Повышающая и понижающая передача

Зачем нужна пониженная передача в автомобиле

Как известно, основным назначением трансмиссии является передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. При этом трансмиссия не только передает, но и преобразовывает крутящий момент. Большинство водителей знают, что ступенчатая коробка передач имеет низшие и высшие передачи. Условно, 1,2 и 3 можно считать пониженной, 4 принято считать прямой передачей, тогда как 5 и 6 повышенной.

Сразу отметим, что применительно к внедорожникам, грузовикам и различным видам техники такого условного деления недостаточно. Дело в том, что КПП на подобных машинах имеют не только «низшие» и «высшие» передачи, но и так называемые понижающие передачи. Далее мы рассмотрим, зачем нужна понижающая передача, что это такое и как работает, а также как пользоваться пониженной передачей.

Для чего нужна пониженная передача

Итак, остановимся на примере внедорожника. В данном случае понижающая передача позволяет значительно повысить проходимость машины. Простыми словами, наличие понижающей передачи позволяет такому автомобилю проехать там, где машины с обычной КПП не имеют возможности преодолеть препятствие и продолжить движение.

Чтобы было понятнее, нужно обратить внимание на следующее. Обычно силовой агрегат выдает максимальную мощность при определенном количестве оборотов. Также на определенных оборотах, причем отличных от оборотов максимальной мощности, достигается и максимум крутящего момента, который передается посредством трансмиссии на ведущие колеса.

Так вот, обычно коробки передач выполняются так, чтобы двигатель отдавал максимум момента и мощности достаточно равномерно на различных скоростях. Первая передача позволяет трогаться с места, причем на такой передаче «упор» сделан на максимальный крутящий момент, тогда как на 5-ой автомобиль может двигаться с высокой скоростью на оборотах максимальной мощности.

Результата — при нажатии на педаль газа машина «зарывается» колесами в снег или грязь, буксует и не может продолжить движение. Если же переключиться на вторую скорость и выше, двигатель попросту заглохнет, так как ему недостаточно оборотов и мощности для преодоления сложного участка.

Получается, в ситуации, когда нужна высокая мощность двигателя (высокие обороты), однако также необходима плавная езда с невысокой скоростью и небольшой частотой вращения колес, обычная КПП бессильна. Именно с учетом данных особенностей внедорожники получают раздаточную коробку с пониженной передачей.

Так вот, активная пониженная передача имеет высокое передаточное отношение. Это позволяет снизить частоту вращения колес и одновременно раскручивать двигатель до оборотов максимальной мощности. В результате машина получает возможность двигаться с низкой скоростью на оборотах максимальной мощности. Такая особенность незаменима на бездорожье, при движении на подъем, на крутых спусках и т.д.

Пониженная передача и особенности использования

Начнем с того, что пониженная (понижающая) передача может присутствовать как в устройстве механической, так и автоматической коробки. При этом наилучшим вариантом принято считать решение с раздаточной коробкой отдельного типа. К сожалению, обычно отдельную раздатку сегодня ставят на дорогостоящие полноценные внедорожники, так как такая коробка повышает вес и приводит к общему удорожанию авто. Если же отдельной раздатки (с собственным рычагом) нет, тогда пониженную передачу нужно включать отдельной кнопкой.

Также нужно помнить, что пониженная передача на разных авто имеет определенное передаточное число. Чем это число оказывается выше, тем лучше автомобиль «выгребает» на плохом покрытии под нагрузкой.

Еще следует учитывать, что наличие пониженной передачи накладывает на водителя определенные обязательства. Другим словами, нужно уметь пользоваться данным решением, так как некоторые необдуманные действия и грубые ошибки могут вывести КПП из строя. Давайте рассмотрим, если в авто есть пониженная передача, как пользоваться такой передачей правильно.

Прежде всего, включение пониженной передачи нужно осуществлять только тогда, когда автомобиль не движется. Например, на МКПП машину сначала нужно зафиксировать педалью тормоза, затем выжать сцепление и передвинуть рычаг раздатки для включения передачи (например, первой пониженной). Современные авто также могут иметь отдельную кнопку электронного включения.
Запрещена езда на понижающей передаче по твердому покрытию. Дело в том, что в этом случае трансмиссия подвергается большим нагрузкам, двигатель также работает под большой нагрузкой и сильнее изнашивается.Получается, по грунтовому покрытию или снегу подниматься или спускаться с невысокой скоростью на пониженной можно, однако просто ездить с включенной понижающей передачей по ровной асфальтированной или грунтовой дороге настоятельно не рекомендуется.
Чтобы эффект от понижающей передачи был наиболее ярко выраженным, нужно трогаться на высоких оборотах, раскручивая двигатель до оборотов максимального крутящего момента/мощности. Параллельно на авто с МКПП нужно уметь работать педалью сцепления, чтобы не сжечь само сцепление. Даже с учетом того, что нагрузки на сцепление после включения «понижайки» заметно снижаются по сравнению с обычной первой или второй передачей, сцепление все равно можно «подпалить» или даже вывести из строя.

