Коробка полуавтомат, плюсы и минусы. Силовая передача мотоциклов

«Расскажите, пожалуйста, о коробке передач мотоцикла «Днепр» с задним ходом», — просят мотолюбители А. Вороненко из Каховки, Т. Качура из Полтавы и другие.

Предоставляем слово главному инженеру Киевского мотозавода И. Е. МУРАТОВУ и начальнику КБ И. Л. ЭНДЕЛЬМАНУ. Они ответят на вопросы читателей.

Коробка передач мотоцикла «Днепр» МТ-9 в отличие от прежних коробок тяжелых мотоциклов снабжена передачей заднего хода и механизмом, автоматически выключающим сцепление при переключении передач. Она заметно облегчает управление машиной и повышает ее маневренность. Передаточное число задней передачи составляет 3,67; остальные передачи не изменились.

Хотя новая коробка на 15 мм длиннее прежней, ее с небольшими переделками можно установить на все модели, выпускавшиеся Киевским мотозаводом (для ирбитских мотоциклов она не подходит).

Рис. 1 Переделка диска упругой муфты. Тонкой линией показан прежний профиль.

На мотоциклах с укороченной рамой, выпущенных до 1969 года, достаточно немного укоротить задний конец карданного вала или сделать скосы на диске упругой муфты согласно рис. 1. Поскольку к каждой коробке, поступающей в продажу, приложена инструкция по ее установке, эксплуатации и ремонту, нет необходимости говорить об этом подробнее.

Для повышения надежности и долговечности в шестернях первой, второй и третьей передач вторичного вала применены металлокерамические, а в шестерне четвертой передачи — бронзовая втулки. Пусковой механизм выполнен двухступенчатым с многозубым храповиком и зубчатым сектором.

1 — вал педали переключения; 2 — кривошип; 3 — штифт кривошипа; 4 — собачка; 5 — штифт диска; 6 — вилка; 7 — пробка контакта датчика нейтрали; 8 — диск переключения; 9 — ось собачки; 10 — пружина датчика нейтрали; 11 — рычажный фиксатор.

Механизм переключения передач (рис. 2) имеет оригинальную конструкцию, на которую получены два авторских свидетельства. Работает он следующим образом. При нажиме на педаль переключения передач кривошип 2 поворачивается и штифтом 3, входящим в паз собачки 4, перемещает ее вдоль оси 9, установленной в картере. Собачка, воздействуя на один из штифтов 5 диска переключения 8Г поворачивает его на определенный угол. При этом вилки переключения, входящие специальными шипами в фигурные пазы диска, включают или выключают соответствующую передачу.

К диску переключения приклепана пружина 10, служащая контактом электрического датчика, который включает сигнальную лампу (расположена на фаре) нейтрального положения коробки между первой и второй передачами. Механизм переключения имеет еще одно фиксируемое нейтральное положение между третьей и четвертой передачами для движения накатом.

Четкость работы указателя нейтрали зависит от глубины, на которую ввернута пробка контакта. Она должна стоять так, чтобы лампа указателя нейтрали гасла при повороте пробки против часовой стрелки не более чем на 1/6 оборота.

Механизм переключения снабжен предохранительным устройством, предотвращающим одновременное включение заднего хода и любой из передач.

1 — педаль переключения передач; 2 — кулачок; 3 — ролик; 4 — рычаг; 5 — промежуточный шток; 6 — регулировочный болт; 7 — рычаг выключения сцепления: 8 — шток выключения сцепления; 9 — трос ручного выключения сцепления; 10 — муфта сцепления.

Механизм автоматического выключения сцепления (рис. 4) приводится от педали 1 переключения передач. При нажиме на нее кулачок 2, сидящий неподвижно на том же валу, поворачиваясь в ту или другую сторону, поднимает рычаг 4, который толкает шток 5, связанный с рычагом выключения сцепления. Для регулировки механизма принудительного выключения сцепления служит болт 6 в нижнем плече рычага. Между его концом и промежуточным штоком 5 оставляют такой зазор, чтобы при покачивании верхней головки рычага 4 свободный ход его составлял 1 мм, а свободный ход, замеренный по переднему плечу педали, — 10 мм.

