caja mecánica La transmisión ya no es el tipo de caja de cambios más común que se usa en los automóviles en la actualidad. Sin embargo, sigue teniendo bastante demanda debido a su confiabilidad, simplicidad de diseño y facilidad de mantenimiento. La transmisión manual recibe su nombre de la forma "manual" (o mecánica) de cambiar de marcha. la transmisión se refiere cajas de paso, en el que el par se cambia por pasos (engranajes). Una transmisión manual se considera la más confiable, pero también la más difícil de manejar, especialmente para un conductor novato.

El principio de funcionamiento de una transmisión manual.

Transmisión manual

Principio de funcionamiento transmisión manual siguiente: el par del motor a través del embrague se transmite al eje de entrada de la caja de cambios, luego se convierte usando pares de engranajes que interactúan entre sí y luego se transmite a las ruedas. Cada par de engranajes (etapa) tiene una relación de transmisión específica que convierte la velocidad de rotación y el par del cigüeñal del motor. Además, si la transmisión aumenta el par, la velocidad de rotación disminuye y viceversa. En el primer caso, la transmisión se llamará cambio descendente, y en el segundo, cambio ascendente.

La relación de engranajes está determinada por la relación del número de dientes en los engranajes de salida y entrada en un par. A su vez, el número de dientes depende directamente del tamaño del propio engranaje: cuantos más dientes, mayor es el diámetro del engranaje. Por ejemplo, la primera marcha tiene la mayor relación de transmisión y, por lo tanto, la marcha de entrada (en el eje de entrada) es la más pequeña y la marcha de salida es la más grande. El cambio de marcha en una transmisión manual ocurre solo cuando se presiona el pedal del embrague, ya que es necesario interrumpir el flujo de potencia transmitido desde el motor.

El movimiento de un automóvil equipado con una transmisión manual siempre comienza en primera marcha. La excepción es camiones pesados— allí se puede hacer desde la segunda marcha. Para ello, debe mover manualmente la palanca selectora a la posición adecuada. La transición a marchas superiores se realiza mediante cambios de marcha secuenciales uno tras otro. El momento mismo del cambio de velocidad depende de las lecturas del velocímetro y el tacómetro, ya que cada marcha está diseñada para operar en un cierto rango de velocidades del motor.

Tipos de cajas de cambios manuales

Según el número de pasos, una transmisión manual se divide principalmente en:

• 4 velocidades;
• 5 velocidades;
• 6 velocidades.

La mecánica más común es la transmisión 5MT, es decir, caja de cinco velocidades engranajes

Según el número de ejes, se distinguen los siguientes tipos de reductores:

• eje doble transmisiones mecánicas instalado en los coches vehículos de tracción delantera;
• transmisiones manuales de tres ejes, que se utilizan principalmente en vehículos de tracción trasera así como camiones.

Dispositivo de transmisión manual

Dispositivo de transmisión manual

Estructuralmente, una caja de cambios manual consta de los siguientes elementos:

• eje impulsor o de entrada;
• esclavo o eje secundario;
• eje intermedio (para transmisión manual de 3 ejes);
• engranajes de ejes primarios y secundarios;
• mecanismo de selección de marchas;
• embragues sincronizadores (sincronizadores);
• caja del cigüeñal;
• engranaje principal;
• diferencial.

Al mismo tiempo, el dispositivo y el principio de funcionamiento de la transmisión de dos y tres ejes difieren entre sí.

Caja de cambios de dos ejes: dispositivo y principio de funcionamiento.

Esquema de una transmisión manual de dos ejes.

Este tipo de caja es la más común. El par del motor a través del embrague se transmite al eje de entrada. Dependiendo del diseño de una caja de engranajes en particular, algunos de los engranajes en los ejes primario y secundario están rígidamente fijados a ellos y algunos giran libremente. Además, al menos un sincronizador está ubicado en cada eje. Los engranajes de los ejes primario y secundario están en contacto constante entre sí. Comprender cuáles de ellos están fijos y cuáles giran es muy simple: los engranajes cerca de los sincronizadores siempre giran sobre el eje.

Engranaje engranaje principal fijada rígidamente al eje conducido. El par del eje secundario a las ruedas del vehículo es transmitido por el engranaje principal y el diferencial. Este último asegura la rotación de las ruedas con diferentes velocidades angulares.

El mecanismo de selección de marcha en una caja de cambios de dos ejes está ubicado en la carcasa de la caja de cambios y consta de horquillas y varillas que mueven los embragues sincronizadores. El mecanismo está equipado con protección contra el enganche simultáneo de dos engranajes.

El principio de funcionamiento de una transmisión de dos ejes es el siguiente:

1. EN posición neutral la palanca de cambios, el par del motor no se transmite a las ruedas motrices, los engranajes en los ejes se desplazan libremente.
2. Al mover la palanca, el conductor mueve el manguito sincronizador con la horquilla correspondiente a través de un sistema de cables o varillas.
3. El embrague sincroniza las velocidades angulares del engranaje correspondiente y el eje en el que se encuentra el sincronizador.
4. El embrague sincronizador se engrana con el engranaje y el par comienza a transmitirse desde el eje de entrada al secundario.
5. Hay una transmisión de par del motor a las ruedas motrices con una relación de transmisión dada.

Para la marcha atrás, se utiliza un eje adicional con un engranaje intermedio marcha atrás.

