В тишине и быстро: как и зачем менять шестерни в механической коробке
Было время, когда автолюбителям для комфортного передвижения вполне хватало три передачи вперёд в механической коробке передач. Но потом их появилось четыре, а сейчас меньше пяти уже не бывает. И всё же их тоже иногда бывает мало.
История болезни
К оробка передач – это компромисс чистой воды. Задача её проста: заставлять автомобиль двигаться на любой скорости при оптимальных оборотах двигателя, на которых он развивает максимальные (или хотя бы достаточные) крутящий момент и мощность. Подробно об устройстве МКП мы уже писали и приводили даже видеопримеры, говорили в деталях и о влиянии мощности и момента на скорость перемещения автомобиля, так что на основах останавливаться не будем.
Зато скажем пару слов о «коротких» и «длинных» передачах. Чем передача «короче», тем у нее больше передаточное отношение, ниже скорость вращения колес машины и выше крутящий момент. «Длинные» передачи – это, наоборот, когда передаточное число маленькое, скорость вращения колес высокая, а крутящий момент – низкий.
Что же касается способности автомобиля долго разгоняться на одной передаче – это вопрос не «длины» передач, а эластичности двигателя, его способности эффективно работать на разных оборотах. Так что, если прочитаете в очередном «автообзоре» нечто вроде «у машины длинные передачи, можно долго не переключаться», знайте – это безграмотная ерунда. Но вернемся к теме статьи – замене шестерен в КПП.
Бывает еще, что «короткими» и «длинными» называют КПП в целом. Если коробка «короткая», то передаточные отношения в ней подобраны так, чтобы развивался большой крутящий момент, а не скорость. С такой коробкой даже на 5-й передаче при скорости «за 100» мотор будет неприятно «орать» на высоких оборотах. Такие коробки в основном характерны для коммерческой техники, которой важно уметь тянуть побольше груза, а не ставить рекорды скорости на трассе.
Если машина с «короткой» коробкой эксплуатируется не только в городе и с грузом, но и на трассе, у владельца быстро наступает разочарование: скорость мы набираем быстро, но максималка получается весьма ограниченной. Хорошо, если передач шесть или даже восемь, их можно потихонечку перебирать и разгоняться до приличной крейсерской скорости в 120-130 км/ч без попыток крутить мотор до 4,5-5 тысяч об/мин. К сожалению, чем больше предач – тем коробка больше и тяжелее. И не всегда есть смысл ставить её в небольшой автомобиль.
Эта проблема хорошо известна владельцам Лады Ларгус. На Ларгусах в зависимости от модификации могут стоять коробки JH 3 или три модификации коробки GR 5. Все они имеют разные передаточные числа, причём самые «медленные» коробки стоят на фургонах и семиместных автомобилях с мотором K 7 M : во-первых, грузовику набирать скорость тяжелее всех, а во-вторых, восьмиклапанный К7М всё-таки слабоват для семиместного автомобиля.
Но и другие модификации вызывают много вопросов. Например, наш подопытный семиместный Ларгус под капотом прячет К4М и чисто теоретически имеет длинную пятую передачу (по сравнению с другими модификациями). Но его владелец не слишком доволен коробкой: при скорости 120 км/ч обороты двигателя не падают ниже 4 тысяч, а это для не слишком оборотистого, но тяговитого и шумного мотора много, даже слишком много.
Первые владельцы Ларгусов в шутку (а может, и всерьёз) думали над тем, какую коробку можно воткнуть в автомобиль, чтобы на трассе не сходить с ума от больших оборотов ДВС и иметь возможность иногда нарушать скоростной режим. На самом деле, коробку менять необязательно. Уже давно в продаже есть комплекты шестерён пятой передачи, которые можно установить вместо штатных. И тогда машина поедет нормально. Проверим?
Что понадобится?
На первый взгляд, работа кажется сложной. Копание в коробке передач – работа не для слабаков. Но на самом деле всё гораздо проще, коробку даже не придётся снимать. И при большом желании и определённом терпении можно всё сделать даже самостоятельно. Допустим, Ларгус, желание и терпение есть. Что потребуется ещё?
Во-первых, придётся купить комплект для замены. Туда входят не только две шестерёнки. Ещё должны быть стопорная шайба, штифт, гайка и болт под «звёздочку». Мы всё это купим в компании «Логан-Шоп СПб» и отдадим за это 7 150 рублей.
