Как ездить на механике

Как ездить на механике

Как ездить на механике — крайне важный вопрос для начинающего водителя, который впервые садится за руль автомобиля с МКПП. И хотя сейчас все большую популярность набирают автомобили с автоматическими коробками, многие водители начинают обучение именно на машинах с механикой. А есть водители, принципиально предпочитающие механические коробки, поскольку именно они дают ни с чем не сравнимое чувство полного контроля над машиной.

В статье подробно рассматриваются все вопросы, связанные с управлением машины с МКПП: какие есть педали, какой ногой их нажимать, расположение передач, порядок их включения, как трогаться, как ехать, как тормозить, как парковаться. Разберем вопросы, что нельзя делать с МКПП.

Освоить вождение автомобиля с механической коробкой под силу каждому, главное запомнить несколько правил и приемов.

Особенности механической коробки передач

Механическая коробка переключения передач — это вид трансмиссии, когда переключение скоростей и, тем самым, изменение передаточного числа, производится водителем вручную.

В зависимости от скорости автомобиля и текущей дорожной обстановки водитель принимает решение о необходимости включения нужной скорости и делает это самостоятельно с помощью рычага переключения передач. То есть водитель во время движения постоянно выбирает необходимую ступень передачи и включает ее.

Механические коробки могут иметь от четырех до семи скоростей, плюс заднюю и нейтральную ступени. Большинство автомобилей имеет 5-6 ступенчатую коробку передач.

Главная особенность автомобилей с МКПП — это наличие педали сцепления, которую необходимо нажимать каждый раз, когда переключаете скорость.

Плюсы автомобилей с механической коробкой:

• ощущение полнейшего контроля над автомобилем во время движения, когда все управление принадлежит только вам;
• высокая надежность МКПП;
• недорогое обслуживание и ремонт;
• большой выбор стилей вождения: от крайне спокойного до агрессивного;
• возможность завести машину с «толкача»;
• автомобиль с механикой может буксировать другую машину на любое расстояние;
• повышенная проходимость по бездорожью;
• автомобили с механикой лучше справляются с большими пробками, когда приходится ехать долгое время на пониженных передачах (первой или второй);
• машины с механической коробкой имеют более высокий КПД и экономичный расход топлива по сравнению с автоматами.

Минусы автомобилей с механической коробкой:

• сложность управления для начинающих водителей;
• высокий риск поломки МКПП и сцепления при неправильном управлении;
• если автомобиль постоянно едет на слишком маленьких или слишком больших оборотах, то возникает большая нагрузка на двигатель, что значительно сокращает срок его службы, и как итог — очень дорогой ремонт;
• повышенная утомляемость водителя во время длительных поездок на большие расстояния и в пробках.

Какие педали есть в машине с механикой

Во всех автомобилях с механической коробкой есть три педали: газа, тормоза, сцепления. И абсолютно во всех автомобилях их расположение одинаковое. Педали газа и тормоза нажимаются правой ногой, педаль сцепления — левой.

Педали на механике:

• Педаль газа (или акселератора)— крайняя справа. Чем сильнее надавливать на педаль, тем больше открывается дроссельная заслонка, и тем больше топливной смеси попадает в двигатель, увеличивается количество оборотов и машина ускоряется. При ослаблении нажатия на педаль газа, дроссельная заслонка призакрывается, уменьшается поступление топливной смеси в двигатель, падают обороты, машина замедляется. Педаль газа нажимается правой ногой.
• Педаль тормоза находится посередине. При надавливании на нее происходит торможение машины за счет прижатия тормозных колодок к колесным дискам. Чем сильнее нажимать на педаль тормоза, тем сильнее тормозные колодки прижимаются к дискам, и тем быстрее машина замедляется. Педаль тормоза нажимается правой ногой.
• Педаль сцепления — крайняя слева. Она отвечает за передачу крутящего момента от мотора к колесам. Если она не нажата, то крутящий момент от мотора поступает к колесам. Если педаль сцепления выжата, то прерывается подача крутящего момента от мотора к колесам, то есть нажатая педаль сцепления обеспечивает разрыв связи мотора и колес. В таком случае педаль сцепления эквивалентна нейтральной передаче. Педаль сцепления всегда нажимается при переключении скорости левой ногой, плавно, до упора. Отпускается также плавно.

Расположение ног на педалях

Передачи в механической коробке

Существуют определенные правила выбора передачи, которая является наиболее оптимальной для двигателя в конкретный момент движения. Эти правила примерно одинаковы для всех автомобилей с МКПП независимо от мощности двигателя и иных характеристик.

Оптимальной считается работа двигателя в диапазоне 2000-2500 об/мин во время равномерной езды и 3500-4500 об/мин при обгоне, ускорении и разгоне. Поэтому во время спокойного движения нужно следить, чтобы обороты двигателя не выходили за границы диапазона в 2000-3000 оборотов. При превышении 3000 надо включать более повышенную передачу, при снижении меньше 2000 тысяч — более низкую.

Рассмотрим более подробно каждую передачу на примере 5-ступенчатой коробки.

