Устройство и неисправности механической КПП. Как она работает

МКПП

, она же
механическая коробка передач
, иногда, в кругах автомехаников можно услышать как «коробка» или «коробас» — представляет собой устройство, составленное из набора шестерен, зацепляющихся между собой в различных вариациях, образуя передачи с различающимися передаточными числами.
фотогалерея:
Каждая передача предназначается для определенного скоростного режима и нагрузки на двигатель, их поочередное использование позволяет применять двигатель максимально эффективно с минимальным риском его перегрузки. Чем больше в автомобиле передач, тем лучше его приспосабливаемость к разным условиям движения.

Устройство коробки передач

Устройство и принцип работы коробки передач

Механическая коробка устроена таким образом:

• Внизу коробки находится картера (конструктивно это корпус КПП);
• Внутри валы с шестернями — первичный, вторичный и промежуточный валы;
• Так же в МКПП стоит дополнительный вал и шестерня задней передачи;
• Синхронизаторы;
• Сверху коробки расположен механизм переключения передач (кулиса) с замковым и блокировочным устройствами;
• В салоне выведен рычаг переключения скоростей.

Картер

в месте со всем корпусом содержит все основные узлы и детали. Картер наполовину заполнен трансмиссионным маслом, которое нужно для смазки внутреннего механизма. Поскольку во время работы, шестерни коробки передач, подвергаются большим нагрузкам и должны смазываться дабы исключать трение и охлаждать детали.

Валы

вращаются в подшипниках, которые впрессованы в картере. Валы коробки передач имеют большой наборы шестерен с разным числом зубьев.

Синхронизаторы

нужны чтобы плавно и бесшумно переключались передачи, путем уравнивания угловых скоростей шестерней.

Механизм переключения передач

предназначен менять передачи и управлять ею из салона с помощью рычага. Замковое устройство, при этом, не дает включать две передачи одновременно, а блокировочное держит передачу от самопроизвольного выключения.

Так как передаточное число определяется через соотношение количеству зубьев шестерен, находящихся во взаимодействии. Все механические КПП делятся на виды по количеству ступеней. Существуют 4-х, 5-ти и шести ступенчатые коробки. Помимо ступеней, МКПП делятся также на виды по числу валов.

РЕМОНТ КПП ВАЗ 2101

Необходимость в ремонте коробки передач ВАЗ 2101 возникает только при проявлении характерных симптомов: шумы, утечка масла, затруднённое включение или выбивание передач. Чтобы разобраться в причине той или иной неполадки и выявить вышедшую из строя деталь, КПП приходится демонтировать с автомобиля. Прежде всего, необходимо подготовить соответствующий инструмент и материалы для снятия агрегата и его разборки:

• набор торцовых либо накидных ключей на 10, 12, 13;
• набор головок с удлинителями;
• плоскогубцы;
• набор отвёрток;
• пинцет;
• чистая ветошь;
• подставка под коробку;
• воронка и ёмкость для слива масла.

КАК СНЯТЬ КПП

Демонтаж коробки выполняют в следующей последовательности:

1. Устанавливаем машину на смотровую яму, эстакаду или подъёмник.
2. Снимаем минусовую клемму с АКБ.
3. Нажимаем на рычаг переключения передач, вставляем плоскую отвёртку в отверстие запорной втулки и сдвигаем её вниз для снятия рычага.

   

4. Отсоединяем заднее крепление выхлопной системы, а после и сам глушитель от приёмной трубы. Для этого снимаем хомут, которым выполнено крепление приёмной трубы к КПП и откручиваем крепёж системы выхлопа к выпускному коллектору. После стягиваем трубу вниз.

   

5. Отворачиваем нижний крепёж корпуса механизма сцепления к блоку двигателя.

   

6. Отсоединяем массу от картера сцепления и провод от выключателя освещения заднего хода.
7. С вилки сцепления снимаем пружину и вынимаем шплинт толкателя, а после, открутив крепёж, отводим рабочий цилиндр сцепления.

   

8. Отвернув крепление, демонтируем кронштейн безопасности кардана.

   

   Читайте также:  КамАЗ-6522: описание и характеристики. Линейка актуальных двигателей. Видео-обзоры
9. Откручиваем трос спидометра с привода.