Esquemas de transmisión de par para cada uno de los engranajes:

posición neutral

1ra marcha

2da marcha

3ra marcha

4ta marcha

5ta marcha

Marcha atrás

Caja de cambios de tres ejes: dispositivo y principio de funcionamiento.

La diferencia entre la mecánica de tres ejes y la mecánica de dos ejes es que aquí se utilizan tres tipos de ejes. Además del accionado y principal, también se utiliza un eje intermedio.

eje de entrada, conectado al embrague, transmite par al intermedio. La transmisión se realiza a través del engranaje correspondiente, por lo que los ejes están engranados constantemente.

Dispositivo de transmisión manual de tres ejes

eje intermedio ubicado paralelo al primario, todos los engranajes en él están rígidamente fijados.

En el mismo eje con el primario está el eje secundario. responsable de esto cojinete de empuje en el eje de transmisión, que incluye el eje de salida. En este caso, los engranajes del eje conducido pueden girar libremente y no tienen una fijación rígida con el eje. Los engranajes del eje de salida están engranados constantemente con los engranajes del contraeje. Por lo tanto, en la posición neutral de la caja de cambios, el par del eje de entrada se transmite al intermedio y luego a los engranajes del eje de salida. Pero como giran libremente sobre el eje, el coche no se mueve.

Entre los engranajes del eje de salida hay sincronizadores, cuyo trabajo es alinear velocidades angulares engranajes del eje secundario con la velocidad angular del propio eje debido a las fuerzas de fricción.

Los sincronizadores están rígidamente fijados en el eje y debido a conexión estriada puede moverse a lo largo de él en la dirección axial.

A diferencia de una caja de cambios de dos ejes, el mecanismo de cambio en una transmisión de tres ejes está ubicado en el cuerpo de la caja y consta de una palanca de control y varillas con horquillas. El mecanismo también está equipado con un dispositivo de bloqueo para evitar el enganche simultáneo de dos engranajes.

Él también puede tener control remoto. Donde mecanismo remoto el cambio lo proporciona un balancín o cables articulados.

El principio de cambio de marchas en una caja de cambios de tres ejes es similar al principio de funcionamiento de una transmisión de dos ejes.

Un poco sobre el sincronizador de transmisión manual.

El sincronizador se utiliza para engranar engranajes sin golpes debido a la alineación de las velocidades angulares del eje y el engranaje. Estructuralmente, el sincronizador consta de un embrague, dos anillos de bloqueo, tres galletas y dos anillos de alambre.

En el proceso de engranar la marcha, la horquilla mueve el embrague a la marcha deseada, donde primero se mueve el anillo de bloqueo. La fuerza de fricción resultante debido a la diferencia en las velocidades angulares de los elementos hace girar el anillo de bloqueo hasta que se detiene. Más movimiento embrague sincronizador y el acoplamiento se produce sólo después de la alineación de las velocidades angulares. Puedes leer más sobre el sincronizador en nuestro artículo.

Ventajas y desventajas de la transmisión manual.

Para mayor claridad, positivo y lados negativos representamos una caja de cambios mecánica en la forma tabla de comparación.

Ventajas	Defectos
El costo y el peso de la caja es menor en comparación con otros tipos de cajas de cambios.	Menos comodidad para el conductor en comparación con otras cajas de cambios
Alta dinámica de aceleración, eficiencia de combustible y eficiencia	Proceso de cambio agotador del conductor
Alta fiabilidad debido a un diseño simple	La necesidad de reemplazo periódico del embrague

Las variedades existentes de cajas de cambios, de hecho, son la respuesta a la demanda de los automovilistas. La caja, junto con el volante, permite controlar de manera efectiva las capacidades de un automóvil moderno. A alguien le gusta la comodidad, alguien se cansa rápidamente del control, alguien no sabe nada y tiene miedo de todo. EN clasificación moderna Hay tres tipos principales de cajas de cambios y sus variantes:

• sistema mecánico, cambio de marchas manual;
• caja de cambios automática de varias etapas;
• sistema variador continuo;
• caja robótica.

A pesar de que este último tipo se considera una variante de una transmisión manual, las diferencias existentes con el esquema clásico permiten destacarlo en una línea separada. Puede definirlo con seguridad como un tipo separado de caja de cambios.

Motor Combustión interna no puede trabajar de manera efectiva en el rango más amplio de velocidades de rotación, por lo tanto, se utilizan varios tipos de cajas de cambios que reducen la velocidad de rotación de los ejes de trabajo de la transmisión. Esto sucede con la ayuda de un conjunto de engranajes y ruedas, como en los principales tipos de cajas de cambios, o con la ayuda de correas y poleas de empuje, en el esquema CVT de la caja.

La CVT, sobre todo, corresponde al estilo de vida de una persona moderna y le permite abandonar por completo el control de la transmisión. El primero requiere la máxima participación del conductor en el control de la velocidad y el par de las ruedas. La máquina ha facilitado mucho la vida de una persona al volante, pero requiere una actitud cuidadosa en su trabajo.

Antes de responder a la pregunta: qué tipo de caja de cambios es mejor elegir, debe determinar su actitud hacia el automóvil y el grado de su participación en la conducción.

Sistemas manuales sencillos y fiables

sistema mecánico cambio, también llamado "mecánica" o "mango": el tipo de caja de cambios más común y simple. EN autos modernos viene en dos tipos:

• multieje, en el que los engranajes están en dos o tres ejes paralelos y engranan alternativamente, según la necesidad relación de transmisión;
• planetario, en el que los engranajes y engranaje de las ruedas están en acoplamiento constante en varias filas, la elección de un par con la relación de transmisión requerida se realiza mediante embragues de fricción o paquetes de fricción.

