Cambio manuale: dispositivo e principio di funzionamento

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:04

Attualmente quasi tutte le auto moderne sono dotate di cambio automatico, che diventa ogni volta più complicato. E, nonostante queste unità siano significativamente superiori alle trasmissioni manuali, queste ultime hanno i loro ammiratori. Alcuni conducenti preferiscono ancora veicoli con cambio meccanico (manuale).

Con un cambio automatico è tutto molto più complicato, e se qualcuno vuole capire il principio di funzionamento di questa unità, vale la pena iniziare con uno meccanico. Questo articolo è dedicato a lei.

L'elemento più necessario di qualsiasi macchina

Avendo sentito per la prima volta l'incomprensibile termine "trasmissione", molti studenti si chiedono subito che tipo di unità sia ea cosa serva. Tutti sanno che un'auto ha bisogno di un motore per muoversi. Quasi tutti gli automobilisti oggi conoscono il suo principio di funzionamento:convertendo i movimenti alternativi dei pistoni in rotazione dell'albero a gomiti, altrimenti denominata coppia.

Tuttavia, questa stessa rotazione deve essere in qualche modo trasferita alle ruote. Ecco a cosa serve la trasmissione. Chi ha familiarità con le peculiarità della guida di auto con cambio manuale lo sa molto bene.

Sotto il termine stesso si nascondono meccanismi speciali, grazie ai quali l'auto si muove a velocità diverse, se necessario indietreggia (quando è inserita la marcia appropriata).

La progettazione di queste unità viene eseguita da specialisti leader negli stabilimenti automobilistici. Inoltre, alla trasmissione sono imposti requisiti importanti:

• Il nodo deve essere in grado di trasmettere la massima potenza del motore.
• Sii affidabile.
• Guidare dovrebbe essere facile.
• Il peso di tutti gli elementi dovrebbe essere il più leggero possibile.
• Il rumore durante il funzionamento è altamente indesiderabile.

Se la trasmissione è altamente efficiente e affidabile, il guidatore non deve preoccuparsi di nulla: il carburante verrà utilizzato al massimo e il meccanismo stesso durerà fedelmente a lungo.

Ma se il controllo di un cambio manuale in una Nissan (ad esempio) è difficile, ciò provoca grave disagio al guidatore e riduce notevolmente la sua attenzione sulla strada. Tutto questo minaccia il rischio di un incidente.

E per quanto riguarda il peso, un'unità troppo pesante sarà notevolmente più costosa per gli acquirenti. Apertanto, i produttori stanno cercando di alleggerire al massimo il peso dei meccanismi.

Cosa si intende con il termine amatoriale "meccanica"?

Meccanico, o manuale, come piace dire ad alcuni piloti, il cambio (cambio manuale) svolge un ruolo semplice, ma allo stesso tempo importante. Non solo trasmette la coppia dal motore alle ruote, ma contribuisce anche a modificare il rapporto di trasmissione. Inoltre, tutto dipende dal guidatore stesso: decide esattamente quando è necessario passare per la corretta prestazione dell'intera vettura. Questo è il punto centrale del controllo della trasmissione manuale.

Nonostante la grande popolarità del cambio automatico, il cambio manuale non si arrenderà, ed ecco perché:

• Il design è il più semplice possibile.
• Dettagli e assemblaggi sono affidabili in termini di impatto meccanico e sovraccarichi.
• Il costo di riparazione e manutenzione dell'unità (anche capitale) non è alto come quello del suo concorrente automatico.

E mentre queste qualità saranno apprezzate dagli automobilisti, alcune auto continueranno ad essere dotate di "meccanica". Dopotutto, non è un caso che alcune moderne trasmissioni automatiche abbiano una funzione di cambio manuale. Un vivido esempio di questo è tiptronic.

Varietà di cambio manuale

Le scatole meccaniche sono classificate in base al numero di questi passaggi:

• 4;
• 5;
• 6.

Il cambio a cinque marce è il più comune, motivo per cui la maggior parte delle auto ne è dotata. Tiene anche contonumero di alberi:

• 3;
• 2.

Le trasmissioni manuali a tre alberi sono utilizzate principalmente nei veicoli a trazione posteriore, mentre le trasmissioni a due alberi si trovano solo nei veicoli a trazione anteriore. In re altà, è qui che finisce l'intera classifica.

Rapporto di trasmissione

La trasmissione manuale si riferisce a meccanismi a gradini, ovvero la quantità di variazioni di coppia a gradini. Un passaggio è solitamente chiamato una coppia di ingranaggi interagenti. Ognuna di queste coppie trasmette la rotazione alle ruote con una certa velocità angolare. In altre parole, ogni stadio ha un rapporto di trasmissione individuale.

Sotto il rapporto di trasmissione va inteso come il rapporto tra il numero di denti dell'ingranaggio condotto e il numero di denti dell'ingranaggio conduttore. In altre parole, il numero di denti per l'ingranaggio condotto è 60 e per l'ingranaggio conduttore è 30, ovvero il rapporto di trasmissione di questa coppia è 60: 30=2. Per qualsiasi ingranaggio, questo parametro è quello principale.

Il rapporto di trasmissione più basso è il più grande, mentre il rapporto di trasmissione più alto è il più piccolo. In re altà, per questo motivo, una trasmissione manuale può sia aumentare che diminuire la coppia.

Il rapporto di trasmissione influisce sulle caratteristiche del veicolo come la dinamica di accelerazione e la velocità massima. Cioè, più è grande, più velocemente l'albero a gomiti gira fino alla velocità massima e la trasmissione stessa è più "forte". Tuttavia, la velocità che si sviluppa su di esso diminuisce. Pertanto, con una grande marciarapporto, è necessario cambiare marcia più spesso.

Dispositivo di trasmissione manuale

Il motore di qualsiasi auto funziona continuamente, il che è indesiderabile per il funzionamento completo ed efficiente del cambio. Il cambio di marcia con l'albero principale in costante rotazione porterà inevitabilmente a guasti alla trasmissione dovuti alla rottura dei denti e ad altre conseguenze negative. Per questo motivo è necessario un altro nodo: la frizione, con l'aiuto della quale l'unità di potenza e la trasmissione vengono separate per un po' al momento giusto.

Per capire come funziona un cambio manuale, per i guidatori inesperti, analizzeremo ciascuno dei suoi tipi in modo più dettagliato.

Riduttore a tre alberi

Il design di una scatola a tre alberi include tre elementi principali: alberi:

• Leading (primario) - collegato al meccanismo della frizione, per il quale ha slot speciali per il suo disco condotto. La trasmissione della coppia avviene tramite un ingranaggio simile che è in impegno rigido con esso.
• Intermedio - posizionato parallelamente al primo albero. Ha anche un blocco ingranaggi in innesto rigido.
• Driven (secondario) - situato sullo stesso asse dell'albero di trasmissione. Ha anche un blocco ingranaggi, ma, a differenza di altri alberi, non è fisso, e quindi può ruotare liberamente. Tra i suoi ingranaggi sono presenti sincronizzatori necessari per sincronizzare le velocità angolari degli ingranaggi dell'albero condotto con la rotazione dello stesso. Con l'albero di trasmissione manuale dell'auto, sono anche fissati rigidamente,ma può muoversi nel piano longitudinale per mezzo di una connessione spline. Tutte le unità moderne hanno sincronizzatori in ogni marcia.

Oltre a questo, c'è anche il meccanismo di commutazione stesso, e tutto questo si trova nel basamento dell'unità, chiamato alloggiamento. Per quanto riguarda il primo, si trova direttamente sulla scatola del cambio. Il meccanismo si presenta come una leva di comando e cursori con forcelle. C'è anche un dispositivo di blocco per evitare che due marce vengano innestate contemporaneamente.

Per la fabbricazione del basamento stesso, la scatola utilizza alluminio o lega di magnesio. Oltre a tutte le parti e i meccanismi necessari, immagazzina olio.

Riduttore a doppio albero

Questa scatola è organizzata quasi allo stesso modo, ma con una piccola aggiunta. Contiene anche due alberi:

• ospite;
• slave.

Entrambi hanno una serie di ingranaggi con sincronizzatori e sono disposti in parallelo, come nel progetto sopra descritto. E l'aggiunta menzionata è la presenza dell'ingranaggio principale e del differenziale nel basamento di un cambio meccanico. La loro funzione è quella di trasmettere la coppia alle ruote motrici dell'auto. Inoltre il differenziale, se necessario, può fornire diverse velocità angolari.

Naturalmente, non fa a meno di un meccanismo di commutazione, che di solito è remoto. In altre parole, si trova al di fuori del corpo della scatola. E per il loro collegamento vengono utilizzati trazione o cavi. Inoltre, il collegamento dei cavi è ottimale, e quindi più frequentesi applica.

Il principio di funzionamento del checkpoint

Quando la leva di comando è in posizione neutra, non viene trasmessa coppia dall'albero motore alle ruote. Quando il motore si avvia, l'albero di entrata ruota con l'albero a gomiti. Per inserire la velocità desiderata, assicurarsi di premere il pedale della frizione per disinnestare gli alberi.

Ora puoi spostare la leva di comando nella direzione desiderata. In questo caso si aziona la frizione sincronizzatrice per mezzo di una forcella e si aziona la coppia di ingranaggi richiesta. Ciò consente di scegliere la coppia ottimale a seconda delle condizioni stradali.

La guida di un'auto con cambio manuale verrà discussa in seguito, ma per ora il principio di funzionamento di un design diverso.

Come funziona un cambio a due alberi

I cambi a due alberi funzionano quasi secondo lo stesso principio, ma c'è ancora una differenza: la coppia viene trasmessa utilizzando solo una coppia di ingranaggi, mentre in un modello a tre alberi interviene la terza marcia del contralbero. Inoltre, non esiste una trasmissione diretta e il rapporto di trasmissione è 1: 1.

Inoltre, non è la forcella, ma il calcio, che fa il cambio di stadio. È lui che spinge l'ingranaggio necessario, e si impegna con l' altro, quindi si fissa. Per inserire la retromarcia, viene attivata una marcia separata sul suo albero. E questo vale per entrambi i tipi di cambio manuale.

Vantaggi manuali

Alcuni punti positivi sono già stati elencati sopra, quindi facciamo una sorta di generalizzazione. Vantaggi caratteristici della scatola:

• relativamenteleggero;
• basso costo;
• il design è semplice e chiaro;
• alta affidabilità;
• La manutenzione e le riparazioni sono poco costose.

Per le macchine con cambio manuale, il motore è collegato rigidamente alla trasmissione, ottenendo così la massima efficienza quando si viaggia su ghiaccio o fuoristrada. Inoltre, il cambio manuale può, se necessario, scollegarsi completamente dal motore per trainare o spingere senza ostacoli.

Sono presenti anche difetti

Purtroppo, non puoi fare a meno degli svantaggi, anche se non ce ne sono molti. Innanzitutto, si tratta della necessità di continui cambi di marcia periodici, che possono affaticare il guidatore nei lunghi viaggi.

Altri svantaggi includono:

• Il rapporto di trasmissione cambia gradualmente.
• La durata della frizione non è abbastanza alta.

Pertanto, sebbene la "meccanica" sia il tipo principale di trasmissione, è tutt' altro che la più popolare. Forse tra un paio di decenni perderà completamente la sua rilevanza e, infine.

Particolarità della guida con cambio manuale

Per il corretto funzionamento dei veicoli con cambio manuale, sono richieste determinate abilità e abilità. Molti principianti, soprattutto donne (forse non tutti), possono avere difficoltà. È necessario ricordare la posizione della leva di comando per ciascuna marcia. Non è difficile, dato che ha un diagramma su di esso. Inoltre, dovresti sapere in quale gamma di velocitàogni trasmissione funziona.

Modalità velocità a seconda della trasmissione:

• 1a marcia - 15-20 km/h.
• 2a marcia - 30-40 km/h.
• 3a marcia - 50-60 km/h.
• 4a marcia - non più di 80 km/h.
• 5a marcia - oltre 80 km/h.

Ma è meglio concentrarsi sulle letture del contagiri. Si consiglia di passare a una marcia superiore prima di raggiungere un certo numero di giri dell'albero motore, a seconda del tipo di motore:

• per diesel - 1500-2000;
• per benzina - 2000-2500.

Per evitare la riparazione prematura di un cambio manuale, assicurarsi che la leva sia in folle prima di avviare il motore. Il piede sinistro controlla solo il pedale della frizione e il piede destro è responsabile degli altri due - questo è l'unico modo per non confondere nulla.

Prima di partire, si preme la frizione, si inserisce la prima marcia, quindi si rilascia dolcemente la frizione con il piede sinistro, mentre si preme dolcemente anche il pedale dell'acceleratore con il piede destro. Inoltre la commutazione avviene al raggiungimento della soglia di velocità: si preme il pedale della frizione (il piede deve essere tolto dall'acceleratore), si inserisce la seconda marcia - poi tutto è uguale.

I principali malfunzionamenti della "meccanica"

Nonostante la sua semplicità, la trasmissione manuale è un sistema piuttosto complesso con un gran numero di parti mobili. Per questo motivo, può avere una serie di malfunzionamenti, ma spesso si tratta di un guasto dei componenti principali dell'unità, di una mancanza di olio nel basamento o di un indebolimentofissare gli elementi della scatola.

Questo può accadere a causa di un funzionamento improprio, della scarsa qualità delle parti, della loro naturale usura. Inoltre, qui possono essere incluse anche riparazioni di scarsa qualità o una completa mancanza di manutenzione.

Puoi determinare se un cambio manuale deve essere sostituito o riparato dalle sue caratteristiche. Se fa rumore quando la leva è in folle, significa che il cuscinetto dell'albero di trasmissione è usurato. Potrebbe anche essere dovuto alla mancanza di olio. E se si verifica un rumore durante il cambio marcia, il problema potrebbe risiedere nelle frizioni del sincronizzatore.

Risultato

Conoscendo il dispositivo e il principio di funzionamento di una scatola meccanica, sarà un po' più semplice capire come funziona un cambio automatico. Il cambio manuale era e rimane un'unità pratica e familiare per molti guidatori, nonostante alcune sfumature. In generale, devi conoscere la tua auto dentro e fuori, il che ti arricchirà di un'esperienza inestimabile.