   

10. Для снятия резиновой муфты надеваем специальный хомут и затягиваем его, что облегчит демонтаж и установку элемента.
11. Отворачиваем крепёж муфты и, проворачивая кардан, удаляем болты. Опускаем и отводим в сторону кардан вместе с муфтой.

    

12. Откручиваем крепление стартера к корпусу механизма сцепления.

    

13. Отворачиваем болты, которые удерживают защитную крышку корпуса сцепления.

    

14. Откручиваем крепёж и снимаем поперечину КПП, придерживая агрегат.

    

15. Подставляем под корпус коробки упор и, отворачивая крепёж, демонтируем узел вместе с корпусом механизма сцепления, смещая его к задней части машины. Таким образом, первичный вал должен выйти из переднего подшипника, расположенного в задней части коленвала.

    

ВИДЕО: ДЕМОНТАЖ КПП НА «КЛАССИКЕ»

КАК РАЗОБРАТЬ КПП

Чтобы произвести дефектовку деталей коробки, её придётся разобрать, но предварительно нужно слить масло. Затем приступаем к разборке агрегата:

1. Демонтируем вилку механизма сцепления и выжимной элемент.
2. Очищаем грязь с картера КПП и ставим её вертикально.
3. При помощи головки на 13 откручиваем крепёж опоры, после чего снимаем её.

   

4. Чтобы демонтировать привод спидометра, откручиваем гайку и демонтируем механизм.

   

5. Для отворачивания выключателя света заднего хода используем ключ на 22.

   

6. Для снятия упора под рычаг используем ключ на 13.

   

7. При помощи головки на 13 откручиваем крепёж задней части КПП.

   

8. Чтобы снять заднюю крышку, передвигаем рычаг вправо, что освободит его от штоков.

   

9. Удаляем уплотнитель задней крышки узла.

   

10. Демонтируем с торца вала шариковый подшипник.

    

    Читайте также:  Сеялка пневматическая точного высева СУПН 8
11. Удаляем с вала шестерню, приводящую в движение привод спидометра, а также фиксирующий элемент в виде шарика.

    

12. Откручиваем крепёж и демонтируем вилку с промежуточной звёздочкой заднего хода.

    

13. Со штока, включающего задний ход, убираем втулку.

    

14. Подходящим инструментом производим демонтаж стопора и ведущей шестерни задней передачи с промвала.

    

15. Аналогичным образом снимаем стопор со вторичного вала и демонтируем ведомую звёздочку.
    После снятия стопора демонтируем со вторичного вала ведомую шестерню заднего хода
16. Откручиваем крепёж стопорного элемента и убираем его. Для демонтажа лучше использовать отвёртку ударного типа.

    

17. Извлекаем из картера ось промежуточной звёздочки задней передачи.

    

18. Откручиваем крепление нижней крышки к корпусу агрегата головкой или накидным ключом на 10, после чего снимаем деталь.

    

19. Размещаем коробку горизонтально и откручиваем крепёж корпуса сцепления к КПП.

    

20. Разъединяем корпуса и снимаем уплотнитель.

    

21. Отворачиваем крепёж крышки фиксирующих элементов штоков.

    

22. Демонтировав крышку, достаём фиксаторы из углублений.

    

23. Извлекаем шток вилки активации заднего хода.

    

24. Откручиваем болт, которым крепится вилка включения первой и второй ступени.

    

25. В процессе демонтажа штоков не забываем извлечь сухари.

    

26. Убираем из корпуса штоки первой и второй передач.

    

27. Откручиваем крепёж, удерживающий вилку включения третьей и четвёртой ступени, после чего вынимаем шток.

    

28. Ключом на 19 откручиваем болт переднего подшипника, предварительно нажав на муфты и задействовав две передачи.

    

29. Плоскими отвёртками зацепляем стопор, вынимая подшипник промвала.

    

30. Извлекаем задний подшипник промвала, после чего достаём сам вал из корпуса КПП.

    

31. Убираем вилки, которыми переключаются передачи.

    

32. Помогая отвёрткой, демонтируем первичный вал, подшипник и синхронизирующее кольцо.
33. На вторичном валу находится подшипниковый элемент игольчатого типа, его также снимаем.