En el transporte sobre ruedas, la mecánica de tipo planetario se utiliza únicamente en transmisiones automáticas, en bicicletas de montaña y equipamiento militar. El planetario es más compacto y ligero que el tipo de mecanismo de ejes múltiples, pero mucho más caro de fabricar.

Moderno Carros con tracción delantera tienen un esquema de dos ejes y un mínimo de 5 marchas para avanzar y una para atrás. Los modelos de automóviles más caros pueden estar equipados con cajas de seis velocidades engranajes Al mismo tiempo, el quinto y el sexto están impulsando: el eje de salida de la caja de cambios gira con más alta velocidad cigüeñal del motor. Esto es más que suficiente para control manual.

El principal problema de una caja de cambios mecánica es acoplar de manera suave y sin impactos pares de engranajes helicoidales con diferentes velocidades angulares cuando se cambia a pedido. Para igualar la velocidad en la caja, cada par de engranajes está equipado con un anillo de sincronización de bronce.

Al cambiar de marcha, el conductor desacopla el embrague, lo que permite que los sincronizadores igualen las velocidades de rotación de las marchas. Después de eso, la palanca de cambios ya sea directamente o a través de un sistema de varillas o unidades de cable, mueva el embrague del engranaje de enganche dentro del cuerpo de la caja, engranando así el par de engranajes requerido. Solo queda soltar el pedal del embrague y seguir conduciendo.

Tales cajas mecánicas se llaman sincronizadas. Es bastante simple y conveniente administrarlos si tiene cierta habilidad de conducción. Es cierto que el desembrague incompleto, el deslizamiento u otros problemas con la desactivación de la transmisión conducen al hecho de que los sincronizadores de la mecánica comienzan a desgastarse intensamente, hasta la imposibilidad de engranar la marcha sin colocar el mango en la posición neutral. Ir a próxima marcha sucede después de que se presiona el embrague nuevamente. manera similar La conmutación se usó mucho antes y ahora se usa en transporte de mercancías con mecánica no equipada con sistema sincronizador.

¡Importante! Los sincronizadores desgastados, además del difícil cambio de marchas, provocan un desgaste intensivo de las coronas dentadas, astillado local de secciones individuales de los dientes.

Una caja de cambios manual es la más confiable y económica, requiere que el conductor tenga suficientes calificaciones y trabajo duro para cambiar de marcha constantemente junto con trabajar el pedal del embrague. Pero, por extraño que parezca, muchos conductores eligen conscientemente a favor de la mecánica. En su opinión, los mecánicos, incluso con un mayor esfuerzo físico, son más divertidos para conducir un automóvil que las cajas robóticas o automáticas.

Caja de cambios secuencial, como punto más alto en el desarrollo de la mecánica

Sería más exacto llamar a esta caja una caja de cambios manual con un método de cambio secuencial o en línea. La idea surgió del campo del desarrollo para el deporte. coches de alta velocidad. Una caja de cambios secuencial moderna está construida según el esquema de una caja de cambios manual convencional con control electrónico accionamiento del embrague y accionamiento hidráulico cambio de marcha. rasgo caja secuencial es seguir una secuencia estricta de transmisiones.

Entre las ventajas del mecanismo secuencial se encuentran:

• la velocidad más alta de cambio de marcha;
• el cumplimiento de la secuencia de conmutación hace posible trabajar "sin dolor" con muy alta rotación motor y potencia;
• el método de control mediante las levas del volante le permite controlar cómodamente el movimiento incluso en altas velocidades o en condiciones de carretera difíciles.

EN cajas similares use engranajes rectos y no use sincronizadores de conmutación. La alineación de las velocidades de rotación del engranaje y la rueda se realiza mediante una computadora que utiliza un sensor de velocidad. En lugar de un embrague de engranajes, hay un mecanismo de cambio de levas. Debido a esto, el tiempo de aceleración es aproximadamente un 70-80% menor que el de la mecánica convencional. Para el funcionamiento de los accionamientos hidráulicos, se utiliza una unidad separada: la batería trabajando fluidamente presión alta.

Sistemas de caja de cambios robótica

A diferencia de los sistemas secuenciales, el tipo robótico de la caja tiene un accionamiento electromecánico para encender un par de engranajes. La base del esquema es una caja de cambios mecánica construida sobre un sistema de dos filas de engranajes de ejes de trabajo. Los números pares se recogen en un eje, los números impares en el otro. Cada uno de los ejes tiene su propio disco de embrague y se puede encender y apagar de forma independiente.

Este tipo de caja utiliza el modo preselectivo. El truco del diseño es que la computadora de antemano, utilizando datos sobre el modo de operación de la transmisión, calcula el más adecuado para cambiar a la siguiente marcha. Usando un solenoide, lo engrana en el rango de marcha opuesto con el embrague desembragado. En el momento del cambio, solo queda embragar y continuar conduciendo. Debido a esto, la conmutación se lleva a cabo con una frecuencia muy alta velocidad.

A su manera, las cajas robotizadas ocupan una posición intermedia entre las cajas automáticas y las mecánicas. Al mismo tiempo, de acuerdo con las funciones realizadas y el grado de informatización, este tipo de caja puede denominarse más automática que los sistemas hidromecánicos existentes.

