Manuální převodovka: zařízení a princip činnosti

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:01

V současné době je téměř každé moderní auto vybaveno automatickou převodovkou, což je pokaždé složitější. A přestože tyto jednotky výrazně převyšují manuální převodovky, ty druhé mají své obdivovatele. Někteří řidiči stále preferují vozidla s mechanickou (manuální) převodovkou.

S automatickou převodovkou je vše mnohem složitější a pokud chce někdo pochopit princip fungování této jednotky, vyplatí se začít s mechanickou. Tento článek je věnován jí.

Nejnutnější prvek každého auta

Když mnozí studenti poprvé slyšeli nesrozumitelný termín „přenos“, okamžitě se diví, co je to za jednotku a k čemu slouží. Každý ví, že auto potřebuje k pohybu motor. Téměř každý motorista je dnes obeznámen s jeho principem fungování:přeměna vratných pohybů pístů na otáčení klikového hřídele, jinak označovaného jako točivý moment.

Avšak právě toto otáčení je potřeba nějak přenést na kola. K tomu ta převodovka slouží. Ti, kteří jsou obeznámeni se zvláštnostmi řízení vozů s manuální převodovkou, to velmi dobře vědí.

Pod samotným pojmem se skrývají speciální mechanismy, díky kterým se vůz pohybuje různými rychlostmi, v případě potřeby couvá (při zařazení příslušného rychlostního stupně).

Návrh těchto jednotek provádějí přední specialisté v automobilkách. Kromě toho jsou na převodovku kladeny důležité požadavky:

• Uzel musí být schopen přenášet maximální výkon motoru.
• Buďte spolehliví.
• Řízení by mělo být snadné.
• Hmotnost všech prvků by měla být co nejnižší.
• Hluk během provozu je vysoce nežádoucí.

Pokud je převodovka vysoce účinná a spolehlivá, neměl by se řidič o nic starat: palivo bude spotřebováno na maximum a samotný mechanismus bude věrně sloužit po dlouhou dobu.

Pokud je ale ovládání manuální převodovky v Nissanu (například) obtížné, způsobuje to řidiči vážné nepohodlí a výrazně snižuje jeho pozornost na silnici. To vše ohrožuje riziko nehody.

A pokud jde o hmotnost, příliš těžká jednotka bude pro kupující znatelně dražší. Vproto se výrobci snaží odlehčit hmotnost mechanismů na maximum.

Co znamená amatérský výraz „mechanika“?

Mechanická neboli manuální, jak někteří řidiči rádi říkají, převodovka (manuální převodovka) hraje jednoduchou, ale zároveň důležitou roli. Přenáší nejen točivý moment z motoru na kola, ale přispívá i ke změně převodového poměru. Vše navíc záleží na samotném řidiči – ten rozhodne, kdy přesně je potřeba přepnout pro správný výkon celého vozu. To je celý smysl ovládání manuální převodovky.

Navzdory velké oblibě automatické převodovky se manuální převodovka nevzdá a zde je důvod:

• Design je co nejjednodušší.
• Detaily a sestavy jsou spolehlivé z hlediska mechanického nárazu a přetížení.
• Náklady na opravu a údržbu jednotky (dokonce i kapitál) nejsou tak vysoké jako náklady jeho automatického konkurenta.

A přestože tyto vlastnosti ocení motoristé, některá auta budou nadále vybavena „mechanikou“. Ostatně není náhodou, že některé moderní automatické převodovky mají funkci manuálního řazení. Živým příkladem toho je tiptronic.

Růdy manuální převodovky

Mechanické krabice jsou klasifikovány podle počtu těchto kroků:

• 4;
• 5;
• 6.

Pětistupňová převodovka je nejběžnější, a proto je jí vybavena většina vozů. To také bere v úvahupočet hřídelí:

• 3;
• 2.

Tříhřídelové manuální převodovky se používají převážně u vozidel s pohonem zadních kol, zatímco dvouhřídelové převodovky se vyskytují pouze u vozidel s pohonem předních kol. Tady vlastně celá klasifikace končí.

Převodový poměr

Manuální převodovka označuje stupňovité mechanismy, to znamená, že se velikost točivého momentu mění v krocích. Krok se obvykle nazývá dvojice vzájemně se ovlivňujících ozubených kol. Každý z těchto párů přenáší rotaci na kola s určitou úhlovou rychlostí. Jinými slovy, každý stupeň má individuální převodový poměr.

Pod převodovým poměrem je třeba rozumět poměr počtu zubů hnaného kola k počtu zubů hnacího kola. Jinými slovy, počet zubů pro hnané kolo je 60 a pro hnací kolo je to 30, to znamená, že převodový poměr této dvojice je 60: 30=2. Pro jakékoli ozubené kolo je tento parametr hlavní.