• Нейтральная передача. Отвечает за холостой ход машины, при этом крутящий момент не передается на колеса, и они остаются неподвижными, то есть разорвана связь мотор-колеса. Рукоятка рычага находится посередине в свободном положении. Она должна свободно двигаться влево-вправо при раскачивании. Перед тем, как включить любую передачу обязательно сначала перевести рычаг КПП в нейтральное положение.
• Первая передача. Предназначена для трогания с места и передвижения с маленькой скоростью не более 15-25 км/ч. Включается движением рычага чуть влево и вперед из нейтрального положения.
• Вторая передача. Используется для движения со скоростью 20-50 км/час. Переключаться на следующую ступень лучше в диапазоне 40-50 км/час. Эта передача часто используется в городских условиях, особенно при прохождении поворотов на перекрестках, когда скорость приходиться скидывать до значений 25-35 км/час. Также вторая передача незаменима при езде по крутым спускам, подъемам и бездорожью. Включается движением рычага чуть влево и назад из нейтрали.
• Третья передача. Оптимальный диапазон движения на третьей скорости — 40-70 км/час. Наиболее часто используемая передача при езде по городу. Включать следующую передачу нужно при достижении скорости 60-80 км/час. Включается движением рычага вправо и вперед.
• Четвертая передача. Используется при движении со скоростью 60-90 км/час. Можно применять в городе на участках с незатрудненным движением. Часто используется при езде по трассе за городом. Включается движением рычага вправо и назад.
• Пятая передача. Рассчитана на равномерное движение по трассе или магистрали со скоростью более 80-90 км/час. Обеспечивает минимальный расход топлива во время движения со скоростью 90-110 км/час. Включается движением рычага максимально вправо и вперед.
• Задняя передача. Нужна для движения машины задним ходом. Расположение задней скорости на рычаге МКПП может быть разным. Включать заднюю передачу можно только после полной остановки автомобиля.

Обычно считается, что чем большей мощностью обладает двигатель, тем на большей скорости надо включать повышенную передачу.

Варианты расположения скоростей на рычаге МКПП

Передачи на рычаге механической коробки располагаются всегда в одинаковом порядке. Отличия заключаются только в расположении задней скорости.

Есть четыре варианта расположения задней передачи:

• Задняя передача находится параллельно первой, немного левее.

Сейчас на автомобилях устанавливают специальную защиту включения задней передачи в виде кнопки или кольца, на которую нужно нажать и удерживая включать заднюю передачу. Если такой защиты нет, то можно перепутать переднюю и заднюю скорость. В таком случае машина поедет назад, когда вы ожидаете, что она поедет вперед. Это может спровоцировать ДТП или привести к наезду на человека. Поэтому при включении задней передачи всегда нужно быть предельно внимательным.

• Задняя передача находится параллельно четвертой, чуть правее.

При таком расположении задней скорости, во время трогания с места вы точно не перепутаете с первой скоростью. Но есть возможность перепутать с четвертой (если не защиты). Включение задней скорости во время движения на большой скорости может привести к мгновенному полому коробки передач.

• Задняя передача находится параллельно второй, немного левее.

• Задняя передача находится параллельно шестой, чуть правее.

Как заводить машину на механике

Перед тем как завести машину, нужно проверить положение рукоятки КПП: она должна находиться в нейтральном положении. Если машина стоит на скорости, то перед запуском мотора надо обязательно включить нейтральную скорость. Если завести машину с включенной передачей, она дернется рывком,что может привести к аварии.

После того, как убедились, что включена нейтральная передача, можно заводить машину.

Инструкция как завести машину на механике:

• включить нейтральную передачу;
• выжать педаль сцепления левой ногой и удерживать утопленной в пол;
• повернуть ключ зажигания до включения стартера;
• отпустить ключ зажигания;
• плавно отпустить педаль сцепления.

Современные автомобили с инжекторными двигателями и исправным аккумулятором обычно заводятся без всяких проблем, так как состав топливной смеси у них регулируется автоматически.

У старых автомобилей с карбюраторными двигателями нужно регулировать подачу воздуха в топливную смесь вручную. Для этого нужно потянуть рукоятку заслонки (подсоса) на себя. После того, как мотор заведется и начнут повышаться его обороты, рукоятку постепенно задвигают назад от себя и дожидаются стабильной работы двигателя на оборотах 1500 в минуту. После этого можно начинать движение.

Как трогаться на механике

Обычно для новичка самое сложное при езде на автомобиле с МКПП — это тронуться с места. Но переживать особо не стоит, это не так тяжело как кажется, и после получения некоторых навыков, это становится весьма просто.

Начало движения по ровной поверхности:

• мягко выжать педаль сцепления в пол;
• включить первую скорость;
• постепенно ослаблять давление на педаль сцепления левой ногой, в то же время чуть нажать на педаль газа правой ногой, машина начнет плавное движение вперед;
• плавно отпустить педаль сцепления, при этом несильно нажимать на педаль газа. Дело сделано, машина тронулась с места и едет на первой передаче.

Как переключать передачи на механике

Любой навык приходит после некоторой тренировки, и научиться переключать передачи на механике достаточно просто. После нескольких уроков вы будете делать это с легкостью, не задумываясь.

Самое главное правило при переключении передач на механической коробке — это всегда выжимать педаль сцепления. Левая нога, нажимающая сцепление и правая рука, двигающая рычаг, действуют всегда вместе. Как только правая рука касается рукоятки переключателя, левая нога с площадки для отдыха перемещается на педаль сцепления.

Еще одно важное правило — за педаль сцепления отвечает левая нога, ни в коем случае не правая. Нажимать педаль сцепления нужно мягко до упора в пол. Только после максимального нажатия на сцепление можно переключать передачу. После того, как нужная передача включена, надо также мягко отпустить педаль сцепления. Ногу вернуть на площадку для отдыха. Она не должна находиться на педали сцепления постоянно.

В первое время, когда вы еще не привыкли к расположению скоростей на рукоятке, можно подсматривать их расположение на рычаге до полной уверенности, что вы запомнили, как включить ту или иную передачу. Нужно потренироваться включать передачи на стоянке, не начиная движение. Желательно отработать этот навык до того уровня, когда вам не придется подглядывать на рычаг, чтобы включить нужную передачу. Поскольку смотреть каждый раз на рычаг и вспоминать расположение нужной передачи во время движения по городским улицам, достаточно опасно и можно спровоцировать аварию.