Для снятия шестерён нужен специнструмент, который можно купить у официального дилера. Стоит он около 20 тысяч. В «Логан-Шопе» он есть, тут он без дела не лежит. Но для выполнения разовой работы в гараже покупать такие дорогие съёмники, конечно же, смысла нет. Поэтому и мы обойдёмся без них. Во-первых, так будет нагляднее, во-вторых, сервисный фирменный инструмент весьма далёк от идеала. Разумеется, нам нужен будет набор головок, причём одна из них довольно большая – на 27, баллонный для снятия колеса, и, разумеется, подъёмник. При очень большом желании можно справиться и без него, но надо будет придумать, как вывесить машину, просто ямой тут не обойтись.
Придётся использовать ещё выколотку, отвёртки, молоток и кое-что ещё, с чем мы встретимся по ходу повествования. Так как способы что-то снять или открутить бывают разные, то кто-то попросит другой инструмент или откажется от нашего. Поэтому мы показываем лишь способ, которым действовал наш мастер Алексей Телешов. Может, вы сможете сделать что-то иначе, главное – чтобы всё потом работало. Ну-с, приступаем.
С помощью молотков и обсценной лексики
Работу начинаем с простой операции – сливаем масло с КПП. О том, как это сделать, мы подробно рассказывали не так давно. Поэтому повторим очень коротко: снимаем воздушный патрубок, чтобы открыть доступ к заливной пробке, поднимаем машину на подъёмнике, снимаем защиту, выкручиваем сливную пробку, сливаем масло в пустую ёмкость. Если потом хочется залить это же масло обратно (а в этом есть определённый смысл, о котором речь пойдёт в самом конце), то ёмкость должна быть чистой.
 |
 |
Теперь снимаем левое переднее колесо. Это несложно, так же, как и снять локер, повернув «барашек» за снятым колесом слева вверху. Отгибаем локер в сторону и фиксируем его на бампере, чтобы он не мешал работать дальше. Затем откручиваем два болта, которые держат усилитель подрамника (его найти очень просто – это та железка, которая не даёт подобраться к крышке КПП).
Шестерня как одна из деталей двигателя
Шестерня или зубчатое колесо – это одна из самых важных запчастей, которую используют в механизмах зубчатой передачи в двигателе автомобиля. Основной функцией шестерни является передача особого вращательного движения между валами, через зацепление с зубьями соседней шестерни. Внешне зубчатое колесо выглядит словно диск с конической или цилиндрической поверхностью, на которой на равном расстоянии можно найти специальные зубья.
В зубчатой передаче шестерней считают небольшое зубчатое колесо, у которой незначительное количество зубьев, а большое — зубчатым колесом. Если использовать пару шестерен с равным количеством зубьев, ведущую будут считать шестерней, а ведомую – зубчатым колесом. Но зачастую все зубчатые колеса и маленькие и большие считают шестернями (шестеренками).
Обычно применяют шестерни парами с разным количеством зубьев, этот механизм зубчатой передачи разрешает изменить число оборотов валов и сам вращательный момент. Передаточное число — это отношение чисел оборотов валов в 1 минуту, его можно определить отношением диаметров шестерен или отношением чисел из зубьев. Хотим отметить, что количество зубьев на колесах оказывает влияние на плавность хода передачи. Чем их большее количество, тем более плавный будет ход передачи. Ведущей шестерней называется та, вращение которой передается извне, а ведомой считают шестерню, с которой снимается вращающий момент. Если диаметр ведущей шестерни больше, то вращающий момент ведомой шестерни становится меньше за счёт пропорционального увеличения скорости вращения, и наоборот.
Изобретение Шестерни
Никто не знает изобретателя шестерни, в истории шестерни говорят о Ктезибием, что он использовал старое зубчатое колесо в своих уникальных водяных часах во втором веке до нашей эры, а так же упоминает в своем сочинении об использовании шестерен Архимедом в третьем веке до н.э. Есть информация о применении шестерен Римлянами в начале новой эры. В трудах Леонардо да Винчи, в чертежах многих механизмов можно найти шестерни с формой зуба близкой к современной.
Области, где используют шестерни
Шестерни используют в разных, непростых и несложных механизмах в автомобилестроении, строении судна, в пищевой индустрии и горнодобывающей промышленности. Добавим, что в строении вагонов используются шестерни, в буровых установках, в промышленных кранах, в автомобилестроении, КПП, и в других механизмах. Иногда без особого строения шестерни просто не обойтись.