El tipo de caja de cambios robótica más famosa y publicitada son las cajas del sistema DSG de siete velocidades instaladas en los modelos VW con un tamaño de motor pequeño. Comentarios sobre el trabajo: desde publicidad y entusiasmo elogioso hasta abiertamente negativo.

Si decide comprar un coche con sistema similar engranaje, considere lo siguiente:

1. caja robótica- un mecanismo muy complejo, menos que nada este tipo de caja está destinada a la quema de caucho a alta velocidad en carreras locas. Las cajas son difíciles de manejar, mantener y reparar.
2. Se necesitan al menos dos semanas para acostumbrarse a conducir con el DSG. Para los fanáticos de la mecánica, esta vista parece lenta e impredecible, para los conductores que se han mudado de cajas hidromecánicas- sacando de lugar.
3. La calidad de los robots ya nos permite ofrecer 5 garantía de verano y 150 mil kilometraje.

¡Interesante! Con todas las críticas, los robots son más baratos de fabricar, tienen más alta eficiencia y, según los expertos, es posible que este tipo obligue a la hidromecánica obsoleta del mercado carros.

El tipo de transmisión más complejo: automático y CVT.

Cuantas más funciones realiza una caja de cambios, más difícil es de fabricar, menor es la fiabilidad y mayor el coste. Las más caras y antieconómicas siempre han sido y siguen siendo todos los tipos de transmisiones automáticas de automóviles. El diseño de este tipo está representado por cajas de cambios hidromecánicas y adaptativas. El esquema se basa en dos unidades principales: un convertidor de par y una caja de cambios planetaria.

En las transmisiones automáticas modernas, el convertidor de par actúa como un compensador que aumenta o disminuye el engranaje principal del mecanismo planetario en una pequeña cantidad. Por lo tanto, trabajo en equipo dos unidades proporciona el número óptimo de transmisión de engranajes en condiciones específicas.

Las grandes pérdidas en la hidráulica obligaron a los ingenieros a mejorar un poco el funcionamiento de este tipo de máquinas. Ahora el embrague bloquea el funcionamiento del convertidor de par a velocidades superiores a 20 km / h, y el par se transmite directamente a través de los embragues a la caja de cambios planetaria.

En algunos casos, en lugar de conectar un convertidor de par, sus funciones en condiciones transitorias se proporcionan mediante el deslizamiento de paquetes de revestimiento de fricción, que es más simple y eficiente.

Una de las variedades transmisión automática es una transmisión automática adaptativa en la que unidad de computadora control, se lleva a cabo la selección de la relación de transmisión más adecuada en la caja planetaria.

Este tipo caja automatica queda fuera de competencia en la transmisión de automóviles Fuera de la carretera, vehículos todo terreno y automóviles con una gran capacidad de motor. Es difícil de mantener y reparar, requiere altas calificaciones y alta calidad. Suministros.

sistemas CVT

Como resultado de 30 años de evolución de las primeras CVT para sillas de ruedas y scooters motorizados de baja potencia, los tecnólogos lograron llevar el nivel de confiabilidad y durabilidad de la correa de empuje (el elemento principal de la CVT continua) a un kilometraje completamente aceptable de 150 mil km. La correa de empuje en sí es una maravilla de la ingeniería. Está hecho de un gran número de absolutamente idénticos elementos metalicos, para que la correa pueda ser flexible y rígida al mismo tiempo.

En funcionamiento, interactúa con dos poleas: entrada y salida, proporcionando casi cualquier relación de transmisión de la caja de cambios. Los CVT modernos han recibido una eficiencia aceptablemente alta y la capacidad de trabajar con motores de hasta 100 hp. El variador puede llamarse el primero de los sistemas que son realmente capaces de cambiar continuamente la relación de transmisión de la transmisión.

A este tipo de automatización no le gusta el deslizamiento, es extremadamente vulnerable a baja calidad. fluido hidráulico. En la mayoría de los casos, el variador está equipado con un convertidor de par.

Beneficios - muy selección exacta relación de transmisión requerida. Este tipo de caja es caprichosa, costosa de fabricar y mantener, y es poco probable que abandone el nicho en un futuro cercano. coches pequeños.

Más información sobre varios tipos Punto de control en video:

Los coches con transmisión manual, que se abrevia como transmisión manual, hasta hace poco constituían la gran mayoría entre otros vehículos con otras diferentes.

Además, una caja mecánica (manual) sigue siendo un dispositivo bastante común para cambiar y transmitir el par motor en la actualidad. A continuación, hablaremos sobre cómo se organiza y funciona la "mecánica", cómo se ve el esquema de caja de cambios de este tipo y también qué ventajas y desventajas tiene esta solución.

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Diagrama de transmisión manual y características.

Comencemos con el hecho de que este tipo de caja de cambios se llama mecánica debido al hecho de que dicha unidad involucra conmutación manual engranajes En otras palabras, en los automóviles con transmisión manual, el propio conductor cambia de marcha.

Vamos más allá. El cuadro de "mecánica" está escalonado, es decir, el par cambia en pasos. Muchos automovilistas saben que la caja de cambios en realidad tiene engranajes y ejes, pero no todos entienden cómo funciona la unidad.

Entonces, una etapa (también es una transmisión) es un par de engranajes (engranaje impulsor y conducido) que interactúan entre sí. Cada una de estas etapas proporciona rotación con una u otra velocidad angular, es decir, tiene su propia relación de transmisión.

