Manuaalivaihteiston (kytkin) vaihteet (jäljempänä koko teksti - MCP) - vaihdelaatikko , jossa vaihteiden vaihtaminen on järjestetty mekaanisen käyttövoiman avulla. [1] Käsivalintaisen vaihteiston toiminnan hallinta on aina täysin uskottu kuljettajalle, jonka on kaikissa manuaalivaihteistolla varustetuissa ajoneuvoissa itse määritettävä soveltuvan ajokokemuksen avulla sekä vaihteen valinta kulloisissakin ajo-olosuhteissa, ja suorittaa suoraan vaihteen vaihtoprosessin, usein samanaikaisesti käyttämällä kytkintä .
Useimmissa ajoneuvoissa käytetty polttomoottori voi toimia vain melko kapealla nopeusalueella , joka vastaa esimerkiksi auton .bensiinimoottoriamin500–2100 Samaan aikaan ajoneuvon käytön aikana kehittämä nopeusalue vastaa yleensä pyörän nopeutta noin 50-2500 rpm ( kytkimen ollessa täysin kytkettynä , ottamatta huomioon sen lyhytaikaista luistoa , jonka ansiosta auto voi lähteä liikkeelle, kun vetopyörien nopeus "jäljessä" moottorin kampiakselin pyörimisnopeuden antamasta arvosta ). Esimerkiksi VAZ-2106-autossa moottorin nopeusalue on noin 850 - 6000 rpm ja pyörän nopeusalue on 60 rpm (nopeudella 7 km/h, mikä vastaa ensimmäisellä vaihteella ajoa tyhjäkäynnillä) 1460 rpm (maksiminopeudella 154 km/h; laskenta on tehty 28 cm:n pyörän vierintäsäteelle) - alue on 1460 / 60 = 24, (3). Lisäksi alhaisilla nopeuksilla moottorin kehittämä teho on pieni, ja sen maksimiarvo saavutetaan vain maksimia hieman pienemmillä nopeuksilla - niin sanotuilla maksimitehonopeuksilla. Moottorin kehittämän vääntömomentin määrä vaihtelee vähäisemmässä määrin, mutta sillä on myös maksimi, joka saavutetaan maksimivääntömomentin kierroksilla, yleensä suunnilleen toiminta-alueen puolivälissä. Siten nämä kaksi aluetta ovat pohjimmiltaan yhteensopimattomia toistensa kanssa, eli on mahdotonta valita yhtä välityssuhdetta, joka tarjoaa vaaditun pyörän nopeusalueen, ja samalla moottorin käyttönopeusalue on täysin käytetty.
Auton käynnistämiseksi ja kiihdyttämiseksi on tehtävä paljon työtä fyysisessä mielessä , joten sen pyöriin on syötettävä merkittävää tehoa, joka voidaan saada vain riittävän suurilla moottorin kierrosnopeuksilla. Samaan aikaan auton nopeus liikkeelle lähdettäessä on alhainen. Sama pätee ajettaessa maastossa, kun alhaisilla nopeuksilla vaaditaan suuria teho- ja vääntömomentteja.
Tästä johtuen tarve vaihdettavalle välityssuhteelle, joka mahdollistaa erilaisten suhteiden käytön moottorin kampiakselin ja vetopyörien välillä . Teknisesti yksinkertaisin tapa tarjota vaihteleva välityssuhde on mekaanisen nopeusvaihteiston käyttö - vaihteenvaimennin, jossa välityssuhdetta muutetaan valitsemalla yksi useista vääntömomenttia eri välityssuhteella välittävistä vaihdepareista. Koko vaihteiston suurimman ja pienimmän välityssuhteen välistä suhdetta kutsutaan sen tehoalueeksi d tai ohjausalueeksi. Yleiskäyttöisissä henkilöautoissa voimansiirtoalue ei yleensä ylitä 5 ... 6, maastoautoissa se voi olla 8 ... 9 tai enemmän. Laajempi tehoalue mahdollistaa kunkin moottorin käyttötavan valita taloudellisimman ja tehokkaimman vaihteistotilan.
Alhaisia vaihteita (yleensä yksi tai kaksi), joiden valinnassa mukana olevilla vaihteilla on suurimmat välityssuhteet (yleensä 5:1 - 3,5:1 yleiskäyttöisissä autoissa), käytetään käynnistykseen ja dynamiikkaan. kiihtyvyys ja myös jatkuva liike alhaisella nopeudella ja maastossa. Jopa korkeilla moottorin kierrosnopeuksilla pienemmillä vaihteilla auto ajaa suhteellisen hitaasti, mutta samalla sen teho ja vääntömomentti ovat täysin käytössä, mikä luo pyöriin ylimääräisen vetovoiman, joka kiihdyttää autoa (kokonaispitovoiman ero ja ajovastusvoima).
Ylimääräisen vetovoiman tietyn kriittisen arvon ylittäminen (sen arvo riippuu vetävän akselin massasta ja renkaan ja tien välisestä kitkakertoimesta) johtaa kuitenkin vetävien pyörien luistamiseen. Jotkut ajoneuvot eivät normaaleissa tieolosuhteissa pysty edes käynnistymään normaalisti ensimmäisellä vaihteella luistamisen vuoksi - yleensä kuorma-autot tai maastoautot, joiden välityssuhteet ovat erittäin korkeat pienemmillä vaihteilla ja jotka on suunniteltu käynnistymään kuormitettuna tai maasto-olosuhteissa (maassa korkealla). vastus), sekä koko vaihteiston suuret yleisvälityssuhteet (Ural-375: 1. vaihteen välityssuhde on 6,17; vaihteiston kokonaisvälityssuhde vaihteiston 1. vaihteella, jossa on pienin vaihde siirtokotelo on 118).
Siksi alempien vaihteiden välityssuhteet valitaan siten, että toisaalta varmistetaan, että liikkeelle lähdettäessä ylitetään pyörien vierintävastuksen maksimiarvo, joka on mahdollista hyväksyttävissä käyttöolosuhteissa. suunniteltu ajoneuvo (henkilöautolle - lisääntyneen vastuksen omaavan hiekkatien olosuhteissa, maastoautolle - heikosti kantavissa maaperässä, jolla on korkea vierintävastuskerroin jne.), sekä vakaa liike vähimmäisnopeudella, ja toisaalta normaaleissa olosuhteissa vetävien pyörien luistamisen estämiseksi liikkeelle lähdettäessä [3] .
Käynnistyksen ja alkukiihdytyksen jälkeen pienemmillä vaihteilla on suositeltavaa vaihtaa suuremmalle vaihteelle - jollekin välivaihteesta, jonka välityssuhteet ovat yleensä 2,5:1 ... 1,5:1 (yleiskäyttöautoissa). Keskivaihteilla kehitetyt maksiminopeudet ovat korkeammat kuin pienemmillä, lisäksi melu vähenee alhaisempien moottorin kierrosnopeuksien vuoksi samalla nopeudella, mutta kaasuvaste on huonompi.
Välivaihteiden lukumäärälle ja viereisten vaihteiden välityssuhteille on ominaista useiden vaihteiden tiheys - mitä suurempi se on, sitä pienempi moottorin kierrosluvun pudotus vierekkäisten vaihteiden välillä vaihdettaessa, sitä tasaisemmin auto kiihtyy, synkronoijien työskentely helpottuu. Samalla kuitenkin kuljettajan kuormitus kasvaa - pieninkin muutos ajo-olosuhteissa alkaa vaatia vaihteenvaihtoa, vaihteet tulevat hyvin "lyhyiksi" ja ajo väsyttää.
Huippuvaihteita, jotka vastaavat sitä, millä vaihdeparilla on pienimmät välityssuhteet (noin 1:1 tai jopa vähemmän) - käytetään jatkuvaan suurella nopeudella liikkumiseen. Tässä tapauksessa moottori toimii pääasiassa keskimääräistä korkeammilla nopeuksilla, maksimiin asti, mikä vastaa sen maksimitehoa, mikä on juuri sitä, mitä tarvitaan maksiminopeuden kehittämiseen.