Автозапчасти можно купить через интернет-магазин на нашем сайте, или в магазинах нашей розничной сети «АВТОмаркет Интерком». Если у вас есть вопросы, то обратитесь к нам через услугу Экспресс-сервис . Либо вы сможете найти ответ на ваш вопрос в рубрике Вопрос-ответ на нашем сайте.
Будем рады видеть вас в наших магазинах.
Что она собой представляет?
Шестерня является неотъемлемой составляющей зубчатой передачи. Первую также называют зубчаткой или зубчатым колесом. Она имеет вид диска, на цилиндрической либо конической поверхности которого присутствуют зубья. Последние входят в зацепление с зубьями иной шестерни.
Описание свойств.
Главная передача обладает довольно простым принципом действия. В период движения транспортного средства 555-4202021 крутящий момент от его двигателя переходит к коробке переменных передач (далее – КПП), а в дальнейшем – к приводным валам машины. То есть крутящий момент изменяется благодаря воздействию со стороны главной передачи. Первый передаётся колёсам автомобиля. Кроме того, главная передача влияет и на скорость вращения колёс.
Главное свойство вышеназванного элемента – наличие передаточного числа. Этот показатель показывает связь между числом зубьев скооперированной с колёсами ведомой шестерни и ведущей. Последняя взаимодействует с вторичным валом, который установлен в коробке передач. Чем меньше передаточное число, тем медленнее разгоняется транспортное средство (крутящий момент уменьшается). Однако одновременно с этим снижается и значение максимальной скорости. Увеличение вышеупомянутого показателя приводит к уменьшению максимальной скорости, при этом автомобиль начинает ускоряться быстрее. Каждая модель машины оснащается индивидуальным передаточным числом.
Пост опубликован: 12.02.2022
Блок шестерен КПП: основа механической трансмиссии
Передача и изменение крутящего момента в коробке переключения передач осуществляется входящими в зацепление шестернями различных диаметров. Шестерни КПП собраны в так называемые блоки — о блоках шестерен коробок, их устройстве и функционировании, а также об их обслуживании и ремонте читайте в статье.
Назначение блоков шестерен и их место в коробке передач
Несмотря на все большее распространение автоматических коробок передач, не теряют своей популярности и актуальности механические (или ручные) коробки (МКПП). Причина тому проста — МКПП просты по конструкции, надежны и дают широкие возможности по управлению автомобилем. А кроме того, механические коробки проще в ремонте и обслуживании.
Как известно, в МКПП для изменения крутящего момента используются валы с шестернями различного диаметра, которые могут входить в зацепление друг с другом. При переключении передачи в зацепление вводится та или иная пара шестерен, и в зависимости от соотношения их диаметров (и количества зубцов) изменяется поступающий на ведущие мосты автомобиля крутящий момент. Количество пар шестерен в механической КП легковых и грузовых автомобилей может составлять от четырех (в старых 3-ступенчатых коробках) до семи (в современных массовых 6-ступенчатых коробках), причем одна из пар используется для включения передачи заднего хода. В коробках тракторов и различных машин специальных машин количество пар шестерен может достигать десятка и более.
Шестерни в коробке расположены на валах (свободно или жестко, об этом рассказано ниже), причем для повышения надежности и упрощения конструкции некоторые шестерни собраны в единую конструкцию — блок шестерен.
Блок шестерен КПП — это цельная конструкция из 2-х или большего числа шестерен, которые во время работы коробки вращаются с одинаковой угловой скоростью. Объединение шестерен в блоки выполняется по нескольким причинам:
— Упрощение конструкции коробки с сокращением количества используемых компонентов. Так как для одной шестерни нужно предусмотреть свой крепеж и привод, объединение в блок делает ненужным отдельные детали для каждой шестерни;
— Повышение технологичности производства деталей КПП;
— Повышение надежности работы трансмиссии (опять же за счет сокращение компонентов и упрощения конструкции).
Однако блоки шестерен имеют и один недостаток: при поломке одной из шестерен приходится менять весь блок. Конечно, это повышает стоимость ремонта, однако такое решение по описанным выше причинам многократно окупается.
Рассмотрим более подробно существующие типы и конструктивные особенности блоков шестерен МКПП.
Типы и конструктивные особенности блоков шестерен
Блоки шестерен можно разделить на группы по применимости и назначению:
— Блоки шестерен промежуточного вала;
— Блоки шестерен ведомого (вторичного) вала;
— Блоки шестерен заднего хода.