La relación de transmisión debe entenderse como la relación entre el número de dientes del engranaje impulsado y el número de dientes del engranaje impulsor. En este caso, las diferentes etapas de la caja reciben diferentes relaciones de transmisión. lo mas paso bajo (cambio descendente) tiene la mayor relación de transmisión y la etapa más alta ( sobremarcha) tiene la relación de transmisión más pequeña.

Queda claro que la cantidad de pasos es igual a la cantidad de engranajes en una caja en particular (caja de cambios de cuatro velocidades, cinco velocidades, etc.) anteriormente, las transmisiones manuales de 4 velocidades se han desvanecido gradualmente en el fondo.

Dispositivo de transmisión manual

Entonces, aunque puede haber muchos diseños de una caja de este tipo con ciertas características, sin embargo, en la etapa inicial, se pueden distinguir dos tipos principales:

• cajas de cambios de tres ejes;
• cajas de dos ejes;

Una caja de cambios manual de tres ejes generalmente se instala en vehículos con tracción trasera, mientras que una caja de cambios de dos ejes se coloca en la tracción delantera. carros pasajeros. Al mismo tiempo, el dispositivo de las cajas de cambios mecánicas tanto del primer como del segundo tipo puede diferir notablemente.

Comencemos con una caja mecánica de tres ejes. Esta caja contiene:

• el eje impulsor, también llamado primario;
• caja de cambios de eje intermedio;
• eje impulsado (secundario);

Los engranajes con sincronizadores están instalados en los ejes. El mecanismo de cambio de marchas también está incluido en la caja de cambios. Especificado elementos constituyentes ubicado en la carcasa de la caja de cambios, que también se denomina carcasa de la caja de cambios.

La tarea del eje de transmisión es crear una conexión con el embrague. El eje de transmisión tiene ranuras para el disco de embrague. En cuanto al par, el par especificado del eje de entrada se transmite a través del engranaje, que está acoplado rígidamente con él.

Al afectar el trabajo del eje intermedio, este eje está ubicado paralelo al eje de entrada de la caja de cambios, se instala un grupo de engranajes en él, que está en acoplamiento rígido. A su vez, el eje conducido está montado en el mismo eje que el eje impulsor.

Tal instalación se implementa utilizando un cojinete final en el eje de transmisión. Este cojinete incluye el eje conducido. El grupo de engranajes (bloque de engranajes) en el eje conducido no tiene un enganche rígido con el propio eje y, por lo tanto, gira libremente sobre él. En este caso, el grupo de engranajes del eje intermedio, el eje conducido y el engranaje del eje impulsor están en acoplamiento constante.

Los sincronizadores (acoplamientos sincronizadores) se instalan entre los engranajes del eje impulsado. Su tarea es alinear las velocidades angulares de los engranajes del eje accionado con la velocidad angular del propio eje a través de la fuerza de fricción.

Los sincronizadores están en acoplamiento rígido con el eje impulsado y también tienen la capacidad de moverse a lo largo del eje en la dirección longitudinal debido a la conexión estriada. Las cajas de cambios modernas tienen embragues sincronizadores en todas las marchas.

Si consideramos el mecanismo de cambio de marchas en las cajas de cambios de tres ejes, a menudo este mecanismo se instala en el cuerpo de la unidad. El diseño incluye una palanca de control, deslizadores y horquillas.

El cuerpo de la caja (cárter) está hecho de aleaciones de aluminio o magnesio, es necesario para instalar ejes con engranajes y mecanismos, así como una serie de otras partes. También hay aceite para engranajes (aceite de caja de cambios) en la carcasa de la caja de cambios.

• Para entender cómo funciona una caja de cambios mecánica (manual) de tipo de tres ejes, vamos a en términos generales Echemos un vistazo a cómo funciona. Cuando la palanca de cambios está en punto muerto, no hay transmisión de par del motor a las ruedas motrices del vehículo.

Después de que el conductor mueva la palanca, la horquilla moverá el embrague sincronizador de una u otra marcha. Luego, el sincronizador alineará las velocidades angulares del engranaje deseado y el eje impulsado. Luego, la corona dentada del embrague se enganchará con una corona dentada similar, lo que asegurará que el engranaje quede bloqueado en el eje impulsado.

También añadimos que la marcha atrás del coche proporciona marcha atrás Control. En este caso, un piñón loco de marcha atrás montado en un eje separado permite invertir el sentido de giro.

Caja de cambios manual de dos ejes: dispositivo y principio de funcionamiento.

Habiendo tratado en qué consiste una caja de cambios de tres ejes, pasemos a las cajas de cambios de dos ejes. Este tipo La caja de cambios tiene dos ejes en su dispositivo: primario y secundario. El eje de entrada es el motriz, el secundario es el conducido. Engranajes y sincronizadores están fijados en los ejes. También en el cárter de la caja se encuentra el engranaje principal y el diferencial.

El eje de transmisión es responsable de conectar con el embrague, y también hay un bloque de engranajes en el eje en acoplamiento rígido con el eje. El eje impulsado está ubicado paralelo al eje impulsor, mientras que los engranajes del eje impulsado están en acoplamiento constante con los engranajes del eje impulsor, y también giran libremente sobre el propio eje.