Korkeimmalla IV-vaihteella, jonka suhde on 1: 1 (suora, jossa moottorin kampiakseli on kytketty suoraan tuloakselin kautta vaihteiston ulostuloakseliin ja siihen kiinnitettyyn kardaaniakseliin), voimansiirron kokonaisvälityssuhde määräytyy loppukäytön välityssuhteen mukaan - tässä tapauksessa 4,1:1. Näin ollen tämä auto voi IV-vaihteella liikkua nopeusalueella noin 22 km/h (vähintään 850 rpm) - 154 km/h (maksiminopeudella) ja todellisuudessa jopa kapealla, koska nopeuksilla, jotka ovat lähellä minimiä, moottorin teho ei välttämättä riitä edes tasaiseen liikkumiseen ja moottori sammuu.
Huippuvaihteella auto ei voi käynnistyä ja liikkua alhaisella nopeudella, mutta se voi liikkua maksiminopeuteen asti moottorin nopeuksilla, jotka ovat hyväksyttävissä rajoissa. Tavallinen kaupunkien välinen nopeus 90-110 km / h kehittää VAZ-2106:n IV-vaihteella alueella 3500-4000 rpm, mikä vastaa moottorin suurinta vääntömomenttia ja edistää ensinnäkin polttoainetaloutta, koska tämä on moottorin toimintatila. on tehokkuuden kannalta optimaalinen, ja toiseksi se tarjoaa autolle voimavaran ohituksen varalta. Jos tarvitaan voimakkaampaa kiihdytystä, kuljettaja voi vaihtaa keskivaihteelle III, jonka suurin nopeus on noin 120 km/h.
Päinvastoin, alimmalla I-vaihteella, jonka välityssuhde on 3,24:1, vaihteiston kokonaisvälityssuhde on jo 13,284:1 ja nopeusalue on 7-48 km / h. Tällä vaihteella auto voi käynnistyä, liikkua parkkipaikalla, ajaa vaikeissa tieolosuhteissa, alhaisella nopeudella käyttämällä moottorin maksimitehoa ja vääntömomenttia, mutta sen maksiminopeus on rajoitettu.
VAZ-2106-vaihteiston tehoalue on siis 3,24 (myöhemmälle versiolle, jossa on 5-nopeuksinen vaihteisto ja pääpari 3,9: 1 - 4,58).
Vaihdevaiheiden välillä vaihtamiseen käytetään kytkintä - kitkakytkintä , jota ohjataan polkimella (yleensä), joka varmistaa vaihteiston täydellisen irrotuksen moottorista, mikä pysäyttää vääntömomentin siirron sen läpi ja antaa kuljettajan siirtää vaihteet tai vaihteenvaihtokytkin hyväksyttävällä vaivalla , mikä muuttaa vaihteiston välityssuhdetta sekä vaihteiston tasaisen, epätasaisen yhteyden moottoriin, mikä mahdollistaa myös sujuvan liikkumisen - vaihteiston syöttöakselin nopeus on pienempi kuin moottorin kampiakselin, koska kytkin luistaa, kunnes se on täysin kytkettynä.
Ajoneuvon nopeus ajettaessa vaihteella tietyllä välityssuhteella i määritetään kaavalla:
[4] , missä :
Käsivaihteiston toimintaperiaate rajoittuu kinemaattiseen liitäntään tulo- ja ulostuloakselien eri vaiheissa erilaisilla vaihdeyhdistelmillä eri välityssuhteilla .
Akselit ja vaihteetMikä tahansa vaihdelaatikko on sarja yhdensuuntaisia akseleita , jotka sijaitsevat yhdessä kotelossa (kutsutaan kampikammioon ), joissa on hammaspyörät.
Kolmiakselisessa vaihteistossa on ensiö-, toisio- ja väliakselit.
Ensiö- ja toisioakselit on järjestetty sarjaan, kun taas toisioakselia tukee ensiövarteen asennettu laakeri . Niissä ei ole jäykkää liitosta ja ne pyörivät toisistaan riippumatta. Väliakseli sijaitsee ensisijaisen ja toisioakselin alla niiden rinnalla, usein sivusiirrolla. Akseleissa on hammaspyörien lohkot . Käyttömelun vähentämiseksi vaihteet tehdään yleensä kierteisiksi .
Tuloakselissa on hammaspyörä , joka käyttää väliakselia. Kiinnitysakselilla on välivaihteiden lohko , jonka hammaspyörät on yleensä liitetty jäykästi laskuakseliin ja valmistetaan usein yhtenä kokonaisuutena sen kanssa. Käytettävät hammaspyörät sijaitsevat toisioakselilla , joka voi joko sijaita akselin pitkittäisillä rihmillä ja liikkua niitä pitkin vapaasti pituussuunnassa ( liukupyörät ) tai pyöriä vapaasti sen päällä ( vakioverkkohammaspyörät ), jolloin niiden pituussuuntainen liike on poissuljettu, ja vaihde kytketään päälle kiinnittämällä vaihde akseliin vaihteistokytkimellä , joka liukuu sen rihmoissa , usein varustettu mekanismilla, joka tasoittaa akselin ja vaihteen kulmanopeudet - synkronointi . Urheiluautojen synkronoimattomissa vaihdelaatikoissa tai erikoisvarusteissa käytetään usein koiran kytkimiä samaan tarkoitukseen .
Kaksiakselisessa vaihteistossa on vain ensiöakselit (käyttö) ja toisioakselit, ja vääntömomentti välittyy suoraan tuloakselin hammaspyöristä toisiovaihteen hammaspyörille. Liukupyörät ja/tai liukukytkimillä (hammas- tai nokka) jatkuvassa kytkennässä olevat vaihteet voidaan sijoittaa sekä ensiö- että toisioakselille.
Toisinaan voitiin vaihdeparien sijasta käyttää monirivisiä äänettömiä Morse- tai Reynold-vaihdeketjuja siirtämään kierto ensiö- tai väliakselilta toisioakselille, mikä oli erityisen laajalti käytössä kalliissa autoissa ennen hiljaisen helikaalin laajaa käyttöönottoa. vaihteet jatkuvassa ketjutuksessa. Tässä tapauksessa yksi ketjukäytön ketjupyöristä tehtiin yhdeksi yksiköksi akselin kanssa ja toinen siihen ketjulla yhdistetty (yleensä toisioakselilla) voitiin kiinnittää akselilleen hammaspyörän tai hammaspyörän avulla. nokkakytkin, kun taas ketju alkoi välittää vääntömomenttia.
Vaihteen vaihtoVetävän akselin hammaspyörien välissä on vaihteistokytkimet (tai uritetut kytkimet ). Toisin kuin hammaspyörät, ne on kiinnitetty akseliin ja pyörivät sen mukana , mutta ne voivat liikkua sen akselia pitkin (edestakaisin).
Kytkimien (tai liukuvaihteiden, jos niitä käytetään suunnittelussa kytkimien sijasta) lukumäärän mukaan vaihteistot jaetaan kaksisuuntaisiin, kolmisuuntaisiin ja niin edelleen. Joten kolmitievaihteistossa on kolme kytkintä, joista jokainen voi estää kaksi vaihdetta akselilla, jotka vastaavat tiettyä vaihdetta - eli kolmitievaihteistossa voi olla 4-5 vaihdetta eteenpäin (plus peruutus). Nelitielaatikossa voi olla 6, 7 (plus peruutusvaihde) tai 8 vaihdetta (ilman peruutusvaihdetta) - jälkimmäistä vaihtoehtoa käytetään yleensä maatalouskoneissa, joissa peruutusvaihde on varustettu erillisellä peruutusvaihdeella .
