилях дополнительная передача, называемая овердрайв , подогнан. Он выше, чем высшая передача, и поэтому обеспечивает экономичное вождение на крейсерских скоростях.

Четырехступенчатая коробка передач с постоянным зацеплением

Передачи выбираются системой тяг и рычагов, управляемых рычагом переключения передач. Привод передается через первичный вал на промежуточный вал, а затем на главный вал, за исключением прямого привода - высшей передачи - когда первичный вал и главный вал заблокированы вместе.

Как работают передаточные числа

Нейтраль

Все шестерни, кроме необходимых для заднего хода, постоянно находятся в зацеплении. Шестерни выходного вала свободно вращаются вокруг него, а шестерни промежуточного вала зафиксированы. Привод не передается.

Первая передача

На первой передаче самая маленькая шестерня промежуточного вала (с наименьшим количеством зубцов) блокируется с ней, передавая привод через самую большую шестерню на главном валу, обеспечивая высокий крутящий момент и низкую скорость для запуска с места.

Вторая передача

На второй передаче разница в диаметрах шестерен на двух валах уменьшается, что приводит к увеличению скорости движения и меньшему увеличению крутящего момента. Соотношение идеально подходит для лазания по очень крутым холмам.

Четвертая передача

На четвертой передаче входной вал и главный вал заблокированы вместе, обеспечивая «прямой привод»: один оборот карданного вала на каждый оборот коленчатого вала.Нет увеличения крутящего момента.

Реверс

Для реверсирования промежуточная шестерня вставляется между шестернями на двух валах, заставляя главный вал реверсировать направление. Передача заднего хода обычно не синхронизирована.

Синхронизация шестерен

Синхронизатор представляет собой кольцо с зубьями на внутренней стороне, установленное на зубчатом концентратор который насажен на вал.

Когда водитель выбирает передачу, соответствует конусообразной трение Поверхности на ступице и шестеренчатом передающем приводе, от поворотного механизма через ступицу к валу, синхронизируя скорости двух валов.

При дальнейшем перемещении рычага переключения передач кольцо перемещается вдоль ступицы на короткое расстояние до тех пор, пока его зубцы не зацепятся со скошенными зубцами упора на стороне шестерни, так что шлицевая ступица и шестерня заблокируются вместе.

Современные конструкции также включают в себя уплотнительное кольцо, расположенное между поверхностями трения. Кольцо сруба также имеет собачьи зубы; он сделан из более мягкого металла и более рыхлый поместиться на валу, чем на ступице.

упираться кольцо должно быть расположено именно на стороне хаба, с помощью проушин или «пальцы», прежде, чем его зубы будут выстраиваться с теми, на кольце.

За время, необходимое для определения своего местоположения, скорости валов были синхронизированы, так что водитель не мог вызвать столкновение зубьев, а синхронизатор считается «непревзойденным».

Внутри коробки передач - Как работают стиральные машины

Коробка передач - одна из самых крутых частей стиральной машины. Если повернуть шкив коробки передач в одну сторону, внутренний вал будет медленно вращаться вперед и назад, меняя направление примерно каждые полоборота.Если повернуть шкив в другую сторону, фланец вращается с высокой скоростью, вращая вместе с ним всю ванну.

Здесь вы можете увидеть шестерню с прикрепленным к ней звеном . Это звено похоже на то, которое прикреплено к старому колесу паровоза - когда шестерня (вместе со звеном) вращается, она толкает другой кусок шестерни в форме пирога вперед и назад. Эта шестерня в форме пирога входит в зацепление с маленькой шестерней на внутреннем валу, которая ведет к шлицу .Помимо вращения внутреннего вала в чередующихся направлениях, в системе есть другие шестерни, которые обеспечивают понижающую передачу для замедления вращения. Поскольку двигатель вращается только с одной скоростью, скоростью цикла отжима, необходимо понижать передачу, чтобы облегчить более медленный цикл стирки.

Когда стиральная машина переходит в цикл отжима, весь механизм блокируется, в результате чего все вращается с той же скоростью, что и входное устройство, подключенное к двигателю.Здесь интересно то, что когда мотор вращает коробку передач в одном направлении, мешалка работает, а когда она вращает в другую сторону, вся машина блокируется. Как оно работает?

На приведенном выше рисунке обратите внимание на шестерню с угловыми зубьями . Также на переднем плане за большой шестерней находится меньшая шестерня с наклонными зубьями. Это единственные две шестерни с угловыми зубьями. В зависимости от того, в какую сторону вращаются шестерни, угол между зубьями будет иметь тенденцию заставлять внутреннюю шестерню скользить либо влево, либо вправо внутри коробки передач.Если он сдвигается влево, он включает механизм, который блокирует коробку передач.

Вы можете увидеть небольшую выемку на внешнем валу. Этот паз полый и прикреплен к валу с помощью небольшой косозубой шестерни. Когда маленькая шестерня движется, она перемещает этот внешний вал вместе с собой, и небольшая выемка входит в зацепление с единственным зубом , который прикреплен к механизму блокировки. Когда редуктор заблокирован, внутренний вал, приводящий в движение мешалку, и внешний вал, приводящий в движение бак, вращаются с той же скоростью, что и входной шкив.

Как работают автоматические коробки передач | HowStuffWorks

В последнем разделе мы обсудили, как каждое передаточное число создается трансмиссией. Например, когда мы обсуждали овердрайв, мы сказали:

В этой трансмиссии, когда включена повышающая передача, вал, прикрепленный к корпусу гидротрансформатора (который прикреплен болтами к маховику двигателя), соединяется муфтой с водилом планетарной передачи. Маленькая солнечная шестерня вращается с обгонной муфтой, а большая солнечная шестерня удерживается лентой повышающей передачи.К турбине ничего не подключено; единственный вход поступает из корпуса преобразователя.

Чтобы перевести трансмиссию в режим повышенной передачи, нужно много чего подключать и отключать с помощью муфт и лент. Водило планетарной передачи соединяется с корпусом гидротрансформатора с помощью сцепления. Маленькое солнце отсоединяется от турбины с помощью муфты, так что она может свободно вращаться. Большая солнечная шестерня прикреплена к корпусу ремнем, чтобы она не могла вращаться. Каждое переключение передач запускает серию подобных событий с включением и выключением различных муфт и лент.Давайте посмотрим на группу.

Ленты

В этой передаче есть два диапазона. Ленты в трансмиссии - это буквально стальные ленты, которые охватывают секции зубчатой ​​передачи и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидроцилиндрами внутри корпуса трансмиссии.

На рисунке выше вы можете увидеть одну из полос в корпусе трансмиссии. Зубчатая передача снята. Металлический шток соединен с поршнем, который приводит в действие ленту.

Выше вы видите два поршня, которые приводят в действие ленты. Гидравлическое давление, подаваемое в цилиндр набором клапанов, заставляет поршни давить на ленты, фиксируя эту часть зубчатой ​​передачи на корпусе.

Муфты в трансмиссии немного сложнее. В этой трансмиссии четыре сцепления. Каждое сцепление приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая входит в поршень внутри сцепления. Пружины обеспечивают отключение сцепления при снижении давления.Ниже вы можете увидеть поршень и барабан сцепления. Обратите внимание на резиновое уплотнение на поршне - это один из компонентов, который заменяется при ремонте трансмиссии.

На следующем рисунке показаны чередующиеся слои фрикционного материала сцепления и стальных дисков. Фрикционный материал имеет шлицы с внутренней стороны, где он сцепляется с одной из шестерен. Стальной диск имеет шлицы снаружи, где он фиксируется на картере сцепления. Эти диски сцепления также заменяются при ремонте трансмиссии.

Давление на муфты подается через проходы в валах. Гидравлическая система контролирует, какие муфты и ленты находятся под напряжением в любой момент.