Как определить, что пора переключать передачу

• Скорость на спидометре — каждая передача имеет свои рекомендованные скоростные диапазоны. Если скорость повышается нужно переходить на повышенную передачу, если скорость падает — на пониженную.
• Количество оборотов на тахометре — при спокойной езде двигатель должен работать в диапазоне 2000-2500 об/мин. При увеличении количества оборотов мотор начинает реветь и нужно переключаться на повышенную передачу. При падении оборотов двигатель начинает работать нестабильно и машина может заглохнуть.
• Звук мотора — считается наиболее надежным способом, но каждый автомобиль имеет свои собственные характеристики, к которым нужно привыкнуть. Поэтому этот способ не подходит для неопытных водителей.

Начинающим водителям проще всего ориентироваться на скорость автомобиля для принятия решения о переходе на следующую передачу.

Переход на повышенную передачу:

• довести количество оборотов до 3000;
• отпустить педаль газа, одновременно плавно нажать на педаль сцепления;
• включить требуемую передачу;
• плавно отпустить педаль сцепления, одновременно плавно нажать на педаль газа.

Переход на пониженную передачу:

• довести количество оборотов до 2000;
• отпустить педаль газа, одновременно плавно нажать на педаль сцепления;
• включить требуемую передачу;
• плавно отпустить педаль сцепления, одновременно плавно нажать на педаль газа если планируется продолжать движение на более низкой скорости или на педаль тормоза, если планируется торможение.

Как тормозить на механической коробке передач

Во время торможения на автомобиле с механикой нужно следить, чтобы обороты двигателя не опускались ниже диапазона работы холостого хода (600-1000 об/мин для большинства автомобилей).

Если скорость небольшая, можно тормозить только нажатием на педаль тормоза.

Как тормозить на механике:

• отпустить педаль газа;
• выжать сцепление;
• плавно нажать на тормоз, постепенно увеличивая давление;
• после остановки включить нейтральную передачу;
• плавно отпустить сцепление, поднять ручник;
• отпустить педаль тормоза.

Современные автомобили оснащены очень чувствительными тормозами: небольшое нажатие на педаль тормоза ведет к торможению. Эта чувствительность обусловлена системой усиления тормозов, которая работает только при заведенном двигателе. Если пытаться остановить машину с незаведенным мотором, то чувствительность тормозов будет в разы ниже и надо будет очень сильно давить на педаль тормоза.

Чувствительность тормозов для начинающего водителя играет не очень хорошую роль, так как новичок, желая затормозить, часто слишком резко и сильно нажимает на тормоз, что приводит к крайне резкому торможению, резкому падению оборотов двигателя, в результате чего автомобиль может заглохнуть.

Как тормозить двигателем

Если планируется плавное торможение, то лучше использовать тормоза вместе с торможением двигателем. В таком случае скорость сбрасывается эффективнее, продлевается жизнь тормозных колодок и дисков, управляемость автомобилем остается высокой. Такой способ торможения наиболее предпочтителен, чем торможение только при помощи тормозов на нейтральной передаче или при выжатом сцеплении. Принцип торможения двигателем заключается в постепенном переходе на более низкую ступень передачи до полной остановки или снижения скорости до требуемых значений. Понижать ступени можно с любой более высокой на следующую более низкую по мере снижения скорости.

Как тормозить двигателем на механике:

• отпустить педаль газа;
• плавно нажать на педаль тормоза до снижения количества оборотов 1000-1500;
• нажать педаль сцепления;
• включить пониженную передачу;
• плавно отпустить педаль сцепления;
• правая нога продолжает нажимать на педаль тормоза;
• при необходимости перейти еще на более низкую передачу, опять выжать сцепление и включить следующую передачу;
• повторять эти действия до снижения скорости до нужного значения или полной остановки.

Для более эффективного торможения во время выжимания сцепления и переключения передач правой ногой продолжаем нажимать на тормоз. В таком случае получаем совместное торможение колес и торможение двигателем.

При экстренном торможении лучше использовать тормоза вместе с торможением двигателем. Не переключайтесь на нейтральную передачу.

Как тормозить ручником

Ручной тормоз, или по-другому, стояночный тормоз — предназначен для удержания автомобиля в неподвижном состоянии за счет блокировки задних колес. Его используют на парковке или на светофоре.

Ручник не предназначен для торможения. Однако при возникновении экстренных ситуаций, вызванных проблемами с тормозами, можно использовать ручник для торможения. Но для не обученных специально водителей, такой метод торможения крайне опасен. При движении машины использование ручника ведет блокировке задних колес, что на большой скорости приводит к заносу и полной потере управляемости.

Если возникли проблемы с тормозами лучше тормозить двигателем до значительного снижения скорости и только потом, когда скорость уже небольшая, можно подключать для торможения ручник.

Соблюдайте четыре важных правила для торможения ручником:

• небольшая скорость машины;
• движение по ровной не скользкой дороге при положении передних колес точно прямо оси машины;
• избегайте движений рулем;
• притормаживайте ручником постепенно, не доводя его до крайне верхнего положения.

Как ездить задним ходом

Задняя передача на всех автомобилях только одна, машина легко и быстро разгоняется на задней скорости, поэтому надо очень внимательно следить за машиной во время движения задом.