Nejnižší převodový poměr je největší, zatímco nejvyšší převodový poměr je nejmenší. Ve skutečnosti díky tomu může manuální převodovka zvýšit i snížit točivý moment.

Převodový poměr ovlivňuje takové vlastnosti vozidla, jako je dynamika zrychlení a maximální rychlost. To znamená, že čím je větší, tím rychleji se klikový hřídel otáčí na maximální rychlost a samotná převodovka je „silnější“. Rychlost, která se na něm vyvíjí, však klesá. Proto s velkým převodempřevodový poměr, musíte řadit častěji.

Zařízení s manuální převodovkou

Motor jakéhokoli automobilu běží nepřetržitě, což je nežádoucí pro plný a efektivní provoz převodovky. Řazení převodových stupňů s neustále rotujícím hlavním hřídelem nevyhnutelně povede k selhání převodovky v důsledku zlomení zubu a dalším negativním důsledkům. Z tohoto důvodu je potřeba ještě jeden uzel - spojka, s jejíž pomocí se pohonná jednotka a převodovka na chvíli ve správný čas oddělí.

Abychom začínajícím řidičům porozuměli, jak manuální převodovka funguje, podrobněji analyzujeme každý z jejích typů.

Tříhřídelová převodovka

Konstrukce tříhřídelové skříně zahrnuje tři hlavní prvky - hřídele:

• Vedení (primární) - připojeno k mechanismu spojky, pro který má speciální drážky pro svůj poháněný kotouč. Přenos točivého momentu se provádí prostřednictvím podobného ozubeného kola, které je s ním v tuhém záběru.
• Mezilehlá - umístěna rovnoběžně s první hřídelí. Má také převodový blok v tuhém záběru.
• Poháněný (sekundární) - umístěný na stejné ose jako hnací hřídel. Má také převodový blok, ale na rozdíl od jiných hřídelí není pevný, a proto se může volně otáčet. Mezi jeho ozubenými koly jsou synchronizátory, které jsou potřebné k synchronizaci úhlových rychlostí ozubených kol hnaného hřídele s jeho otáčením. S hřídelí manuální převodovky automobilu jsou také pevně upevněny,ale může se pohybovat v podélné rovině pomocí spline spojení. Všechny moderní jednotky mají synchronizátory na každém rychlostním stupni.

Kromě toho je zde také samotný spínací mechanismus, a to vše je umístěno v klikové skříni jednotky, zvané skříň. Pokud jde o první, je umístěn přímo na skříni převodovky. Mechanismus je prezentován jako ovládací páka a jezdce s vidlicemi. K dispozici je také blokovací zařízení, které zabraňuje zařazení dvou rychlostních stupňů současně.

Pro výrobu samotné klikové skříně je v krabici použit hliník nebo slitina hořčíku. Kromě všech potřebných dílů a mechanismů uchovává olej.

Dvouhřídelová převodovka

Tato krabice je uspořádána téměř stejně, ale s malým dodatkem. Obsahuje také dvě hřídele:

• host;
• otrok.

Oba mají sadu ozubených kol se synchronizátory a jsou uspořádány paralelně, jako ve výše popsané konstrukci. A zmíněným doplňkem je přítomnost hlavního ozubeného kola a diferenciálu v klikové skříni mechanické převodovky. Jejich funkcí je přenášet točivý moment na hnací kola automobilu. Kromě toho může diferenciál v případě potřeby poskytnout různé úhlové rychlosti.

Samozřejmě se to neobejde bez spínacího mechanismu, který bývá vzdálený. Jinými slovy, nachází se mimo skříňovou nástavbu. A pro jejich připojení se používá trakce nebo kabely. Kabelové připojení je navíc optimální, a tedy častějšíplatí.

Princip fungování kontrolního bodu

Když je ovládací páka v neutrální poloze, nepřenáší se žádný točivý moment z klikového hřídele na kola. Při nastartování motoru se vstupní hřídel otáčí spolu s klikovým hřídelem. Chcete-li zařadit požadovanou rychlost, nezapomeňte sešlápnout pedál spojky, abyste uvolnili hřídele.

Nyní můžete posunout ovládací páku požadovaným směrem. V tomto případě se synchronizační spojka pohybuje pomocí vidlice a aktivuje se požadovaný pár převodů. To vám umožní zvolit optimální točivý moment v závislosti na podmínkách vozovky.

Řízení vozu s manuální převodovkou bude probráno později, ale prozatím princip fungování jiné konstrukce.