Это возможно, если водитель слишком активно нажимает на педаль газа и держит ДВС в диапазоне оборотов максимальной мощности одновременной с интенсивной работой педалью сцепления.

Что в итоге

Как видно, пониженная передача в автомобиле, который позиционируется в качестве внедорожника, является необходимостью. При этом от передаточного отношения будет зависеть и эффективность работы самой понижающей передачи.

Пониженная передача — что это и для чего она нужна

Понижающая передача делает внедорожник полноценным проходимцем, способным преодолеть те препятствия, которые другим автомобилям будут не под силу. Пониженная передача в трансмиссии, будучи включена, даёт возможность крутить колёса с меньшим количеством оборотов при стандартных оборотах самого двигателя. Что такое понижающая передача и для чего она нужна в настоящем джипе — об этом ниже.

Пониженная передача — принцип работы

Пониженная передача является частью трансмиссии и монтируется непосредственно в раздаточную коробку. Именно там распределяется крутящий момент от движка на оси ведущих мостов внедорожника.

Двигатели развивают свою полную мощность при заданном количестве оборотов, и весь крутящий момент передаётся через трансмиссию на ведущие колёса (у каждого агрегата свой порог оборотов, при достижении которых он выдаёт максимальный крутящий момент). Обыкновенная КПП делается так, чтобы двигатель передавал всю мощь правильно и равномерно на различных скоростях, с которыми двигается автомобиль. Например, на первой передаче можно трогаться с места при оборотах немного выше стандартных холостых (например, около 1000), а на пятой развивать большую скорость на нескольких тысячах. Как правило, двигатели развивают свою максимальную мощность как раз таки на нескольких тысячах оборотов. У какого-то движка это 2,5-3 тысячи, у другого — под 6 тысяч. На первой передаче с такими высокими оборотами ехать не получится, поэтому мощность двигателя при езде будет далека от максимальной.

Раздаточная коробка

Следовательно, на высокое препятствие уже не заехать — двигатель будет глохнуть или колеса срываться в пробуксовку. Тоже самое при езде по грязи, снегу и другим подобным препятствиям. В других же ситуациях требуется высокая мощность двигателя, но неспешная и аккуратная езда — например, по каменистой дороге с обрывом.

Именно в этих случаях и пригодиться пониженная передача. И не только в этих, но и во многих других. Что происходит при её включении? Активная пониженная передача имеет достаточно высокое передаточное отношение, что позволяет снижать частоту вращения колёс при максимальной мощности двигателя. Вот и получается, что при небольшой скорости автомобиль работает на максимальной мощности, что при должном подходе обеспечивает огромное преимущество на бездорожье, при подъеме по крутому склону и в других условиях движения.

Пониженная передача — особенности функциональности

Пониженная передача может быть как на внедорожниках с ручной коробкой передач, так и с автоматической. Классическое решение с отдельной раздаточной коробкой есть далеко не у всех машин, особенно нового типа. Если раздаточной коробки у авто нет, то пониженную нужно включать специальным рычагом или кнопкой (в современных автомобилях). Почему раздаточную коробку не ставят во вроде бы полноценные внедорожники? Она утяжеляет автомобиль и делает его дороже. В поисках эффективных экономных решений множество джипов раздаточной коробкой не оснащаются. Даже в стареньких моделях её иногда нет. Взять для примера ЛУАЗ — у него ведущий привод передний, задний подключается непосредственно через коробку передач. Но авто едет на пониженной только вперед, что во многих ситуациях является серьезным минусом.

Пониженная передача имеет определенное передаточное число. Чем оно выше, тем эффективнее будет грести автомобиль даже на небольших оборотах. Например, на УАЗ первая передача идет с числом от 3,78 до 4,155 (распространенные марки КПП типа Ульяновской или Dymos ). Вместе с раздаткой, которая имеет понижающее значение в 1,95 цельное число будет примерно 8,1. Для того, чтобы увеличить этот параметр, в раздаточную можно установить специальные, нестандартные шестерни с передаточными отношениями, например, 2,89 или 3,80. При перемножении это даст нам общее передаточное число в 15,8. А значит джип сможет преодолевать еще более суровые препятствия, а также свободнее крутить в грязи более крупные, нестандартные колеса.