Задняя передача на разных автомобилях может включаться по-разному. Перед началом движения надо посмотреть, как она включается на рычаге. Обычно для того, чтобы включить заднюю скорость, надо нажать специальное колечко или кнопку на рычаге КПП. Это сделано для того, чтобы случайно не перепутать скорости и не включить заднюю передачу во время движения вперед по ошибке.

Перед началом движения задом машину обязательно надо остановить до полной остановки, иначе может сломаться коробка переключения передач.

Как ездить задом:

• машина стоит заведенная на нейтральной скорости, чтобы она не покатилась ставим ее на ручник или нажимаем педаль тормоза;
• выжимаем сцепление;
• включаем заднюю передачу;
• опускаем ручник или отпускаем педаль тормоза;
• очень плавно отпускаем сцепление.

Как только начинаем отпускать сцепление машина начинает движение назад. Даже если не нажимать на педаль газа, машина будет ехать назад. Если надо ехать побыстрее или в горку, то можно немного нажать на педаль газа.

Регулировать скорость передвижения задом можно:

• педалью тормоза, чтобы замедлить движение;
• педалью сцепления, при его плавном нажатии количество оборотов двигателя падает и машина замедляется;
• педалью газа.

Контроль движения назад осуществляется двумя способами:

• повернуться назад — это более старинный способ, когда были малообзорные зеркала заднего вида. Этот способ легче, к нему проще привыкнуть, так как просто смотришь назад (как вперед) и едешь. Минус этого способа — совершенно теряется контроль за передней частью машины, что особенно критично в поворотах. В таком случае передним бампером можно задеть соседние машины или другие препятствия.
• По зеркалам заднего вида. Наиболее предпочтительный способ, хотя и требует некоторого опыта. Надо смотреть поочередно во все три зеркала заднего вида (салонное и боковые). При этом вы будете видеть все пространство позади и с боков машины, а также следить за передним капотом.

Использование ручника на подъеме

Иногда приходится останавливаться на подъеме (на светофоре, в пробке и иных ситуациях) и, чтобы машина не откатилась назад, ее ставят на ручной тормоз. Поэтому нужно знать, как трогаться из такого положения.

Как трогаться с ручника:

• выжать сцепление;
• включить первую передачу, педаль сцепления пока не отпускать;
• нажимаем на педаль газа, доводя количество оборотов до 1500-2000;
• опускаем ручник;
• отпускаем сцепление;
• машина трогается, подбавляем немного газу.

Как парковаться на механической КПП

Припарковать автомобиль с МКПП не сложнее, чем автомобиль с автоматом, важно удостовериться, что машина случайно не откатится.

Порядок действий при парковке:

• подъехать на парковочное место;
• выжать сцепление, нажать на тормоз, остановиться.
• включить нейтральную скорость;
• отпустить сцепление;
• заглушить двигатель;
• нажать на сцепление, включить первую передачу, отпустить сцепление;
• поднять ручной (стояночный) тормоз;
• отпустить педаль тормоза.

Зимой автомобиль лучше не ставить на ручник, а оставлять только на первой передаче, так как возможно примерзание механизмов ручного тормоза и блокировка задних колес.

Два главных правила парковки автомобиля:

• перед тем, как выйти из машины, — удостовериться, что машина стоит на скорости и на ручнике.
• При парковке на склоне (даже крайне малом) надо передние колеса немного повернуть в сторону от прямого положения с таким расчетом, что если машина случайно покатится (забыли поставить на скорость, порвался тросик ручника, кто-то стукнул вашу машину, придав ей ускорение или другие ситуации), чтобы она уперлась в бордюр или иное препятствие и остановилась. Худшее, что может случится, если ваша машина сама покатиться, она может выехать на дорогу, спровоцировав ДТП или сбить пешехода. Остановить машину, которая катится сама по себе невозможно, поэтому надо предпринять все меры, чтобы этого не произошло.

Что нельзя делать на механике

Разберем типичные ошибки, которые могут привести к нехорошим последствиям.

