Manuálna prevodovka: zariadenie a princíp činnosti

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:22

V súčasnosti je takmer každé moderné auto vybavené automatickou prevodovkou, ktorá je však zakaždým komplikovanejšia. A napriek tomu, že tieto agregáty výrazne prevyšujú manuálne prevodovky, tieto majú svojich obdivovateľov. Niektorí vodiči stále preferujú vozidlá s mechanickou (manuálnou) prevodovkou.

S automatickou prevodovkou je všetko oveľa komplikovanejšie a ak chce niekto pochopiť princíp fungovania tejto jednotky, oplatí sa začať s mechanickou. Tento článok je venovaný jej.

Najpotrebnejší prvok každého auta

Mnohí študenti, ktorí prvýkrát počuli nezrozumiteľný výraz „prenos“, sa hneď čudujú, o akú jednotku ide a na čo slúži. Každý vie, že auto potrebuje na pohyb motor. Takmer každý motorista je dnes oboznámený s jeho princípom fungovania:prevod vratných pohybov piestov na rotáciu kľukového hriadeľa, inak označovaný ako krútiaci moment.

Práve túto rotáciu je však potrebné nejako preniesť na kolesá. Na to je prevodovka. Tí, ktorí poznajú zvláštnosti jazdy na autách s manuálnou prevodovkou, to veľmi dobre vedia.

Pod samotným pojmom sa skrývajú špeciálne mechanizmy, vďaka ktorým sa auto pohybuje rôznymi rýchlosťami, v prípade potreby cúva (pri zaradení príslušného prevodového stupňa).

Konštrukciu týchto jednotiek vykonávajú poprední odborníci v automobilkách. Okrem toho sú na prevodovku kladené dôležité požiadavky:

• Uzol musí byť schopný prenášať maximálny výkon motora.
• Buďte spoľahlivý.
• Šoférovanie by malo byť jednoduché.
• Hmotnosť všetkých prvkov by mala byť čo najnižšia.
• Hluk počas prevádzky je vysoko nežiaduci.

Ak je prevodovka vysoko účinná a spoľahlivá, vodič by sa nemal ničoho obávať: palivo bude spotrebované na maximum a samotný mechanizmus bude verne slúžiť dlhú dobu.

Ak je však ovládanie manuálnej prevodovky v Nissane (napríklad) náročné, spôsobuje to vodičovi vážne nepohodlie a výrazne znižuje jeho pozornosť na ceste. To všetko ohrozuje riziko nehody.

A čo sa týka hmotnosti, príliš ťažká jednotka bude pre kupujúcich výrazne drahšia. ATpreto sa výrobcovia snažia odľahčiť váhu mechanizmov na maximum.

Čo znamená amatérsky výraz „mechanika“?

Mechanická alebo manuálna, ako niektorí vodiči radi hovoria, prevodovka (manuálna prevodovka) zohráva jednoduchú, no zároveň dôležitú úlohu. Nielenže prenáša krútiaci moment z motora na kolesá, ale prispieva aj k zmene prevodového pomeru. Všetko navyše záleží na samotnom vodičovi – ten rozhodne, kedy presne je potrebné prepnúť pre správny chod celého auta. Toto je celý zmysel ovládania manuálnej prevodovky.

Napriek veľkej popularite automatickej prevodovky sa manuálna prevodovka nevzdá a tu je dôvod:

• Dizajn je čo najjednoduchší.
• Detaily a zostavy sú spoľahlivé z hľadiska mechanického nárazu a preťaženia.
• Náklady na opravu a údržbu jednotky (dokonca aj kapitál) nie sú také vysoké ako náklady jej automatického konkurenta.

A hoci tieto vlastnosti ocenia motoristi, niektoré autá budú naďalej vybavené „mechanikou“. Ostatne nie je náhoda, že niektoré moderné automatické prevodovky majú funkciu manuálneho radenia. Živým príkladom je tiptronic.

Rôzne manuálnej prevodovky

Mechanické boxy sú klasifikované podľa počtu týchto krokov:

• 4;
• 5;
• 6.