Ulostuloakselin hammaspyörien sivuilla, jotka ovat vaihteistokytkimiä päin, on hammaspyörän vanteet . Samassa kruunussa on käyttöakselin takapää. Vaihteistovanteet sijaitsevat kytkentäkytkimissä.
Kun vaihdevipu liikkuu, liukusäätimien läpi kulkevan erikoiskäytön avulla vaihteistohaarukat saadaan liikkeelle , mikä voi siirtää kytkimiä pituussuunnassa. Erityinen lukitusmekanismi ( lukko ) ei salli kahden vaihteen samanaikaista sisällyttämistä. Lukitus kiinnittää kaksi liukusäädintä vapaa-asentoon, kun kolmas liukusäädin liikkuu (kolmitievaihteistossa), mikä sulkee pois kahden vaihteen samanaikaisen kytkemisen.
Kun kytkentäkytkin liikkuu halutun vaihteen suuntaan, niiden rengashammaspyörät kohtaavat ja akselin mukana pyörivä kytkin kytkeytyy vaihteiston vaihteeseen ja estää sen. Sen jälkeen ne pyörivät yhdessä, ja vaihdelaatikko alkaa siirtää pyörimistä moottorista lopulliseen vetoakselin kautta.
SynkronointilaitteetVaihteiston vaihteiston iskuvapaaseen kytkemiseen käytetään synkronoijia , jotka tasaavat vaihteen ja kytkentäkytkimen kehänopeuden ja estävät kytkintä tukkimasta vaihdetta, kunnes niiden nopeudet ovat samat. Koska tämä prosessi kestää millisekuntien luokkaa, on mahdotonta havaita synkronoinnin vastusta kytkimen liikkeelle vaihdettaessa vaihdetta ilman erikoisinstrumentteja - kuljettajalla ei yksinkertaisesti ole aikaa tuntea sitä (katso myös kohta " Tahdistetut ja synkronoimattomat manuaalivaihteistot ") .
EsimerkkiSeuraavassa tarkastellaan kaaviomaisesti takavetoisen henkilöauton kolmiakselisen, kolmivaiheisen nelinopeuksisen manuaalivaihteiston toimintaa, jossa on vakioverkkovaihteet ja synkronoijat eteenpäinvaihteissa ja liukuva peruutusvaihde. 1, 2, 3, 4, R - vastaavien vaihteiden vaihteet, kiinteästi kiinnitetty väliakseliin.
Värit:
N - vapaavaihde: mikään kytkimistä ei ole kytkettynä mihinkään vaihteeseen, ensiö- ja väliakselit pyörivät, toisio on levossa.
I-vaihde: ensimmäinen-toinen kytkin (kirkkaan sininen kuvassa) estää ensimmäisen vaihteen ulostuloakselilla; kierto välittyy ensin syöttöakselin yhdellä vaihteella väliakselille ja siitä - ensimmäisen vaihteen vaihteen kautta toisioakselille ja sitten voimansiirtoon.
II-vaihde: sama kytkin siirtää ja estää toisen vaihteen;
3. vaihde: 1.-2. vaihteen kytkin vapaa-asennossa; kolmas-neljäs kytkin (kuvassa violetti) estää kolmannen vaihteen vetoakselilla, pyöriminen välittyy tuloakselilta väliakselille ja siitä kolmannen vaihteen kautta toisiolle.
IV-vaihde: ensimmäinen-toinen kytkin vapaa-asennossa; kolmas-neljäs kytkin estää tuloakselin kruunun siten, että ensiö- ja toisioakselit pyörivät yhtenä yksikkönä. Väliakseli ei ole mukana (mutta jatkaa pyörimistä, koska se on jatkuvasti kytkettynä ensisijaiseen).
Tällaisella voimansiirrolla, jossa kierto välittyy suoraan tuloakselilta toisioakselille, ohittaen väliakselin vaihteet, on aina yksi välityssuhde - 1: 1, ja sitä kutsutaan suoraksi vaihteistoksi , koska vääntömomentti välitetään suoraan vaihteistosta. tuloakseli toisioon. Tämä vaihteiston toimintatapa on hyödyllinen, koska häviöt ja kuluminen vähenevät.
R - peruutus: kytkimet vapaa-asennossa; omalla akselillaan pyörivä liukuva peruutusvaihde kytkeytyy vastaavaan vastaakselin vaihteeseen ja vetävän akselin vaihteeseen (vastaakselin hammaspyörä ei osu vetävän akselin vaihteeseen), muodostuu pariton määrä nivelpareja (kolme paria), koska jossa toissijainen akseli pyörii vastakkaiseen suuntaan kuin tuloakselin pyöriminen.
Suosituimmat ovat kaksi MCP-mallia - kaksiakselinen ja kolmiakselinen niiden sisältämien akselien lukumäärän mukaan.
Kaksiakselisessa vaihteistossa vääntömomentti välittyy suoraan moottorin vauhtipyörään kytketyn ensisijaisen (veto) akselin hammaspyöristä sen rinnalla sijaitsevan toissijaisen (vetävän) akselin hammaspyörille. Samaan aikaan vaihteisto osoittautuu yksinkertaiseksi ja kompaktiksi, mutta vaihteita käytetään kaikissa vaihteissa vääntömomentin siirtämiseen, mikä heikentää vaihteiston tehokkuutta ajettaessa huippuvaihteella - kuitenkin välivaihteiden lisäyksen kustannuksella. koska vääntömomentin siirtoon osallistuu vähemmän osia. Tällaisten vaihdelaatikoiden tärkein etu on kyky yhdistää moottori ja koko auton voimansiirto yhdeksi kompaktiksi voimayksiköksi. Tällaisia ovat raskaiden moottoripyörien (kotimaiset " Ural " ja " Dnepr ") vaihteistot, melkein kaikki autot, joissa on takamoottori ja etuveto.
Kolmiakselisessa vaihteistossa vääntömomentti siirretään ensin hammaspyöräparilla tuloakselilta sen suuntaisesti sijaitsevalle väliakselille ja jo sen vaihteista tuloakselin kanssa koaksiaalisesti sijaitsevan ulostuloakselin hammaspyörille. Tällainen vaihdelaatikko osoittautuu raskaammaksi ja kokonaisuutena, mutta siihen voidaan toteuttaa suora vaihteisto, jossa vääntömomentti siirretään ilman vaihteita, tuloakselilta välittömästi ulostuloon yhdistämällä ne yhdeksi yksiköksi. liukuvaihteen kytkin. Kolmiakselisen vaihteiston toinen etu on kyky saavuttaa paljon suurempia välityssuhteita ja yleistä laajempaa tehoaluetta.
Tällä hetkellä useimmissa henkilöautoissa, erityisesti etuvetoisissa, on kaksiakselinen vaihteisto, kun taas kolmiakseliset vaihteistot ovat edelleen yleisimpiä kuorma-autoissa ja maastoautoissa.
Nykyaikaisissa autoissa kompaktiuden lisäämiseksi voidaan käyttää myös kolmi- ja neliakselisia vaihdelaatikoita kaksiakselista vastaavan toimintaperiaatteen mukaisesti - ilman väliakselia, pyörimisen siirrolla tuloakselista yhteen. useista toissijaisista kerralla. Pääsääntöisesti näissä vaihteistoissa on vähintään 6 vaihdetta eteenpäin, esimerkiksi - VW 0A5. Niissä vääntömomentti välittyy syöttöakselilta loppukäyttöön ensimmäisen, toisen ja kolmannen toisioakselin kautta, joiden päätepyörät ovat jatkuvasti kytkettynä viimeiseen käyttövaihteeseen. Tällaisille vaihteistoille on ominaista lyhyt pituus, minkä ansiosta ne sopivat hyvin poikittaisvoimayksiköillä varustettujen etu- ja nelivetoisten ajoneuvojen tiiviisti järjestettyyn moottoritilaan.