• Неполное нажатие на педаль сцепления. Сцепление обеспечивает связь мотора и колес, правильное управление педалью сцепления ведет к долгому сроку службы двигателя, коробки передач, механизма сцепления. Нужно всегда выжимать сцепление до упора в пол, только такое положение обеспечивает полное разъединение коробки и двигателя. Если педаль сцепления выжать не полностью, в таком случае происходит неполное разъединение коробки и двигателя, и первичный вал трансмиссии продолжает вращаться под нагрузкой. Это приводит к стиранию зубьев синхронизатора и повышенному износу коробки, что с течением времени выливается в хруст, нечеткое включение передач и полному выходу из строя коробки передач.
• Часто и подолгу держать сцепление выжатым при включенной скорости (во время длительной остановки или во время езды). Педаль сцепления предназначена для кратковременного нажатия и затем ее надо отпускать. Если держать его длительно нажатым, это может привести к повышенному износу подшипников и всей системы сцепления в целом. При остановке свыше 30-40 секунд, лучше переключать машину на нейтральную скорость.
• Удержание левой ноги на педали сцепления без нажатия. Педаль сцепления не предназначена, чтобы на ней отдыхала левая нога. Есть специальная площадка для отдыха левой ноги, где она должна быть всегда, за исключением моментов, когда требуется выжать сцепление. Нога, постоянно расположенная на педали сцепления, немного давит на нее, что приводит к нагреву внутренних деталей сцепления и быстрому их износу.
• Привычка держать правую руку на рычаге переключения передач. По всем правилам обе руки нужно держать на руле, за исключением момента переключения передачи. Многие водители предпочитают держать руль левой рукой, а правую располагают на рычаге коробки, используя ее в качестве опоры. Не все машины имеют подлокотники, на которых было бы удобно держать правую руку, поэтому водители зачастую и держат руку на рычаге, поскольку это достаточно удобное место. При всей кажущейся безобидности этой привычки, постоянный вес руки на рычаге приводит к негативным последствиям. Рычаг соединяется с очень чувствительными внутренними элементами коробки и, длительное давление создает повышенную нагрузку на трущиеся детали трансмиссии, что ведет к преждевременному износу коробки.
• Включение задней передачи во время движения. Заднюю передачу можно включать только после полной остановки машины. Еще желательно выждать пару секунд после нажатия на сцепление, и только потом включить заднюю скорость. Если включить заднюю передачу, когда машина еще продолжает ехать вперед, это приводит к стиранию зубчатого колеса и поломке шестеренок в коробке. Можно даже услышать хруст из коробки, поэтому лучше так не делать. За один раз, конечно, все не сломается, но если это практиковать постоянно, коробка выйдет из строя.
• Езда на высокой передаче при низких оборотах двигателя. Во время равномерной езды по трассе повышенная передача при низких оборотах экономит топливо и не нагружает двигатель. Но злоупотреблять такой ездой в городских условиях не стоит, так как это ведет к повышенной нагрузке на шестеренки и подшипники коробки передач, да и к повышенной нагрузке на двигатель.
• Переключать передачи без выжимания сцепления. Это приведет к поломке коробки.
• Резкое бросание сцепления. Педаль сцепления нужно нажимать в пол, а отпускать очень плавно. Если бросить педаль сцепления резко, то машина дернется вперед и заглохнет. Если впереди вас на близком расстоянии находится автомобиль, то вы можете его задеть. Также, если вы дернулись и заглохли после начала движения (скажем на светофоре), то водитель машины позади вас может не успеть среагировать и врежется вам в задний бампер. Бросание сцепления приводит к износу коробки, сцепления, да и мотора.

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно

Какой автомобильный агрегат приходит на ум сразу после двигателя? Что внушает ужас и трепет ученикам автошкол, но вызывает довольную улыбку на лицах водителей со стажем? С каким механизмом многие из нас работают по несколько часов в день, порой даже не подозревая о принципе его внутреннего устройства? Да, ответ лежит на поверхности: это механическая коробка передач. Рассказав об основных проблемах, возникающих с автоматическими коробками передач, разобравшись с мифами и слухами о бесступенчатых трансмиссиях, мы решили: хватит незаслуженно обделять вниманием самую главную, простую и, несмотря ни на что, популярную вариацию механизма, превращающего мотор из котла для сжигания топлива в сердце автомобиля.

Наглядное пособие

Специально для этого материала компания «PacPac» предоставила нам конструктор «FischerTechnik», схематично показывающий принцип работы механической коробки передач, и мы даже смогли его собрать. Обратим особое внимание на то, что он передает лишь самые базовые свойства, совершенно не учитывая ряд явлений, происходящих в реальной автомобильной КПП: в нем нет ни муфт, ни вилок, ни синхронизаторов, а выбор передачи реализуется посредством перемещения собственно первичного вала. Если бы это была реальная металлическая «механика», она прожила бы совсем недолго, разлетевшись уже после нескольких десятков переключений. Тем не менее, взглянув на эту маленькую бесстрашную «коробочку передачек», лихо подтыкающую их без синхронизации в неподвижный вторичный вал, можно увидеть и понять основное предназначение агрегата: давать возможность менять передаточное отношение при помощи шестерней различного размера. А это уже что-то.

Конструктор FischerTehnik, демонстрирующий принцип работы МКПП

Изобретая велосипед

Начиная повествование о коробке передач, стоит вкратце разобраться – а зачем вообще она нужна? Ведь всем известно, что главное в машине – двигатель, так неужели нельзя напрямую передать выполняемую им работу на колеса, не выдумывая сложных схем с кучей шестерней, третьей педалью в салоне и рычагом, который надо постоянно ворочать? К сожалению, нет.

Для ответа на этот очевидный вопрос лучше всего посмотреть на велосипед, точнее, его эволюцию. Простейший вариант представляет собой две звездочки, связанные цепной передачей. Вращая одну – ведущую – звездочку при помощи педалей, наездник приводит в движение вторую – ведомую, связанную непосредственно с колесом, таким образом вращая его. Велосипед движется вперед, все счастливы и довольны. По крайней мере, были до определенного момента – до тех пор, пока велосипед служил для перемещения по относительно ровным и горизонтальным поверхностям. Внезапно выяснив, что порой на пути встречаются подъемы, рыхлые грунты и прочие неудобства, люди задумались об усовершенствовании конструкции. Результатом стало как раз то, что можно назвать прообразом механической коробки передач – наборы звездочек спереди и сзади, позволяющие изменять передаточное отношение.

Передаточное отношение – частное, получаемое при делении скорости ведущей звезды на скорость ведомой, то есть количества их оборотов. Оно обратно передаточному числу, которое рассчитывается как отношение числа зубьев на ведомой звездочке к их числу на ведущей. Проще говоря, чем меньше ведущая звезда и больше ведомая, тем легче будет ее вращать и тем медленнее она будет двигаться. Снова вспоминаем старые велосипеды: спереди педалями приходилось вращать большую звезду, в то время как звездочка на задней втулке была маленькой. В результате, пытаясь в детстве тронуться на каком-нибудь «Урале», приходилось всем весом налегать на педали, чтобы провернуть заднее колесо. Ну а сейчас магазины изобилуют россыпью двухколесников, даже самые бюджетные из которых имеют по несколько звезд сзади и спереди. Благодаря этому можно, например, изменить набор: ведущая звездочка будет маленькой, а ведомая – большой. Тогда педали будут вращаться очень легко, но особо разогнаться не получится. Зато в горку можно будет ехать, а не тащить.