Как работает механическая коробка передач - x-engineer.org

Все дорожные транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания имеют трансмиссию как часть силового агрегата. Самая простая трансмиссия МКПП . Это называется «ручным», потому что у водителя есть обе роли: , принимая решение, (когда выполнять переключение передач) и , приводя в действие (фактический процесс переключения передач).

Тяговые характеристики двигателя внутреннего сгорания делают невозможным движение транспортного средства без трансмиссии. Крутящий момент и частота вращения двигателя внутреннего сгорания либо слишком низкие, либо слишком высокие, чтобы соответствовать динамическим требованиям транспортного средства. Таким образом, роль трансмиссии заключается в следующем:

  • адаптировать выходной крутящий момент двигателя функция дорожной нагрузки
  • сделать возможным движение назад транспортного средства для того же направления вращения двигателя
  • разрешить отсоединение двигателя от остальной части трансмиссии

В чем разница между трансмиссией и коробкой передач?

Обычно трансмиссия состоит из коробки передач и дифференциала .Коробка передач содержит все зубчатые передачи, валы, синхронизаторы, направляющие и т. Д. Коробку передач можно рассматривать как трансмиссию без дифференциала.

Для автомобилей с передним приводом (FWD) трансмиссия (двигатель + коробка передач + дифференциал) полностью размещена на передней оси. Таким образом, для этого типа транспортных средств, когда мы говорим о трансмиссии, мы считаем, что она содержит как коробку передач, так и дифференциал.

Изображение: Трансмиссия автомобиля для переднего привода - кинематический вид

Для автомобиля с задним приводом (RWD) трансмиссия разделена между передней и задней осями.Передняя ось обычно содержит двигатель и коробку передач, а задняя ось содержит дифференциал. Таким образом, для этого типа автомобилей трансмиссия или коробка передач имеет то же значение.

Трансмиссия устанавливается после соединительного устройства (муфты, гидротрансформатора), принимает крутящий момент и скорость муфты в качестве входных, преобразует и распределяет их на колеса через полуоси.

Типы и основные компоненты механической коробки передач

Каждая механическая коробка передач состоит из входного и выходного валов, нескольких шестерен с постоянным зацеплением и исполнительного механизма.В зависимости от количества ступеней передаточного числа, используемых для создания шестерен, трансмиссии классифицируются как:

  • одноступенчатые трансмиссии
  • двухступенчатые трансмиссии
  • многоступенчатые трансмиссии

одноступенчатые трансмиссии , передаточное число формируется только с одной парой шестерен. Кроме того, в трансмиссии всего два вала : входной вал и выходной вал. Этот тип трансмиссии в основном используется в переднеприводных автомобилях.

Изображение: Getrag 5MTT170 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач - компоненты
Кредит: Getrag

Изображение: 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач - кинематический вид

Особенность В данном типе трансмиссии отсутствует передача прямого привода (передаточное число = 1,00). Это связано с тем, что все передаточные числа образуются парой шестерен с постоянным зацеплением. Для шестерни с прямым приводом существует эквивалентная передача с передаточным числом, близким к 1.00 (например, 0,98 или 1,02).

Двухступенчатые трансмиссии используются для стандартной конфигурации силового агрегата (двигатель на передней оси с задним приводом). Большинство этих трансмиссий имеют входной вал, контрвал , и выходной вал. Также существуют конфигурации только с двумя валами (входным и выходным).

Изображение: ZF S6-37 6-ступенчатая двухступенчатая механическая коробка передач - компоненты
Кредит: ZF

В случае двухступенчатой ​​трансмиссии первичный и выходной валы соосны, (их оси является обычным), в то время как в одноступенчатых трансмиссиях оси входного и выходного валов разные, со смещением между ними.

В одноступенчатой ​​и двухступенчатой ​​коробках передач входной вал соединен с муфтой .

Все передние шестерни в сборе имеют синхронизаторы для включения. Синхронизатор предназначен для выравнивания скорости входного вала со скоростью выходного вала при переключении передач.

Изображение: Двухступенчатая механическая коробка передач

Двухступенчатая коробка передач имеет постоянную шестерню , которая механически связывает входной вал с промежуточным валом.Таким образом, каждое передаточное число состоит из двух узлов шестерни с постоянным зацеплением: постоянной шестерни плюс шестерни конкретной передачи. Из-за такого расположения двухступенчатые трансмиссии имеют немного меньший общий КПД.

Прямая передача Шестерня (4-я передача на изображении выше) - это шестерня, которая соединяет входной вал непосредственно с выходным валом, не проходя через зубчатое зацепление. Таким образом, передаточное число для шестерни с прямым приводом составляет 1,00 (без преобразования скорости или крутящего момента).

Изображение: Анимация переключения передач с механической коробкой передач (щелкните изображение, чтобы воспроизвести анимацию)

В каждой трансмиссии, за исключением передачи заднего хода, все передние передачи постоянно зацеплены . В приведенном выше примере все шестерни на промежуточном валу зафиксированы (они вращаются вместе), а все шестерни на выходном валу свободны (они вращаются независимо от выходного вала).

Синхронизаторы закреплены на выходном валу. При включении шестерни синхронизатор устанавливает соединение между входным / промежуточным валом и выходным валом.

Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой ​​механической коробки передач при включенной 1-й передаче

Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой ​​механической коробки передач при включенной 2-й передаче

Передача заднего хода содержит дополнительную шестерню, чтобы изменить направление вращения выходного вала. На задней передаче нет синхронизатора, так как передача заднего хода включается после полной остановки автомобиля.

Изображение: Включение передачи заднего хода для механической коробки передач

Все переключения передач в механической коробке передач выполняются с прерыванием крутящего момента .Перед переключением передач сцепление размыкается, и крутящий момент двигателя больше не передается на первичный вал. После того, как переключение передач завершено, сцепление снова замыкается, чтобы пропустить поток мощности двигателя (крутящий момент и скорость).

В случае механической коробки передач переключение передач может быть:

  • Повышение передачи : номер передачи увеличивается (например, с 1-й передачи на 2-ю передачу)
  • Пониженная передача : номер передачи уменьшается (например, с От 3-й передачи до 2-й передачи)

Современные механические трансмиссии имеют 5, 6 или даже 7 передач переднего хода и 1 передачу заднего хода.Каждая передача характеризуется передаточным числом .

Многоступенчатые трансмиссии используют более двух постоянно зацепленных узлов шестерен для формирования передаточного числа. В основном они используются в коммерческих автомобилях.

Как трансмиссия изменяет двигатель, скорость, крутящий момент и мощность?

Основным элементом механической коробки передач является зубчатая передача в сборе . Он состоит из двух сцепленных между собой зубчатых колес (шестерен).Шестерня, которая соединена с входным / контрольным валом, - это входная шестерня , шестерня, соединенная с синхронизатором, - это выходная шестерня . Каждая передача имеет фиксированное передаточное число .

Изображение: Расчет передаточного числа

Передаточное число ( i ) - это соотношение между количеством зубьев ведомой шестерни ( z из ) и числом зубьев ведущей шестерни ( z в ). В приведенном выше примере передаточное число:

\ [i = \ frac {z_ {out}} {z_ {in}} = \ frac {24} {16} = 1.5 \]

Для данной скорости входной шестерни ( n в = 4500 об / мин ) и передаточного отношения ( i = 1,5 ) скорость выходной шестерни ( n из ) будет быть:

\ [n_ {out} = \ frac {n_ {in}} {i} = \ frac {4500} {1.5} = 3000 \ text {rpm} \]

Для данного крутящего момента входной шестерни (T дюйм = 200 Нм ) и передаточное число ( i = 1,5 ), крутящий момент выходной шестерни (T out ) будет:

\ [T_ {out} = T_ {in} \ cdot i = 200 \ cdot 1.5 = 300 \ text {Нм} \]

. Мы можем видеть, что для передаточного числа выше 1,00 выходная скорость составляет уменьшенная , а выходной крутящий момент - усиленный .