При этом ведущий (первичный) вал обычно выполняется заодно с шестерней, так что в нем не выделяется отдельный блок шестерен.
Промежуточные валы КП можно разделить на два типа по конструкции блоков шестерен:
— Цельные — шестерни и вал составляют единое целое;
— Наборные — блоки шестерен и вал являются самостоятельными деталями, собранные в одну конструкцию.
В первом случае вал и шестерни изготавливаются из одной заготовки, поэтому представляют собой единую неразборную деталь. Такие валы наиболее распространены, так как имеют самую простую конструкцию и невысокую цену. Во втором случае конструкция собирается из вала и зафиксированных на нем двух-трех или большего числа блоков шестерен. Но в любом случае блоки шестерен на промежуточном валу вращаются, как единое целое.
Ведомые (вторичные) валы бывают только наборные, причем блоки шестерен могут свободно вращаться на валу — они фиксируются с помощью муфт только в момент включения той или иной передачи. В силу конструктивных особенностей МКПП блоки ведомого вала не содержат более 2-х шестерен, причем обычно это шестерни близких передач. Например, в блоки могут объединяться шестерни 1-й и 2-й, 3-й и 4-й передач, а также 2-й и 3-й передач (если шестерня 1-й передачи расположена отдельно) и т.д. При этом в автомобильных 5-ступенчатых МКПП шестерня 5-й ступени выполняется отдельно, так как 4-я передача обычно является прямой и при ее включении промежуточный вал «выключается» из работы коробки (в этом случае поток крутящего момента поступает напрямую от ведущего вала на ведомый).
Блоки задней передачи всегда содержат только две шестерни, одна из которых входит в зацепление с определенной шестерней промежуточного вала, а вторая — с шестерней вторичного вала. В результате такого соединения поток крутящего момента инвертируется и транспортное средство может двигаться задним ходом.
Все блоки шестерен КП имеют принципиально одинаковую конструкцию — они вытачиваются из единой стальной заготовки, и лишь в некоторых случаях имеют дополнительные элементы для крепления на валу или зацепления с муфтами, а также под установку подшипников. В КП используются как косозубые шестерни, так и обычные прямозубые. В современных коробках чаще применяются косозубые шестерни, которые во время работы создают меньший уровень шума. Однако шестерни заднего хода чаще всего выполняются прямозубыми, так как они работают на небольших скоростях и уровень шума для них некритичен. В МКПП старого образца все или почти все шестерни прямозубые.
Блоки шестерен изготавливаются из определенных сортов стали, так как они при эксплуатации испытывают колоссальные нагрузки. Также и конструктивно блоки шестерен являются крупными и массивными деталями, которые успешно противостоят ударным и другим механическим, а также и тепловым нагрузкам. Но несмотря на это блоки шестерен требуют периодического ремонта или замены.
Вопросы ремонта и замены блоков шестерен
Блоки шестерен работают в жестких режимах, поэтому с течением времени в них могут возникать различные неисправности. В первую очередь, для шестерен характерен износ зубцов, который в принципе невозможно предотвратить. При щадящей эксплуатации транспортного средства износ блоков шестерен происходит не слишком интенсивно, поэтому они могут работать на протяжении десятков лет, и замена этих деталей по причине износа требуется довольно редко.
Чаще причиной замены шестерен является их деформация, появление трещин, поломка и выкрашивение зубьев, или полное разрушение (которое обычно происходит при эксплуатации КПП с выкрошенными зубьями). Все эти неисправности проявляются повышенным шумом коробки передач, появлением посторонних звуков, скрежета или хруста при работе и включении передач, а также плохой работой коробки на одной или нескольких передачах. Во всех этих случаях следует произвести ремонт КПП и замену блока шестерен. Порядок выполнения ремонта мы здесь рассматривать не будем, так как он зависит от типа и модели коробки, полное описание можно найти в инструкции по ТО и ремонту транспортного средства.
Для продления срока службы блоков шестерен и всей коробки следует выполнять регламентное ТО трансмиссии, а также бережно и грамотно эксплуатировать транспортное средство — правильно включать и выключать передачи, выполнять движение на оптимальной для текущих условий скорости и т.д. При соблюдении простых правил и рекомендаций МКПП прослужит долго и еще нескоро потребует ремонта.
Другие статьи
#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях
Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.
#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях
Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.
#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях
Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.
#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях
Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.