Además, el engranaje de transmisión del engranaje principal está rígidamente fijado en el eje impulsado, y los acoplamientos sincronizadores están ubicados entre los engranajes del eje impulsado. Agregamos, para reducir el tamaño de la caja de cambios, así como aumentar el número de engranajes, en las cajas de cambios modernas, a menudo se pueden instalar 2 o incluso 3 ejes en lugar de un eje conducido.

En cada eje de este tipo, el engranaje del engranaje principal está rígidamente fijado, mientras que dicho engranaje tiene un enganche rígido con el engranaje conducido. Resulta que el diseño en realidad implementa 3 engranajes principales.

El engranaje principal en sí, así como el diferencial en el dispositivo de caja de cambios, transmiten el par desde el eje secundario a las ruedas motrices. En este caso, el diferencial también puede proporcionar dicha rotación de las ruedas cuando las ruedas motrices giran a diferentes velocidades angulares.

En cuanto al mecanismo de cambio de marchas, en las cajas de cambios de dos ejes se saca por separado, es decir, fuera del cuerpo. La caja está conectada al mecanismo de conmutación mediante cables o varillas especiales. La conexión más común es con cables.

El mecanismo de cambio de la caja de 2 ejes en sí tiene una palanca, que está conectada por cables a la palanca selectora y la palanca de cambios. Estas palancas están conectadas a la varilla de cambio central, que también tiene horquillas.

• Si hablamos del principio de funcionamiento de una caja de cambios manual de dos ejes, es similar al principio de una caja de cambios de tres ejes. Las diferencias están en cómo funciona el mecanismo de cambio de marchas. En pocas palabras, la palanca puede realizar movimientos tanto longitudinales como transversales con respecto al eje del automóvil. Durante el movimiento lateral, la selección de marchas se produce cuando se aplica fuerza al cable de selección de marchas, que actúa sobre la palanca selectora de marchas.

Además, la palanca se mueve longitudinalmente y la fuerza va al cable de cambio de marchas. La palanca correspondiente mueve horizontalmente el vástago con las horquillas, la horquilla en el vástago desplaza el sincronizador, lo que conduce al bloqueo del engranaje del eje conducido.

Finalmente, notamos que también las cajas mecánicas diferentes tipos disponer de dispositivos de bloqueo adicionales que impidan la inclusión de dos marchas a la vez o un desenganche inesperado de la marcha.

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La mayoría de los vehículos modernos están equipados con los siguientes tipos de cajas de cambios:

• mecánico;

Cada tipo de caja de cambios tiene su propio diseño, diferente de los demás, sus propias ventajas y desventajas, en función de lo cual, al comprar un automóvil, un automovilista puede dar preferencia a uno u otro dispositivo. El dispositivo de transmisión manual (transmisión manual), que se analizará en detalle en este artículo, se distingue por su simplicidad, por lo que es bastante fácil comprender el principio de su funcionamiento.

Mecanismo

Antes de proceder al estudio del dispositivo de una transmisión manual (transmisión manual) y los principios de su funcionamiento, es necesario describir en detalle este mecanismo. Una transmisión manual es una parte integral de cualquier vehículo equipado con un motor de combustión interna. Su presencia obligatoria se debe a las especificidades de la obra. motores modernos, teniendo un rango de velocidad bastante pequeño, dentro del cual se alcanzan los valores máximos de potencia y par. Además, cualquier motor tiene una velocidad crítica, cuyo exceso conduce invariablemente al desgaste prematuro de la unidad, hasta su falla. Antes de transferir el par al eje secundario ya la tracción de las ruedas del vehículo, la transmisión manual cambia la dirección de esta cantidad física vectorial y la convierte. ir a cada nueva fase en una transmisión manual, se realiza moviendo mecánicamente la palanca a una posición u otra.

El mecanismo de la caja de cambios en sí está ubicado en una caja de metal, dentro de la cual se vierten lubricantes para garantizar un funcionamiento estable del mecanismo. La palanca de cambios se puede ubicar tanto en la propia caja de cambios como fuera de ella (en la carrocería). En el caso de un proceso de cambio de marchas remoto, se utiliza una varilla de accionamiento de control (escena).

Componentes de la transmisión manual:

• eje primario;
• eje intermedio;
• eje secundario;
• eje adicional;
• caja del cigüeñal;
• sincronizadores;
• dispositivo de cambio de marchas, que incluye cerraduras y mecanismos de bloqueo;
• pomo de cambio de marchas.

Principio de operación

Los cojinetes ubicados en el cárter contribuyen a la rotación de los ejes del dispositivo. Cada eje tiene en su equipo conjuntos de engranajes, en los que se ubican dientes especiales en varios números.

La función de los sincronizadores es equilibrar las velocidades angulares de los engranajes que se producen durante su rotación. Gracias a su trabajo, la marcha cambia suavemente sin ruidos extraños.

Los mecanismos de bloqueo evitan la posibilidad apagado espontáneo marchas, mientras que los bloqueos evitan que se engranen varias marchas al mismo tiempo.

Número de escalones y ejes

Hoy en día, la más popular es la caja de cambios de cinco velocidades, sin embargo, no es raro encontrar mecanismos de cuatro y seis velocidades.

El paquete de transmisión manual puede incluir dos o tres ejes. Los mecanismos de tres ejes están equipados con tracción delantera y tracción trasera. vehículos(incluyendo camiones).

Las cajas de dos ejes se completan con mayor frecuencia con automóviles con tracción delantera.