Jak funguje dvouhřídelová převodovka

Dvouhřídelové převodovky fungují téměř na stejném principu, ale stále je tu rozdíl: točivý moment se přenáší pouze pomocí dvojice ozubených kol, zatímco u tříhřídelové konstrukce se účastní třetí rychlostní stupeň předlohového hřídele. Kromě toho neexistuje přímý převod a převodový poměr je 1: 1.

Kromě toho to není vidlice, ale pažba, co dělá přepínání stupňů. Je to on, kdo zatlačí potřebné ozubené kolo a ono zapadne do druhého a pak je to opraveno. Pro zapnutí zpětného chodu se na jeho hřídeli aktivuje samostatný převod. A to platí pro oba typy manuálních převodovek.

Manuální výhody

Některé pozitivní body již byly uvedeny výše, takže udělejme jakési zobecnění. Charakteristické výhody boxu:

• relativněnízká hmotnost;
• nízká cena;
• design je jednoduchý a jasný;
• vysoká spolehlivost;
• údržba a opravy jsou levné.

U strojů s manuální převodovkou je motor pevně spojen s převodovkou, čímž je dosaženo maximální účinnosti při jízdě na ledu nebo v terénu. Manuální převodovka se navíc může v případě potřeby zcela odpojit od motoru pro nerušené tažení nebo tlačení.

Jsou také přítomny chyby

Bez mínusů se bohužel neobejdete, i když jich není tolik. Především se to týká potřeby neustálého pravidelného řazení, což může řidiče unavit na dlouhých cestách.

Mezi další nevýhody patří:

• Převodový poměr se mění v krocích.
• Životnost spojky není dostatečně dlouhá.

Přestože je „mechanika“hlavním typem přenosu, zdaleka není nejoblíbenější. Možná za pár desetiletí úplně ztratí svůj význam a konečně.

Zvláštnosti jízdy s manuální převodovkou

Správný provoz vozidel s manuální převodovkou vyžaduje určité dovednosti a schopnosti. Mnoho začátečníků, zejména žen (možná ne všechny), může mít potíže. U každého rychlostního stupně je nutné si zapamatovat polohu ovládací páky. Není to těžké, protože je na něm schéma. Kromě toho byste měli vědět, v jakém rozsahu otáčekkaždý přenos funguje.

Režimy rychlosti v závislosti na přenosu:

• 1. rychlostní stupeň – 15–20 km/h.
• 2. rychlostní stupeň – 30–40 km/h.
• 3. rychlostní stupeň – 50–60 km/h.
• 4. rychlostní stupeň – ne více než 80 km/h.
• 5. rychlostní stupeň – více než 80 km/h.

Je ale lepší zaměřit se na údaje tachometru. Před dosažením určitého počtu otáček klikového hřídele se v závislosti na typu motoru doporučuje přeřadit na vyšší převodový stupeň:

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

Abyste předešli předčasné opravě manuální převodovky, před nastartováním motoru se ujistěte, že je páka v neutrálu. Levá noha ovládá pouze spojkový pedál a pravá noha je zodpovědná za další dva - jedině tak si nemůžete nic splést.

Před rozjezdem se sešlápne spojka, zařadí se první rychlostní stupeň, poté se spojka plynule uvolní levou nohou, zatímco pravou nohou se plynule sešlápne pedál plynu. Dále se přepínání provádí při dosažení prahu rychlosti: sešlápne se spojkový pedál (noha se musí sundat z plynu), je zařazen druhý rychlostní stupeň - pak je vše při starém.

Hlavní poruchy "mechaniky"

Navzdory své jednoduchosti je manuální převodovka poměrně složitým systémem s velkým počtem pohyblivých částí. Z tohoto důvodu může mít různé poruchy, ale často se jedná o selhání hlavních součástí jednotky, nedostatek oleje v klikové skříni nebo oslabeníoprava prvků krabice.

To se může stát v důsledku nesprávného provozu, špatné kvality dílů, jejich přirozeného opotřebení. Kromě toho sem mohou být zahrnuty i nekvalitní opravy nebo úplný nedostatek údržby.

Zda je potřeba vyměnit nebo opravit manuální převodovku, můžete určit podle jejích charakteristických vlastností. Pokud vydává hluk, když je páka v neutrálu, znamená to, že ložisko hnacího hřídele je opotřebené. Může to být také kvůli nedostatku oleje. A pokud se během řazení objeví hluk, problém může spočívat ve spojkách synchronizátoru.

Výsledek

Znáte-li zařízení a princip fungování mechanické skříně, bude o něco snazší pochopit, jak funguje automatická převodovka. Manuální převodovka byla a stále zůstává i přes některé nuance pro mnoho řidičů praktickou a známou jednotkou. Obecně platí, že musíte znát své auto zvenku i zevnitř, což vás obohatí o neocenitelné zkušenosti.