Коробка перемены передач

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Агентство по управлению государственными учреждениями Пермского края

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Осинский аграрный техникум»

Контрольная работа

по дисциплине «Тракторы и автомобили»

Тема: «Коробка перемены передач»

Выполнил: Березин Сергей Владимирович

Студент группы МЗ-10-4

Специальности «Механизация сельского

хозяйства» заочное отделение

Проверил: преподаватель Лосеев О.В.

г. Оса

2013

Содержание

автомобиль коробка передач автоматический

Введение

1. Понятие КПП, типы КПП

2. Назначение и принцип действия КПП

Заключение

Список литературы

Введение

Коробка перемены передач (КПП) - предназначена для длительного разъединения двигателя от других механизмов трансмиссии, передачи крутящего момента на ведущие колес, изменяя его как по величине, так и по направлению.

Изменение крутящего момента по величине обусловлено необходимостью разогнать автомобиль и обеспечить его движение с высокой скоростью. В тех пределах, который обеспечивает нажатие на педаль акселератора добиться этого невозможно.

Для разгона автомобиля приходится использовать пониженные передачи (1,2,3), на которых усилие повышено, но скорость движения меньше. После разгона автомобиль движется со скоростью, обеспеченной усилием КПП, переданном от двигателя в соотношении 1:1. такая передача (4) называется «прямой». При необходимости на некоторых автомобилях может использоваться повышенная передача (5) на которой при меньшем усилии можно в небольших пределах повысить скорость движения, но только на участках дорог, не имеющих подъемов и препятствий.

Переключение передач происходит с помощью рычага КПП. Если КПП механическая то передача устанавливается водителем. Включая передачу заднего хода водитель изменяет направление крутящего момента на противоположное. Для этого используется подключение третьей шестерни. Плавное включение передач переднего хода обеспечивается выключением сцепления и последующим его плавным включением, а остающуюся небольшую разницу крутящих моментов компенсирует «синхронизатор». Когда водитель включает передачу заднего хода, он должен остановить автомобиль и после этого включать передачу заднего хода. Эта передача не имеет синхронизатора, поэтому нарушение установленного порядка может привести к выходу из строя КПП.

Если КПП полуавтоматического типа, то переключение передач осуществляется непосредственно водителем, как и на механической КПП, только отсутствует педаль сцепления.

Если КПП автоматического типа, то переключение передач в пределах диапазона передач, выбранного водителем, осуществляется автоматически коробкой. Педаль сцепления также отсутствует.

1. Понятие КПП, типы КПП

Коробка перемены передач - это устройство, передающее вращательное движение с двигателя (через сцепление) в трансмиссию (на кардан для заднеприводных авто и на привода - для переднеприводных авто) и обеспечивающее как изменение скорости вращения, так и направления вращения при помощи рычага переключения передач (механические КПП) или в автоматическом режиме (АКПП); научное толкование - агрегат трансмиссии автомобиля для изменения передаточного отношения между коленчатым валом двигателя и карданным валом.

Современные автомобили могут оснащаться одним из четырех видов КПП - механической, автоматической, роботизированной или вариаторной.

Механическая коробка передач с ручным переключением состоит из набора шестерен. Изменение передаточного числа осуществляется путем введения их в зацепление в различных сочетаниях. К плюсам данной коробки следует отнести высокий коэффициент полезного действия, простоту, низкую цену, высокую динамику и наименьший расход топлива по сравнению с остальными коробками. Из недостатков следует отметить неудобство управления, особенно при движении в городе.

Автоматическая КПП - планетарная коробка передач с автоматическим переключением. Планетарная передача состоит из нескольких шестерен, называемых планетарными или сателлитами, вращающихся вокруг центральной (или солнечной) шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни (как планеты вокруг Солнца), внешняя шестерня - вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. В современных коробках используются несколько планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел.

К преимуществам автоматической коробки следует отнести, прежде всего, удобство управления и комфорт. АКПП способны менять передачи на полной мощности двигателя, что практически неосуществимо в МКПП. В плюсы «автомата» можно добавить плавность хода во время переключения, отсутствие откатывания при трогании с места, защищенность двигателя и деталей трансмиссии от перегрузок и поломок из-за неправильного включения передач, увеличенный ресурс.

К недостаткам АКПП обычно относят более низкий КПД, более высокую цену, а также стоимость ремонта и обслуживания, повышенный расход топлива, ухудшение динамических качеств автомобиля, задержки в переключении передач. Однако с каждым годом эксплуатационные свойства автоматических коробок улучшаются, а число поклонников АКПП уверенно растет.

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Его главные детали - два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапециедальную форму. Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень наружу - радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение. А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу - передаточное отношение уменьшится. Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой. Вместо ремня может применяться цепь, набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется. Для трогания автомобиля с места используется обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Главным преимуществом вариатора является то, что двигатель постоянно работает в оптимальном режиме. Как бесспорные плюсы вариатора (по сравнению с АКПП) выступают: экономичность, более плавный ход и динамичный разгон. Вариатор проще по конструкции, чем обычный «автомат». Однако по сравнению с МКПП вариаторы имеют меньшую экономичность и динамику.

Основным минусом вариатора является его несовместимость с мощными моторами из-за слабости и недолговечности ремней. Также ограничивают применение бесступенчатой трансмиссии потребность в дополнительных механизмах для режимов трогания и заднего хода,высокая стоимость, дорогое обслуживание и ремонт.

Роботизированная коробка - это обычная механическая коробка передач. Для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии также используется стандартное «сухое» однодисковое сцепление. Отличие состоит в том, что процессы включения-выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Такая коробка облегчает процесс управления автомобилем, освобождая от необходимости переключать передачи вручную и задумываться о том, какую именно передачу включить в данный момент. К преимуществам коробки-робота можно отнести небольшой вес, невысокую стоимость и экономичность.

Этот тип коробки имеет и несколько существенных недостатков. В первую очередь это касается плавности его работы, которая оставляет желать лучшего. Передачи переключаются с заметной задержкой, а в режиме «газ в пол» появляются толчки и рывки при переключениях. Не спасает и ручной режим, сцеплением ведь все равно управляет электроника. В четкости переключений «робот» уступает даже простому «автомату». К тому же, «роботу» свойственен небольшой откат при начале движения. Такой тип коробки обычно ставят на недорогие модели.

Более совершенной является роботизированная коробка с двойным сцеплением. В такой коробке одно сцепление включает нечетные передачи, а другое - четные. Во время езды крутящий момент передается по одному сцеплению, то есть диск сомкнут. В то же время диск второго сцепления разомкнут, но в самой коробке следующая передача уже включена. Когда электроника «чувствует», что надо переключаться на другую передачу, то первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Это позволяет избавиться от рывков при переключениях и обеспечивает непрерывный поток мощности от двигателя к колёсам, что недостижимо для обычной механической коробки с одним сцеплением. Режим переключения - как ручной, так и автоматический. Технически это довольно сложный вид коробки (а значит, и недешевый), но по динамике и экономии топлива он превосходит даже простую механику.

2. Назначение и принцип действия КПП

Основное предназначение коробки переключения передач -- изменение крутящего момента по величине и направлению и передача его от двигателя к ведущим колесам. Иначе говоря, с помощью коробки передач при постоянной мощности двигателя осуществляется изменение силы тяги на ведущих колесах автомобиля. Кроме того, коробка передач позволяет включить движение задним ходом, а также на неограниченное время (в отличие от сцепления) разъединять двигатель и ведущие колеса автомобиля.

На современных автомобилях устанавливаются механические либо автоматические коробки передач. Поскольку механическая коробка передач является классической и более широко распространенной.

Основными составными элементами механической коробки передач являются:

-картер;

-первичный, вторичный и промежуточные валы с шестернями;

-дополнительный вал;

-шестерни заднего хода;

-синхронизаторы;

-механизм переключения передач;

-замковое устройство;

-блокировочное устройство;

-рычаг переключения передач.

Все содержимое коробки переключения передач расположено в картере. Он закреплен на картере сцепления, который, установлен на картере двигателя. Половину объема картера коробки передач занимает специальное трансмиссионное масло. Поскольку детали работают при больших нагрузках, они должны хорошо смазываться. В коробки передач некоторых автомобилей можно заливать обычное моторное масло. Как правило, замена масла в коробке передач производится редко, а во многих современных машинах масло, залитое производителем автомобиля, используется на протяжении всего срока эксплуатации. Дело в том, что в коробке переключения передач детали вращаются намного медленнее, чем в двигателе внутреннего сгорания. Соответственно, они изнашиваются не так интенсивно, и в масле содержится меньше продуктов их работы (металлических опилок, стружки и др.). Поэтому масло дольше сохраняется в состоянии, пригодном для использования.

В картере коробки передач установлены подшипники, на которых вращаются валы, имеющие наборы шестерен с разным числом зубьев.

Для обеспечения бесшумного и плавного переключения передач используются приборы, называемые синхронизаторами. Они уравнивают угловые скорости вращающихся шестерен.

Механизм переключения передач является основным узлом коробки передач и предназначается для смены передач. Данным устройством управляет водитель с помощью рычага переключения передач, установленного в салоне автомобиля между передними сидениями. В некоторых старых автомобилях (например, «Волге» ГАЗ-21) рычаг переключения передач установлен на рулевой колонке.

Чтобы исключить возможность включения одновременно двух передач (что чревато неприятными последствиями), предусмотрено специальное замковое устройство. Для предотвращения самопроизвольного выключения передач в коробке передач используется блокировочное устройство.

На шестернях имеется разное количество зубьев. Так, коленчатый вал вращается со скоростью 2000 об./мин и передает этот крутящий момент на первичный вал с шестерней, которая входит в зацепление с другой шестерней, крупнее по размеру и имеющей в два раза больше зубьев. Вал, на котором установлена вторая шестерня, будет вращаться со скоростью в два раза меньшей, то есть 1000 об./мин. При использовании различных сочетаний входящих в зацепление шестерен (установленных на разных валах) этот принцип позволяет получать и передавать на ведущие колеса разный крутящий момент. В результате при вращении коленчатого вала со скоростью 2000 об./мин ведущие колеса при включении соответствующих передач могут вращаться, например, со скоростью 1000 об./мин, 500 об./мин и т.д.

Для движения автомобиля задним ходом предусмотрена задняя передача. Вторичный вал коробки передач вращается в обратную сторону, что достигается за счет использования нечетного количества входящих в зацепление шестерен (в этом случае направление крутящего момента меняется на противоположное). Эта нечетная шестерня установлена на дополнительном валу коробки передач.

Водитель самостоятельно переключает передачи с помощью рычага в зависимости от условий езды, режима работы двигателя, его возможностей, а также иных факторов. На современных легковых автомобилях чаще всего установлена пятиступенчатая коробка передач. Это означает, что машина имеет пять передач для движения в переднем направлении и одну передачу для движения в заднем направлении. Большинство советских легковых автомобилей выпуска 1970-1980-х годов имели четырехступенчатую коробку передач.

В каждом легковом автомобиле действует принцип: чем ниже передача -- тем она сильнее и в то же время медленнее. Поэтому самыми мощными передачами, предназначенными для трогания с места и движения на малой скорости, являются первая и задняя. При их включении двигатель легко крутит колеса, однако высокую скорость развить не удастся: мотор будет громко работать на больших оборотах, но быстрее, чем 10-20 км/ч машина не поедет.

Когда автомобиль тронулся с места и немного разогнался, следует переключиться на вторую передачу. На ней можно набрать скорость 40-50 км/ч, чтобы включить третью передачу -- еще более скоростную и менее мощную и т. д.

На низких передачах двигатель потребляет больше топлива. Иначе говоря, чем выше передача -- тем езда экономичнее.

Есть такое понятие, как торможение двигателем. Речь идет о замедлении скорости автомобиля не с помощью тормозной системы, а путем постепенного перехода на пониженные передачи: с пятой -- на четвертую, затем -- на третью и т.д. Такие действия необходимы, в частности, при движении на скользкой дороге. Если воспользоваться тормозами, то автомобиль может занести. Торможение двигателем в такой ситуации является более безопасным.

Как правило, коробка передач Ї довольно надежный агрегат, исправно работающий на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля. Достаточно лишь следить за уровнем масла и при необходимости подливать его либо менять. Чаще всего коробка передач ломается по причине неаккуратного обращения с рычагом переключения (водитель резко дергает его, пытается переключить передачи при не полностью выключенном сцеплении и т.п.). В результате выходят из строя синхронизаторы, механизм переключения передач, даже валы с шестернями. Ремонт коробки передач -- дорогое удовольствие: и работа сложная, и запчасти не из дешевых. В ряде случаев неисправную коробку передач приходится заменять целиком.

При переключении передач рычаг должен двигаться плавно, без рывков и резких движений, причем при прохождении нейтральной позиции следует делать короткие (в пределах секунды) паузы. Это позволит своевременно сработать синхронизаторам, призванным предотвратить поломку шестерен.

Что касается автоматической коробки передач, то она, несомненно, является более удобной для начинающих и малоопытных водителей, поскольку избавляет от необходимости выжимать и отпускать сцепление, вручную переключать передачи. В автоматической коробке передач также имеется рычаг переключения, который называется рычаг селектора. У стандартного автомобиля он принимает четыре основных положения: P, R, N, D.

1. Р -- режим парковки. Его включают после того, как автомобиль остановлен и поставлен на ручной тормоз. Заводить мотор при данном положении рычага разрешается.

2. R Ї положение предназначено для движения задним ходом. Его можно включать только при нажатой педали тормоза и лишь после полной остановки автомобиля. Несоблюдение этого правила чревато выходом из строя коробки передач.

3. N -- нейтральное положение (имеется и у механической коробки передач). В данном положении ведущие колеса отключены от двигателя, крутящий момент на них не передается, поэтому можно заводить мотор. Категорически запрещается устанавливать рычаг в данное положение во время движения -- коробка передач выйдет из строя.

4. D -- положение движения автомобиля. В нем осуществляется езда в обычных условиях, причем при данном режиме без участия водителя переключаются еще несколько передач (можно почувствовать в процессе езды по едва заметным толчкам). Эти передачи переключаются автоматически в зависимости от скоростного режима, условий езды и иных факторов.

В некоторых современных автомобилях, оснащенных автоматической коробкой передач, присутствуют дополнительные режимы разгона (нормальный, экономичный и спортивный), выбор которых осуществляется определенным положением рычага селектора.

Следует отметить, что автоматическая коробка передач по сравнению с механической более склонна к поломкам. В частности, она может выйти из строя при буксировке автомобиля и гарантированно сломается при попытке завести машину «с толкача». Если в случае механической коробки несвоевременное или неаккуратное включение какой-либо передачи не обязательно повлечет неприятные последствия, то автомат подобного обращения не прощает.

Заключение

В заключении контрольной работы на тему «Коробка перемены передач» хотелось бы отметить про основные неисправности коробки.

Коробка перемены передач -- наиболее устойчивая часть автомобиля. Поломки КПП встречаются гораздо реже, чем других частей автомобиля. Главный фактор поддержания коробки передач в исправном состоянии - хорошее состояние масла в коробке.

Основные неисправности коробки передач:

1. Затруднение включения передач:

-Неполное выключение сцепления.

-Слабо закреплен или поврежден привод переключения.

-Недостаток масла в коробке передач.

-Некачественное масло в коробке передач.

-Изношены или повреждены штоки.

-Заедают шестерни.

-Ослабление затяжки или отвертывание стопорных болтов вилок механизма переключения.

-Заусенцы на внутренней поверхности зубьев муфт включения передач.

2. Шум в положении рычага "нейтраль" при включенном двигателе:

-Изношен подшипник первичного вала.

-Поврежден подшипник ведущей шестерни.

-Недостаток масла в коробке передач.

-Некачественное масло в коробке передач.

3. Ухудшение синхронизации -- шум при включении передач:

-Износ резьбы конической поверхности блокирующего кольца.

-Деформация блокирующего кольца.

-Ослабление крепления коробки передач к картеру сцепления.

-Износ торцов и поверхности наружных зубьев скользящих муфт и блоков шестерен.

4. Шум при работе коробки передач:

-Изношены или повреждены подшипники.

-Поломка зубьев шестерен.

-Износ или выкрашивание рабочей поверхности зубьев шестерен.

-Пониженный уровень масла в коробке передач.

-Нарушена соосность коленчатого вала и картера сцепления.

5. Самопроизвольное выключение передач:

-Коробка передач плохо закреплена на картере сцепления.

-Затвердело уплотнение рычага переключения передач.

-Защемление тяги переключения.

-Сломан сепаратор подшипника первичной шестерни.

-Грязь между рычагом сцепления и картером двигателя.

-Изношенная тяга.

-Изношены стопорные шарики, желобки штоков вилки или пружины.

-Изношены подшипники вторичного вала или промежуточного вала.

-Ослабли крепления двигателя.

-Слишком большой зазор оси шестерен.

-Изношенные синхронизаторы.

-Износ торцов зубьев муфт включения передач.

-Износ зубьев шлицевого венца на шестернях.

-Ослабление пружин фиксаторов.

6. Шум в одной из передач:

-Изношены, повреждены или отколоты зубья шестерен.

-Изношены или повреждены синхронизаторы.

7. Утечка масла:

-Избыток смазки в коробке передач.

-Износ сальников.

-Загрязнение сапуна или его повреждение.

-Неплотность пробок картера.

-Неплотность заглушек.

-Слабая затяжка болтов крепления крышки или люка.

-Разрыв прокладок крышек.

-Забоины и повреждения на привалочных поверхностях.

Список литературы

1. Зеленин С.Ф., Молоков В.А. Устройство автомобиля. - М: РусьАвтокнига, 2005. - 80 с.;

2. Передерий В.П. Устройство автомобиля. - М.: ФОРУМ, 2008. - 288 с.;

3. Яковлев В.Ф. Учебник по устройству легкового автомобиля. Учебная литература. - М.: ИД Третий Рим, 2010. - 80 с.;

4. Материалы из Википедии -- свободной энциклопедии.

Размещено на Allbest.ru

...