Что происходит с питанием, меняется ли оно? Чтобы найти ответ на этот вопрос, нам нужно рассчитать мощность на входной шестерне и мощность на выходной передаче по уравнению:

\ [P \ text {[W]} = T \ text {[Nm]} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n \ text {[rpm]} \]

Для наших входных данных выше мы получим:

\ [\ begin {уравнение *} \ begin {split}
P_ {in} & = T_ {in} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {in} & = 200 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 4500 & = 94248 \ text { W} \\
P_ {out} & = T_ {out} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {out} & = 300 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 3000 & = 94248 \ text {W}
\ end {split} \ end {формула *} \]

Как мы видим, передаточное отношение не изменяет также мощность, а только крутящий момент и скорость, сохраняя постоянную мощность .На самом деле наблюдается небольшое падение мощности на выходной шестерне из-за КПД зацепления . Для одного узла зубчатого зацепления КПД составляет около 0,98–0,99. В этом случае выходная мощность будет:

\ [P_ {out} = P_ {in} \ cdot \ eta_ {gear} = 94248 \ cdot 0.98 = 92363.04 \ text {W} \]

Пример реального руководства трансмиссия: TREMEC TR-6070

Источник: http://www.tremec.com

Семиступенчатая механическая коробка передач TREMEC TR-6070 была разработана специально для ведущих североамериканских спортивных автомобилей и объединяет впечатляющую технологию переключения передач.TR-6070 основан на хорошо зарекомендовавшей себя шестиступенчатой ​​коробке передач TR-6060. Была добавлена ​​тройная повышающая передача для улучшения экономии топлива и снижения выбросов. В TR-6070 встроен датчик абсолютного положения шестерни (GAP). Технология передает сигнал от коробки передач контроллеру двигателя, определяя положение селектора переключения передач в реальном времени. С помощью этой информации можно управлять оборотами двигателя в соответствии с выбранной следующей передачей, что улучшает управляемость.

Изображение: TREMEC TR-6070 7-ступенчатая механическая коробка передач
Кредит: Tremec

Конструктивные особенности синхронизаторов TR-6070 включают комбинацию двухконусных и трехконусных колец, использующих гибридное решение на всех передних передачах.Гибридные кольца представляют собой комбинацию конусов из углерода и спеченной бронзы, обеспечивающие более высокую грузоподъемность и характеристики переключения. Линейные подшипники снижают трение при перемещении планки переключения передач, благодаря чему рычаг переключения передач кажется более легким и прямым.

TR-6070 Краткий обзор характеристик:

  • Задний привод, семиступенчатая механическая повышающая трансмиссия
  • Тройная повышающая передача для повышения топливной экономичности и снижения выбросов
  • Передаточное число до 6,33
  • Тройное и двойное- конические синхронизаторы
  • Усовершенствованные асимметричные зубья муфты второй и третьей передач
  • Конструкция из двух частей для высокого крутящего момента
  • Малая масса, возможна конструкция с полым валом
  • Датчики включают:
    • Температура
    • Скорость
    • Положение передачи

Характеристики трансмиссии TREMEC TR-6070:

тройной конус; гибридный фрикционный материал85
Тип Задний привод, семиступенчатая ручная повышающая трансмиссия
Максимальная полная масса автомобиля (справочная) [кг / фунты] 2400/5291
Корпус Литой под давлением алюминиевый сплав
Межосевое расстояние [мм] 85
Общая длина [мм] 782
Корпус сцепления Встроенный
и синхронизатор
Тип смазки Dexron III ATF
Объем смазки (приблизительный) [л / пт] 3.5 / 7,4
Масса трансмиссии [кг / фунты] 65,2 / 143,75
Коробка отбора мощности
Доступные передаточные числа
Доступны альтернативные передаточные числа;
может привести к другому максимальному входному крутящему моменту
Шестерня A B C
1 2,97 2,66 2.29
2 2,07 1,78 1,61
3 1,43 1,30 1,21
4 0,71 0,74 0,82
6 0,57 0,50 0,68
7 0,48 0,42 0,45 0,45 2,53 2,70
Входной крутящий момент [Нм / фунт-фут] 625/460 740/545 860/635

Механические коробки передач не требуют относительно простой механики техобслуживания, прочны и с очень хорошей общей эффективностью. Понимание того, как работает механическая коробка передач, имеет решающее значение для перехода к более сложным темам, как автоматическая коробка передач или коробка передач с двойным сцеплением .

Для любых вопросов или замечаний относительно этого руководства, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

1 вопрос - что мешает редуктору?

Когда дело доходит до вещей, которые кажутся логичными, но еще не произошли, серийный горный велосипед со встроенной коробкой передач, вероятно, находится в верхней части списка гонщиков. В конце концов, безопасное хранение вашего снаряжения в металлическом ящике кажется идеальным вариантом, не так ли? Но, по сути, концепция никогда не перестала быть новинкой.

Конечно, было несколько примеров, которые были произведены в производство - велосипед для скоростного спуска IT-1 GT и те Лахара, которые выглядели так, как будто они были сняты из фильма Ридли Скотта, - но говорят, что любой из них был «коммерчески доступен» в любом реальном количества можно обсудить. В наши дни новозеландский Zerode лидирует в области консервативных передач со своим велосипедом для скоростного спуска G2, в котором в качестве коробки передач используется 8-ступенчатая втулка Shimano Alfine, и новым универсальным снаряжением Taniwha с карбоновым каркасом, предназначенным для работы с 12 -скоростная передача шестерни.Оба мотоцикла так же часто встречаются, как гигантский кальмар.

Помимо нескольких бутик-брендов, вы не увидите коробки передач ни на одном массовом горном велосипеде. Итак ... почему? Если идея имеет такой смысл, почему у нас нет множества горных и горных велосипедов Giant, Trek и Specialized с прикрученными к ним коробками передач на выбор?

Самая простая причина может иметь наибольший смысл: каким бы крутым ни был велосипед с коробкой передач, они нам на самом деле не нужны. В недавнем опросе Pinkbike, в котором задавался вопрос о надежности переключателей, более 6500 из 10 000 ответов заявили, что либо прошло более двух лет с тех пор, как они сломали переключатель, они даже не могут вспомнить, когда они в последний раз ломали один, либо что они ' у меня даже не было проблем.И более 9000 читателей также заявили, что у них редко бывают проблемы или что они, по крайней мере, умеренно довольны своей нынешней трансмиссией.

Значит, дело в голосовом меньшинстве? Потому что, хотя могут быть сотни комментариев с просьбой о коробке передач к любой статье, в которой даже упоминается эта тема, похоже, что реальный спрос и количество людей, желающих потратить деньги на такой байк, намного, намного меньше, чем кажется.

С другой стороны, возможно, многие потребители ошибаются.«Если бы я спросил людей, чего они хотят, они бы сказали, что лошади быстрее», - сказал однажды один, по-видимому, успешный бизнесмен по имени Генри Форд. И он, наверное, был прав. Инновационные продукты, технологии и методы производства создаются не среднестатистическим потребителем, а скорее провидцами, которые в каком-то смысле могут видеть будущее, даже если они являются мечтами, движимыми долларами и евро. Могут ли Shimano, SRAM, Pinion и другие решить проблемы, связанные с коробками передач, такие как трение, вес и способ их крепления? Может быть, но даже если бы они могли, имело ли какое-то коммерческое значение делать такие вещи? Если Honda не сможет это оправдать, ответ может быть отрицательным.«Или действительно существует заговор, как некоторые думают, чтобы убедиться, что мы продолжаем покупать переключатели SLX и X01, или коробки передач просто не имеют смысла?