    

34. Отвёрткой извлекаем шпонку, которая установлена в торце вторичного вала.
35. При помощи отвёрток вынимаем подшипник с тыльной стороны вторичного вала, а после и сам вал.

    

36. Аккуратно закрепляем вал в тисах и убираем с него муфту синхронизатора третьей и четвёртой передач и оставшиеся шестерни, кольца синхронизаторов.

    

37. Чтобы снять шаровую опору рычага, установленную на задней части коробки, отсоединяем пружину, откручиваем крепёж и снимаем механизм со шпилек.

ВИДЕО: КАК РАЗОБРАТЬ КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ ВАЗ 2101

После разборки КПП необходимо промыть все элементы в солярке и выполнить дефектовку. Детали не должны иметь сколов и прочих дефектов. Поверхности штоков и валов, пригодных для дальнейшей эксплуатации, не должны иметь следов износа. Корпус КПП должен быть без трещин, в местах установки подшипниковых узлов не должно быть следов вращения деталей. Наличие на шлицах валов следов закусывания, коррозии и прочих дефектов является недопустимым. Если есть мелкие повреждения, их устраняют наждачной бумагой малой зернистости, после чего прибегают к полировке. Однако лучшим выходов из ситуации будет замена повреждённых деталей на новые.

ЗАМЕНА ПОДШИПНИКОВ

Любые подшипники в механизмах автомобиля со временем изнашиваются, будь то роликовые или шариковые и коробка передач не исключение. Износ приводит к появлению люфта, возникают различные дефекты (раковины на шариках, разрывы сепараторов), что является недопустимым. Такая деталь, как подшипник, ремонту либо восстановлению не подлежит и заменяется на новую. Даже если не было признаков поломки этих элементов (шум, гул), а при дефектовке деталей КПП были обнаружены изъяны, подшипники нуждаются в замене.

ПОДШИПНИК ПЕРВИЧНОГО ВАЛА

Если было выявлено, что подшипник первичного вала вышел из строя, то для его замены полностью разбирать коробку нет необходимости. Основное, что потребуется — это снять КПП с машины. После этого, демонтировав малое стопорное кольцо, упираемся отвёртками в большой стопор, выдвигаем подшипник и лёгкими ударами молотка выбиваем деталь с первичного вала. Запрессовывается новое изделие путём нанесения лёгких ударов по внутренней обойме подшипника. В процессе запрессовки первичный вал необходимо оттягивать вперёд.

ПОДШИПНИК ВТОРИЧНОГО ВАЛА

Замена подшипника на вторичном валу КПП ВАЗ 2101 потребует не только снятия, но и разборки агрегата. Только в этом случае будет обеспечен доступ к детали. Удерживается элемент на вторично валу посредством шпонки, после извлечения которой можно демонтировать изношенную деталь. Установка нового изделия производится в обратной последовательности.

Виды и конструкция МКПП

Коробка МКПП

может быть выполнена по одной из двух распространенных концепций:
трехвальной
или
двухвальной
. Коробки первого типа устанавливаются преимущественно на заднеприводные машины, а вторые применяются на заднемоторных и переднеприводных авто.
Схема коробки
передач каждого типа имеет свои принципиальные отличия, поэтому рассматривать их следует по отдельности.

Схема механической коробки передач.

Трехвальная КПП

Схема коробки передач этого типа предполагает наличие трех валов, именуемых ведомым, промежуточным и ведущим. Ведущий вал через шлицы подключается к сцеплению. Промежуточный вал, расположенный параллельно. Момент на него передается жестко закрепленной шестерней.

Ведомый вал с целым рядом шестерней вращается независимо от ведущего. Шестерни этого вала крепятся не жестко. Между ними устанавливаются жестко закрепленные муфты синхронизаторов, имеющие возможность только продольного скольжения по валу.

Работа механической трансмиссии

В любой современной МКПП все три вала постоянно соприкасаются через шестерни. При включенной нейтральной передаче ведомый вал ничем не фиксируется, вращаясь свободно. Включение передачи приводит к продольному перемещению синхронизатора до стыковки с шестерней, что обеспечивает жесткое соединение ведомого вала и всей КПП с двигателем. Это позволяет начать передавать выбранный крутящий момент непосредственно на колеса. Для включения заднего хода применяется отдельный вал со своей шестерней.