Ensimmäiset vaihteistot olivat hyvin yksinkertaisia lieriöhammasvaimentimia, joissa välityssuhdetta muutettiin akselien pitkittäisuriilla liukuvien hammaspyörien pitkittäisliikkeen vuoksi. Kun vaihde oli kytketty päälle, yksi vaihteista siirtyi akselia pitkin, kun sen hampaat osuivat vastaavan vastevaihteen hampaisiin, vaihteet nivoutuivat toisiinsa ja alkoivat välittää vääntömomenttia. Jotta vaihteiden hammaspyörän vanteet kytkeytyvät, on välttämätöntä, että niiden kehänopeudet ovat vähintään suunnilleen samat. Vääntömomentin välitystä tarjoavan hammaspyöräparin kehänopeudet vaihteen kytkeytymishetkellä eivät kuitenkaan yleensä täsmää, joten yritys yksinkertaisesti siirtää pyörän vanteita toisiaan kohti kosketukseen asti johtaa voimakkaaseen iskuun vaihteistossa, johon liittyy tyypillinen hampaiden narskuttelu ja erittäin nopea kuluminen. Siksi kuljettajan, toimiessaan kaasupolkimella ja käyttämällä erityisiä menetelmiä kytkimen kanssa työskennellä, oli tasoitettava karkeasti vaihteiden kehänopeudet, joiden taitavasti suorittamalla he, oikealla hetkellä, kytkeytyivät äänettömästi ja sokkittomasti yhteen. muu.
Vaihteiden kehän nopeuden karkeasti tasaamiseksi vaihteita vaihdettaessa käytetään menetelmää nimeltä "kaksoispuristus" : vaihtaaksesi pienemmän ja suuremman vaihteen välillä, paina ensin kytkinpoljinta, kytke vaihde pois päältä (laatikko on "vapaalla") , vapauta kytkin - samalla kun syöttöakselin nopeus on tasattu moottorin nopeuden kanssa - ja paina sitten poljinta uudelleen ja kytke haluttu vaihde päälle. Kun vaihdetaan suuremmasta vaihteesta pienempään , käytetään "kaksoispuristusta kaasutuksella" - toimintojen järjestys on sama, mutta kun vaihteisto on vapaalla ja kytkin kytkettynä, "palautus" suoritetaan - ne paina kaasupoljinta lisäämällä moottorin kampiakselin ja siihen liittyvän vaihteiston tuloakselin nopeutta suunnilleen samalle nopeudelle kuin voimansiirto ja siihen liittyvä lähtöakseli. "Uudelleenkaasutuksen" voimakkuus riippuu kytketystä vaihteesta (tarkemmin sanottuna sen moottorin kierrosluvusta). Nykyaikaisessa henkilöautossa nämä taidot voivat myös olla hyödyllisiä - ne auttavat esimerkiksi vaihtamaan vaihteita, kun kytkin pettää tai äkillisen moottorijarrutuksen tarpeessa, kun työjarrujärjestelmä epäonnistuu.
Myöhemmin kanttiliukuvaihteet korvattiin hiljaisilla kierrepyörillä, joissa on jatkuva kytkentä, joita vinon hammaskuvion vuoksi ei voitu tilapäisesti kytkeä pois vaihteiston toiminnan aikana - kun kytkin on kytkettynä, ne ovat aina pyörimässä, vaikka ne eivät aina osallistu vääntömomentin siirtoon. Tässä tapauksessa vaihteet kytkettiin päälle liukupyöräkytkimillä, jotka olivat erillään hammaspyöristä , jotka pyörivät akselin mukana ja pystyivät liikkumaan sitä pitkin kiinnittäen siihen yhden tai toisen viereisistä hammaspyöristä ääriasentoihin. Vaihteen ollessa kytkettynä sitä vastaava hammaskytkin siirtyy vapaa-asennosta johonkin äärimmäisistä ja kiinnittää vastaavan vaihteen akselille siirtyen hammaspyörän vanteeseen suorilla hampailla, jotka on tehty yhtenä kappaleena tällä vaihteella. Tämä rengashammaspyörä, kuten itse vaihteistokytkin, ei ainoastaan kytke vaihdetta, vaan osallistuu myös vääntömomentin siirtoon. Tämä helpotti jonkin verran kuljettajan työtä vivun pienentyneen voiman vuoksi (kytkimien leikkausvoima on paljon pienempi kuin itse vääntömomenttia välittävät vaihteet), mutta ei pelastanut häntä yllä olevista menetelmistä.
Joissakin urheiluautoissa ja moottoripyörissä, joissa on synkronoimaton manuaalivaihteisto, vaihteet vaihdetaan yleensä painamatta kytkintä, mikä vaatii kuljettajalta paljon kokemusta (automaattitasolla on tarpeen "arvata" tarkasti moottorin nopeus, joka vaaditaan vaihdon hetki).
Henkilöautoissa täysin synkronoimattomia manuaalivaihteistoja käytettiin pääasiassa 1930-luvun puoliväliin asti ... 1940-luvun loppuun (neuvoston autoteollisuuden käytännössä - GAZ-A , M-1 , varhainen Pobedy , Moskvich-400- sarja ), jonka jälkeen Useimmissa uusissa malleissa on vähintään korkeimmat eteenpäin vaihteet synkronoituina.
Raskaissa kuorma-autoissa ja traktoreissa, joiden vaihteistoissa on suuri määrä vaihteita - joskus jopa kaksi tusinaa - synkronoijien asentaminen on teknisesti erittäin vaikeaa, koska se lisää merkittävästi vaihteiston mittoja, kustannuksia ja painoa. Lisäksi se vähentää jyrkästi kestävyyttä, koska synkronoijat ovat yksi MCP:n kuluvimmista elementeistä. Tällaisia koneita käyttävät ammattikuljettajat on erityisesti koulutettu vaihtamaan vaihteita synkronoimattomalla vaihteistolla.
Lisäksi synkronoimattomia manuaalivaihteistoja käytetään joskus nykyaikaisissa urheiluautoissa ja moottoripyörissä kahdesta syystä: ensinnäkin kokenut kuljettaja vaihtaa synkronoimattomat vaihteet nopeammin (pienemmällä viiveellä) ja toiseksi (mikä tärkeämpää), tällaiset vaihteistot kestävät paremmin. ominaisuus suuren kuormituksen urheiluun. Totta, he käyttävät yleensä nokkavaihteen valintamekanismia (vaihteet kiinnitetään akseliin ei vaihteella, vaan nokkakytkimellä ) ja peräkkäistä ohjausta, mikä helpottaa jonkin verran kuljettajan työtä. Useimmissa moottoripyörissä käytetään myös peräkkäisiä nokkalaatikoita.
Synkronoidussa manuaalivaihteistossa erikoislaitteet - synkronoijat - eivät salli kytkinkytkimen siirtymistä vaihteesta toiseen, ennen kuin niiden nopeus on tasattu, ja varmistaa myös niiden kehänopeuksien kohdistuksen.
Yksinkertaisin kartiotahdistus (Borg-Warner-tyyppi) on pronssinen estorengas, joka sijaitsee akselilla vastaavan vaihteen hammaspyörän ja liukukytkimen välissä. Renkaassa on kartiomainen sisäpinta vaihteeseen päin ja rengashammas kytkintä kohti. Kartiomaiselle pinnalle tehdään lanka, joka on suunniteltu leikkaamaan öljykalvon läpi. Sulkurengasmateriaali on kulutusta kestävää ja sillä on korkea kitkakerroin. Se on liitetty liukuholkkiin sokkojen avulla siten, että sen liike akselia pitkin saa vastaavan sulkurenkaan liikkumaan samaan suuntaan.
