Механизм переключения передач — Энциклопедия журнала «За рулем»
Механизм переключения передач — часть механической коробки передач (МКП), позволяет водителю выбирать нужную передачу вручную, передает усилие с рычага переключения на муфту, блокирующую выбранную ведомую шестерню на вторичном валу КП. Механизм переключения передач может дополняться устройством автоматического выключения сцепления, в этом случае говорят о полуавтоматической КП (или о КП с полуавтоматическим управлением).
Типы механизмов переключения передач
По типу механизма выбора передач МКП подразделяются на селекторные, в которых передачи выбираются рычагом, перемещаемым по Н-алгоритму, как в большинстве автомобилей, и секвентальные, в которых передачи выбираются последовательно от низшей к высшей и обратно перемещаемым в одной плоскости рычагом — как в большинстве мотоциклов.
В классическом случае у автомобиля с МКП рычаг переключения передач, расположен на верхней или боковой крышке коробки передач. Поскольку компоновка автомобиля с передним расположением двигателя и задними ведущими колесами предполагает смещение КП ближе к подкапотному пространству, конструкторам приходится либо удлинять рычаг переключения, либо использовать промежуточные рычаги-удлинители. К достоинствам такой МКП с расположением рычага переключения непосредственно в крышке картера можно отнести четкость срабатывания, хорошую обратную связь, благодаря которой водитель тактильно ощущает, какая передача включена в данный момент и сработал ли механизм переключения, невысокий уровень вибраций на рычаге. Недостатком такого расположения рычага является нерациональное использование пространства кузова — конструкторам приходится выстраивать напольную нишу на полу кабины и выделять часть пространства под перемещения рычага КП.
В автомобилях с заднемоторной и среднемоторной компоновкой (в частности, в спорт-карах и автобусах) иногда применяют электромеханический или пневматический привод механизма переключения КП. В этих случаях механизм переключения оснащают дополнительными механизмами полуавтоматического управления сцеплением.
Секвентальные МКП наибольшее распространение получили на мотоциклах, где передачи переключаются движением ножного рычага вниз и вверх. Иногда такими механизмами оснащаются переднеприводные автомобили. Рычаг коробки передач у таких машин перемещается вперед и назад, Н-образный селектор отсутствует. Главным недостатком секвентального механизма является невозможность быстрого выбора нейтральной передачи — для этого приходится переключать МКП последовательно на две-три ступени «сверху вниз». Для облегчения выбора нейтрали в секвентальных мотоциклетных МКП предусмотрены промежуточные ступени. Основное нейтральное положение секвентального рычага находится между первой и второй передачами, дополнительное — между второй и третьей (реже между третьей и четвертой передачами).
Селекторные механизмы переключения МКП
Какое бы устройство ни имел селекторный механизм переключения — с рычагом, встроенным непосредственно в крышку картера КП, или с дистанционным управлением тягами — принцип действия остается единым. Рычаг переключения передач перемещается в двух плоскостях. Поперечным перемещением рычага водитель выбирает вилку ползуна, воздействующего на муфту переключения, продольным перемещением — перемещает муфту и блокирует выбранную шестерню вторичного вала, то есть «переключает передачу».
Н-образный селектор МКП, являющийся общепринятым стандартом, работает следующим образом. Для включения первой передачи в 4-ступенчатой коробке водитель перемещает рычаг влево и вперед — выбирая вилку и через нее ползун включения первой передачи и потом сдвигая муфту включения к шестерне первой передачи вторичного вала КП. Зубчатые венцы муфты и шестерни входят в зацепление (через синхронизатор КП), шестерня блокируется на валу. Плавно отпустив педаль сцепления и прибавив обороты двигателя педалью акселератора, водитель трогает машину с места.
Набрав скорость, водитель выжимает педаль сцепления и переводит рычаг МКП из верхнего левого положения в нижнее левое — включается вторая передача. В продольной плоскости нейтрали находятся две следующие высшие передачи — вверху третья, внизу четвертая.
В пятиступенчатых МКП разнообразие расположения передач на селекторе еще больше. Первая скорость может располагаться в одной плоскости селектора с включением заднего хода. Либо там же может располагаться пятая передача. Селектор заднего хода может иметь угловое, а не линейное перемещение. И так далее — решений достаточно много, но все они укладываются в общепринятую реализацию Н-образного селектора.