При эксплуатации коробки МТ-9 следует соблюдать осторожность, пуская двигатель и переключая передачи. Так, пусковую педаль следует нажимать лишь тогда, когда зубчатый сектор войдет в зацепление. В противном случае можно сломать его зубья. Если зубья не вошли в зацепление {что ощущается по жесткому упору педали), нужно толкнуть мотоцикл вперед или назад. После каждой безуспешной попытки пуска не следует совсем отпускать педаль, поскольку, возвращаясь в крайнее верхнее положение, она выводит сектор из зацепления. В случае, когда включают передачу, не пользуясь ручным рычагом сцепления, то, чтобы избежать рывков в трансмиссии, педаль после включения передачи желательно возвращать в среднее положение плавно, придерживая ее ногой.

Для смазки коробки в летнее время помимо рекомендованного инструкцией масла АС-8 можно применять, например, трансмиссионные автомобильные масла ТАД-17 и ТАп-15.

СБОРКА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ МОТОЦИКЛОВ «ДНЕПР» И «УРАЛ» - ЧАСТЬ 2

Коробка передач модели МТ-804. Номинальные размеры,допуски и натяги в основных сопрягаемых деталях приведены в таблице 18. При сборе коробки передач в картер и крышку устанавливают втулки вала переключения передач, буфер и ведомый вал в сборе, промежуточный вал в сборе с зубчатыми колесами и пружиной, вал пускового механизма в сборе с сектором, втулку вала пускового механизма, вилки переключения передач и заднего хода, диск переключения передач, рычажный фиксатор передач, ось вилок, ось собачки, ось диска переключения передач, ось передаточного зубчатого колеса, механизма переключения в сборе, пружину кулачка механизма переключения передач, пробку контакта нейтрального положения передач, сальники в сборе, рычаг переключения задней передачи в сборе, передаточное зубчатое колесо.

Таблица 18. Номинальные размеры, допуски и натяги в основных сопряжениях деталей коробки передач модели МТ-804

В картер коробки (см. рис. 55) запрессовывают втулки механизма пуска двигателя с натягом не более 0,001 мм и оси передаточного зубчатого колеса с натягом не менее 0,02 мм. Натяг обеспечивают подбором деталей. Запрессовывают промежуточный вал малым концом заподлицо с наружной стенкой картера, обеспечив при этом натяг не менее 0,01 мм, и заворачивают винтом до отказа упор промежуточного зубчатого колеса. Затем запрессовывают в крышку шарикоподшипник № 303 ведущего вала до упора с натягом не более 0,025 мм и втулку вала пускового механизма с натягом не более 0,02 мм. Запрессовывают ось передаточного зубчатого колеса заподлицо с наружной стенкой крышки, обеспечив натяг не менее 0,01 мм, и фиксирующие штифты с натягом не менее 0,03 мм. Надевают на ось передаточное зубчатое колесо и устанавливают кронштейн в сборе с рычагом.

На ведущий вал коробки передач (см. рис. 53) надевают зубчатое колесо 6 третьей


Передачи со шпонкой 8 до упора в бурт без перекоса. Щуп 0,05 мм не должен проходить между торцом зубчатого колеса и буртиком вала. После этого на вал надевают зубчатое колесо 5 четвертой передачи с зазором не более 0,1 мм, причем кулачки зубчатого колеса 5 должны быть в зацеплении с кулачками зубчатого колеса 6 до упора. Далее напрессовывают на ведущий вал 7 шарикоподшипник № 205 до упора в торец зубчатого колеса, натяг должен быть не более 0,03 мм. Надевают на вал кольцо 3 и напрессовывают кольцо 2 до упора с обеспечением минимального натяга 0,018 мм.

При сборке ведомого вала проверяют зубчатые колеса 24, 21, 19 и 15 на зацепление попарно с зубчатыми колесами ведущего вала, зубчатое колесо 28 - с передаточным зубчатым колесом на специальном приборе. Зазор зацепления - 0,08...0,065 мм, колебание в пределах одной пары допускается до 0,02 мм. Надевают на передний конец ведомого вала 26 втулку 25 до упора, а на нее зубчатое колесо 24. Запрессовывают две шпонки 27 и на них надевают муфту 23, а на ее шлицы - муфту 22. Надевают две втулки 20 и на них зубчатые колеса 21 и 19. Запрессовывают в вал две шпонки 27, на них напрессовывают муфту 18, а на ее шлицы надевают вторую муфту переключения 17. Надевают на вал до упора в муфту втулку 16, а на нее зубчатое колесо 15, кольцо 14 и напрессовывают шарикоподшипник № 304 до упора. На шлицы вала надевают зубчатое колесо 28 до упора, шайбы 29 и 37. На другой конец вала напрессовывают шарикоподшипник № 304 до упора.