Las principales diferencias entre reductores con diferente número de ejes:

• Ubicación del eje. En una caja de cambios de dos ejes, los ejes son paralelos entre sí;
• El proceso de transferencia. En una caja de cambios con tres ejes, la transmisión se crea debido a la operación de un par de engranajes, en uno de tres ejes, debido a la interacción de dos pares;
• Transmisión directa. La caja de cambios de dos ejes no tiene transmisión directa.

De lo contrario, el dispositivo de transmisión manual no tiene diferencias significativas en el diseño y, en principio, no funciona.

Video

El principio de funcionamiento de la transmisión manual se muestra claramente en el siguiente video:

Cualquier automóvil con un motor de combustión interna tiene una caja de cambios en su diseño. Hay muchas variedades de esta unidad, pero el tipo más común es una transmisión manual (transmisión manual). Está equipado con coches nacionales y extranjeros.

La caja de cambios se utiliza para cambiar la relación de velocidad de rotación del motor a las ruedas. El método de cambio entre los pasos (marchas) de esta caja de cambios es manual (mecánico), lo que le dio el nombre a todo el conjunto. El conductor decide de forma independiente cuál de los valores de relación de transmisión fija (marchas de transmisión) debe incluirse en el momento actual.

Transmisión manual moderna

Además, la transmisión manual le permite cambiar al modo inverso, en el que el automóvil se mueve en direccion contraria. También existe un modo neutral, cuando no hay transmisión de rotación del motor a las ruedas.

Principio de funcionamiento y dispositivo.

La caja de cambios es una caja de cambios cerrada de etapas múltiples. Los engranajes helicoidales tienen la capacidad de activarse alternativamente y cambiar la velocidad entre eje de entrada y fines de semana Este es el principio de la caja de cambios.

Embrague

La caja manual trabaja en conjunto con el embrague. Este montaje le permite desconectar temporalmente el motor de la transmisión. Tal operación hace posible cambiar de marcha (etapas) sin dolor sin apagar la velocidad del motor.

El bloque de embrague es necesario, ya que un par importante pasa a través de la transmisión manual.

Engranajes y ejes

En cualquier reductor de diseño tradicional, se ubican paralelos al eje de los ejes sobre los que se asientan los engranajes. El cuerpo común se llama cárter. Las más populares son las empresas de tres y dos ejes.

En tres ejes hay tres ejes:

• el primero es el líder;
• el segundo es intermedio;
• el tercero es el seguidor.

El primer eje está conectado al embrague, se cortan estrías en su superficie, a lo largo de las cuales se mueve el disco del embrague. Desde este eje, la rotación se transmite a un eje intermedio conectado rígidamente al engranaje del eje de entrada.

El eje conducido de la transmisión manual tiene una ubicación específica. Es coaxial con el accionamiento y está conectado a éste a través de un cojinete situado en el interior del primer eje. Esto asegura su rotación independiente. Los bloques de engranajes con eje motriz no tienen una fijación rígida con él, y los engranajes están delimitados por embragues sincronizadores especiales. Estos últimos simplemente se sientan rígidamente en el eje impulsado, pero pueden moverse a lo largo del eje a lo largo de las estrías.

Los extremos de los acoplamientos están equipados con coronas dentadas que se pueden conectar a las mismas coronas ubicadas en los extremos de los engranajes del eje conducido. El diseño moderno de la caja de cambios asume la presencia de dichos sincronizadores en todas las marchas hacia adelante.

Cuando se activa el modo neutral, los engranajes giran libremente y todos los embragues sincronizadores están en la posición abierta. Cuando el conductor aprieta el embrague y cambia la palanca a uno de los pasos, entonces en este momento la horquilla en la caja de cambios mueve el embrague para engranar con su par al final del engranaje. Por lo tanto, el engranaje está rígidamente fijado al eje y no se desplaza sobre él, pero asegura la transmisión de la rotación y la fuerza.

La mayoría de las transmisiones manuales usan engranajes helicoidales, que pueden soportar más fuerza que los engranajes rectos, y también son menos ruidosos. Están hechos de acero de alta aleación, después de lo cual se lleva a cabo el endurecimiento en HDTV y se normaliza para aliviar el estrés. Esto asegura la máxima vida útil.

Para una caja de dos ejes, también se proporciona una conexión del eje de transmisión con el bloque de embrague. A diferencia de un diseño de tres ejes, un bloque de engranajes está ubicado en el eje motriz, y no uno. eje intermedio no, pero el eje impulsado corre paralelo al principal. Los engranajes de ambos ejes giran libremente y siempre están engranados.

El eje impulsado está equipado con un engranaje de transmisión final rígidamente fijo. Los embragues de sincronización están ubicados entre los engranajes restantes. Tal esquema de una caja de cambios mecánica en términos de operación de sincronizadores es similar a un esquema de tres ejes. La diferencia es que no hay transmisión directa y que cada etapa tiene solo un par de engranajes conectados, en lugar de dos pares.

El dispositivo de dos ejes de una transmisión manual tiene una mayor eficiencia que el de tres ejes, sin embargo, tiene una limitación para aumentar la relación de transmisión. Debido a esta característica, el diseño se usa solo en automóviles de pasajeros.