Ниже я разговариваю с некоторыми компаниями и людьми, у которых есть возможность изменить ландшафт трансмиссии, и некоторые из них пытаются сделать именно это, в то время как другие объясняют, почему система на основе переключателя все еще является ответом. - Майк Леви


Роб Метц - Zerode

Если вы хотите в наши дни велосипед с коробкой передач, вы, вероятно, подумаете об одном из творений Меца.В его велосипедах для скоростного спуска G1 и G2 в течение многих лет использовалась втулка Shimano Alfine, установленная на раме, в качестве коробки передач, а его новый all-mountain дизайн Taniwha построен на коробке передач Pinion.

Коробки передач - очевидный выбор для решения проблем дальности хода, неподрессоренной массы и долговечности, которые мешают стандартной трансмиссии MTB. «Инновации», такие как шестерни с 50 зубьями, переключатели сцепления и легкие кассеты, - все это ленточные средства для решения проблемы, которая имеет окончательное решение в коробке передач.

Это должно быть нормой, но не потому, что это сложно сделать правильно. Просто «поставить коробку передач на велосипед» не получится; он требует тщательного рассмотрения материалов, конструкции подвески и геометрии, чтобы велосипед и коробка передач работали как одно целое. Некоторые велосипеды с коробкой передач в прошлом были слишком сложными; он вышел за рамки опыта вождения и превратился в дизайнерское заявление, посвященное коробке передач, а не впечатлениям от езды. Часто добавление коробки передач рассматривалось как причина раздвинуть границы геометрии или материала.Хотя это все еще отличные байки, сочетание множества новых идей в одном велосипеде потрясло обычного гонщика.

Когда все сделано хорошо, простота прекрасна и мощна, но ее невероятно трудно достичь. Чтобы добиться успеха, велосипед с коробкой передач должен быть простым, и он должен исходить из желания получить лучший опыт вождения, а не из желания «поставить коробку передач на велосипед».

Причина номер один, почему коробки передач не работают. Стало нормой то, что люди не хотят покупать коробку передач - они хотят купить опыт езды, и до сих пор велосипеды с коробками передач были полностью посвящены коробке передач.Когда вы запрыгиваете на Taniwha, первое, что вы замечаете, это то, как хорошо он едет, и только тогда вы понимаете, что у него есть коробка передач. - Роб Метц


Джо Лоуилл - маркетинг горных велосипедов, Shimano

Лоуилл провел более десяти лет в гонках по скоростному спуску на высшем уровне и даже выиграл чемпионат мира в качестве мастера в 2002 году. У вас больше шансов увидеть его на соревнованиях. Однако в наши дни эндуро-гонки, и да, он все еще чертовски быстр.

Во-первых, позвольте мне сказать, что мне нравится концепция коробки передач для велосипедов.Если бы я мог щелкнуть пальцами, и все велосипеды волшебным образом превратились бы в велосипеды с коробкой передач, которые имели сопоставимое сопротивление, такой же общий вес и разумную стоимость, мир стал бы лучше. Отказ от сильно открытого переключателя и устранение провалов цепи при более сильном заднем колесе с меньшим неподрессоренным весом и потенциально лучшей работающей системой подвески - все это музыка для моих ушей. Но есть некоторые реалии, которые нельзя игнорировать. Одним из самых больших и очевидных является тот факт, что шестерни в коробке передач имеют значительно большее сопротивление, чем цепная система, к которой мы привыкли.Еще в конце 80-х, когда мой отец [ Мерт Лоуилл - Ред. ] рассматривал систему задней подвески, он знал, что, учитывая ограниченную выходную мощность человека, эффективность педалирования будет иметь первостепенное значение, и это не изменилось сегодня, если, конечно, мы не говорим об электронных велосипедах ...

Что касается Насколько я знаю, не существует технологии коробки передач, которая могла бы сравниться по эффективности с цепной системой, даже если учтены плохие цепные линии. Однако у Pinion есть интересная система, которая имеет хорошее решение для минимизации трения и Zerode выпускает действительно красивый мотоцикл с коробкой передач Pinion, которую я очень хочу попробовать.Согласно их спецификациям, вес рамы очень конкурентоспособен, но не отмечено конкретных сравнений сопротивления традиционной цепи и переключателя скоростей. Общая стоимость немного высока, но, эй, до тех пор, пока величина сопротивления является приемлемой и действительно работает, то для меня это того стоит, но, возможно, не для всех.

Помимо проблемы с сопротивлением, вы должны учитывать, что это означает для производителей велосипедов, которые вложили значительные средства в свои нынешние системы. Ничего из того, что они делают сейчас, напрямую не совместимо с коробкой передач, поэтому это означает повторную разработку, возможно, с нуля, и дорогие углеродные формы.Итак, краткий ответ на вопрос, почему вы не видите велосипеды с коробкой передач повсюду, - это ОГРОМНОЕ обязательство производителей велосипедов выйти на рынок с совершенно новым велосипедом, который использует менее эффективную систему, чем мы привыкли, а это не так ». т иметь высокий спрос. Я предполагаю, что ни один производитель велосипедов не получает наплыв писем, требующих, чтобы они производили велосипеды с коробкой передач ...

Но, как мы узнали из множества размеров колес, геометрии и хода подвески, идеального решения не существует. -все настройки.Куда бы мы ни пошли, мы идем на компромиссы, так что, возможно, немного отказаться от отдела эффективности того стоит. Для некоторых это не так, а некоторые просто опасаются перемен, поэтому нет никакой гарантии, что если компания бросит кости, она окупится. В целом индустрия велосипедов довольно мягкая, особенно в сегменте скоростных спусков, поэтому просьба к брендам инвестировать много денег в новые конструкции, чтобы продавать только относительно небольшое количество рам, не вызовет у Джорджа одобрения в бухгалтерском учете. это вполне реальная авантюра, способная буквально похоронить компанию.Кроме того, вы должны учитывать, что в веломагазинах по всей стране сразу же не появятся запасные части, и они не будут обучены тому, как обслуживать коробки передач. Обе проблемы довольно легко решить, но они потребуют времени и денег, что тоже станет для них авантюрой.

Помимо инвестиций в вывод на рынок, вы должны подумать и о проблемах самой коробки передач. Он должен быть более прочным, достаточно легким и рентабельным, чтобы его приветствовали.Общие затраты на эти углеродные трейловые велосипеды и велосипеды DH, которые мы так любим, уже настолько высоки, и просить людей платить больше за, вероятно, более тяжелый велосипед, который труднее крутить педали, может не понравиться обычному потребителю. Так что добавьте это беспокойство в умы производителя, и станет все меньше и меньше загадки, почему вы не видите везде велосипеды с коробкой передач.

Наши нынешние трансмиссии, и я имею в виду не только Shimano, но и любую традиционную трансмиссию, настолько уязвимы, что кажется почти безумием, что мы считаем это приемлемым, но на самом деле это работает чертовски хорошо.Нет, он не идеален, но чертовски хорош, и с ним я могу наслаждаться прекрасным отдыхом на природе. Я слышал, что люди расстраиваются из-за того, что Shimano тратят время на относительно минимальные улучшения переключателя, в то время как они думают, что Shimano следует тратить все свое время на коробки передач. Я читал комментарии, в которых люди на самом деле называют Shimano глупым из-за попыток улучшить переключатель, но эти люди могут захотеть остановиться и на мгновение понять, что у Shimano не просто пара инженеров. Время, потраченное на улучшение существующих технологий, не отнимает у технологий будущего.Над технологиями будущего постоянно работает специальная команда.

Разрабатывает ли Shimano коробку передач? Я не буду ни подтверждать, ни опровергать что-либо по этому поводу, но могу сказать, что если бы Shimano смогла сделать что-то действительно превосходное и имела бы приверженность основных велосипедных брендов, это было бы то, что мы бы добились. Нравится вам это или нет, но разработка электронного переключения передач и электровелосипедов действительно поможет в реализации коробок передач. По крайней мере, это мой прогноз.Велосипедные бренды уже учатся создавать велосипеды на основе электродвигателей электронных велосипедов, и переход на конструкцию коробки передач не будет слишком большим отклонением. Что, если бы рамы были сделаны так, чтобы их можно было заменить коробкой передач и мотором электронного велосипеда?