Kun vaihde on kytketty, vaihteistohaarukka alkaa siirtää kytkintä vastaavaa vaihdetta kohti. Vaihteen kytkemiseksi kytkimen on siirryttävä vaihteen hammaspyörän reunaan kiinnittäen se akseliin, mutta tällä hetkellä tämä ei ole mahdollista, koska vaihteen ja kytkimen ja estorenkaan kehänopeudet eivät ole samat, kun taas estorenkaan reuna pitää kytkimen koskettamasta vaihteiston pyörän vanteeseen, mikä estää liiallisen kulumisen. Krakkareiden kautta kytkimen liike välittyy estorenkaaseen, joka myös alkaa liikkua akselia pitkin kohti hammaspyörää, jolla on kartiomainen pinta, joka reagoi estorenkaan kartiomaiseen pintaan. Kartiomaisella pinnallaan estorengas on vuorovaikutuksessa hammaspyörän kartiopinnan kanssa, kun taas niiden kosketushetkellä estorenkaan kartiomaisella pinnalla oleva kierre leikkaa hammaspyörän kartiolla olevan öljykalvon läpi aiheuttaen metallin metallien välistä kitkaa. . Kytkimen kanssa samalla nopeudella pyörivän sulkurenkaan ja vaihteistokartion välinen kitkavoima tasoittaa niiden kulmanopeudet kääntäen estorenkaan sellaiseen asentoon, että sen renkaan hampaat, liukukytkin ja voimansiirtopyörän rengas seisovat. yhdessä rivissä, jonka jälkeen kytkin voi helposti mennä hammaspyörälle kiinnittäen sen akseliin ja siten mukaan lukien vaihteen.
Synkronoijat voivat sijaita mille tahansa vaihteiston akselille tai jopa usealle akselille samanaikaisesti.
Aiemmin synkronoitiin vain korkeammat vaihteet. Esimerkiksi Volga GAZ-21 :n ja monien samanaikaisten autojen vaihteistossa vain 2. ja 3. vaihde synkronoitiin, kun taas 1. vaihteella ja peruutusvaihteella ei ollut synkronointia. Tässä tapauksessa autolla ajaminen oli silti paljon helpompaa kuin täysin tahdistamattomalla vaihteistolla: suurimman osan ajasta kuljettaja yritti liikkua synkronoiduilla korkeammilla vaihteilla, vaihtaen synkronoimattomalle vaihteelle vain silloin, kun se oli ehdottoman välttämätöntä (esim. GAZ-21:lle suositellaan vaihtamista ensimmäiselle vaihteelle vain, kun se hidastaa nopeuteen 5 km / h), ja synkronoimattomien vaihteiden hiljaiseen ja epätasaiseen kytkemiseen käytetään erityistä tekniikkaa - kytkimen painamisen jälkeen ensin vaihdevipu. siirretään asentoon, joka vastaa yhtä synkronoiduista vaihteista, ja kytke sitten päälle haluttu synkronoimaton vaihteisto vapauttamatta kytkinpoljinta. Tässä tapauksessa vaihteiston akselien nopeudet on kohdistettu, mikä antaa vaikutuksen, joka on melkein samanlainen kuin synkronoijien läsnäolo tässä vaihteessa. Tämän tekniikan avulla voidaan paitsi välttää epämiellyttävää helistystä, kun synkronoimaton vaihde kytketään päälle, vaan myös lisätä merkittävästi sen vaihteiden resursseja. Tiheässä liikenteessä tämä kuitenkin aiheutti usein epämiellyttäviä viivästyksiä poisvetämisessä, joten 60-luvun puolivälissä uudet mallit siirtyivät täysin synkronoituihin vaihdelaatikoihin, jotka sopeutuivat paremmin kaupunkiliikenteen muuttuviin olosuhteisiin.
Valtaosassa nykyaikaisia henkilöautoja on kaikki vaihteet synkronoitu ainakin eteenpäin ja hyvin monessa peruutusvaihteessa. Monikartiotahdistuslaitteita (kaksois-, kolmois-) käytetään lisäämään synkronoinnin tehokkuutta ja vähentämään tarvittavaa voimaa lisäämällä kitkaparien määrää.
Askelmäärä lasketaan eteenpäin vaihteen numeron mukaan pienimmällä välityssuhteella .
Puoliautomaattisten vaihteistojärjestelmien yleistyessä (kuten samassa Bugatti Veyronissa ), joissa on mahdollisuus vaihtaa vaihteita vain "ylös" tai "alas" elektronisesti, on käytännössä tullut mahdolliseksi käyttää melkein mitä tahansa vaihteita samalla kun säilytetään mahdollisuus kuljettaja vaihtaa niitä riittävästi. Tästä huolimatta suurin osa massatuotetuista henkilöautoista maksaa tällä hetkellä viisi tai kuusi.
Overdrive tai overdrive ( englanniksi overdrive ) - vaihde, jonka välityssuhde on pienempi kuin yksi . Sitä kutsutaan "lisäämiseksi" sikäli, että sellaisella välityssuhteella käytettävä akseli pyörii nopeammin kuin käyttöakseli, eli tällaisen vaihteen ulostulossa kierrosten lukumäärä kasvaa. Samalla vetopyörille syötettävän vääntömomentin määrä pienenee jonkin verran, mutta samalla moottorin kierrosluku pienenee samalla ajoneuvon nopeudella, mikä muiden tekijöiden pysyessä samana ylivaihteella ajettaessa vähentää. polttoaineenkulutus, melu ja kuluminen.
Ylivaihteelle on kaksi suunnitteluvaihtoehtoa: erillisen voimansiirtoyksikön muodossa (lähinnä ylimääräinen kaksinopeuksinen vaihteisto suoralla ja ylivaihteella), yleensä asennettuna päävaihteiston lähtöön ja joka toimii jakajana , mikä mahdollistaa sen sisällyttämisen vaihteiston välityssuhteen säätämiseksi nykyisellä vaihteella päävaihteisto alas (vain korkeimmilla tai useilla korkeammilla vaihteilla tai missä tahansa käytettävissä olevista vaihteista - jälkimmäisessä tapauksessa vaihteiston vaihteiden kokonaismäärä kaksinkertaistuu ); tai itse vaihteistoon rakennetun vaihteiston muodossa, jonka välityssuhde on alle yksi ja joka kytketään päälle samalla tavalla kuin kaikki muut vaihteet.
1970-luvulle asti henkilöautojen ylikierros suunniteltiin yleensä vaihteistosta erilliseksi yksiköksi, pääsääntöisesti planeettavaihteeksi, joka ei vaatinut kytkimen vapauttamista siirtyäkseen suorasta ylikierrokselle. Suunnittelusta riippuen yliajo voidaan kytkeä päälle joko manuaalisesti kuljettajan toimesta (kuvassa vasemmalla) tai automaattisesti servolla, pääsääntöisesti saavutettuaan tietyn nopeuden ajettaessa suoralla vaihteella (kuvassa oikealla) . Joskus ylivaihteisto rakennettiin taka-akselin koteloon, jolloin se muodosti yhden yksikön päävaihteen kanssa (itse asiassa päävaihde kahdella välityssuhteella).
Esimerkiksi Volvo 240 :een nelinopeuksisella vaihteistolla voitiin tilata lisävarusteena sähkökäyttöinen planetaarinen overdrive, joka aktivoidaan vaihdevivun lipulla ja joka on saatavana eri välityssuhteilla. Sen sisällyttäminen mahdollisti suoralla vaihteella ajettaessa sen suurennetun version saamisen, jonka kokonaisvälityssuhde oli alle yksi. 1950- ja 1960-luvun Ford-autoissa yliajo kytkeytyi automaattisesti päälle ajettaessa suoralla vaihteella yli 27 mailia tunnissa (noin 45 km/h) ja sammui, kun se laski alle 21 mailia tunnissa (noin 35 km/h). h) tai kun painat kaasupoljinta jyrkästi (ns. kick-down, overdrive -tila voimakkaaseen ohitukseen) [5] . kuljettajan työ vaihdettaessa vaihteita autossa, jossa on kolmivaihteinen vaihteisto ja kojetaulussa oleva overdrive-kytkin - vaihto vapaa-asennosta ensimmäiselle, toiselle, toiselle overdrive-vaihteella, kolmannella ja kolmannella overdrive-vaihteilla.