Как правило, трехвальная коробка передач механика

имеет косозубые шестерни, что гарантирует их прочность, бесшумность и износостойкость.

Двухвальная КПП

Здесь на подключаемом к сцеплению ведущем валу размещены неподвижные относительно него шестерни. Основное различие с предыдущей конструкцией – отсутствие промежуточного вала, поскольку здесь параллельно ведущему сразу идет ведомый, также снабженный подвижными шестернями, постоянно соприкасающимися с элементами ведущего вала.

Принцип работы здесь такой же, как и в 3-х вальных коробках за исключением отсутствия прямой передачи. Такие коробки отличаются большей надежностью и продолжительностью эксплуатации с хорошим КПД, но меньшей вариативностью передаточных чисел, чем обуславливается то, что 2-х вальная коробка механика применяется исключительно в легковых автомобилях.

Устройство

В визуальном плане «механика» представляет собой закрытый редуктор. Внутри косозубые шестерни, которые вынуждают поочередно вступать в сцепление, что и приводит к изменению частоты оборотов, передаваемых на вторичный вал с последующим задействованием колесного привода.

Работа МКПП осуществляется совместно со сцеплением. Этот механизм – соединительное звено между силовым агрегатом и трансмиссией. При переключении передач и во время торможения (включая остановку) происходит разъединение трансмиссии и двигателя. Такая функциональность позволяет избежать проблем, когда производится переход с одной передачи на другую, так как обороты двигателя не выключаются.

Устройство МКПП – это относительно малое количество составляющих:

• картер;
• несколько валов (первичный, вторичный, промежуточный и обеспечивающий задний ход);
• механизм, делающий возможным само переключение передач;
• синхронизирующие муфты;
• шестерни;
• рычаг.

Достоинства и недостатки

Механическая коробка

является не единственным, но самым распространенным типом КПП. У нее есть как очевидные достоинства, так и явные недостатки, которых все же гораздо меньше.

Ремонт коробки передач достаточно сложная процедура и доверить её стоит лишь специалисту.

Так, преимуществами МКПП можно назвать:

• минимальную стоимость и массу;
• хорошую динамику разгона;
• простоту и понятность конструкции;
• надежность;
• дешевизну в обслуживании.

Механическая ступенчатая коробка передач

жестко подключает силовой агрегат к ведущей паре, что позволяет достичь максимальной эффективности езды на гололедице и в условиях бездорожья. Кроме того, механическая коробка передач может полностью разъединяться с двигателем, что позволяет запускать автомобиль с применением внешнего усилия (буксирование, толкание) без ограничений.

Но есть у данной системы и определенные недостатки, среди которых:

• необходимость постоянно переключать передачи, что утомляет при продолжительном нахождении за рулем;
• продолжительная выработка навыков правильного переключения передач;
• только ступенчатое изменение передаточных чисел;
• относительно невысокий ресурс сцепления.

По этим причинам сегодня коробка механика

является основной, но не единственной востребованной системой переключения скоростей.

Плюсы и минусы

Работа любых механизмов имеет как плюсы, так и минусы, что в полной мере относится и к механической КПП.

Плюсы

• Меньшая стоимость на фоне других подобных устройств.
• Автомобиль на «механике» гораздо экономичнее и динамичнее в плане разгона, если сравнивать с машинами, оснащенными «автоматом».
• Не требует создание специфичных условий охлаждения, что отличает от «автомата».
• По сравнению с гидромеханической КПП обладает меньшей массой и лучшим КПД. При этом «механика» способна полностью разобщать силовой агрегат и трансмиссию.
• Допустимость буксировки без ограничения скорости вне зависимости от расстояния.
• Широкая вариативность техник вождения.
• Отсутствие специфики в обслуживании.
• Длительный срок эксплуатации.
• Простота конструкции.
• Высокая надежность.