Будем надеяться, что массовое распространение коробок передач возможно, и однажды, в не столь отдаленном будущем, мы увидим, что это произойдет. Я, со своей стороны, готов немного пойти на компромисс, чтобы получить преимущества, которые предлагают коробки передач на некоторых моих велосипедах, но на моих гоночных велосипедах XC я не хочу отказываться ни от одного из моих драгоценных ватт, и я не думаю, что я один , поэтому не ожидайте, что дальнейшее развитие традиционных переключателей скоростей прекратится в ближайшее время.- Джо Лоуилл


Грег Миннаар - Санта-Крус

Резюме гонщика Синдиката Санта-Крус - легендарное: трехкратный чемпион мира, три титула чемпиона мира в общем зачете и лучший гонщик-скорпион среди мужчин всех времен. Да, и он раньше участвовал в гонках для этой маленькой команды под названием G-Cross Honda на RN-01, велосипеде с коробкой передач и подвеской Showa.

Я думаю, что коробка передач определенно была чем-то невероятным, и Honda отлично поработала над своей коробкой передач.Это было очень просто; это очень похоже на то, что мы традиционно используем сейчас в качестве трансмиссии. Отличий было не так уж и много, но дело было в том, как он был настроен на байке и как он работал. Я думаю, что основная причина создания коробки передач заключалась в том, чтобы удерживать распределенный вес трансмиссии в одном центральном месте в середине мотоцикла, чтобы попытаться улучшить управляемость, и это сработало очень хорошо. Удержание веса по центру каретки определенно было одним из ключевых факторов хорошей управляемости этого мотоцикла.

Я думаю, что сейчас возникают проблемы с сопротивлением. Использование двух цепей в коробке передач - это то, с чем мы много боролись в Honda, и при этом, чтобы байк оставался максимально быстрым, что было действительно сложно. Так что лобовое сопротивление было большим делом, и хотя мы его значительно снизили, он все равно не двигался так быстро, как [байк с] традиционной трансмиссией. Еще одна вещь, которая делает его сложным, - это то, как он сидит в кадре. Конструкция каждого велосипеда должна быть сконфигурирована вокруг коробки передач, но прямо сейчас, с традиционной трансмиссией, это позволяет вам быть немного более креативным с дизайном рамы.Если только один из производителей велосипедов не разработал свою собственную коробку передач, я не думаю, что она будет работать на нескольких разных байках. Я думаю, что попытка создать коробку передач или внутреннюю передачу через ступицу - это своего рода отвлечение от управляемости мотоцикла. Ключевым моментом является поднять его в центр кадра, но в то же время вы просто создаете перетаскивание.

Итак, я думаю, что есть несколько вещей, которые остановили его, одна из них - просто дизайн. Если бы у вас была коробка передач, которую вы могли купить, и вам пришлось бы построить вокруг нее раму, я думаю, это значительно ограничило бы конструкцию.И вы знаете, мы живем в индустрии, где потребители любят покупать что-то новое. Если я захожу на Pinkbike, я читаю все комментарии о том, почему у велосипеда есть определенное соотношение рычагов и то или иное, и этот «блогер», если это правильный термин для их названия, предпочитает угол головы в 62 градуса. . Это довольно технично, и ребятам нравится отличаться, а также иметь отличную аббревиатуру для конструкции подвески.

Так что я думаю, что это действительно сдерживает это. Но в то же время приятно иметь разные велосипеды.У нас есть выбор из множества разных брендов, и у всех есть что-то отличное от их подвески или конструкции рамы, и коробка передач определенно сдерживает это. - Грег Миннаар


Вацек Кипсак - Мнение потребителей

Кипшак, более известный как «Waki Designs» здесь, на Pinkbike, - один из наших самых плодовитых и эксцентричных комментаторов, а также горный байкер и потребитель с твердыми взглядами.

Для меня коробка передач незаменима для велосипедов DH и, возможно, для трейловых велосипедов.Компании заявляют, что все, что они делают, - это раздвигает границы дизайна велосипеда, и переход от неподрессоренной массы до 400 грамм в место, где вес имеет наименьшее значение, звучит как лучший способ. Даже ценой прибавления полного килограмма к общему весу велосипеда. Двое из трех специалистов по подвеске, которых я спросил перед тем, как написать это, без особого сомнения подтвердили, что каждая неровность снижает скорость мотоцикла, перекрывая меньшую эффективность педалирования излишком. Промышленность с энтузиазмом хвастается повышением жесткости задних колес, и если сделать ступицу намного более узкой, чтобы можно было разместить только одну шестерню вместо целой кассеты, это определенно улучшило бы это.Проблема в том, что компании сосредотачиваются на безопасных способах зарабатывания денег.

Последний раз, когда кто-то клал свои шары на стол, был SRAM с их XX1, который мгновенно произвел революцию в том, как мы вращаем круги и держим цепи. Маленькие компании, естественно, могут и должны обладать смелостью, потому что у них нет другого способа победить крупную пушку. В конструкцию рамы легко встроить стандартную трансмиссию - все, что вам нужно, это подвеска переключателя и направляющие троса. Компании, занимающиеся трансмиссией, являются надежными поставщиками с широким ассортиментом продукции, соответствующей бюджету и потребностям своих клиентов.Неважно, что вы от кого получите, все подходит к этой проклятой подвеске переключателя скоростей. С коробкой передач сложнее, потому что разные компании делают коробки передач разной формы и есть разные крепления на раме. Однако развитие электронных велосипедов показывает, что производители могут договориться о стандарте крепления для большой части оборудования в зоне BB.

Больше всего меня беспокоит то, что райдеры покупают эту игру. Eagle и Di2 - это эволюция трансмиссии, и да, качество переключения повышается, но тот, кто на земле преодолевает скалы на крутом подъеме с высокой частотой пульса или пытается выполнить несколько нажатий педалью на корявой трассе - вы знаете, езжу на горном велосипеде - и думает: «Я хочу, чтобы моя трансмиссия переключалась более плавно! Эти большие промежутки между передачами так раздражают! Я не перенастраивал свой задний механизм восемь месяцев, и он плохо переключается! '' Конечно, если вы едете по пожарной дороге несколько часов, проблемы первого мира находят отражение в ваших мыслях, например, как работает коробка передач. на 10 процентов менее эффективен.Хорошо, говорю я, так как моя поездка продлится на пять минут дольше, но мне бы хотелось, чтобы я был дома, ел закуски и смотрел видео с кошками на моем телефоне! Даже большая часть наклонного толпы на сошедшего автобусе: «» Aaaaaaaah, я поставил в общей сложности один-сто педальных ударов через весь уик-энд паркового катания, но с коробкой передач я должен был бы сделать еще десять, чтобы быть просто настолько быстро! Ой, вот и мой переключатель X01 DH ''.

Итак, хотя я нахожу понятным, почему мы видим так мало коробок передач на велосипедах, всегда хорошее время сделать этот огромный шаг и увеличить биоразнообразие конструкции велосипеда и поставить эти коробки передач на велосипедах DH.Если компании действительно хотят выиграть секунды, они должны вкладывать деньги в свои дела и делать коробки передач реальностью. SRAM и Shimano могут сделать коробку передач лучше и надежнее, чем Pinion; Я не сомневаюсь в этом. Еще одна вещь, о которой я думаю как архитектор и сноб эстетики, - это тот факт, что велосипеды с коробкой передач раньше были довольно уродливыми или просто недостаточно популярными. Но красивая и захватывающая Zerode Taniwha кажется отличным кандидатом на то, чтобы изменить представление о чудаковатом велосипеде с коробкой передач.- Вацек Кипшак


Ричард Каннингем - технический редактор Pinkbike

RC, вероятно, забыл о велосипедах больше, чем большинство из нас когда-либо узнает, благодаря десятилетиям в велосипедной индустрии в качестве дизайнера, изготовителя рам и журналиста.