От велосипеда к автомобилю

К чему относился весь этот подробный велоликбез? Как раз к тому, зачем нужна коробка передач вообще: ведь характеристики источника энергии, будь то велосипедист или двигатель внутреннего сгорания, постоянны. Первый развивает определенную мышечную силу, ограниченную физическими возможностями, а для второго возможности выражаются количеством развиваемых оборотов. Дело в том, что в их рабочем диапазоне просто нельзя подобрать такое передаточное отношение, которое позволит и уверенно тронуться с места, и разогнаться до 150 и более километров в час. Ситуация усугубляется тем, что если у велосипедиста максимальный «крутящий момент» доступен практически «с холостых оборотов», то с ДВС ситуация иная: для его достижения обороты должны быть довольно высокими. Да и максимальная мощность, тоже немаловажная для движения, появляется в верхнем их диапазоне.

Какой из этого следует вывод? Придется прибегать к тому же приему, что и на велосипеде: изменять передаточное отношение. Между чем и чем? Сейчас разберемся.

А теперь – к самой коробке передач

Принципиально от велосипедной трансмиссии автомобильная коробка передач отличается типом привода: если в первой используется цепь, то вторая имеет в своей основе шестеренный механизм. В целом же суть у них одна: и там, и там шестерни (звезды) имеют неодинаковые размеры, обеспечивая разное передаточное отношение. Кстати, изначально, в ранних КПП они были простыми прямозубыми, а позже стали косозубыми, так как в этом случае обеспечивается более тихая их работа.

В общем виде механическая коробка передач представляет собой набор параллельных валов, на которых «нанизаны» шестерни. Их задача – передать крутящий момент с маховика двигателя на колеса. В классическом случае для этого используется либо два, либо три вала. Рассмотрим трехвальный вариант, от которого будет проще перейти к двухвальному.

Итак, в трехвальном исполнении в КПП есть первичный, вторичный и промежуточный валы. Первые два при этом расположены на одной оси, являясь будто продолжением друг друга, но независимы и вращаются отдельно, а третий физически располагается под ними. Первичный вал короткий: одним концом он через сцепление соединен с маховиком двигателя, то есть принимает с него крутящий момент, а на втором конце расположена одна-единственная шестерня, передающая этот момент дальше, на промежуточный вал. Он, как мы помним, находится ниже ведущего и представляет собой уже длинный стержень с шестернями на нем. Их количество совпадает с количеством передач, плюс одна для соединения с первичным валом.

Закреплены шестерни на промежуточном валу жестко, зачастую они вытачиваются из единой металлической заготовки. Их можно назвать ведущими (хоть и приводятся в движение они через первичный вал). Постоянно вращаясь, они передают крутящий момент на ведомые шестерни вторичного вала (их здесь, кстати, уже ровно столько же, сколько передач). Этот третий вал схож с промежуточным, но главное отличие в том, что шестерни на нем являются подвижным элементом: они не связаны с валом жестко, а нанизаны на него и вращаются на подшипниках. Их продольное перемещение при этом исключено, они расположены строго напротив шестерней промежуточного вала и вращаются вместе с ними (хотя существует и другой вариант, когда шестерни могут двигаться вдоль вала). Одним концом вторичный вал, как мы помним, обращен к первичному, а второй служит уже непосредственно для передачи крутящего момента на колеса – например, через кардан и редуктор заднего моста.

Итак, мы получили конструкцию, где первичный вал при сомкнутом сцеплении вращает промежуточный, а тот – одновременно все шестерни на вторичном валу. Однако сам вторичный вал по-прежнему неподвижен. Что нужно сделать? Включить передачу.

Включаем передачу

Включение передачи означает соединение одной из шестерней вторичного вала с ним самим, чтобы они начали вращаться вместе. Осуществляется это так: между шестернями располагаются специальные муфты, которые могут перемещаться вдоль вала, но вращаются вместе с ним. Они выполняют роль «замков», при помощи зубчатых венцов на своих соприкасающихся торцах жестко соединяющих вал с шестерней, к которой примыкает муфта. Она приводится в движение вилкой – этакой «рогаткой», которая, в свою очередь, соединена с рычагом КПП – тем самым, которым орудует водитель. Привод КПП может быть разным: рычажным (с использованием металлического вала), тросовым и даже гидравлическим (такой используют на грузовиках).

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача

Теперь картинка более-менее сложилась: передвинув муфту к одной из шестерней вторичного вала и замкнув их, мы добиваемся вращения вала и, соответственно, передачи крутящего момента на колеса. Но тут есть еще несколько «фишек», о которых нужно упомянуть.

Синхронизаторы

Для начала представим себе переключение передачи при движении автомобиля. Муфта, отходя от шестерни, разблокирует ее и пойдет к соседней (либо же в дело вступит другая муфта, между другими шестернями). Казалось бы, никаких проблем тут нет… Однако все не так гладко: ведь муфта (и, соответственно, вторичный вал) теперь имеет одну скорость вращения, заданную предыдущей ведомой шестерней, а шестерня следующей передачи – другую. Если просто резко совместить их, произойдет удар, который, хоть и моментально уравняет скорости, ничего хорошего не принесет: во-первых, шестерни и их зубья могут банально повредиться, а во-вторых, переключать передачи таким образом – вообще не лучшая затея. Как же быть? Ответ прост: перед включением передачи скорости движения шестерни и муфты нужно синхронизировать.

Для этих целей используются детали, именуемые – внезапно – синхронизаторами. Принцип их работы прост настолько же, насколько и их название. Для синхронизации скоростей двух вращающихся узлов используется самое простое решение: сила трения. Перед тем, как войти в зацепление с шестерней, муфта подходит к ней вплотную. Контактная часть шестерни имеет коническую форму, а на муфте расположен ответный конус, на котором установлено бронзовое кольцо (или несколько колец, так как эти детали, как можно понять, подвергаются основному износу). Прижимаясь к зубчатому колесу через эту «прокладку», муфта разгоняет или тормозит его до своей скорости. Далее все идет уже как по маслу: поскольку теперь две детали неподвижны относительно друг друга, муфта легко, плавно, без рывков и толчков входит в зацепление с шестерней посредством зубчатых венцов, расположенных в зоне сопряжения, и они продолжают движение вместе.

Прямая и повышающая передачи

Переходим к следующему пункту. Представим себе, что, постепенно разгоняясь, мы достигли такой скорости движения автомобиля, при которой двигатель в состоянии обеспечить то, о чем мы говорили в самом начале, – непосредственное вращение колес без помощи дополнительных шестерней. Какое решение этой задачи будет наиболее простым? Вспоминая, что первичный и вторичный вал в трехвальной КПП располагаются на одной оси, мы приходим к простому выводу: нужно соединить их напрямую. Таким образом мы добиваемся желаемого результата: скорость вращения маховика двигателя совпадает со скоростью вращения вторичного вала, непосредственно передающего крутящий момент на колеса. Идеально! При этом передаточное отношение, очевидно, составляет 1:1, поэтому такая передача называется прямой.

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Вторая передача

Прямая передача является весьма удобной и выгодной: во-первых, минимизируются потери энергии на вращение промежуточных зубчатых колес, а во-вторых, сами колеса гораздо меньше изнашиваются, так как на них не передается никакого усилия. Однако мы помним, что шестерни промежуточного и вторичного валов всегда находятся в зацеплении, и оно никуда не пропадает, так что они продолжают вращаться, но уже «вхолостую», не передавая крутящий момент.

А что если пойти еще дальше и сделать передаточное число меньше единицы? Нет проблем: это практикуется уже давно. На деле это означает, что ведомая шестерня будет меньше ведущей, а, следовательно, двигатель при той же скорости, что и на прямой передаче, будет работать на меньших оборотах. Преимущества? Снижаются потребление топлива, шум и износ двигателя. Однако крутящий момент в таких условиях будет далеко не самым высоким, и для передвижения нужно поддерживать большую скорость. Повышающая передача (ее еще называют овердрайв) служит в основном для поддержания этой скорости при постоянном движении, а при обгоне вам, скорее всего, придется переключиться на пониженную.

Задний ход

Ну вот, с тем, как ехать вперед, мы разобрались, а как же реализовать задний ход? Ведь вращение маховика не изменишь, а значит, и первичный вал будет всегда вращаться строго в одном направлении. На самом деле, здесь все еще проще.

На видео: коробка передач FischerTechnik, задняя передача

Имея ведущую и ведомую шестерни и необходимость изменить направление вращения последней, достаточно просто расположить между ними третью – промежуточную. Вопрос решен! Задний ход в автомобилях, как правило, выполнен именно так. Соответственно, ведущая и ведомая шестерни по-прежнему располагаются на своих местах, а вторичный вал при этом вращается в обратную сторону – противоположную первичному.

Двухвальные коробки передач

Как мы и обещали, от трехвальной КПП перейдем к двухвальной. На самом деле различий в их устройстве и работе – минимум. Главное заключается в том, что промежуточный вал отсутствует, а его роль в полном объеме берет на себя первичный. На нем располагаются неподвижные шестерни, и он же напрямую передает крутящий момент на вторичный вал.

Также из несоосного расположения вторичного вала относительно первичного проистекает второе отличие двухвальной КПП: отсутствие прямой передачи в силу банальной физической невозможности жестко соединить напрямую эти два вала. Это, конечно, не мешает подобрать передаточное отношение повышенных передач таким образом, чтобы оно стремилось к значению 1:1, но привод в любом случае будет осуществляться через шестерни со всеми сопутствующими этому потерями.

Из явных плюсов двухвальной коробки можно отметить ее компактность по сравнению с трехвальной, но из-за отсутствия промежуточного ряда шестерней сокращается вариативность подбора передаточных отношений. Таким образом, ее можно использовать там, где меньший вес и размеры играют большую роль, чем высокий крутящий момент и широкий диапазон передаточных чисел.

Вместо заключения

Разумеется, в этом материале мы оставили за бортом некоторые технические тонкости и нюансы. Точное устройство синхронизаторов с сухарями, пружинами, шариками и стопорными кольцами, особенности эксплуатации несинхронизированных КПП, различия и преимущества существующих типов привода муфт включения передач – все это было сознательно оставлено в стороне, чтобы не перегружать детальной информацией тех, кто только пытается разобраться в принципах работы «механики». Как раз для такой аудитории этот текст и написан – вряд ли человек, знакомый с внутренним устройством коробки передач, почерпнет из него что-то новое. А вот для новичков, желающих узнать, что же там, на другом конце салонного рычага МКПП, статья может быть полезна. Ведь знания дают не только теоретическую подкованность – теперь многим станет ясно и то, как правильно эксплуатировать свой автомобиль: почему не стоит включать передачи, не предназначенные для движения на выбранной скорости, почему не стоит торопиться в переключениях или изображать раллийного гонщика с «секвенталкой» при эксплуатации гражданского автомобиля в обычных городских условиях, почему все же нужно менять масло не только в двигателе, но и в коробке передач. И если кто-то задумается или сделает для себя новые выводы – значит, все это было написано не зря. А это, как известно, самое важное.

Как работает механическая коробка передач?

Чтобы сдвинуть автомобиль с места и разогнать его, нужно мощность двигателя (крутящий момент) преобразовать и передать на ведущие колеса. Но как это реализовать, когда мотор уже работает на холостом ходу и его коленчатый вал вращается, а машина стоит на месте? Задачу способен решить простейший трансмиссионный агрегат из ныне существующих – механическая коробка передач (МКПП).

Помимо нее, в современных авто используются автоматические и вариативные виды трансмиссии, но это более сложные и дорогие устройства.

Зачем нужна МКПП?

Первая причина ясна – надо как-то подключить вращающийся вал двигателя к приводам колес, чтобы тронуться с места. Есть и вторая: силовой агрегат развивает рабочую мощность (иначе – максимальный крутящий момент) при достижении определенного числа оборотов коленчатого вала. Для большинства бензиновых двигателей этот порог составляет 3000 об/мин, для дизельных – 2000 об/мин.

Пока число оборотов коленчатого вала не достигнет нижнего порога, мотор не сможет развить нужную мощность и создать усилие, достаточное для движения.

Для чайников, то бишь, новичков, желающих разобраться в работе автомобильных узлов, предлагается такое пояснение:

1. Во время работы на месте (холостой ход) количество оборотов коленвала составляет 800-900 об/мин. Чтобы начать движение, развиваемой мощности недостаточно и нужно поднять ее за счет нажатия на газ и повышения оборотов до 2-3 тыс. в минуту. В этот момент и нужно подключить привод колес, что выполняется с помощью коробки передач.
2. Без МКПП разгон автомобиля выйдет плавным и невероятно долгим, а если попадется подъем, то машина не разгонится никогда. Причина та же – нехватка мощности. Для повышения динамики нужен преобразователь усилия, способный замедлить вращение, но увеличить крутящий момент.
3. Для разворота и парковки машине нужен задний ход, его также обеспечивает механическая коробка передач.

Если между колесным приводом и коленчатым валом поставить зубчатую передачу с шестеренками разного размера, то колеса станут вращаться медленнее. Но при этом на каждом колесе возрастет усилие (на жаргоне – тяга) и разгон автомобиля ускорится. А плавное подключение вращающихся элементов обеспечит другой узел МКПП – сцепление.

Работа сцепления

Понять принцип работы узла сцепления поможет такой пример: представьте вращающийся металлический стержень с диском на конце, символизирующий коленвал с маховиком. Если к плоскости диска подвести другой диск, то после соприкосновения он тоже станет крутиться. Так в общих чертах и действует автомобильное сцепление, только второй диск насажен на вал, идущий дальше, к шестеренчатой передаче.

Система действует за счет силы трения, поэтому соприкасающиеся поверхности имеют специальное антифрикционное покрытие. Диск сцепления в механической трансмиссии двигается рычагом в виде вилки. Механически рычаг не связан с педалью сцепления, он перемещается гидроцилиндром. Нажатие на педаль сжимает жидкость в этом цилиндре, поршень выдвигается и перемещает рычаг.

Алгоритм работы сцепления при движении с места следующий:

1. На холостом ходу коленвал и первичный вал МКПП крутятся, поскольку диски находятся в зацеплении.
2. Нажатием на педаль водитель отодвигает диск и вал трансмиссии останавливается. Теперь его можно подключить к шестеренчатой передаче путем выбора первой скорости.
3. Нажав на газ, водитель добивается повышения оборотов и медленно отпускает педаль сцепления. Диски снова входят в зацепление и машина трогается с места.

Разрывать механическую связь с помощью сцепления нужно и дальше, при переходе на другую скорость. Чтобы разобраться в данном процессе, нужно понять, как работает сама коробка скоростей.

Работа механической коробки

Агрегат состоит из таких основных элементов:

• корпус с масляным картером;
• три вала с шестеренками – первичный, вторичный и промежуточный;
• устройства синхронизации;
• рукоять переключения с вилочными приводами перемещения шестерен.

С помощью рукоятки водитель меняет пары шестерен, входящие в зацепление с приводами от двигателя и колес. Шестерни подобраны таким образом, чтобы обеспечить нужный крутящий момент на колесном приводе при разных режимах движения. На первых ступенях выходного вала задействованы шестеренки большего диаметра, чтобы главная передача вращалась медленнее, но с большим усилием. На III, IV и V скорости размер шестерен уменьшается и в итоге при движении на высокой скорости число оборотов привода и коленвала совпадает.

Зубья шестерней выполнены под углом с целью снижения шума трансмиссии. Чтобы при вхождении в зацепление на ходу зубья не переломались и не возникло удара, синхронизатор уравнивает скорости вращения соседних шестеренок. Это происходит в момент, когда водитель выжимает сцепление и переводит рукоять на другую позицию.

Механическая КПП является наиболее простой и надежной трансмиссией, устанавливаемой на автомобили с различной грузоподъемностью. Чем она отличается от автоматической и вариативной, – так это низкой стоимостью при высокой ремонтопригодности, а это влияет и на общую цену авто. Неудобство одно: водителю нужно постоянно манипулировать педалями акселератора и сцепления, чтобы своевременно переключаться на другую скорость при изменении режима движения.

Источник https://autoexpertjournal.ru/kak-ezdit-na-mekhanike/

Источник https://www.kolesa.ru/article/kak-rabotaet-mehanicheskaja-korobka-peredach-podrobno-i-nagljadno-2015-10-07

Источник https://autochainik.ru/mekhanicheskaya-korobka-peredach.html