Одним словом, пониженная передача в автомобиле повышенной проходимости очень нужна и от того, какой она будет, зависит его проходимость. Конечно же, нужно уметь ею пользоваться и не сломать с дуру трансмиссию или даже двигатель (что тоже бывает).

Читать еще: Установка сигнализации pandora dx 90b

Пониженная передача — как пользоваться

Включение пониженной передачи происходит когда автомобиль стоит на месте. Соответствующий рычаг приводится в нужное положение (как правило, в положение первой пониженной передачи) при выжатом сцеплении. В более новых автомобилях пониженная может включаться электронно, специальной кнопкой.

Ездить по твердому покрытию на пониженной передаче нельзя. Трансмиссия получает сильную нагрузку и может не выдержать. Двигатель тоже нагружается зря и могут начаться проблемы. Речь не идёт о подъеме в горку по грунту или передвижению по более-менее твердому снежному полотну, но ездить на пониженной по простым грунтовкам или по асфальтовым дорогам нельзя.

Для того, чтобы достигнуть максимально полезного эффекта от пониженной передачи, трогаться желательно уже на высоких оборотах (на тех, на которых двигатель работает на своём максимуме и выдаёт оптимальный крутящий момент). При этом, нужно следить за тем, чтобы не сжечь сцепление. Хоть нагрузка на него и снижается примерно в два раза, по неопытности его можно повредить (если пытаться резко отпускать, раскочегарив движок до высоких оборотов).

Понижающая передача: принцип, виды. Внедорожники с понижающей передачей и блокировкой дифференциала

Прежде всего скажем о том, что передачи у любой трансмиссии предназначены для того, чтобы регулировать скорость передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Они подразделяются на прямые, а также повышающие крутящий момент и понижающие его. Здесь мы подробнее поговорим о последнем виде.

Понижающая передача и ее назначение

Проще говоря, понижающая передача – это та, которая находится в раздатке, или иначе – дополнительной коробке, распределяющей крутящий момент между двумя ведущими осями. При ее включении скорость автомобиля падает, а крутящий момент и мощность увеличиваются. Эта передача зачастую используется при преодолении таких препятствий, как гололед, брод, крутой спуск или подъем, песок, грязь, каменистые дороги и тяжелое бездорожье.

Она включается кнопкой или же рычагом с обозначением L и LO, что означает сокращенное от low – “низкий”. Принцип понижающей передачи заключается в том, что при ее включении скорость внедорожника падает, но при этом он становится более сильным и способным преодолевать препятствия. Величина падения скорости зависит от передаточного соотношения в шестернях. Автомобиль при включении пониженной передачи двигается на высоких оборотах.

Например, рассмотрим такую ситуацию, когда при длительном подъеме на третьей передаче мотору не хватает мощности, а при включении второй передачи количество оборотов становится слишком большим. В этом случае включение пониженной передачи помогает справиться с ситуацией: авто движется с небольшой скоростью, но при этом на высоких оборотах. Благодаря увеличению на колесах крутящего момента преодоление препятствий на дороге становится гораздо легче. Число оборотов моста увеличивается вместе с передаточным числом вторичного вала. За счет этого автомобиль может легче преодолеть сильное бездорожье, водные преграды, спуски и подъемы и иные препятствия.

Демультипликатор

Демультипликатор конструктивно входит в схему раздаточной коробки или же выполняется в виде отдельного агрегата. В «автоматах» раздаточная коробка может не присутствовать, а ее функции выполняются некоторыми деталями и узлами в КПП. Дополнительная КП, в которой имеется понижающая передача (демультипликатор), предназначена для повышения сил тяги на колесах. Демультипликатор представляет собой механизм трансмиссии, который предназначен для повышения крутящего момента. Он устанавливается, как правило, на те автомобили, которые предназначены для эксплуатации в плохих дорожных условиях. В данном случае обычного количества передач в коробке будет недостаточно, здесь поможет получение промежуточного передаточного числа в трансмиссии.

Рассмотрим такую ситуацию: на четвертой передаче при определенной скорости мотор работает в конкретных условиях с перегрузкой, при более низкой передаче, третьей, двигатель «перекручен». В этом случае поможет дополнительная коробка передач.

Каким образом включить пониженную передачу?

Необходимо остановить автомобиль, после этого рычаг основной КП переводится в нейтральное положение, а рычаг дополнительной коробки – в положение «пониженная передача». Затем выжимаем сцепление. Не во всех трансмиссиях присутствует раздаточная коробка в отдельности. В этом случае на обычной КПП имеется специальный рычажок, с помощью которого включается данная передача. Если понижающая передача будет включена в обычном режиме, то в этом случае велик риск перегрузки как двигателя, так и трансмиссии. В итоге оба агрегата могут выйти из строя.