Широкое признание редукторной трансмиссии сейчас далеко за горизонтом, чем это было всего несколько лет назад, несмотря на то, что ряд многообещающих примеров уже запущен в производство.Основная причина - успешная кампания SRAM по отказу от переднего переключателя. Наиболее убедительными аргументами в пользу коробки передач по сравнению с существующим переключателем были: упрощенное переключение с помощью одного рычага; равномерно расположенные переключения передач без перекрытий; герметичные, смазанные, всепогодные, надежные, с меньшим количеством подверженных поломке частей; и одно точное расположение звездочки для стабилизации кинематики задней подвески. 11-ступенчатая трансмиссия с одним переключателем скоростей SRAM и его более поздняя 12-ступенчатая система Eagle охватили большинство этих баз.Простое однорычажное переключение передач - проверьте. Меньше открытых частей, которые можно сломать - проверьте. Диаметр звездочки стабилизировался на отметке 32 зуба - проверьте. Равномерно расположенные переключения передач без перекрытий - не идеально, но довольно близко.

В настоящее время, если предположить, что цена, вес и эффективность равны, остаются только два аргумента в пользу коробки передач: ее можно смазывать и герметизировать по отношению к элементам, а ее шестерни могут быть расположены так, чтобы обеспечивать точный и равномерно распределенный выбор между сдвиги. Не вдаваясь в подробности, причина, по которой цепь и звездочка не могут обеспечить ровные шаги по кассете, заключается в том, что все зубья звездочки ограничены цепью с шагом в полдюйма; Разработчики SRAM не могут иметь идеального 13-процентного шага между передачами.Вместо этого они должны выбрать звездочки, которые лучше всего подходят и жить с результатом. Посмотрите на внутреннюю часть коробки передач Pinion, и вы можете заметить, что в зубчатых колесах используются самые разные профили зубьев. Они изменили шаг зубьев, чтобы добиться почти идеальных прыжков во всем диапазоне передачи.

Прежде чем я перейду к окончательному анализу, есть большой эквалайзер - слон в комнате, - который необходимо решить, прежде чем можно будет выдвигать какие-либо аргументы за или против заднего переключателя.Если бы производители велосипедов перешли на коробки передач сегодня, два самых слабых звена нынешней системы остались бы на большинстве горных велосипедов. Видение совершенного велосипеда с коробкой передач - гладкий свободный профиль, всепогодный ременной привод Gates Carbon в сочетании со встроенной коробкой передач - это хардтейл, и большинство из нас ездят на велосипедах с полной подвеской. Таким образом, главная передача большинства серийных велосипедов с коробкой передач, скорее всего, будет роликовой цепью, а из-за переменной длины цепи, создаваемой наиболее востребованными конструкциями подвески, будет использоваться натяжитель цепи (например, жокей, который висит ниже задний переключатель) на задней оси, чтобы компенсировать это, вероятно, с помощью механизма сцепления.В настоящее время жизнеспособность серийно производимого горного велосипеда с коробкой передач зависит от того, являются ли равномерно распределенные переключатели и герметичная, долговечная трансмиссия достаточными причинами для производителей велосипедов, чтобы рискнуть их изготовить, и достаточно соблазнительными, чтобы отправить клиентов спешить покупать их. Я сомневаюсь, что это произойдет в ближайшем будущем.

Проверка на реальность коробки передач состоит в том, что они значительно тяжелее и дороже, чем трансмиссия с переключателем, и, в лучшем случае, значительно не достигают эффективности.И производители велосипедов должны быть достаточно смелыми, чтобы продавать дизайн, который выглядит по-другому, и посвящать свои конструкции рамы одной конкретной коробке передач, зная, что альтернативы не будет, если возникнет проблема или появится другой производитель с более привлекательной трансмиссией. Однако само существование горных велосипедов и велосипедов для скоростного спуска доказывает, что цена, вес и эффективность не являются первостепенными проблемами для клиентов, а недавняя попытка производителей велосипедов создавать специальные рамы для электромоторов доказала, что Specializeds и Treks of мир строил бы велосипеды с коробкой передач в мгновение ока - но только если это не было верной ставкой.Что бы вы ни говорили, это редкий момент в истории, когда крупный велосипедный бренд имеет смелость выступить в одиночку (на ум приходит Cannondale) и продвигать действительно инновационный или даже существенно отличающийся внешний вид продукт. Они могут опередить пелотон на длину велосипеда, но если никто не последует за ними, «новаторы» быстро вернутся в безопасное место.

В конце концов, гонщики решат, достаточно ли важна коробка передач для успеха. Спорт набирает обороты, что приводит к появлению клиентов, которые более склонны покупать вилку, сохранять ее в течение нескольких лет, а затем покупать новую, улучшенную версию.Если они толкают подрулевые лепестки, а трансмиссия всегда переключается, что случается чаще всего, то я сомневаюсь, что сегодняшние энтузиасты найдут повод для динамичного перехода на велосипед с коробкой передач.

Я далек от ненавистника. Концепция коробки передач в той или иной форме, возможно, является следующим шагом для элитного сегмента рынка с дальними поездками, и, если крупный игрок наберется смелости, чтобы принять эту концепцию (вместе с деньгами для ее успешного продвижения), у меня нет сомневаюсь, что их последователи поспешат заявить о своей собственности на тренд.Это то, что у нас получается лучше всего. - Ричард Каннингем


Дэвид Роумеас - Effigear

Роумеас - один из людей, стоящих за французской компанией Effigear, которые разработали собственную герметичную коробку передач. И если этого было недостаточно, он и Гай Кавалери создали свой собственный велосипедный бренд Cavalerie, чтобы установить свои коробки передач.

Во-первых, коробка передач имеет плохую репутацию. Мы видели, как много проектов терпят неудачу и воплощают идею «коробка передач тяжелая».«Это уже не так; Конечно, велосипеды с коробкой передач не самые легкие на рынке, но вы можете легко собрать готовый к измельчению эндуро-байк весом до 13,5 кг (29 фунтов) с алюминиевой рамой. Самое важное - это не вес велосипеда, а вес в положении на велосипеде.

Во-вторых, велосипед с коробкой передач дороже, потому что производится меньше единиц. В течение всего срока службы велосипеда коробка передач будет дешевле в обслуживании, чем традиционная трансмиссия, что в конечном итоге делает велосипед с коробкой передач дешевле, чем обычный.Это отзывы пользователей, которым надоело обслуживать трансмиссии. Даже если нынешняя трансмиссия станет намного надежнее, чем она есть, через год вам придется менять детали (кассету, цепь и т. Д.), Если вам повезло и вы не разбили ее в течение первого года езды. Например, наша коробка передач имеет пятилетнюю гарантию, поэтому вам нужно менять вторичную передачу только каждые два года с ременным приводом.

В-третьих, это новый стандарт. На обычный байк нельзя поставить коробку передач.Так что на первый взгляд он выглядит плохо, но, что касается конструкции велосипеда, он дает больше возможностей с точки зрения конструкции рамы и кинематической оптимизации (более высокий поворот поворотного рычага, отсутствие эффекта отдачи, жесткость и симметрия заднего рычага и т. Д.). обсуждается с несколькими дизайнерами из крупных велосипедных компаний, но большинство из них хотят опробовать коробку передач «на существующем байке», которая была разработана и оптимизирована для переключателя передач; линия цепи будет немного отличаться, и велосипед не будет работать с этим должным образом.