Sincronizadores

Todas las cajas de cambios mecánicas modernas están equipadas con sincronizadores. Sin ellos, los coches tenían que hacer liberación doble de modo que las velocidades circunferenciales de los engranajes sean iguales y se proporcione la posibilidad de cambiar las etapas. Además, los sincronizadores no se instalan en cajas de cambios con una gran cantidad de engranajes, a veces hasta 18 pasos, típicos de equipos especiales, ya que esto es técnicamente imposible. Para cambios rápidos carros deportivos puede no tener sincronizadores en la transmisión manual.

Transmisión manual sincronizada

Los autos usados ​​por la mayoría de los conductores están equipados con sincronizadores porque la caja de cambios del auto es menos amigable sin ellos. Estos elementos aseguran un funcionamiento silencioso y la alineación de las velocidades de los engranajes.

El diámetro interior del cubo tiene ranuras acanaladas, por lo que el movimiento se lleva a cabo a lo largo del eje del eje secundario. Al mismo tiempo, dicha rigidez asegura la transmisión de grandes fuerzas.

El sincronizador funciona de esta manera. Cuando el conductor enciende la marcha, el embrague avanza hacia la marcha deseada. Durante el movimiento, la fuerza se transfiere a uno de los anillos de bloqueo del embrague. Adeudado diferentes velocidades entre el engranaje y el embrague, las superficies cónicas de los dientes interactúan con la ayuda de la fricción. Gira el anillo de bloqueo hasta el tope.

El trabajo de los sincronizadores

Los dientes de este último están montados contra los dientes del acoplamiento, por lo que se hace imposible el desplazamiento posterior del acoplamiento. El embrague engrana sin resistencia con una pequeña corona en el engranaje. El engranaje debido a tal conexión está rígidamente bloqueado con el embrague. Este proceso tiene lugar en una fracción de segundo. Un sincronizador generalmente proporciona dos marchas.

Proceso de cambio de marcha

El mecanismo correspondiente es responsable del procedimiento de conmutación. Para vehículos con tracción trasera, la palanca está montada directamente en la caja de transmisión manual. Todo el mecanismo está oculto dentro del cuerpo de la unidad y la palanca de cambios lo controla directamente. Este arreglo tiene sus ventajas y desventajas.

• solución de diseño simple;
• asegurando la claridad del cambio;
• diseño más duradero para la operación.

• no hay posibilidad de utilizar un diseño con motor trasero;
• no se utiliza en vehículos de tracción delantera.

Las máquinas con eje motriz delantero están equipadas con una palanca de cambios en los siguientes lugares:

• piso entre el asiento del conductor y del pasajero delantero;
• en la columna de dirección;
• cerca del panel de instrumentos.

El control remoto de la caja para automóviles con tracción delantera se realiza mediante varillas o entre bastidores. Este diseño también tiene sus propias características.

• disposición cómoda más independiente de la palanca para el cambio de marchas;
• la vibración de la caja no se transmite a la palanca de transmisión manual;
• proporciona más libertad para el diseño y el diseño de ingeniería.

• menos durabilidad;
• la reacción puede aparecer con el tiempo;
• se requiere un ajuste calificado periódico de las varillas;
• la claridad es menos precisa, a diferencia de estar ubicado directamente en el caso.

Aunque existen varios accionamientos para el mecanismo de activación/desactivación de engranajes, el mecanismo en sí mismo en la mayoría de las cajas de engranajes tiene un diseño similar. Se basa en varillas móviles, que se encuentran en la tapa de la carcasa, así como horquillas rígidamente fijadas en las varillas.

Mecanismo de cambio de marchas Lada Granta

Las horquillas en semicírculo entran en la ranura del embrague sincronizador. Además, en la transmisión manual existen dispositivos que salvarán el mecanismo del desacoplamiento o del desacoplamiento no autorizado de los engranajes, así como de la activación simultánea de dos etapas.

Ventajas y desventajas de las transmisiones manuales.

Todos los tipos de mecanismos tienen sus propias ventajas y desventajas. Considéralos en la transmisión manual.

Ventajas:

• el diseño tiene el costo más bajo en comparación con los análogos;
• a diferencia de la hidromecánica, tiene menor peso y mayor eficiencia;
• no necesita condiciones especiales refrigeración en comparación con las transmisiones automáticas;
• un automóvil promedio con transmisión manual tiene parámetros más económicos y dinámicas de aceleración, a diferencia de un automóvil promedio con transmisión automática;
• simplicidad y sofisticación de ingeniería del diseño;
• alto grado de fiabilidad y larga vida útil;
• no necesita mantenimiento específico y escasos consumibles o materiales de reparación;
• el conductor tiene mas amplia gama uso de técnicas de conducción condiciones extremas hielo, todoterreno, etc.;
• el coche se pone en marcha fácilmente empujándolo y se puede remolcar a cualquier velocidad y distancia;
• come posibilidad técnica separación completa del motor y la transmisión, en contraste con la transmisión automática hidromecánica.

Defectos:

• el desacoplamiento completo se utiliza para el cambio de marchas planta de energía y transmisión, que afecta el tiempo de operación;
• se requieren habilidades de conducción específicas para garantizar un cambio de marcha suave;
• falla de conmutación suave relación de transmisión, ya que el número de pasos suele estar limitado a un número de 4 a 7;
• bajo recurso del conjunto de embrague;
• el conductor, cuando conduce un automóvil con transmisión manual durante mucho tiempo, tiene más fatiga que cuando conduce con una transmisión "automática".

En la mayoría de los países con mayores ingresos de la población, el número de automóviles producidos con transmisión manual se ha reducido a casi un 10-15%.