Все втулки ведомого вала должны иметь натяг не более 0,003 мм, а зубчатые колеса - зазор не менее 0,02 мм. Зубчатые колеса должны легко, без заеданий вращаться на валу, радиальный зазор - 0,02...0,05 мм. Муфты включения передач должны свободно передвигаться по шлицам муфт ведомого вала.

При общем сборе коробки передач модели МТ-804 на промежуточный вал 26 (см. рис.

55) надевают шайбу 11 (см. рис. 53), зубчатые колеса 9 и 10, вторую шайбу 11 и пружину

12. Устанавливают и запрессовывают ведущий вал в сборе в картер, натяг для шарикоподшипника- не более 0,025 мм. Устанавливают и запрессовывают ведомый вал в сборе с тем же натягом подшипника. Устанавливают и запрессовывают валик вилок переключения передач 10 (см. рис. 54) с натягом не более 0,03 мм и надевают на него вилки переключения передач 7,8 и 9 с зазором не более 0,025 мм. Предварительно вилки должны быть заведены в пазы муфт переключения.

Устанавливают в картер рычаг включения задней передачи 31 (см. рис. 55) в сборе, зазор должен быть не более 0,02 мм, и вал 5 ножного переключения передач (см. рис. 54), с педалями в сборе, зазор во втулке 43 (см. рис. 55)-не менее 0,01 мм. Надевают на вал переключения передач возвратную пружину 4 (см. рис. 54), кривошип 3, пружину 2 и шайбу, затягивают гайку. Запрессовывают в картер ось 16 собачки переключения, надевают собачку 17 на ось с зазором не более 0,1 мм. Собирают механизм переключения передач, для чего надевают диск 15 переключения передач на ось передаточного зубчатого колеса, и заводят на него конец пружины 14. Устанавливают рычажный фиксатор 13 на ось, шайбу 12 и зашплинтовывают. Зазоры во всех соединениях механизма переключения должны быть не менее 0,08 мм. Устанавливают пружину датчика нейтрального положения и контакт датчика с пробкой.

Устанавливают вал пускового механизма 44 (см. рис. 53) во втулку 49, надевают на него возвратную пружину 46, заводят ее конец в упорную шайбу 47, надевают на шлицы зубчатый сектор 45 вала пускового механизма, заводят другой конец пружины в отверстие сектора на 3/4 оборота и закрепляют втулку 49 винтами 50.

Промазывают бакелитовым лаком плоскость разъема картера и прокладку, укладывают прокладку под собранную крышку на картер, совместив отверстия валов. Легкими ударами молотка сажают крышку до соприкосновения с плоскостью картера. После затяжки болтов в шахматном порядке валы и зубчатые колеса должны вращаться от руки без заеданий. Рычаг пускового механизма в сборе надевают на вал и закрепляют клиновым болтом. Качка рычага не допускается. Надевают на конец рукоятки включения


задней передачи рычаг 17 (см. рис. 55) и закрепляют его гайкой до отказа.

Работа механизма переключения этих коробок передач обеспечивается при сборе, а в процессе эксплуатации регулируют только механизм автоматического выключения сцепления. Остальные требования аналогичны требованиям, предъявляемым при сборе коробки передач мотоциклов «Урал».

Собранная коробка передач должна иметь свободный ход педали пускового механизма не более 33°, биение носка ведущего вала относительно замков картера - не более 0,15 мм, осевое перемещение пускового вала - не более 1,5 мм, положение рычага выжима сцепления относительно вертикальной оси коробки передач - под углом 26±1, биение кулачков диска гибкой муфты -не более 0,4 мм; клиновые болты крепления рычагов должны иметь запас натяга не менее 5 мм для пускового механизма и не менее 3 мм для рычага ручного переключения передач. Качка валика сектора относительно храповика переключения передач не допускается. Отсутствие качки проверяют рукой, уперев храповик через педаль ножного переключения передач и покачивая.рычаг ручного переключения. Последний, кроме того, не должен ходить с большим усилием или иметь свободный ход в зафиксированном положении на второй и третьей передачах и в нейтральном положении между первой и второй передачами. Рычаг должен иметь свободный ход на четвертой передаче назад. Педаль ножного переключения должна обеспечивать четкое включение каждой передачи, работать без заеданий, педаль пускового механизма должна свободно и быстро возвращаться в исходное положение. Расстояние рычага педали от рычага выжима сцепления в его крайнем верхнем положении должно быть не менее 5 мм. При вращении ведомого вала в сторону, обратную рабочему движению, заклинивание или потрескивание собачки храповика пуска не допускается.

Имеют тех или иных поклонников. Споры о достоинствах и недостатках не прекращаются между ними. Вот только полуавтоматическая коробка передач не имеет ярых противников или сторонников. Скорее всего, потому, что о ней нет четкого представления.

Работа полуавтоматической коробки передач

Работа по переключению передач, когда задействована коробка полуавтомат, основана на работе двух механизмов сцепления, в отличие от обычной механической.

Как правило, каждый из механизмов связывается при взаимодействии с определённым набором передач. Например, первое сцепление включает первую, третью и пятую из шести передач, а второе – только «четные» — вторую, четвёртую и шестую.

Сделано это для сокращения времени, затрачиваемого водителем на переключение, а также на повышение плавности переключений и получения от двигателя максимальной отдачи при разгоне.

Автоматически отпадает необходимость в самой педали сцепления , поскольку производить разобщение двигателя с деталями трансмиссии нет необходимости.


Переключение передач происходит за счёт работы электронных систем, которые учитывают различные параметры движения автомобиля, работы внутренних механизмов, и отдают команды на гидравлические механизмы для включения того или иного режима.

В необходимых случаях такая коробка также подвластна и управлению водителем. Это может потребоваться, например, если после интенсивного разгона, нужно зафиксировать спокойный режим движения, или именно данная передача нужна при прохождении поворота.

В этом случае, коробка подчинится при воздействии на специальные подрулевые переключатели.

Отличительные особенности коробки полуавтомата

Как у любого механизма, коробка полуавтомат имеет свои отличительные особенности, которые можно уяснить, рассмотрев достоинства и недостатки.


Достоинства:

  • плавный равномерный разгон, за счёт быстрого переключения передач (от 8 миллисекунд);
  • полное использование возможностей двигателя, что сказывается и на динамичности автомобиля ;
  • топливная экономичность признаётся на уровне 10-20%, что связано не только с теми возможностями, что даёт коробка, но и возможность эффективно использовать менее мощные моторы;
  • комфорт для водителя.

Недостатки:

  1. сложность конструкции и, как следствие, ремонта;
  2. дороговизна;
  3. не готовность своевременного реагирования в нестандартных дорожных ситуациях.

Что в итоге

Тем не менее, такая коробка доказала свою работоспособность. Несмотря на появление в арсенале авто производителей варианта использования бесступенчатых вариаторов, где передачи и вовсе не нужно переключать, полуавтоматическая трансмиссия продолжает совершенствоваться.

По различным оценкам, до четверти рынка автомобилей будет оснащаться подобной коробкой. Ведь достоинств у неё больше, чем недостатков.

Большинство современных автопроизводителей предоставляет покупателю возможность выбирать полуавтоматический тип установленной коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 годах. Несмотря на свой немалый возраст, полуавтоматическая коробка передач до сих пор не имеет явных противников или поклонников.

По словам экспертов, это обусловлено слабым представлением о ее устройстве и принципе действия. Для обеспечения условий для смены передачи, водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно убрать ногу с педали газа. Она обеспечивает наиболее оптимальные условия для функционирования мотора при движении авто, что не только продлевает срок его службы, но и уменьшает расход топлива.

Устройство коробки полуавтомата

В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления - это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.

На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд - такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».

Коробка полуавтомат, принцип работы которой достаточно сложен, отличается наличием массы электронных систем, учитывающих многочисленные параметры при движении автомобиля, в котором педаль сцепления отсутствует за ненадобностью. Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко - именно в этом случае достигается высокое удобство при управлении таким автомобилем. Водитель может вносить собственные коррективы в работу такой коробки при помощи специальных переключателей, обычно расположенных под рулевым колесом. На сегодняшний день известно уже несколько вариаций таких коробок - окончательная конструкция будет зависеть от автопроизводителя. О видах коробок рассказано на видео:

Достоинства и недостатки полуавтоматических коробок

Как показывает практика, невозможно состоять из одних преимуществ - любой узел в авто имеет и определенные недостатки. К числу неоспоримых преимуществ полуавтоматов перед МКПП следует отнести следующие:

  • максимальная комфортабельность для водителя;
  • отличные динамические показатели автомобиля при разгоне;
  • использование всех возможностей двигателя, что также увеличивает его динамику;
  • ряд модификаций таких коробок отличает и компактность, что актуально для малолитражек;
  • выраженное снижение расхода топлива, обусловленное не только самой коробкой, но и возможностью установки менее мощных моторов.

Из основных недостатков полуавтоматических коробок можно назвать такие, как:


Автомат или полуавтомат - что надежнее

Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить - что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами - автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.

Принцип работы коробки-полуавтомата

Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.

Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков - неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.

Коробка передач МТ-804 показана на рис. 41 и состоит из механизма с четырьмя парами постоянно зацепленных зубчатых колес, предназначенного для получения четырех передач для движения вперед, механизма переключения передач, механизма включения заднего хода, механизма запуска двигателя, механизма автоматического выключения сцепления при переключении передач.

Все детали коробки установлены в литом картере из силумина. Сзади картер закрыт крышкой из того же материала. Спереди картер имеет фланец, которым он крепится к картеру двигателя с помощью трех шпилек и одного болта.

Основной механизм коробки передач, предназначенный для передачи крутящего момента от двигателя на главную передачу с различными передаточными отношениями, так же как и у коробки 6204, состоит из двух параллельных валов - первичного 7 и вторичного 24. Оба вала установлены на шариковых подшипниках, смонтированных в корпусе и крышке коробки передач. Первичный вал выполнен заодно с зубчатыми венцами I, II передач и передачи заднего хода.

На валу установлены на сегментной шпонке шестерня IV передачи и свободно шестерня ІІІ передачи. Обе эти шестерни связаны между собой с помощью торцовых выступов. Таким образом, при вращении вала с ним как одно целое вращаются зубчатые венцы всех сидящих на нем шестерен. Шлицы на конце первичного вала входят в шлицевые ступицы ведомых дисков сцепления.

На вторичном валу установлены свободно вращающиеся шестерни IV, II, II и I передач вторичного вала, которые находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями первичного вала. Эти шестерни кроме основного венца имеют венцы с мелкими эвольвентными шлицами, нарезанными на торцовых выступах и предназначенными для включения передач.

В посадочные отверстия шестерен запрессованы втулки из антифрикционного материала: металлокерамические у шестерен I, II и III передач и бронзовая у шестерни IV передачи.

Между шестернями IV и III передач и шестернями II и I передач на вторичном валу на сегментных шпонках сидят шлицевые муфты 30 с эвольвентными шлицами на наружной поверхности. На шлицах муфт посажены муфты 26 включения передач, имеющие возможность свободно перемещаться вдоль шлицев. На наружной поверхности каждой муфты включения передач имеются кольцевые проточки для вилок 22 и 23 включения передач. Щеки вилки свободно сидят в проточках и не мешают муфте вращаться вместе с валом. Чтобы включить передачу, необходимо заблокировать ту или иную шестерню постоянного зацепления со вторичным валом. Это достигается передвижением по шлицам муфты включения передач до того момента, когда внутренние зубцы муфты полностью надвинутся на эвольвентные шлицы торцового венца шестерни вторичного вала. При этом шестерня вторичного вала будет сблокирована с валом, что обеспечивает передачу крутящего момента с первичного вала на вторичный.

На рис. 41 показано нейтральное положение коробки передач, когда муфты включения передач с вилками находятся в среднем положении. В этом положении при вращении первичного вала шестерни вторичного вала будут вращаться вхолостую.

Перемещение муфт 26 включения осуществляется вилками с помощью механизма переключения передач, обеспечивающего включение нужной пары шестерен от ножной педали.

Для облегчения включения внутренние шлицы муфты и зубья шлицевого венца шестерни, так же как и у коробки 6204, сделаны с пропуском через один зуб. Разреживание зубьев увеличивает возможный для зацепления угол поворота соединяемых деталей относительно друг друга. Эта мера способствует также более плавному (без резких ударов) включению передач в случае значительной разности в скоростях вращения соединяемых деталей.

Кроме шестерен I, II, III и IV передач на вторичном валу установлена шестерня 32 заднего хода. Эта шестерня сидит на шлицах и может свободно но ним перемещаться.