Минусы

• Большая утомляемость водителя, если сравнивать с «автоматом».
• Невозможность плавного изменения передаточных отношений в связи с ограничением количества ступеней.
• Более долгое переключение передач из-за полного разъединения мотора и трансмиссии.
• Необходимость иметь определенные навыки вождения, чтобы передачи можно было переключать плавно.
• Низкий ресурс сцепления как автомобильного узла.

Распространенные неисправности МКПП

Механическая коробка передач может иметь самые разнообразные неисправности, являясь сложной системой с большим числом подвижных деталей. Чаще всего коробка выходит из строя, из-за:

Для продления строка службы кроме щадящего режима езды рекомендуется своевременно менять масло

.

1. износа определенных узлов;
2. стабильного недостатка масла в коробке;
3. ослабления крепления элементов коробки.

Причинами данных поломок могут быть следующие факторы:

1. неправильная эксплуатация;
2. некачественные механизмы;
3. естественный эксплуатационный износ;
4. некачественный ремонт или отсутствие .

Практически всегда неисправная механическая коробка определяется по определенным внешним признакам. Например, шум в нейтральном положении КПП говорит об износе подшипника на ведущем валу или просто недостатке масла в коробке. Если шумы наблюдаются при включении передач, это может быть признаком износа муфт синхронизаторов или проблем с отсоединением сцепления.

Затрудненное включение передач говорит о вероятном износе соединительных или подвижных деталей коробки.

Эти же проблемы могут привести к самопроизвольному выключению передачи.

Какой бы простой и надежной не была механическая коробка, она также периодически выходит из строя, особенно при ненадлежащем уходе или неправильном стиле вождения, и к этому нужно быть готовым.

Основные виды МКПП

Акцентируем внимание на «механике». Это будет наиболее оптимальным хотя бы потому, что знание МКПП позволит при определенных навыках и умениях осуществить ее текущее обслуживание и даже ремонт.

«Механика» — это ступенчатая коробка передач. Иными словами, принцип работы механики заключается в следующем: крутящий момент двигателя изменяется ступенями — парами взаимодействующих друг с другом шестерен. У каждой ступени определенное передаточное число, преобразовывает скорость вращения коленвала двигателя и обеспечивает вращение с необходимой угловой скоростью.

Число ступеней, которыми комплектуется коробка передач, лежит в основе классификации механических КПП. Так, выделяют:

1. четырехступенчатые;
2. пятиступенчатые;
3. шестиступенчатые и более.

Наиболее оптимальным вариантом у специалистов считается пятиступенчатая КПП, которая и является наиболее распространенной в среде «механики».

Вторым критерием классификации механической коробки является количество валов, используемых при преобразовании и распределении крутящего момента двигателя. Существуют трехвальные КПП (используемые преимущественно на заднеприводных транспортных средствах) и двухвальные (применяемые на переднеприводных автомобилях).

Как пользоваться механической коробкой

Эксплуатация автомобиля с такой коробкой передач требует определенных навыков и умений, так что у многих, особенно женщин переключение передач на механике вызывает затруднение.

Как переключать передачи

Переключение передач

Первое что нужно запомнить это положение рычага КПП для каждой передачи. Второе – научится выбирать скоростной режим, и диапазон работы каждой из передач.

Скоростные режимы:

• На 1-й передаче 15-20 км/ч;
• На 2-й передаче 30-40 км/ч;
• На 3-й передаче 50-60 км/ч;
• На 4-й до 80 км/ч;
• 5-я для скоростей свыше 80 км/ч.

Но лучше всего, при переключении передачи, ориентироваться на тахометр. Переключатся на повышенную скорость можно раскрутив обороты двигателя 1500 – 2000 об/мин дизельный мотор, или если это бензиновый, то до 2000 – 2500 тыс.

Прежде чем начинать движение всегда убеждаемся в нейтральном положении рычага переключения. Затем левой ногой выжимать сцепление и передвинуть ручки КПП в положение соответствующее первой передаче. Чтобы тронутся с места без рывков и рева мотора, нужно, плавно отпускать сцепление и также легенько давить не педаль акселератора (газа). Далее по достижению скоростного порога, переключаемся на вторую передачу, снова выжав сцепление и отпустив педаль «газ», затем плавно все повторяем.

Включая скорости, их не можно перескакивать, переключать лишь поочередно.

При замедлении нажатием педаль «тормоз» или при торможении двигателем, передачи таким же образом понижаются, только включать уже не следующую вниз по порядку, а выбрать наиболее подходящую по скоростному режиму.

3 совета по правильной эксплуатации МКПП

Несмотря на то, что механическая коробка надежный агрегат, при не правильной его эксплуатации коробка очень быстро может выйти из строя. Поэтому рекомендуется придерживаться таких советов:

1. Переключать передачи плавно и осторожно
   , больше половины поломок механической коробки связаны с выходом из строя шестерней и синхронизаторов через небрежное переключение передач.
2. Следите за уровнем масла в коробке
   . Количество и строки замены регламентированы в руководстве по ремонту.
3. Защитить картер КПП
   . Поддон очень хрупкий и его можно нечаянно повредить, зацепившись об какое-то препятствие, поэтому, как правило, картер двигателя и коробки передач защищаю от механического повреждения дополнительным экраном.

Связанные термины

• Карданный вал (кардан)
• Полуось (приводной вал)
• Кулиса
• Датчик скорости
• Задний мост
• АКПП (автоматическая коробка передач)

Первая передача

Рис. 34. Первая передача

Первая передача включается следующим образом. Сначала, из нейтрального положения (рис. 34, поз. «0»), преодолевая усилие пружины, шарик надо перевести налево в соседний коридор и слегка упереться в стенку (рис. 34, поз. 0′).

Затем Вы передвигаете шарик вперед вдоль стенки левого коридора. Достигнув края «ямки» в конце этого коридора, шарик благополучно сваливается в эту «ямку», и у Вас получается – первая передача.

Несмотря на усилие растянутой пружины «ямка» в состоянии удерживать шарик в этом положении до тех пор, пока Вам не понадобится другая передача.

Еще раз о том, как включить первую передачу. Надо сделать два конкретных движения:

1. Налево – от нейтрального положения до стенки левого коридора, без «дикого» усилия и попытки проломить стенку;
2. Вперед – вдоль стенки левого коридора до падения шарика в «ямку» первой передачи в конце коридора.

Теперь о том, как выключить первую передачу. Если учесть, что пружина сейчас находится в растянутом состоянии, то достаточно лишь слегка подтолкнуть шарик из «ямки» назад. А дальше пружина сама проведет шарик по двум коридорам и поставит его в исходное нейтральное положение между «ямками» третьей и четвертой передачи.

Иными словами, выключается первая передача – одним конкретным, коротким, легким движением кисти руки назад.

Таким образом, мы сейчас с Вами благополучно включили и выключили первую передачу.

Дальше будет совсем несложно, надо только постоянно помнить о пружине и коридорах.

Назначение МКПП

Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

Основы эксплуатация и обслуживания МКПП

При соблюдении правил эксплуатации, правильном техническом и сервисном обслуживании у водителя не должно возникнуть проблем с КПП автомобиля. В этом случае она работает вплоть до окончания срока эксплуатации транспортного средства.

В процессе работы коробки необходимо постоянно контролировать уровень смазки – трансмиссионного масла – и выдерживать необходимый показатель, не допуская ни его превышения, ни занижения. В первом случае в КПП будет концентрироваться избыточное давление, во втором – не будет обеспечиваться должной смазки трущихся узлов и деталей, что приведет к уменьшению срока их работы. Кроме того, важной профилактической мерой является периодическая полная замена смазки, которая осуществляется в соответствии с технической документацией транспортного средства. Этот принцип эксплуатации КПП можно контролировать водителю самостоятельно, без привлечения специалиста.

Весьма часты случаи возникновения механических неисправностей коробки в результате необоснованно агрессивной и грубой работы водителя с рычагом переключения передач. Важно помнить, что переключение скоростей – это смена режимов работы коробки (изменение ступеней). Резкая и быстрая смена передач может привести к быстрому выходу из строя механизма переключения, синхронизаторов, и валов с шестернями.

И еще один момент: важно контролировать, как работает коробка переключения передач. Никто и никогда не заменит человеческий фактор: водителю, ощущающему нестандартность работы КПП, необходимо либо самостоятельно найти и устранить причину неисправности, либо (что предпочтительнее) обратиться к сервис-мену на СТО.