1960-luvun puolivälistä ja 1970-luvun alusta joissakin, lähinnä urheiluautoissa, ylivaihdetta alettiin rakentaa nelinopeisiin manuaalivaihteistoihin viidentenä ylivaihteena, mikä tuli yleiseksi käytännöksi 1980-luvulla. Samaan aikaan vaihteiston suunnittelu kokonaisuutena osoittautui jonkin verran yksinkertaisemmaksi ja kevyemmäksi kuin erillisen yksikön muodossa olevan ylivaihteen tapauksessa, ja se myös yksinkertaisti ajamista, mutta mahdollisuus saada kaksinkertainen numero vaihteet katosivat (mitä tosin teknisellä mahdollisuudellakin käytettiin harvoin käytännössä, koska se vaikeutti ajamista huomattavasti - useimmissa tapauksissa erillistä ylikierrosta käytettiin vain vaihteiston kierrosten lisäämiseen sisäänajettaessa suora vaihde, toisin sanoen, jotta saavutetaan sama vaikutus, jonka neljännen suoran vaihteen jälkeen sijaitseva viides vaihde, jonka välityssuhde on pienempi kuin yksi, antoi). Nykyään vaihteistossa voi olla useampi kuin yksi ylikierros.
Kuorma-autoissa vaihteistoon sisäänrakennettu ylivaihde (kutsutaan ylivaihdeeksi tai taloudelliseksi vaihteeksi) yleistyi paljon aikaisemmin, jo ennen toista maailmansotaa - esimerkiksi Studebaker US6 : ssa oli viisinopeuksinen vaihteisto viidennellä ylivaihteella, kuten monissa Neuvostoliiton sodanjälkeisissä vaihteissa. raskaat kuorma-autot ( ZIS-150 , MAZ-200 ja muut).
Auton maksiminopeus yliajossa on yleensä pienempi kuin suoralla (välityssuhteella 1,0) tai jälkimmäisellä, jonka välityssuhde on noin yksi. Tämä johtuu siitä, että kun välityssuhde on paljon pienempi kuin yksikkö, moottorin kuormitus samalla nopeudella on huomattavasti suurempi kuin muilla vaihteilla, minkä seurauksena moottori on voimakkaasti ylikuormitettu eikä pysty kehittämään maksimitehoaan. vallankumoukset. Esimerkiksi VAZ-21093:n enimmäisnopeus neljännellä vaihteella (välityssuhde 0,941) on 10 ... 12 km / h suurempi kuin viidennellä (0,784). Myös auton dynaamiset ominaisuudet (sen kyky kiihtyä voimakkaasti kaasupoljinta painettaessa) viidennellä vaihteella ovat huomattavasti huonommat kuin neljännellä, mikä selittyy sillä, että dynaaminen tekijä D viidennellä vaihteella koko nopeusalueella on vähemmän tärkeä kuin neljännessä. Lisäksi tässä tapauksessa sekä neljäs että viides vaihde ovat muodollisesti ylikierroksilla, joten VAZ-21093 kehittää edelleen maksiminopeutta ylikierroksella (tosin välityssuhteella hyvin lähellä yhtä). VAZ-21053 auto, jossa on viisivaihteinen vaihteisto, jossa neljäs vaihde on suora (1,0) ja viides vaihde on ylivaihde (0,82), se kehittää maksiminopeutta suoralla vaihteella ja ylikierroksessa viidennellä maksiminopeuttaan laskee samat ~10 km/h. Samanaikaisesti samat autot kuluttavat viidennellä vaihteella samoissa olosuhteissa 5–6 % vähemmän polttoainetta kuin neljännellä vaihteella, ja myös matkustamon melutaso on huomattavasti alhaisempi, mikä määrää yliajon teknisen toteutettavuuden. lähetykset. [6] [7]
Alasvaihde (vaihteenjakaja, demultiplier ) - voimansiirtoyksikkö, joka toimii yhdessä vaihteiston kanssa ja jonka avulla voit edelleen lisätä vaihteiston välityssuhdetta (ja vastaavasti vähentää kierrosten määrää lähdössä) nykyisellä vaihteella. päävaihteisto, jonka ansiosta vääntömomentti kasvaa . Joten KamAZ-kuorma-autoon asennettiin vaihteenjakaja, joka mahdollistaa, että millä tahansa päälaatikon vaihteella voi olla kaksi vaihtoehtoa - vastaavasti suora ja matala, ajoneuvon vaihteiston päälaatikon viiden vaihteen sijasta. kymmenen vaihdetta (viisi suoraa ja viisi matalaa alavaihteen jakajan vuoksi). Jos tieolosuhteet vaativat vaihteiston välityssuhteen lisäämistä, mutta ei siinä määrin, että päälaatikon vaihtaminen pienemmälle vaihteelle olisi perusteltua, KamAZ-kuljettaja saattoi käyttää vaihdevivussa olevaa lippua vaihtaakseen jakajan pienemmälle. vaihteella, vastaanottamalla päälaatikon nykyisen vaihteen alemman version, samalla säästäen huomattavasti kuljettajan ponnisteluja ja vähentäen hänen väsymystänsä, lisäämällä auton sopeutumiskykyä tieolosuhteisiin, koska välityssuhde voidaan valita hienommin. Myös alasvaihto sisällytettiin ajettaessa raskaalla kuormalla tai vaikeissa tieolosuhteissa.
Autoihin ei sinänsä ole olemassa monivaiheisia planeettakäsivalintaisia vaihteistoja. Tällaisten MCP:iden luomista vaikeuttaa kaksi kohtaa: kitkan ohjauselementtien mekaanisen ryhmäkäytön tarve, joka on sitä vaikeampaa, mitä suurempi planeettavaihteiston vapausasteiden lukumäärä on, ja tarve jonkinlaiselle vaihteistolle. nopeussäädin (seuraavan elementin päällekytkentänopeus). Lisäksi mille tahansa planeettavaihteistolle on ominaista tehoalueen järkevä jakautumisen ongelma tiettyjen välityssuhteiden mukaan, mikä on sitä vaikeampi ratkaista, mitä suurempi on vapausasteiden lukumäärä. Johtuen siitä, että planeettavaihteiden nykyaikaisissa vaihteistoissa he yrittävät järjestää kitkan ohjauselementtien toiminnan siten, että jokaisella vaihdolla mistä tahansa vaihteesta korkeammalle tai pienemmälle, vain kaksi kitkan ohjauselementtiä toimii (yksi niistä sammuu ja toinen käynnistyy). ), ja minkä tahansa kitkan ohjauselementin päällekytkentäprosessi voidaan teoriassa järjestää kytkinpolkimen avulla, on spekulatiivisesti mahdollista luoda sekventiaalinen planeettakäsivalintainen vaihteisto, jossa on suuri määrä vaihteita, mutta Käytännössä sellaista kehitystä, joka on saavuttanut toimivan näytteen, ei tunneta. Lähimpänä tätä konseptia voidaan pitää brittiläisiä pneumaattisella ohjauksella varustettuja planeetta-Wilson-vaihteistoja, joita käytettiin sotaa edeltävänä ja sen jälkeen erilaisissa brittiajoneuvoissa autoista tankkeihin.
Puhtaasti mekaanisessa toteutuksessa Ford T -auton tunnetuin kaksivaiheinen (+2; -1) planeettavaihteisto, jossa oli kaksi vapausastetta. Tämän vaihteiston kolme kitkanhallintaelementtiä (kaksi jarrua ja yksi kytkin), joista jokainen vastasi oman vaihteensa kytkemisestä, sai mekaanisen käytön kahdesta polkimesta - kolmiasentoisesta eteenpäinvaihteesta ja kytkinpolkimesta (kaksi vaihdetta ja vapaa) ja kaksiasentoinen peruutusvaihdepoljin (päällä pois). Tällaisia hidaskäyntisiä planeettavaihteistoja autoteollisuuden varhaisessa vaiheessa ei tuottanut vain Ford, eikä vain autoihin, vaan myös traktoreihin, mutta kaikissa nykyaikaisissa planeettavaihteistoissa on hydraulinen käyttö ja manuaalisia vaihteistoja ei voi harkittu. Planetaarisissa polkupyörän navoissa voi olla jopa 14 nopeutta ja puhtaasti mekaaninen kytkentä, mutta nykyaikaisissa autojen monivaiheisissa voimansiirtoissa vain kaksinopeuksisilla (+2) tai (+1; -1) -tyyppisillä demultiplerieillä voi olla mekaaninen käyttö , joka sijaitsee sekä akseleiden ja hammaspyörien päävaihteiden kanssa että erikseen, joita toimintojensa rajoitetun toiminnan vuoksi ei kutsuta vaihteistoiksi.
Klassisessa manuaalivaihteistossa vaihdevipua käytetään valitsemaan haluttu vaihde . Sen avulla voit kytkeä päälle minkä tahansa käytettävissä olevan vaihteen milloin tahansa (paitsi peruutusvaihde, joka joissakin vaihteistomalleissa voidaan kytkeä päälle vain erityisen sulakkeen avaamisen jälkeen).
Vivun sijainti ja käyttöjärjestelmä voivat vaihdella suuresti riippuen ajoneuvon sijoittelusta ja nykyisestä tyylistä.
Lisäksi on mekaanisia vaihteistoja, joissa on niin sanottu "peräkkäinen", eli peräkkäinen (latinalaisesta sekvenssistä - sekvenssi) vaihteiden vaihtaminen, joka käyttämällä keinuvipua, joystick-vipua, jossa on kaksi asentoa - yleensä "+" ja " —" tai erityiset "terälehdet" ohjauspylväässä, vaihteet voidaan vaihtaa vain peräkkäin. Yleensä kytkimen ohjaus tällaisissa järjestelmissä on automatisoitu. Niitä käytetään moottoripyörissä (erittäin laajasti) ja joissakin urheiluautoissa.
Esimerkiksi useimmissa kotitalousmoottoripyörissä vaihteiden vaihtamiseen käytetään kopioakselia, jossa on muotoiltu ura, joka ohjaa vaihdehaarukoiden liikettä, mikä puolestaan vaikuttavat akseleilla oleviin liukuvaihteisiin. Tässä tapauksessa vaihteet vaihdetaan kopioakseliin yhdistetyn keinutuolin muodossa olevalla polkimella, joka voi kääntää sen suuntaan tai toiseen tietyssä kulmassa. Jalan varpaan painaminen sen etutasolla saa kytkimen vaihtumaan alas, kantapää taakse (tai etutason varpaan nostaminen) ja "vapaa" sijaitsee I- ja II-vaihteiden välissä.
Suurimmassa osassa nykyaikaisia autoja manuaalivaihteistoa ohjataan lattiassa olevalla vivulla. Tämä viittaa vivun sijaintiin suoraan auton lattiassa, keskikonsolissa tai kojelaudan alaosassa.
Menetelmä tietyn vaihteen valitsemiseksi erilaisissa käsivalintaisissa vaihteistoissa, joissa on lattiavipu, voi vaihdella huomattavasti. Ainoa yleinen asia on, että halutun vaihteen valinta suoritetaan kallistamalla vaihdevipua pituus- ja poikittaistasossa, eli vivun liikerata vaihdon aikana muistuttaa kirjainta H (H-kuvio) . Yleensä kuljettaja valitsee vipua poikittaistasossa kääntämällä vaihdettavan haarukan ja työntämällä sitä eteen- ja taaksepäin valitulla haarukalla vaihtaa synkronointia tai vaihteistokytkintä vaihdelaatikon kotelossa vastaavaan (yleensä vivun pään liikesuuntaan vastakkainen) suunta, mukaan lukien yksi tai toinen voimansiirto. Pääsääntöisesti vapaa-asennossa vipua pitää yksi tai useampi jousi.
Näin vaihteet vaihdetaan useimmissa kotimaisissa takavetoisissa autoissa.
Takavetoisessa Moskvichissa ( 408IE , suurin osa M-412 julkaisusta ja kaikki 412IE , kaikki M-2138/2140 ) käytettiin hieman muokattua versiota: peruutusvaihteen kytkemiseksi oli tarpeen kallistaa vipua oikealle ja siirrä sitä eteenpäin , älä taaksepäin :
Joissakin ajoneuvoissa on peruutusvaihteen lukitus: peruutusvaihdetta ei voi kytkeä ennen kuin tämä mekanismi on aktivoitu. Yleensä tätä varten sinun on työnnettävä vipu alas (esimerkiksi takavetoiset VAZ-autot), painettava erityistä vipua (painiketta), nostettava vipua pitkin liukuva aluslevy jne. Muissa tapauksissa estoa ei ole jos peruutusvaihde voidaan erehtyä kytkemään päälle liikkeellä ollessaan, mikä suurella nopeudella voi teoriassa johtaa vaihteiston vakavaan vaurioitumiseen (käytännössä kuljettajalla ei todennäköisesti ole tarpeeksi voimaa kytkeä peruutusvaihde kokonaan päälle suurella nopeudella, mutta vaihteiston vaihteiden lisääntynyt kuluminen tällaisen yrityksen aikana on melko todellista).
Tätä asettelua käytetään "klassisen" perheen VAZ-autoissa, joissa on viisinopeuksinen manuaalivaihteisto ja "Moskvich-2141" , toisen sukupolven " Lada Kalina ", myöhäisen tuotannon " Priors " sekä esimerkiksi useimmat modernit Ford-mallit 5-vaihteisella vaihteistolla.
Tässä tapauksessa riski, että peruutusvaihde kytkeytyy vahingossa ensimmäisen sijasta, on kuitenkin melko suuri, varsinkin kun veto on kulunut. Siksi monissa nykyaikaisissa autoissa sen sisällyttäminen on estetty (näkyy MCP-6: n esimerkissä):
Lukitus kytketään pois päältä upottamalla vipu "sisään", tai siirtämällä vaihdevivun liikkuvaa elementtiä esimerkiksi nostamalla sen päällä olevaa rengasta tai painamalla nappia.
Etuna tässä tapauksessa on, että toista ja kolmatta vaihdetta vastaavat asennot ovat samalla linjalla, mikä nopeuttaa vaihtamista. Tehokkailla moottoreilla varustetuissa urheiluautoissa pääkiihtyvyys tapahtuu juuri toisella ja kolmannella vaihteella, ensimmäinen on vain liikkeellelähtöä varten.
Kun tätä asettelua käytetään maastoajoneuvoissa (GAZ-69), on helpompi keinuttaa autoa, jos se juuttuu kytkemällä peräkkäin ensimmäinen-peruutus-ensimmäinen-peruutusvaihteet (vaihteet ovat samalla linjalla, mikä mahdollistaa vaihdetaan hyvin nopeasti). Sama koskee kuorma-autoa, jonka ensimmäistä vaihdetta käytetään pääasiassa vaikeissa tieolosuhteissa.
Lisäksi monissa tämän vaihteiston vaihteistoissa ei ole synkronoijia tai ne ovat vain korkeammilla vaihteilla, tässä tapauksessa positiivinen asia on, että vaihdettaessa ensimmäiseltä vaihteelta toiselle tapahtuu automaattisesti jonkin verran viivettä, mikä yksinkertaistaa vaihtamista synkronoimattomien välillä. ensin synkronoidulla toisella vaihteella.
Kotimaisista autoista tällaista asettelua käytti esimerkiksi GAZ-69 , jonka vaihteisto oli kolmivaihteinen. Kun se muunnetaan Volga GAZ-21 -vaihteiston lattiavivuksi, se saa myös tällaisen asettelun.
KamAZ -kuorma-autoissa asettelu on samanlainen, mutta ensimmäisen vaihteen ja peruutusvaihteen asennot ovat päinvastaisia kuin kuvassa.
Melkein samaa asettelua käytettiin Neuvostoliiton ZIS / ZIL-merkin nelivetoautoissa, esimerkiksi ZIL-131 - ero oli IV- ja V-vaihteita vastaavien asentojen päinvastaisessa järjestelyssä.
Kun erotin on päällä, vaihteet 1 ... 4 tarjoavat liikkeen pienillä nopeuksilla, voit myös kytkeä peruutusvaihteen päälle, kun demultiplikaattori on kytketty pois päältä, laatikon kokonaisvälityssuhde putoaa useita kertoja ja vaihteet 1 ... 4 vaihteiksi 5 ... 8. Lisäksi vaihteiden lukumäärä kaksinkertaistuu jakamalla, ohjauskytkimellä, joka seisoo vaihteiston ohjausvivun edessä.
Venäjällä yleisistä malleista tällainen layout oli esimerkiksi Ford Taunus , Volvo 240 ja eräät BMW-mallit, kuten BMW E30 . Lisäksi sitä käytettiin lähes kaikissa Pohjois-Amerikan 1960- ja 1970-luvun Fordeissa, joissa oli manuaalivaihteisto.
Aikaisemmin vaihdevivun sijainti ohjauspylväässä oli yleisin manuaalivaihteistolla varustetuissa henkilöautoissa. Tämä muoti ilmestyi Yhdysvalloissa 1930-luvun jälkipuoliskolla ja levisi laajalle Euroopassa 1940-luvun lopulla. Joskus tällainen mekanismi tapahtuu nykyään.
Ohjauspylvään vivun ajo suoritetaan monimutkaisilla tankoilla ( backstage ), joiden nivelet kuluvat, ja vanhemmissa autoissa ne vaativat säännöllistä säätöä ja voitelua. Tällaisen aseman toiminnalle on kaksi pääjärjestelmää. Ensimmäisessä, jota käytetään yleensä kaksisuuntaisten vaihteistojen kanssa (esimerkiksi Pobedassa ja GAZ-21:ssä), jokainen työntövoima on jatkuvasti kytkettynä vaihteistohaarukkaan ja ohjaa sen kautta kytkintä (tai liukuvaihdetta) ja nykyisen vaihteiston valintaa. mukana työntövoima suoritetaan tappi vaihdeakselille, joka menee yhden tai toisen vivun navan uriin, joka on kytketty vastaavaan tankoon. Toisessa, jota käytetään kolmitievaihteistoilla (esimerkiksi "Moskvich" nelinopeuksisilla vaihteistoilla), yksi tangoista valitsee parhaillaan kytkettynä olevan vaihteistohaarukan ja toinen liikuttaa sitä kääntämällä vaihteet suoraan päälle ja pois. molemmat tangot on kytketty suoraan vaihteiston akseliin ja valvovat sen liikettä eri tasoissa.
On myös vaihteistomekanismeja, joissa on ohjauspylvään vipu, jossa vaihteiston akseli on koaksiaalinen ohjausakselin kanssa (GAZ-21) tai sen kanssa samankeskinen, eli ontto ohjausakselin ympärillä ("moskovilaiset" nelinopeuksisilla vaihteistoilla). Toisessa tapauksessa vaihteiston akselin kautta matkustamoon siirtyvä melutaso ja tärinä vähenevät merkittävästi.
Vaihteen valinnan selkeys ja nopeus tällaisella mekanismilla kärsivät usein, varsinkin kun se on kulunut, mutta yleensä monien sellaisella vaihtomekanismilla varustettujen autonomistajien mukaan vivun ohjauspylvään järjestely on kätevämpi, koska teet sitä ei tarvitse kurkota, se on aina käsillä. Kuitenkin vetovoiman suuren hitauden vuoksi on vaikea vaihtaa nopeasti vaihteita sellaisella vetolaitteella, joten siitä on vähän hyötyä dynaamisissa autoissa.
Mutta hyvä vaihtomekanismin laskelma antaa sinun minimoida vivun voiman: esimerkiksi Volga GAZ-21 :ssä, jossa on huollettava, voideltu ja säädettävä vaihteistomekanismi, voit vaihtaa ilman, että otat kättäsi pois ohjauspyörästä. Erittäin löysä mekanismi mahdollistaa kuitenkin sellaiset toimintahäiriöt, kuten vaihteiden epätäydellinen kytkeytyminen ja irrottaminen, niiden spontaanin irtoamisen ("poistamisen") ja jopa tankojen täydellisen jumiutumisen, jotka voidaan poistaa vain, kun konepelti on auki.
tai
Näin (toinen vaihtoehto) vaihteet kytkettiin päälle Pobeda GAZ-M-20 , Volga GAZ-21 .
Kotimaisessa autoteollisuudessa ohjauspylvään vaihdevivun kieltäytyminen tapahtui 1960-luvun lopulla - 1970-luvun alussa, Euroopassa - se alkoi hieman aikaisemmin, mutta kesti ainakin 1970-luvun puoliväliin asti. Yhdysvalloissa tämä tapahtui 1970-luvun lopulla, kun viimeiset manuaalisilla vaihteistoilla varustetut "budjettimallit" (esimerkiksi Chevrolet Nova ) poistuivat kuljettimista - sen jälkeen mekaanisista vaihteistoista tuli lähes yksinomaan urheiluautojen ja maastoautojen ominaisuus. , vastaavasti, oli lattiavivut.
Sillä välin joissakin Euroopan maissa ja erityisesti Japanissa melavipuja käytettiin aivan viime aikoihin asti. Esimerkiksi Hongkongissa kaikissa Toyota Crown- ja Nissan Cedric -mallien takseissa oli nelinopeuksinen manuaalivaihteisto siipivaihteistolla ennen kuin vaihdettiin automaattivaihteistoon vuonna 1999. 1990-luvun alkuun asti Toyota Hiace- ja Mitsubishi L400 -minibusseissa oli myös ohjauspylvään vaihteistot ja viisivaihteinen manuaalivaihteisto.
Käsivalintaisilla vaihteistoilla varustetut ajoneuvot hallitsivat Eurooppaa pitkään , ovat edelleen hyvin yleisiä IVY -maissa ja hallitsevat alhaisen tulotason maissa.
Yhdysvalloissa ja muissa Pohjois-Amerikan maissa manuaalivaihteistot on lähes kokonaan korvattu hydromekaanisilla automaattivaihteistoilla ja CVT :illä , jotka on tällä hetkellä varustettu siellä jopa 90 prosentissa henkilöautoista. Japanissa automaattivaihteistot ja CVT : t ovat myös melko yleisiä .
Kuitenkin urheiluautot (ja urheilullisen kuvan autot) on usein varustettu manuaalivaihteistolla. "Jäykissä" katumaastureissa (esimerkiksi UAZ) on pääsääntöisesti myös mekaaniset vaihdelaatikot, mikä määräytyy niiden suunnittelun yksinkertaisuuden, kestävyyden ja korkean luotettavuuden perusteella, vaikka viime aikoina jopa tällä markkinasegmentillä on käytetty melko laajasti " Automaattinen".
Kuorma-autoissa on myös useimmissa tapauksissa mekaaniset vaihteistot, erityisesti raskaan kaluston traktorit (vaikka niille on luotu ja massatuotettu automaattivaihteistoja, monimutkaisuus ja korkeat kustannukset eivät silti anna niiden syrjäyttää manuaalisia vaihteistoja tällä käyttöalueella ).