Päťstupňová prevodovka je najbežnejšia, a preto je ňou vybavená väčšina áut. Zohľadňuje tiežpočet hriadeľov:

• 3;
• 2.

Trojhriadeľové manuálne prevodovky sa používajú prevažne vo vozidlách s pohonom zadných kolies, zatiaľ čo dvojhriadeľové prevodovky sa nachádzajú iba vo vozidlách s pohonom predných kolies. V skutočnosti tu celá klasifikácia končí.

Prevodový pomer

Manuálna prevodovka sa vzťahuje na stupňovité mechanizmy, to znamená, že množstvo krútiaceho momentu sa mení v krokoch. Krok sa zvyčajne nazýva pár vzájomne pôsobiacich ozubených kolies. Každý z týchto párov prenáša rotáciu na kolesá s určitou uhlovou rýchlosťou. Inými slovami, každý stupeň má individuálny prevodový pomer.

Pod prevodovým pomerom treba rozumieť pomer počtu zubov hnaného kolesa k počtu zubov hnacieho kolesa. Inými slovami, počet zubov pre hnané ozubené koleso je 60 a pre hnacie koleso je 30, to znamená, že prevodový pomer tohto páru je 60: 30=2. Pre akékoľvek ozubené koleso je tento parameter hlavným.

Najnižší prevodový pomer je najväčší, zatiaľ čo najvyšší prevodový pomer je najmenší. Vďaka tomu môže manuálna prevodovka zvýšiť aj znížiť krútiaci moment.

Prevodový pomer ovplyvňuje také charakteristiky vozidla, ako je dynamika zrýchlenia a maximálna rýchlosť. To znamená, že čím je väčší, tým rýchlejšie sa kľukový hriadeľ otáča na maximálnu rýchlosť a samotná prevodovka je „silnejšia“. Rýchlosť, ktorá sa na ňom vyvíja, však klesá. Preto s veľkým prevodompomere, musíte radiť prevodové stupne častejšie.

Zariadenie s manuálnou prevodovkou

Motor akéhokoľvek auta beží nepretržite, čo je nežiaduce pre plnú a efektívnu prevádzku prevodovky. Radenie prevodov s hlavným hriadeľom, ktorý sa neustále otáča, nevyhnutne povedie k poruche prevodovky v dôsledku zlomenia zubov a ďalších negatívnych dôsledkov. Z tohto dôvodu je potrebný ešte jeden uzol - spojka, pomocou ktorej sa pohonná jednotka a prevodovka v správnom čase na chvíľu oddelia.

Pre začínajúcich vodičov, aby sme pochopili, ako funguje manuálna prevodovka, podrobnejšie analyzujeme každý z jej typov.

Trojhriadeľová prevodovka

Konštrukcia trojhriadeľovej skrine zahŕňa tri hlavné prvky - hriadele:

• Vedenie (primárne) - pripojené k mechanizmu spojky, pre ktorý má špeciálne drážky pre svoj poháňaný kotúč. Prenos krútiaceho momentu sa vykonáva cez podobný prevod, ktorý je s ním v tuhom zábere.
• Stredná - umiestnená rovnobežne s prvým hriadeľom. Má tiež prevodový blok v tuhom zábere.
• Poháňaný (sekundárny) - umiestnený na rovnakej osi ako hnací hriadeľ. Má tiež prevodový blok, ale na rozdiel od iných hriadeľov nie je pevný, a preto sa môže voľne otáčať. Medzi jeho ozubenými kolesami sú synchronizátory, ktoré sú potrebné na synchronizáciu uhlových rýchlostí ozubených kolies hnaného hriadeľa s jeho otáčaním. S hriadeľom manuálnej prevodovky automobilu sú tiež pevne pripevnené,ale môže sa pohybovať v pozdĺžnej rovine pomocou drážkového spojenia. Všetky moderné jednotky majú synchronizátory na každom prevodovom stupni.