Применение понижающей передачи и блокировки дифференциала

Итак, как мы уже поняли, понижающая – дополнительная передача, уменьшающая число оборотов колес при постоянных оборотах двигателя. Обычно она устанавливается в раздаточную коробку. Наличие ее делает внедорожник дороже, тяжелее и сложнее. Но на автомобилях экономкласса ее устанавливают не всегда, вместо этого подключение вала отбора мощности на редуктор заднего моста происходит в коробке передач, в картере понижающей передачи. В последнее время рамных внедорожников становится все меньше, а кроссоверы сближаются с городскими автомобилями. Эти автомобили зачастую лишаются и понижающих передач. Сейчас наметилась такая тенденция, что в приоритете – наличие комфортных условий в автомобиле, нежели его внедорожные качества. Большинство производителей переходят на несущий кузов, а рамная конструкция остается в прошлом. Настоящими джипами все же являются те внедорожники, которые имеют понижающую передачу и блокировку дифференциала, благодаря чему им не страшны никакие препятствия.

Блокировка дифференциала необходима для повышения проходимости. Сам дифференциал подразделяется на межколесный и межосевой. Раньше автомобили не имели таких технологий, поэтому их отсутствие негативным образом сказывалось на сохранности элементов в конструкции. Межколесный дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью, это необходимо, например, если автомобиль совершает поворот. Но его наличие может привести к тому, что при буксовке мощь мотора станет уходить только на то колесо, которое застряло, другое же будет неподвижным. При блокировке дифференциала энергия двигателя будет распределяться между колесами уже поровну, и таким образом автомобиль сможет преодолеть препятствие.

Межосевой дифференциал похож по принципу своего действия: он позволяет передней и задней оси двигаться с разной скоростью и по разным траекториям. Но в некоторых ситуациях это может существенно осложнить управление: если забуксовали передние колеса, задние будут бездействовать. Блокировка межосевого дифференциала может с успехом решить эту проблему. Внедорожники, известные своей великолепной проходимостью, как правило, оснащаются тремя блокировками: заднего, переднего и межосевого дифференциала.

Внедорожники с понижающей передачей и блокировкой дифференциала

В настоящее время еще остались настоящие покорители внедорожья, оснащенные всем необходимым оборудованием, для того чтобы чувствовать себя максимально комфортно на любых покрытиях. Среди таких автомобилей можно назвать, например, такие, как Chevrolet Trailblazer, Hummer H3, Land Rover Dicovery.

“Трейлблейзер” имеет большой кузов, рамную конструкцию и просто огромный список технических преимуществ. Он обладает яркой и брутальной внешностью. В 2015 году модель получила довольно существенные обновления как в экстерьере, так и в технической “начинке”. Подвеска отличается мягкостью, но этот факт и вносит некоторый недостаток в управление внедорожником: при резких поворотах появляется небольшой крен. Автомобиль радует качеством поездки, которое он может предоставить при наличии полного комплекта необходимых систем.

Теперь переходим к американской модели настоящего покорителя бездорожья – “Хаммеру”. В основе производства этого авто концерн использовал в большей степени военные технологии. Неудивительно, что он смог создать настоящий брутальный внедорожник. Серийное производство его остановлено еще в 2010 году, а в прошлом году было объявлено о том, что Hummer H3 можно приобрести только по специальному заказу. Авто отличается огромным клиренсом, большими двигателями, великолепными колесами, обутыми во внедорожную резину, и, что немаловажно, оно оснащено одной из лучших систем пониженных передач и блокировки дифференциала, которые позаимствованы из военной индустрии.

“Дискавери” остается одним из немногих британских внедорожников, которые сохранили рамную конструкцию. Он отличается не только великолепными внешними данными, но и повышенной комфортностью, а также проходимостью. Линейка двигателей хоть и не отличается богатым выбором, но выглядит впечатляюще. Блокировка доступна на нем в нескольких режимах, а также авто может похвастаться хорошим полным приводом. Надежность и качество автомобиля поистине впечатляют.

Такие джипы можно с успехом эксплуатировать и в городских условиях, но все же их истинное предназначение как больших и тяжелых машин – это настоящее бездорожье. При этом следует отметить, что такие автомобили нельзя назвать экономичными, а также они оснащены большим списком функций, которые не пригодятся для использования джипа на асфальтированных дорогах.