Может быть, это не должно стать нормой. Я думаю, что это скорее альтернатива для гонщиков, которые не хотят использовать свой велосипед в качестве готового к выбросу продукта, который они меняют каждый год, и хотят тратить меньше времени на обслуживание своего велосипеда. Электровелосипеды также являются для нас хорошей возможностью. Коробка передач может стать хорошим решением проблем, с которыми переключатель передач сталкивается с электродвигателями. Мы фактически работаем над этим. - Дэвид Румеас


Джо Грэйни - генеральный директор Santa Cruz Bicycles

Грэйни - один из главных людей, стоящих за дизайном Santa Cruz Nomad и 5010c, а совсем недавно стал главным операционным директором компании.Не позволяйте этому титулу вводить вас в заблуждение - он все тот же откровенный Джо.

Основная причина того, что коробки передач не становятся нормой, довольно проста. Мечта (низкие эксплуатационные расходы, меньше повреждений) еще не была полностью реализована, чтобы они воплотились в реальность. На самом деле самая большая проблема - это стоимость и доступность. Стоимость доступной в настоящее время коробки передач увеличила бы стоимость велосипеда на несколько тысяч, и неясно, действительно ли у кого-то действительно есть проблемы с поврежденными переключателями и изношенными кассетами, чтобы заплатить столько за велосипед.И если мы спроектировали раму вокруг коробки передач, неясно, поддержит ли производитель эту трансмиссию запасными частями, чтобы обеспечить долговечность. Велосипедная индустрия не имеет большого опыта в этом, поэтому понятно, что уверенность в том, что новый «стандарт ступицы коробки передач» не будет суперпрочным и у него не будет трех разных осей вскоре после того, как будет представлена ​​первая, вполне понятно.

Не только стоимость является значительным препятствием, но и претензии к трансмиссии для скоростных спусков, которые были действительны десять лет назад, значительно улучшились в последние годы.С 1x (и 1x7 для скоростных спусков) мы избавились от негативных атрибутов старых трансмиссий, которые, как мне кажется, находятся в сознании людей, которые предпочитают коробки передач. Теперь у нас есть передние звезды, которые не так легко опускают цепь, диапазоны передач равны старым установкам с несколькими кольцами, и мы создали зазор возле кривошипа, чтобы предоставить больше свободы конструкции на раме. Все работает очень хорошо, легкий, и у вас есть прямая и обратная совместимость.

Существует ряд технических причин, объясняющих, почему коробки передач не получили коммерческого успеха, несмотря на популистские взгляды.К ним относятся вес, трудности с упаковкой (как получить геометрию, амортизацию и т. Д.), Потерю эффективности, диапазон передач и возможность регулировки, совместимость с существующими компонентами, а также тестирование и поддержку на уровне гонок Кубка мира, который требует финансовой поддержки производители трансмиссии. И это не говоря о конкретных проблемах, которые они ставят перед конструкцией подвески, что нетривиально. Но эти проблемы разрешимы, если правильное решение придет вместе с поддержкой гонщиков, чтобы попробовать что-то новое.

Как будто этого было недостаточно, последний удар: для Санта-Крус мы верим в обеспечение долгосрочной поддержки наших велосипедов, поэтому, если коробка передач вышла из строя, и производитель прекратил выпуск этой конкретной модели или прекратил производство, и не было конкурента, который мог бы заменить его, мы рискуем получить гонщика, у которого есть один из наших мотоциклов, и не сможет найти трансмиссию, чтобы заставить его поехать. Независимо от того, насколько раздражают переключатели, они взаимозаменяемы, что дает вам возможность снять один и найти другой, который можно закрепить.Для нас это неприемлемо. Мы открыты для концепции, но придерживаемся прагматической позиции - мы не хотим, чтобы какие-либо поездки были пропущены из-за принятых нами решений. - Джо Грэйни


Кристоф Лермен - соучредитель Pinion, инженер

Видели коробку передач на горном велосипеде? Есть большая вероятность, что Лермен как-то причастен к этому. Он также является одним из создателей коробки передач Pinion C1.12, которая появится на трейловых байках стоимостью около 3000 долларов.

За последние несколько лет было несколько неудачных попыток разработать центральную коробку передач, но Pinion была первой компанией, предложившей подлинную альтернативу со многими преимуществами по сравнению с традиционными системами на основе переключателей.Это демонстрируют более семидесяти производителей оригинального оборудования [ оригинального оборудования - Ред. ] и многие тысячи довольных клиентов. Мы полагаем, что после десятилетий на рынке в системах переключения передач не может быть никакой другой инновационной силы, кроме косметических улучшений. Тем не менее, в ближайшие годы будет что увидеть коробки передач, поскольку наша технология Pinion находится только в самом начале.

Многие производители малых и средних производителей уже успешно используют коробки передач Pinion в эндуро и даунхилле, в том числе Nicolai, Zerode, Viral, Ventana и другие, но крупные производители неохотно вкладывают средства в эту технологию.Это связано с относительно высокой стоимостью редукторов и, как следствие, небольшим количеством деталей в линейке абсолютного премиум-класса. Но теперь, с нашей коробкой передач C-line, Pinion предлагает соответствующее решение этой проблемы. Теперь эти крупные OEM-производители должны последовать примеру таких компаний, как Nicolai и Zerode, и использовать коробки передач в своих конструкциях. Мы контактируем с рядом известных производителей оригинального оборудования, и было интересно узнать, кто из них является лидером в области технологий и будет использовать нашу революционную технологию привода в качестве первого велосипеда с коробкой передач в своем каталоге.- Кристоф Лермен


Крис Хилтон (Christoph Lermen), менеджер по продукции внешней трансмиссии, SRAM

Хилтон возглавляет команду SRAM по внешней трансмиссии, и именно его группа поставила чрезвычайно успешные однокольцевые трансмиссии компании.

Я использую «коробка передач» в кавычках, потому что это может быть расплывчатый или неправильно понятый термин, хотя само слово, возможно, лучше всего описывает ситуацию. В самом общем смысле коробка передач - это просто некая многоскоростная трансмиссия, заключенная внутри корпуса.Где находится этот корпус, что внутри и как он работает, все открыто для интерпретации.

Чтобы обсудить, как обстоят дела в будущем, вы могли бы начать с возвращения в прошлое. Давайте переместим коробку передач в положение «R» и посмотрим, что там сзади ... Вообще говоря, коробки передач для велосипедов были впервые произведены за несколько лет до 1900 года, в зависимости от того, где вы жили, кому вы верите и как смотрите на историческую информацию. . Я не детальный историк, поэтому не цитируйте меня в датах.Давайте просто будем использовать это как приблизительный момент времени. Примерно в это время произошли и другие примечательные вещи. Первый полет братьев Райт был в 1903 году; компания Ford Motor была основана в 1903 году; Гражданская война в США длилась с 1861 по 1865 год; Карл Бенц создал первый в мире настоящий автомобиль в 1885 году; первые автомобили были коммерчески доступны в 1890 году; Dunlop изготовила первую пневматическую шину для велосипеда в 1888 году; Компания Fichtel and Sachs (Sachs) была основана для производства велосипедных ступиц в 1895 году. В 1904 году компания Sachs выпустила свою первую коробку передач - трехступенчатую ступицу.

Я перечислил информацию о Sachs в конце этих исторических событий, потому что, как вы, вероятно, знаете, велосипедное подразделение Sachs (в Швайнфурте, Германия) было приобретено SRAM в 1997 году. Это приобретение является основой нашего центра разработки трансмиссии здесь, в Швайнфурт. Если вы сегодня прогуляетесь по этому центру, то вы увидите, что в нем осталось много влияния за многие годы, когда компания Sachs была пионером, проектировала, разрабатывала и производила детали для велосипедов. Среди них велосипедные коробки передач.С 1904 года только компанией Sachs / SRAM было произведено более 100000000 (ста миллионов!) Ступиц редукторов. Еще сотни миллионов у других производителей. Как вы понимаете, за последние 112 лет было проведено множество экспериментов. Не только ступицами, но и всеми видами велосипедных трансмиссий; это включает в себя широкий спектр коробок передач. В конце концов, здесь были разработаны такие продукты, как Hammerschmidt, SRAM 2x10, 1x (XX1) и совершенно новая трансмиссия Eagle. Для многих велосипедистов совершенно очевидно, что SRAM делает трансмиссии (мы называем их внешними трансмиссиями) с переключателями.Стоит знать, что у нас тоже огромный опыт работы с коробками передач! Делаем их сегодня. Чтобы было ясно, коробка передач, содержащаяся в ступице или в основной раме, не так уж и отличается. Чтобы заставить их работать, используются многие из тех же функциональных принципов.