Okrem toho je tu aj samotný spínací mechanizmus a to všetko sa nachádza v kľukovej skrini jednotky, nazývanej kryt. Pokiaľ ide o prvý, nachádza sa priamo na skrini prevodovky. Mechanizmus je prezentovaný ako riadiaca páka a posúvače s vidlicami. K dispozícii je tiež blokovacie zariadenie, ktoré zabraňuje súčasnému zaradeniu dvoch prevodových stupňov.

Na výrobu samotnej kľukovej skrine sa v krabici používa hliník alebo zliatina horčíka. Okrem všetkých potrebných dielov a mechanizmov je v ňom uložený olej.

Dvojhriadeľová prevodovka

Táto krabica je usporiadaná takmer rovnako, ale s malým dodatkom. Obsahuje tiež dva hriadele:

• host;
• otrok.

Obidva majú súpravu ozubených kolies so synchronizátormi a sú usporiadané paralelne, ako v konštrukcii opísanej vyššie. A spomínaným doplnkom je prítomnosť hlavného prevodu a diferenciálu v kľukovej skrini mechanickej prevodovky. Ich funkciou je prenášať krútiaci moment na hnacie kolesá automobilu. Okrem toho môže diferenciál v prípade potreby poskytnúť rôzne uhlové rýchlosti.

Samozrejme, nezaobíde sa to bez spínacieho mechanizmu, ktorý je väčšinou diaľkový. Inými slovami, nachádza sa mimo skriňovej karosérie. A na ich pripojenie sa používa trakcia alebo káble. Káblové pripojenie je navyše optimálne, a teda častejšieplatí.

Princíp fungovania kontrolného bodu

Keď je riadiaca páka v neutrálnej polohe, z kľukového hriadeľa na kolesá sa neprenáša žiadny krútiaci moment. Keď motor naštartuje, vstupný hriadeľ sa otáča spolu s kľukovým hriadeľom. Ak chcete zaradiť požadovanú rýchlosť, nezabudnite stlačiť spojkový pedál, aby ste uvoľnili hriadele.

Teraz môžete posunúť ovládaciu páku v požadovanom smere. V tomto prípade sa synchronizačná spojka pohybuje pomocou vidlice a aktivuje sa požadovaný pár prevodov. To vám umožní zvoliť optimálny krútiaci moment v závislosti od podmienok na ceste.

Vedenie auta s manuálnou prevodovkou bude diskutované neskôr, ale zatiaľ princíp fungovania inej konštrukcie.

Ako funguje dvojhriadeľová prevodovka

Dvojhriadeľové prevodovky fungujú takmer na rovnakom princípe, ale stále je tu rozdiel: krútiaci moment sa prenáša iba pomocou dvojice prevodov, zatiaľ čo pri trojhriadeľovej konštrukcii sa zúčastňuje tretí prevodový stupeň predlohového hriadeľa. Okrem toho neexistuje priamy prevod a prevodový pomer je 1: 1.

Okrem toho nie je to vidlica, ale pažba, čo robí prepínanie stupňov. Je to on, kto stlačí potrebný prevod a ten zapadne do druhého a potom je to opravené. Na zapnutie spätného chodu sa na jeho hriadeli aktivuje samostatný prevod. A to platí pre oba typy manuálnych prevodoviek.

Manuálne výhody

Niektoré pozitívne body už boli uvedené vyššie, takže urobme určité zovšeobecnenie. Charakteristické výhody boxu:

• relatívnenízka hmotnosť;
• nízke náklady;
• dizajn je jednoduchý a jasný;
• vysoká spoľahlivosť;
• údržba a opravy sú lacné.

Pri strojoch s manuálnou prevodovkou je motor pevne spojený s prevodovkou, čím sa dosahuje maximálna účinnosť pri jazde na ľade alebo v teréne. Okrem toho sa manuálna prevodovka môže v prípade potreby úplne odpojiť od motora pre neobmedzené ťahanie alebo tlačenie.

Sú tam aj chyby

Bez mínusov sa, žiaľ, nezaobídete, aj keď ich nie je až tak veľa. V prvom rade ide o potrebu neustáleho pravidelného radenia prevodových stupňov, čo môže vodiča na dlhých cestách unaviť.

Ďalšie nevýhody zahŕňajú:

• Prevodový pomer sa mení v krokoch.
• Životnosť spojky nie je dostatočne dlhá.

Preto, aj keď je „mechanika“hlavným typom prevodovky, zďaleka nie je najobľúbenejšia. Možno o pár desaťročí úplne stratí svoj význam a nakoniec.

Zvláštnosti jazdy s manuálnou prevodovkou

Pre správnu prevádzku vozidiel s manuálnou prevodovkou sú potrebné určité zručnosti a schopnosti. Mnoho začiatočníkov, najmä ženy (možno nie všetky), môže mať ťažkosti. Pri každom prevodovom stupni je potrebné si zapamätať polohu riadiacej páky. Nie je to ťažké, keďže je na ňom nákres. Okrem toho by ste mali vedieť, v akom rozsahu otáčokkaždý prenos funguje.

Rýchlostné režimy v závislosti od prenosu:

• 1. prevodový stupeň – 15 – 20 km/h.
• 2. prevodový stupeň – 30 – 40 km/h.
• 3. prevodový stupeň – 50 – 60 km/h.
• 4. prevodový stupeň – nie viac ako 80 km/h.
• 5. prevodový stupeň – nad 80 km/h.

Je však lepšie zamerať sa na hodnoty tachometra. Odporúča sa preradiť na vyšší prevodový stupeň pred dosiahnutím určitého počtu otáčok kľukového hriadeľa v závislosti od typu motora:

• pre naftu - 1500-2000;
• pre benzín – 2000 – 2500.

Aby ste predišli predčasnej oprave manuálnej prevodovky, pred naštartovaním motora sa uistite, že je páka v neutráli. Ľavá noha ovláda iba pedál spojky a pravá noha je zodpovedná za ďalšie dva - len tak si nemôžete nič pomýliť.

Pred rozjazdom sa zošliapne spojka, zaradí sa prvý prevodový stupeň, potom sa spojka plynule uvoľní ľavou nohou, pričom sa plynule stlačí aj pedál plynu pravou nohou. Ďalej sa prepínanie vykonáva pri dosiahnutí prahu rýchlosti: zošliapnete pedál spojky (nohu treba zložiť z plynu), zaradíte druhý prevodový stupeň - potom je všetko po starom.

Hlavné poruchy „mechaniky“

Manuálna prevodovka je napriek svojej jednoduchosti pomerne zložitý systém s veľkým počtom pohyblivých častí. Z tohto dôvodu môže mať rôzne poruchy, ale často ide o poruchu hlavných komponentov jednotky, nedostatok oleja v kľukovej skrini alebo oslabenieoprava prvkov škatule.

Môže sa to stať v dôsledku nesprávnej prevádzky, nízkej kvality dielov, ich prirodzeného opotrebovania. Okrem toho tu môžu byť zahrnuté aj nekvalitné opravy alebo úplná absencia údržby.

Či je potrebné vymeniť alebo opraviť manuálnu prevodovku, môžete určiť podľa jej charakteristických vlastností. Ak vydáva hluk, keď je páka v neutráli, znamená to, že ložisko hnacieho hriadeľa je opotrebované. Príčinou môže byť aj nedostatok oleja. A ak sa počas radenia vyskytne hluk, problém môže spočívať v synchronizačných spojkách.

Výsledok

Keď poznáte zariadenie a princíp fungovania mechanickej skrinky, bude o niečo jednoduchšie pochopiť, ako funguje automatická prevodovka. Manuálna prevodovka bola a stále zostáva pre mnohých vodičov praktickou a známou jednotkou, napriek niektorým nuansám. Vo všeobecnosti musíte poznať svoje auto zvonku aj zvnútra, čo vás obohatí o neoceniteľné skúsenosti.