Виды понижающих передач

В качестве понижающих передач применяют червячные, реже цилиндрические и планетарные. Червячная передача входит в число передач зацепления с перекрещивающимися осями валов. Движение в них осуществляется по принципу винтовой пары. Основными свойствами ее являются низкий уровень шума в связи с особенностями зацепления, относительно низкий КПД, малые габариты и большое передаточное число. По сравнению с цилиндрическим редуктором червячная передача обеспечивает лучшую плавность хода. Такой вид передачи имеет гораздо больший потенциал повышения крутящего момента и снижения частоты вращения, чем редукторы с иными типами передач. Цилиндрическую зубчатую передачу используют в механизмах с параллельным расположением валов. Для такого вида требуется повышенная точность из-за конструктивных особенностей.

Читать еще: Тюнинг нивы своими руками подробные инструкции фото

Зубчатые передачи отличаются надежностью и долговечностью при соблюдении допустимого уровня нагрузок, из минусов можно назвать тот момент, что при высокой скорости вращения такой механизм имеет высокий уровень шума, а также не может гибко реагировать на изменяющуюся нагрузку. Разновидностью зубчатых передач являются и планетарные. Они имеют зубчатые колеса с подвижными осями. Такие передачи обладают небольшим весом, удобством компановки, по сравнению с обычными зубчатыми передачами производят меньше шума, а также возможностью получения больших передаточных отношений. Из недостатков можно назвать большое число деталей, повышенные требования к точности монтажа и изготовления.

Пониженная передача

Вспомним старые советские велосипеды. В них всё было предельно просто – крутишь себе педали и крути, сколько накрутил, такая скорость у тебя и будет. Однако в современных моделях всё сильно изменилось. Теперь велосипеды оборудованы трансмиссией, большинство байков имеет не одну и даже не две скорости, а переключение их должно осуществляться в определённый момент. На разных этапах и типах дороги рекомендуется использовать различные скорости. Но так ли это на самом деле нужно?

Для чего нужно переключать передачи?

Передачи на велосипеде предназначены для облегчения нагрузки на ноги человека при езде на велосипеде в различных дорожных условиях, а также для увеличения производительности труда. Несколько передач велосипеда позволяют настраивать для себя байк таким образом, чтобы максимально выгодно могла учитываться индивидуальная частота вращения колёс и собственный уровень выносливости человека. При таком способе вращения, педалирование становится наиболее эффективным и в большей степени удобным, к тому же, в таком случае увеличивается коэффициент полезного действия.

Количество скоростей колеблется от одной до двадцати семи. Эта цифра зависит от типа велосипеда. Стандартное количество скоростей колеблется от шести до двадцати четырёх.

Существует два типа передач: традиционная и планетарная.

Традиционная система переключения представляет собой взаимодействие велосипедной цепи с несколькими звёздами. Большинство трансмиссий оснащено двумя-тремя ведущими звёздами, расположенными спереди и семью-десятью ведомыми звёздами сзади. Переключение осуществляется путём перемещения цепи с одной звезды на другую, большего или, наоборот, меньшего размера.

Планетарная система заключается в использовании особой планетарной втулки. Она состоит из нескольких шестерней, которые составляют особый планетарный механизм. Одна из таких шестерней крепится к оси и фиксируется относительно рамы велосипеда, другие же сцепляются с ней и с зубьями на внутренней поверхности зубчатого колеса и вращаются, что, в свою очередь, осуществляет движение велосипеда. Принцип работы планетарной втулки заключается в том, что различные звёздочки при вращении приводят в движение те или иные шестерни внутри механизма, что как раз позволяет понижать или повышать передачи.

Плюсы планетарной втулки в том, что она позволяет переключать передачи, не двигаясь с места, что значительно облегчает передвижение в черте города. Также при использовании планетарной втулки нет необходимости производить переключение исключительно на соседнюю передачу, а можно делать это с любой на любую.

Профессиональные велосипедисты умеют правильно и вовремя переключать передачи, что позволяет им максимально равномерно распределить силы на протяжении всего пути. Они точно знают, когда необходимо переключать на низкую передачу, а когда – на повышенную.

Пониженная передача используется преимущественно при езде против ветра, а также при движении в гору. Таким образом, падает скорость и увеличивается количество оборотов, произведённых ногами, что позволяет облегчить затруднённое движение. В таком случае, педали становится очень легко крутить, а, следовательно, проще становится поддерживать высокую частоту оборотов.

Понижающая передача работает путём изменения передаточного отношения. В большинстве случаев она используется для преодоления сложных участков дороги, помогая выиграть в силе движения при проигрывании в величине скорости, так как в начале сложного пути нет необходимости тратить все свои силы.

Низкая передача на традиционной трансмиссии представляет собой расположение велосипедной цепи на меньших звёздах. Повышенная, соответственно, на больших.