Поскольку я работаю над разработкой наших трансмиссий, мне всегда нравится читать комментарии читателей Pinkbike о наших продуктах или вообще о любых продуктах. Прочитав эти комментарии, я понял несколько вещей: Норбса ограбили; все похоже на сеанс; коробки передач - это будущее.

Я действительно не знаю, где я стою с первыми двумя точками. Норбс, безусловно, был подчеркнут. Ужасно. Но грабеж - серьезное преступление, и заявление о том, что его ограбили, может быть немного преувеличением или даже обвинением. Однако по третьему пункту я могу дать некоторые комментарии. Во-первых, коробки передач - это абсолютно будущее. Нет сомнений в том, что в будущем у мотоциклов будут коробки передач. Они существуют уже более 100 лет и будут существовать еще долгие годы. В будущем на мотоциклах появятся коробки передач.Некоторые байки. Но коробки передач - не ЕДИНСТВЕННОЕ будущее. Коробки передач давно существовали на велосипедах. Коробки передач существуют сегодня на велосипедах. Коробки передач в будущем появятся на велосипедах. Тогда возникает реальный вопрос: какие велосипеды будут с коробками передач? А что нужно сделать коробке передач, чтобы добиться успеха? Коробка передач такая же, как и любой другой продукт на рынке, будь то велосипед или что-то еще. Это компромисс. Чтобы сделать продукт успешным, всегда существует компромисс между характеристиками продукта. Вес, стоимость, эффективность, долговечность, производительность, надежность, доступность, простота обслуживания и т. Д...

Сегодня кажется, что миф таков: «Коробка передач идеальна. Пуленепробиваемый, не требующий обслуживания, бесшумный, эффективный, потрясающее переключение передач, идеальная подвеска и многое другое! '' Ну, это не так. Это компромисс. Все идет на компромисс. Коробка передач может быть многим, но каждая из этих вещей будет стоить вам других вещей. Легкость достигается благодаря использованию высококачественных материалов и производственного процесса, а это увеличивает стоимость. Если только вы не используете пластик! Он дешевый, легкий ... что снижает долговечность. Прочность не ТАК важна для вас? Хорошо, вы готовы разобрать и собрать трансмиссию из 100 мелких и похожих деталей? Улучшает ли подвеска меньшая неподрессоренная масса? Может быть.Готовы ли вы обменять это на значительную потерю эффективности? Вы можете прожигать моменты спуска, когда вы не крутите педали (или не крутите педали), но вашим товарищам надоест ждать вас.

Допустим, промышленность вложила значительные средства в разработку коробок передач. Если бы коробка передач была усовершенствована в будущем и имела бы значительно меньше недостатков, готовы ли вы платить за нее больше? На сколько больше? Потому что эти вложения в саму коробку передач, а также рамы, инструменты, обучение механиков, дилеров и другие виды обучения увеличивают стоимость.Вы хотите, чтобы ваш велосипед установил новые стандарты? Требуется установка рамы, ширина и конфигурация ступицы, цепь или ремень, натяжители цепи и многое другое. Кажется маловероятным, что каждый крупный производитель велосипедов или разработчик коробок передач согласятся на единый набор фиксированных «стандартов», которые будут использовать все. Потому что в конечном итоге все велосипеды станут одинаковыми. И этого никому не нужно. Мы хотим выбора.

Коробка передач имеет большой потенциал для определенных применений, чтобы сделать отличный велосипед, но сегодня это не идеальное решение.И, как я упоминал ранее, коробки передач существуют уже давно, они почти в два раза длиннее, чем системы переключения передач. Я знаю, что многие люди думают: «В чем смысл?» Продолжать улучшать систему переключения скоростей. Дело в том, что мы их еще улучшаем. Десять лет назад все (практически) использовали трансмиссию 3x9 на спортивных байках. Сегодня, вероятно, нет. Но ты мог бы. Вы также можете вернуться к вилке из эластомера и ободным тормозам, но вы этого не сделаете. Внешняя трансмиссия легка, эффективна, проста в эксплуатации и доступна в широком диапазоне цен.Не говоря уже о том, что его легко найти в веломагазинах по всему миру. Наши трансмиссии 1x11 имеют широкий диапазон цен, что делает их доступными для любого маунтинбайкера.

Но знаете что, многие люди ездят на одной скорости. Адам Крейг - 5-кратный чемпион мира в одиночном разряде. Его велосипед был невероятно легким, прочным, простым и, вероятно, доступным. Вы спросили его, что он думает о коробках передач? Он разбил бы нас всех, используя только одну передачу. Зачем вообще нужны шестеренки? Наверное, потому, что мы не Адам Крейг.

Решение о коробках передач на будущих горных велосипедах полностью зависит от велосипедистов. У всех, кто это читает, есть выбор - ГОЛОСОВАТЬ сегодня. Вы можете пойти и купить велосипед с коробкой передач прямо сейчас. А если это сделают тысячи и тысячи людей, это будет определять направление развития отрасли. Мы все голосуем по этому поводу. Это называется доллары / евро / фунты или деньги. Каждый доллар, который вы тратите на продукт, дает голос за этот продукт. Я не знаю, сколько высокопроизводительных горных велосипедов имеют коробки передач сегодня, но я знаю, сколько велосипедов с внешней трансмиссией продается сегодня.Сегодня люди голосуют за трансмиссию с внешним зацеплением. Неважно, сколько у него переключателей или шестерен.

Работает ли SRAM на коробке передач? В каком-то смысле мы начали над ними работать 100 лет назад. SRAM не боится пробовать новое, рисковать и идти собственным путем в будущее. Думаю, мы увидим, что произойдет, когда это произойдет.

Когда все (или почти все) покупают или выбирают это, это станет «нормой». Велосипеды с коробкой передач доступны сегодня; они являются коммерчески доступным вариантом, но явно не нормой.Таким образом, я могу только сделать вывод, что люди решили, что продукт не соответствует их потребностям. Люди голосуют своими долларами и своим выбором. Хотите верьте, хотите нет, но промышленность в значительной степени удовлетворит все голоса. Однако с демократией бывает непросто. Иногда вы проигрываете другим, и это означает, что ваше мнение не является выбранным вами направлением. Это может быть трудно принять. Что мешает коробке передач стать нормой? Народ не выбрал это.


Уф и дыши. Оказывается, не только вы, ребята, увлечены коробками передач, поскольку велосипедная индустрия, которая стоит за продуктами, на которых мы ездим, имеет довольно твердые мнения.Еще лучше то, что они не совсем мягко отзываются о своем мнении, когда их спрашивают, что мешает коробке передач стать более распространенным товаром. Тем не менее, это те же проблемы, связанные с весом, эффективностью, совместимостью и стоимостью, которые высказывались в прошлом, и те же самые причины будут продолжать использоваться, когда этот вопрос будет подниматься снова и снова в будущем. Тем временем такие компании, как Zerode, Pinion, Effigear и другие, продвигаются вперед, несмотря на эти четыре винтика раздора.

Мы уже около шести тысяч слов (кстати, спасибо, если вы дочитали до этого места) с того места, где мы начали, и, надеюсь, теперь немного яснее, почему у всех нас до сих пор висит переключатель на задней панели.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *