Механическая коробка передач¶

Механическая коробка передач (МКПП, «механика») — тип трансмиссии транспортного средства, в которой передаточное отношение между двигателем и ведущими колёсами изменяется вручную водителем путём переключения шестерён или блокировки валов в корпусе агрегата. Крутящий момент передаётся через фрикционное сцепление, разрывающее поток мощности на время смены ступени. МКПП относится к ступенчатым коробкам передач с жёсткой кинематической связью и является исторически первым массовым типом трансмиссии.

¶Устройство и принцип работы

Основу агрегата составляют:

• Картер — корпус, в котором размещены валы и шестерни, обычно заполненный трансмиссионным маслом.
• Первичный (ведущий) вал — связан со сцеплением и маховиком двигателя.
• Вторичный (ведомый) вал — передаёт момент на карданный вал или приводы колёс.
• Промежуточный вал — обеспечивает набор передаточных отношений.
• Шестерни — прямозубые или косозубые, находящиеся в постоянном зацеплении либо вводимые в него.
• Синхронизаторы — устройства, выравнивающие угловые скорости шестерни и вала перед включением передачи.
• Механизм переключения — тяги, тросы или кулиса, связывающие рычаг в салоне с вилками внутри коробки.

Передаточное число ступени определяется отношением числа зубьев взаимодействующих шестерён. Низшие передачи дают большой крутящий момент при малой скорости, высшие — наоборот.

¶История

Первые работоспособные коробки передач появились в конце XIX века вместе с двигателями внутреннего сгорания, рабочий диапазон которых уже, чем у паровых машин. Одним из пионеров считается Луи Рено, запатентовавший в 1899 году трёхступенчатую коробку с прямой высшей передачей. В начале XX века распространились конструкции с скользящими шестернями, требовавшие двойного выжима сцепления.

В 1928 году американская фирма Cadillac внедрила синхронизаторы, что резко упростило переключение. В СССР массовые легковые автомобили — ГАЗ-А, затем «Москвич-400», «Победа», ВАЗ-2101 — оснащались трёх- и четырёхступенчатыми МКПП. К 1980-м годам на переднеприводных моделях ВАЗ появились тросовые и тяговые приводы управления.

¶Виды и классификация

Отдельно выделяют роботизированные коробки (РКПП) — это МКПП с автоматизированным приводом сцепления и переключения, а также преселективные (DSG, PDK), имеющие два сцепления.

¶Преимущества и недостатки

К достоинствам относят высокий КПД (до 95–98 %), простоту и дешевизну производства, надёжность, малую массу, возможность буксировки и точного контроля тяги, а также низкую стоимость обслуживания.

Недостатки — необходимость ручного управления, утомляемость водителя в городском цикле, разрыв потока мощности при переключении, износ сцепления.

¶Эксплуатация

Ресурс агрегата при аккуратной езде достигает 200–300 тыс. км и более; сцепление обычно служит 100–150 тыс. км. Обслуживание сводится к контролю уровня и замене масла (как правило, каждые 60–90 тыс. км), проверке привода переключения и состояния сальников. Характерные неисправности — шум подшипников, хруст синхронизаторов, самопроизвольное выключение передачи, течи.

¶Роль и современное состояние

В России МКПП долгое время оставалась доминирующей: большинство моделей АвтоВАЗа, а также бюджетные иномарки оснащались «механикой». В 2010-е годы доля автоматических трансмиссий в продажах новых автомобилей превысила долю механических, однако МКПП сохраняет позиции в коммерческом транспорте, на внедорожниках, в спорте и в бюджетном сегменте. Простота конструкции делает её удобной для самостоятельного ремонта и тюнинга.

Источники: техническая литература по устройству автомобиля, материалы АвтоВАЗа, публикации по истории автомобилестроения.