Повышенная передача используется, чтобы набрать скорость на ровной поверхности или же ещё больше увеличить её при спуске со склона. Чаще всего использование высокой передачи требует затрат большого количества энергии, что сильно влияет на качество и эффективность поездки, которая сводится к минимуму в виду сильной усталости организма. К тому же, когда прилагаются слишком большие усилия для кручения педалей, возникает риск получения травмы.

Профессионалы советуют предпочитать низкую передачу повышенной, так как это позволит сохранить больше сил, а также снизит вероятную возможность получения травмы коленной чашечки.

Существует несколько техник педалирования, которые используются на разных этапах дороги. Каждая техника подразумевает за собой переключение на ту или иную передачу. Это позволяет оптимизировать усилия и увеличить эффективность езды. Например, при технике «танцовщица», которая представляет собой способ кручения педалей в положении стоя, очень часто возможно прокручивание колеса по грунту, вследствие чего велосипед буксует. Чтобы такого не происходило, при переходе на подобную технику необходимо переключать на более высокую передачу.

Повышающая и понижающая передача

Зубчатая передача – это механизм передачи движения, при этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев.
Ведущим зубчатым колесом называется колесо, вращающееся под воздействием внешней силы, например, руки или двигателя. Ведущее колесо передает внешнюю силу на ведомое колесо, которое тоже начинает вращаться.

передача вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси;
преобразование вращательного движения в поступательное и наоборот.

Повышающая передача (мультипликатор) служит для увеличения частоты вращения. При этом понижается усилие на ведомом колесе.

Понижающая передача (редуктор) служит для уменьшения частоты вращения. При этом увеличивается усилие на ведомом колесе.

Чтобы получить значение передаточного отношения двух шестерней, находящихся в зацеплении, нужно разделить количество зубьев на ведомой шестерне на количество зубьев на ведущей.
Если у ведомой шестерни 24 зуба и ее приводит в движение шестерня с 48 зубьями, то передаточное отношение составляет 1:2. Это значит, что ведомое колесо будет вращаться вдвое быстрее, чем ведущее.
Конические колёса применяются там, где необходимо передать крутящий момент под углом. Такие конические колёса с круговым зубом, например, применяются в автомобилях, используются для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам.

Количество зубьев шестеренок

Паразитное зубчатое колесо – зубчатое колесо, вводимое в качестве промежуточного между ведущим и ведомым колесами в случаях, когда они не могут войти в сцепление или когда нужно изменить направление вращения ведомого вала.

В Древнем Египте зубчатые колеса использовали в системах орошения. Вначале зубчатые колёса были деревянными, со вставными зубьями из твёрдых пород деревьев – их применяли до начала ХХ века, в частности, на водяных мельницах. С древних времен применялись зубчатые колеса из медных сплавов, а в последующем чугунные и стальные.

Эксперимент 13

Задача 1

Постройте понижающую и повышающую передачу с соотношением 1:5 и 3:1.

Задача 2

Соберите зубчатую передачу с двух сторон от балки. Попробуйте изменить механизм с помощью других шестеренок.

Задача 3

Постройте модель захвата. Поместите червяк между шестеренками

Задача 4

Соберите модель вертолета, используя зубчатые передачи в разных плоскостях.

Применение в робототехнике

Пример 1

Необходимо повысить проходимость робота. Установить механизм зубчатой передачи, передающий крутящий момент на несколько колес.

Пример 2

Робот имеет поворотную платформу с руками. Это позволяет проводить захват объектов без разворота корпуса. Поворот корпуса осуществляется за счет поворотного стола и зубчатого колеса.

Как понижать передачи?

В прошлой статье я написал, как правильно переключать передачи вверх. Пора двигаться дальше и обсудить переключения передач вниз. Поехали…

Хочешь, чтоб тачка взбрыкнула? Включи пониженную!

С понижением передач дело обстоит несколько сложнее, чем с их повышением. Если вы начинающий водитель и для вас это не очевидно, сделайте следующее: разгонитесь до 50 км/ч на III передаче, включите II передачу и быстро, как обычно, отпустите педаль сцепления. В результате стрелка тахометра резко подскочит вверх, и машина здорово дернется. Попробуйте! Получилось?

Так будет всегда при переходе с повышенной передачи на пониженную, только интенсивность рывка будет разная в зависимости от скорости и передачи. Почему же возникает рывок? Как нам показывает резко «подпрыгивающая» стрелка тахометра, при понижении передачи повышаются обороты мотора. Если при переключении со II на III передачу стрелка падает с 3500 до 2500 об/мин, то при переходе с III на II, наоборот, она подскакивает с 2500 до 3500. Это значит, что включая пониженную передачу, мы в принудительном порядке разгоняем мотор до более высоких оборотов. Поскольку вращающиеся детали двигателя тяжелые, инертные, они сопротивляются раскрутке, что и выражается в рывке машины. Получается, рывок – как бы протест мотора 🙂

Вспомним основное правило переключения передач: переключаться нужно так, чтобы машина шла плавно, и люди в салоне не чувствовали каких-либо рывков автомобиля.

Читать еще: Уровень поплавковой камеры ваз 2109

Как избежать рывка при понижении передач?

Есть два варианта.

Плавное отпускание сцепления

Самый простой, но не самый эффективный способ сглаживания рывка при понижении передачи – долго отпускать педаль сцепления. Как долго? Секунды 2-3, пока двигатель плавно не наберет обороты. Последовательность действий на примере переключения с III на II передачу такая:

1. Разгонитесь до 50 км/ч на III передаче. Тахометр покажет около 2500 об/мин.

2. Отпустите педаль газа, одновременно выжмите педаль сцепления и одновременно переведите рычаг коробки передач в нейтральное положение.

3. Задержите рычаг в нейтрали на доли секунды.

4. Переведите рычаг во II передачу, одновременно начиная отпускать педаль сцепления.

5. Когда педаль дойдет до момента «схватывания» (примерно на половине хода), задержите ее в этом положении на 2-3 секунды и наблюдайте за тахометром. Стрелка начнет плавно подниматься вверх, примерно до 3500 об/мин.

6. Когда стрелка остановится на этих оборотах, отпустите педаль сцепления до конца, если нужно, плавно добавляя «газ».

Чем хорош этот способ? Он прост в исполнении. Чем плох? Такое переключение происходит долго, плюс изнашиваются диски сцепления. Ведь выравнивание оборотов двигателя происходит за счет скольжения дисков сцепления друг относительно друга. Что в народе называется «жечь сцепление». Да и идеально плавным переключение все равно не назовешь. В общем, с моей точки зрения, это способ подходит начинающим водителям. Что называется, попроще и чтобы хоть как-то.

Перегазовка

Есть более сложный, но и более эффективный способ сглаживания рывка при включении пониженной передачи. Он получил название «перегазовка». Суть в том, что водитель повышает обороты мотора до включения передачи. И тогда мотору уже не надо раскручиваться, он, раскрученный, мягко «принимает в себя» пониженную передачу. А как водитель может повысить обороты двигателя? Очень просто – нажимая педаль газа. Вот последовательность действий на примере перехода с III на II передачу:

1. Разгонитесь до 50 км/ч на III передаче. Тахометр покажет примерно 2500 об/мин.

3. Отпустите педаль сцепления и одновременно сделайте короткое нажатие на педаль газа (собственно, перегазовка) так, чтобы стрелка тахометра поднялась примерно до 4000 об/мин.

4. Снова выжмите педаль сцепления.

5. Переведите рычаг во II передачу, одновременно начиная отпускать педаль сцепления и, если нужно, плавно добавляя «газ».

После переключения тахометр покажет около 3500 об/мин. Почему же тогда надо газовать до 4000? Чтобы заложить лишние 500 оборотов на случай их потери, ведь на переключение уходит определенное время, за которое стрелка немного упадет. Хотя, при доведении приема до автоматизма у вас все будет происходить настолько быстро и точно, что и не понадобится ничего «закладывать».

Вот и все дела. Сделаю комментарии по п.3 и п. 5.

Зачем делать двойной выжим сцепления?

Обычно он желателен

Как видите, в описанном алгоритме педаль сцепления выжимается два раза, а сама перегазовка делается при включенной нейтральной передаче и отпущенной педали сцепления. Зачем? В принципе, в п. 3 можно и не отпускать педаль сцепления, и п. 4 пропустить. Разница в том, что в описанной последовательности вы делаете перегазовку при включенной нейтральной передаче и тем самым раскручиваете не только мотор, но и коробку. И продлеваете ее жизнь, как и жизнь сцепления. Если же не отпускать сцепление, то вы перегазовкой раскрутите только двигатель, а валы коробки передач будут жить своей жизнью и при включении передачи будут каждый раз испытывать небольшой, но рывочек. Жалеть коробку или нет – решать вам, я все карты открыл.

Если вы думаете, что на переключение с двойным выжимом сцепления уходит много времени, то это не так. Доли секунды и не больше. Пробовали замерить, так пассажир не успевал секундомер включить, как я уже переключался. Лично я уже много лет езжу, как написал выше – с использованием перегазовки на нейтрали, то есть выжимаю педаль сцепления два раза. И, в общем-то, горя не знаю. И многие мои ученики тоже горя не знают и до сих пор благодарят меня за открытие для них перегазовки 🙂

Иногда он обязателен

И еще нюанс. Иногда приходится включать пониженную передачу с пропуском нескольких последовательных передач, например, после V сразу II, причем на большой скорости. Вот ситуация из жизни: я на своей Mazda RX-8 еду за городом и упираюсь в медленно идущий грузовик, 70 км/ч. При установившемся движении на моей машине это V передача и около 2500 об/мин. Обгон возможен только по встречной полосе, и я плетусь за грузовиком, ожидаю удобного момента для обгона. Безопасный обгон по встречке, о чем я писал в статье «Крутящий момент двигателя», нужно делать с интенсивным разгоном до красной зоны тахометра. Mazda RX-8, как и большинство современных машин, не относящихся к классу малолитражек, способна на II передаче ускоряться аж до 100 км/ч. Значит, если у меня до обгона 70 км/ч, то во время обгона лучше всего включить именно II передачу, что я и делаю. И вам рекомендую.

Так вот, нюанс в том, что коробки передач «не любят» переключений с пропуском, тем более сразу через 3 передачи и тем более на большой скорости. Представляете, на 70-80 км/ч включить вторую. Никакие синхронизаторы долго этого терпеть не будут и после нескольких таких выходок с вашей стороны прикажут долго жить. Было бы страшно, если бы все не было так просто 🙂 Используйте перегазовку на нейтрали с двойным выжимом сцепления – и все дела! И можете забыть про синхронизаторы: так они переживут и двигатель, и подвеску. При таком раскладе хоть первую после шестой включайте, главное точно попасть в обороты.

То есть я хочу сказать, что иногда двойной выжим не желателен, а ОБЯЗАТЕЛЕН. Поэтому рекомендую сразу привыкать к нему, чтобы в опасной ситуации не задумываться: «надо/не надо, а если надо, то как, а то я что-то подзабыл…»

Что делать с педалью газа после переключения?

Вот вы переключились с III передачи на II. Что дальше? Отпускать педаль газа или нажимать? Тут все просто и зависит от цели, с которой вы понижали передачу. Хотели тормозить двигателем? Тогда педаль газа нажимать не надо, переключились и педаль отпущена. Или вы хотели продолжить движение с постоянной скоростью, но на пониженной передаче? Тогда переключились – и чуть добавьте газу для поддержания скорости. А может вы включали пониженную, чтобы интенсивно разогнаться? Нет проблем, тогда переключились и газ в пол! Если хотите подробнее прочитать, зачем включать пониженную передачу для интенсивного разгона, подробности – в статье «Крутящий момент двигателя».

Перегазовка или сцепление?

Так что я рекомендую вам регулярно, при каждом понижении передачи использовать перегазовку и, желательно, с двойным выжимом педали сцепления. При помощи перегазовки вы переключите передачу быстрее, плавнее и безопаснее как для дорожного движения, так и для деталей автомобиля, чем с помощью плавного отпускания педали сцепления. Конечно, перегазовку сложно освоить, но если вы это все ж таки сделаете, то, боюсь, понравится, да так, что не оторвешь! И за автомат вас потом не посадишь :)))

Toe Forever!

Кстати, перегазовка (по-английски: toe) пришла к нам из старых добрых пятидесятых, с грузовиков, на которых не было синхронизаторов и передачу без перегазовки нельзя было включить в принципе. Поэтому сегодня иногда встречается точка зрения, что, мол, перегазовка – анахронизм, привет из прошлого, и что любая современная машина прекрасно справляется с понижением передач и без перегазовки. Если вы так думаете, то вернемся ко второму абзацу этой статьи и еще раз включим пониженную передачу без перегазовки. И для большей наглядности перейдем на 50 км/ч не на вторую, а сразу на первую передачу. Только выберите место на дороге поспокойнее да пошире, а то улетите с дороги, мало не покажется…

Еще добавлю, что перегазовка – неотъемлемая составляющая арсенала приемов любого профессионального гонщика. Так что если вы планируете заняться спортивным вождением, перегазовка для вас – обязательна к освоению! Пробуйте, дерзайте!

А если вам понадобится практика – приходите на курсы «Магия переключения передач» или «Вождение по гоночной трассе». Начинающим водителям больше подойдет курс «Вождение в городе», а продвинутым могу еще также посоветовать пройти эксклюзивный курс нашей школы: «Курс MBA для водителя: Мастерство Вождения Автомобиля».

Даже если вы и не собираетесь постигать вершины гоночного вождения, в любом случае, перегазовка — элемент водительского мастерстваи визитная карточка грамотного водителя. Рекомендую!

С переключением и понижением передач — все, и в следующей статье я расскажу, наконец, как правильно тормозить на механике.