Следует заметить, что помимо Н-селектора в автомобилях применяются и другие схемы управления МКП. В автоматизированных МКП с традиционным селектором рычаг переключения может перемещаться только вперед и назад, как в секвентальных механизмах. Пример такой машины — автомобиль Bugatti Veyron.
Подрулевые механизмы переключения КП
В автомобилях с МКП и подрулевым расположением рычага переключения применяются те же схемы переключения с Н-образным селекторным механизма выбора передач. Но иногда в нейтральном положении рычаг переключения не располагается напротив селектора высших передач. В этом случае для включения первой-второй передач рычаг выдвигают на себя, для включения третьей-четвертой — отжимают от себя. Так переключались передачи на довоенных и послевоенных американских легковых автомобилях.
В наш дни подрулевое расположение рычага переключение передач МКП вышло из употребления. Подобное решение применяется лишь в редких моделях минивэнов для американского и японского рынков. В то же время подрулевое расположение селектора автоматической КП популярно в Америке и в Японии. В автомобилях для европейского рынка чаще применяют напольное расположение рычага селектора АКП.
wiki.zr.ru
Механизм управления (переключения) коробки передач
Механизм управления, с помощью которого осуществляются включение и выключение передач, находится обычно в крышке коробки передач и приводится в действие качающимся рычагом.
Рассмотрим устройство механизма управления (переключения) пятиступенчатой коробкой передач. Рычаг переключения передач свободно качается в сферическом гнезде крышки коробки передач, опираясь на него шаровым утолщением и удерживаясь в нем пружиной и фиксатором (штифтом).
Рис. Механизм переключения передач:
1 — ползун; 2 — верхняя крышка картера коробки передач; 3 — вилка переключения 1 передачи и ЗХ; 4 — вилка переключения II и III передач; 5 — вилка переключения IV и V передач; 6 — шарик замкового устройства; 7 — корпус фиксатора; 8 — пружина фиксатора; 9 — штифт замкового устройства; 10 — шарик фиксатора; 11 — вентиляционный колпачок; 12 — пружина предохранительного устройства; 13 — шток; 14 — толкатель
Нижний конец рычага входит в паз одной из трех вилок, каждая из которых перемещает каретку синхронизатора или шестерню I передачи и заднего хода. Для уменьшения хода рычага переключения передач при включении I передачи или передачи заднего хода имеется промежуточный рычаг, установленный на оси.
Фиксация включенного или выключенного положения в коробке передач обеспечивается с помощью фиксаторов, состоящих из шариков 10 и пружин 8, размещенных вертикально в приливах верхней крышки 2 картера коробки передач. Шарики входят в верхние углубления ползунов. На каждом ползуне 1 имеется по три углубления: одно (среднее) — для нейтрального положения и два — для соответствующих передач. Расстояния между углублениями выбраны такими, чтобы обеспечить зацепление соответствующих зубчатых венцов на всю длину зубьев.
Для предотвращения случайного включения одновременно двух передач служит замковое устройство, состоящее из штифта 9 и двух шариков 6. Для шариков на ползунах имеются боковые углубления, а штифт установлен в горизонтальном отверстии среднего ползуна. Сумма диаметров всех шариков и длины штифта равна расстоянию между крайними ползунами, суммированному с величиной одного углубления на ползуне. Вследствие этого при перемещении одного из ползунов два других запираются шариками в нейтральном положении. Для включения I передачи или передачи заднего хода необходимо приложить дополнительное усилие, чтобы рычагом переключения передач сжать до упора пружину предохранительного устройства и тем самым предотвратить возможность случайного включения передачи заднего хода при движении вперед.
Привод переключения передач в коробках передач ТС устанавливается как рычажный непосредственно на крышке коробки передач, так и дистанционный (например, у автомобиля КамАЗ).
Все странные способы переключения автоматической коробки передач
Топ необычных решений по управлению автоматической трансмиссией
На протяжении многих десятилетий ручки переключения коробок передач, как правило, предлагались в автомобилях только в нескольких вариантах. Причем ручка переключения механической коробки, по логике работы, была практически одинаковая в большинстве автомобилей. Ручка же переключения автоматической трансмиссии также, как правило, представляла собой обычный рычаг, который устанавливался либо в том же месте, где обычно находятся ручки МКПП, либо располагался на рулевой колонке. Но сегодня все изменилось. За короткое время автопроизводители предложили множество новых вариантов переключения автоматической коробки. Мы собрали для вас самые странные, необычные и футуристические ручки коробки передач, которые изменили наше представление о классических способах переключения трансмиссий.
Вы, наверное, знаете, что обычно механические коробки передач переключаются по H-схеме. То есть ручка переключения МКПП движется по траектории, напоминающей латинскую букву H.
В автомобилях с автоматической коробкой передач долгое время коробка оснащалась классической ручкой, которая двигалась либо взад-вперед, либо сверху вниз по зигзагообразной линии. Как правило, классическая ручка АКПП, перемещаясь вверх-вниз, включает следующие режимы: P (паркинг), R (задняя скорость), N (нейтральная передача), D (драйв). Также в некоторых автомобилях есть еще режим L (пониженная передача).
Да, в каких-то автомобилях логика переключения передач классической АКПП может быть немного другой, как и порядок расположения автоматических передач. Но в целом долгое время большинство автомобилей имели примерно одинаковую технологию управления АКПП.
Теперь же, с приходом в автопромышленность прорывных электронных технологий, автодизайнеры и конструкторы могут свободно экспериментировать и пробовать оснащать свои новые автомобили необычными системами переключения АКПП.
Хотя стоит отметить, что, несмотря на удивительные возможности в современном автомире, которые позволяют автопроизводителям создавать сложные способы переключения трансмиссий, механические коробки передач практически не претерпели каких-то изменений в этом направлении. Посмотрите на современные авто и вы увидите те же классические ручки переключения МКПП, которые были и 20, и 30, и даже 40 лет назад.
Чего не скажешь о современных автомобилях, оснащенных АКПП. Вот самые инновационные и необычные способы переключения автоматической трансмиссии в современных автомобилях.
Переключение АКПП с помощью кнопок
Начнем мы с не самой революционной технологии переключения автоматической коробки передач. Речь идет о переключении АКПП с помощью обычных кнопок. Это не новая идея. Данная технология появилась еще в 1950-е годы прошлого века, когда компания Chrysler стала оснащать некоторые свои модели кнопками, с помощью которых можно было управлять АКПП. Затем компания Edsel (дочерняя структура компании Ford) даже оснастила свои автомобили кнопками переключения автоматической коробки на рулевой колонке.
Смотрите также: Как ездить на механике: Десять простых шагов
Вот тогда это действительно была революция. Но в те годы технологии в автопромышленности были не так развиты, как сегодня, а кнопки переключения АКПП быстро вышли из моды из-за ненадежности и различных проблем, возникающих у автолюбителей в процессе эксплуатации автомобилей.
Но сегодня эта технология вернулась в автомир. Сначала кнопки АКПП появились на автомобилях Aston Martin. Затем к ним присоединилась компания Lincoln, оснастив второе поколение MKZ кнопками переключения коробки. Также кнопки можно найти в модели Continental (на фото).
Сегодня кнопки АКПП можно найти в таких автомобилях, как Acura, Alfa Romeo, Ferrari, GMC и Honda.
Nub Shifter
Вот еще один странный и необычный вид переключения АКПП, который вы можете встретить на втором поколении Toyota Prius. Перед вами на фото миниатюрная модернизированная ручка переключения передач АКПП, которая, в принципе, имеет классическую логику переключения режима работы коробки.
Благодаря современной электронике инженерам и дизайнерам Toyota удалось убрать большую классическую ручку переключения передач, заменив ее маленькой сферой, которая имеет небольшой ход. Для того чтобы переключать режимы АКПП, ручку необходимо сдвинуть на несколько сантиметров.
Кстати, что-то похожее вы можете также увидеть в Nissan Leaf, в котором ручка АКПП выглядит гораздо эффектнее.
Ручка-джойстик
Это одна из самых популярных ручек переключения передач в автомобилях BMW. Эта компания использует такую ручку почти во всех своих моделях. Также этот принцип работы и стиль стали применять в компании General Motors. Например, подобную ручку-джойстик можно встретить сегодня на автомобилях Buick LaCrosse и Chevrolet Bolt EV.
В некоторых автомобилях Audi и Chrysler также можно встретить похожие ручки переключения АКПП. Как вы видите на примере BMW, эта ручка-джойстик использует классическую логику переключения передач и даже имеет форму рычага. Но это не просто ручка. Она использует современные технологии. То есть ручка-джойстик теперь – сложное электронное устройство.
Поворотный переключатель автоматической коробки
Эта поворотная ручка переключения АКПП также не революция в автомире. Похожая технология на самом деле появилась еще в 1950-е годы. Но затем эта технология ушла из автомира, как и кнопки переключения. Но, как видите, сегодня поворотные переключатели АКПП снова вернулись в автомир.
Смотрите также: 6 причин почему коробки передач с большим количеством скоростей бессмысленны
Первыми заново открыли технологию в компании Jaguar, оснастив ею свой седан XF.
Затем поворотный переключатель появился в новом Ford Fusion (Mondeo). Далее Chrysler начал оснащать некоторые свои модели таким видом переключений АКПП. Также сегодня можно встретить эту технологию и на автомобилях Land Rover.
Рычаг переключения передач на рулевой колонке
Этот подрулевой переключатель АКПП похож на классическую ручку переключения коробки, которая устанавливалась на рулевую колонку во многих старых автомобилях. В современном мире о нем первая вспомнила компания Mercedes-Benz. Этот рычаг похож на ручки переключения стеклоочистителей и поворотников. Эта ручка АКПП также имеет классическую схему режимов работы: PRNDL.
Но благодаря новым технологиям эта ручка электронная, а не механическая. Переключение передач происходит путем сдвига ручки. Правда, чтобы ее сдвинуть, нужно нажать кнопку.
Ручка переключения передач АКПП на руле
Признаться, мы не знаем, как назвать эту технологию переключения передач. Дело в том, что подобное решение вы можете увидеть только на одном автомобиле в мире. Речь идет об электрокаре BMW i3. Этот блок переключения АКПП крепится под углом на рулевом колесе.
Эта ручка может вращаться. Судя по всему, подобное решение было использовано, чтобы подчеркнуть футуристический дизайн салона i3.
www.1gai.ru
Самые странные технологии переключения автоматической коробки передач
Самые необычные ручки переключения автоматической трансмиссии.
На протяжении многих десятилетий автомобильные ручки переключателей коробок передач, по сути, давали нам не много выбора видов переключения. Все в первую очередь зависело от типа трансмиссии. То есть, мы, по сути, выбирали между автоматической и механической коробкой передач. От этого и зависело, какая ручка КПП установлена в салоне.
Максимум что могло быть, что ручка переключения передач могла быть расположена не между двумя передними сиденьями, а например, на рулевой колонке. Также, несмотря на месторасположение ручки переключения передач, почти всегда, переключая режим коробки, мы перебирали почти всегда строгий порядок режимов КПП: Паркинг, Задняя скорость, нейтральная передача, Драйв и в некоторых автомобилях пониженная передача.
Но теперь с появлением новых конструкций силовых агрегатов и распространением электронных технологий в автопромышленности, конструкторы автомобилей теперь могут легко и свободно экспериментировать с технологиями переключения трансмиссии.
Смотрите также: Почему премиум автомобили быстро обесцениваются
Да, многие современные коробки передач фактически по технологиям остались прежними, хотя и имеют более эффективные передаточные числа. Но, несмотря на это ручки переключения автоматических коробок передач в последние годы буквально на глазах эволюционируют. Вы заметили, что за короткий срок многие ручки переключения АКПП изменились фактически до неузнаваемости, и теперь представлены во многих автомобильных марках в различных формах (порой странных). Давайте посмотрим все самые странные современные технологии и способы переключения режимов автоматических коробок передач.
Выбор переключения АКПП с помощью кнопки
Переключение коробки передач с помощью кнопки в современной автопромышленности становится все популярнее и популярнее. Но на самом деле это революционная технология не 21 века. Дело в том, что эту технологию еще в 1950-х годах предложила компания Chrysler, оснастив её в качестве эксперимента свои некоторые модели автомобилей.
Также в последующем некоторые Американские автомобильные компании решили попробовать расположить кнопку переключения автоматической коробки передач на рулевом колесе.
Но, к сожалению, в те годы эта технология не завоевала популярности. Но на удивление в наши дни технология переключения АКПП с помощью кнопок вернулась. Все началось с дорогих суперкаров и люкс автомобилей. Затем к этому тренду присоединились такие бренды как Acura, Alfa Romeo, Ferrari, GMC и Honda.
И мода на кнопки вместо ручек переключения трансмиссии продолжает набирать популярность во всем мире. Так что надо признать, что если речь идет об автоматических трансмиссиях, то их переключение с помощью кнопок намного комфортнее и удобнее.
Поэтому вполне возможно, что именно эта технология переключения АКПП станет основной во всей автопромышленности.
Необычные по форме ручки переключения передач
Начиная со второго поколения гибридного автомобиля Toyota Prius, в автопромышленности начала набирать популярность технология позволяющая устанавливать вместо обычных рычагов переключения АКПП, необычные по форме элементы управления трансмиссией.
Например, в наши дни стало модно вместо громоздких ручек АКПП устанавливать миниатюрные ручки. Это стало возможным благодаря электронным системам, которые, по сути, и переключают современные автоматические коробки передач. Вот пример как может необычно выглядеть современная ручка переключения передач. Посмотрите на интерьер Nissan Leaf, где в глаза сразу бросается круглая ручка передач, которая очень похожа на компьютерную мышь.
Моностабильный рычаг переключения передач (особенно в виде джойстика) стал модным с момента его первого появления в автомобилях БМВ. Но наибольшее внимание эта ручка переключения АКПП получила после премьеры нового поколения 5-серии.
В итоге, мода на подобные ручки переключения автоматической коробкой передач начали набирать популярность во всем мире. Например, компания General Motors решила оснастить подобными ручками свои автомобили (Buick LaCrosse и Chevrolet Bolt EV).
Компания Ауди, которая долгое время использовала в качестве ручки переключения передач классические рукоятки, также обратила внимание на эту технологию. Правда пока что Ауди решила внешне придерживаться более классического дизайна ручек переключения АКПП, расширив пока только их функциональную возможность за счет дополнительного оснащения кнопками.
Поворотная ручка переключения передач АКПП
То, что сегодня становится модным в современных автомобилях, в 1950-е года называлось «Dial-A-Gear». Да, да. Поворотные ручки переключения передач появились не в 21 веке, а в середине прошлого.
Впервые подобные ручки АКПП появились на классической модели Jaguar XF.
Но в итоге, в те годы эта технология так и не стала популярной. Но сегодня ряд автопроизводителей, понимая, что время пришло, стала оснащать многие автомобили красивыми и изящными поворотными ручками переключения передач.
Brabus: Все самые потрясающие автомобили
В некоторых эксклюзивных роскошных автомобилях подобные ручки выполняют не только роль управления трансмиссией, но и является дорогим украшением интерьера.
Например, в некоторых редких роскошных автомобилях подобные ручки выполнены из драгоценных металлов и инкрустированы бриллиантами.
Ручка переключения АКПП на рулевой колонке
Компания Мерседес-Бенц, наверное, станет в 21 веке первой автомобильной компанией, которая в качестве стандарта будет оснащать все свои модели подрулевым переключателем автоматической коробки передач. По внешнему виду эта ручка переключения может напомнить нам позабытую технологию, которая была модна в 50-е и 80-е года прошлого века.
Особенно в США. Но в отличие от старых подрулевых переключателей ручка переключения передач Мерседес имеет ряд особенностей. Во-первых, по размеру ручки подрулевой рычаг Мерседес намного меньше. По размеру он такой же, как ручка переключения поворотников и щеток стеклоочистителей.
Смотрите также: 8 Особенностей автомобилей, которые скоро устареют
Также ручка переключения передач во время выбора режима работы АКПП остается на месте, а не перемещается в другое место, как это было в старых автомобилях. То есть ручка не механически переключает коробку, а делает это с помощью электроники.
Так что, для того чтобы водителю выбрать режим работы коробки, ему не нужно передвигать ручку КПП, а лишь только выбрать на экране нужный режим и дальше отправиться в путь.
Необычная ручка переключения передач на BMW i3
Честно говоря, когда мы обратили внимание на ручку переключения передач в электроавтомобиле BMW i3 мы долго думали, как назвать эту технологию. Но покопавшись на просторах интернета, мы на удивление так и не нашли официального названия этого вида переключения передач. Кстати подобной технологии для переключения автоматической трансмиссии вы больше не увидите ни в одном автомобиле.
Эта необычная ручка переключения BMW i3 смонтирована на рулевую колонку электрокара под определенным углом. Ручка может вращаться в одну и другую сторону под углом. Таким образом, водитель может выбрать режим работы АКПП.
Скорее всего, этот стиль ручки переключения КПП в BMW i3 остался еще от концепт-кара, который был представлен задолго до появления серийной версии автомобиля. По всей видимости, дизайнеры и конструкторы решили оставить в серийной машине этот футуристический и необычный элемент интерьера.
www.1gai.ru