Что такое пониженная передача на автомобиле
Понижайка или доступно о сложном — DRIVE2
В наш нелегкий век нано технологий и добычи нефти в Арктике счастливые обладатели «джипов» начинают привыкать включать полный привод красивой кнопочкой на торпеде и радоваться как дети тому что у них «настоящий» внедорожник, но как только большинство этих монстров офроада съезжают с асфальта владельцы начинают вспоминать о таком атавизме как понижайка и громко материться на перегретую вискомуфту.
Но мы то с вами настоящие джиперы и знаем, что без понижайки это совсем не джип и без нее живется плохо, и именно поэтому при выборе машины предпочитаем пусть и из прошлого века и гнилой как прошлогодний помидор, но все-таки настоящий джип.Не так давно, в процессе постройки железного коня пришлось вникать в вопрос что и зачем и с чем это едят.
Все с умным видом вещают про какие то ньютоны, кстати про них и в тест драйвах любых машин любят упоминать с таким видом, как будто средний автолюбитель просто обязан знать как они влияют на поведение машины. Забегая вперед скажу, что ничего эти цифры не скажут, если нет понимания о том что в итоге дойдет до колес. Больше всего меня добили рассуждения более опытных товарищей о том какое понижение раздатки лучше 4,16 или 4,9. Вот лично для меня это просто цифры и смысловой нагрузки в них не больше, чем в данных о населении Аргентины. От странных цифр и умных слов закружилась голова и захотелось кнопку на торпеде, вместо всей этой заумной фигни. Но это не наш метод, поэтому я решил разобраться что это за фигня и полез изучать вопрос, в процессе и родилась эта статья, так как ни одного вменяемого источника где по простому рассказано не нашлось, вернее нашлись, но тоже срывающихся в «заумные дали». Постараюсь объяснить все максимально просто и доступно. Сразу оговорюсь, во всех расчетах будет много допущений из серии «берем одного белого коня в вакууме», в частности не будем учитывать потери на трение, КПД агрегатов и прочее иначе формулы и выкладки будут очень длинными, кому надо точные цифры разберется и сам, мы же ограничимся «общим обзором в идеальных условиях». Итак, глубокий вдох и поехали!
Понижайка.
Будем считать, что все знают общий принцип работы коробки передач и объяснять его не надо, но если кто не в курсе, то ее задача передавать вращение двигателя, преобразовав его в зависимости от выбранной передачи на карданный вал, а дальше на редуктор и колеса. Но для движения без дорог зачастую получается, что «надо бы пониже» для этого ставят раздатку, то есть по сути еще один промежуточный блок шестеренок, который позволяет еще раз преобразовать вращение и понизить частоту вращения. Как это работает? Самый простой и понятный пример – велосипед. Катались когда-нибудь на велосипеде с переключалкой скоростей? Помните, как себя чувствуете, когда спереди стоит самая большая шестеренка, а сзади самая маленькая? Велосипед очень трудно сдвинуть с места, но если сдвинули, то на один оборот педалей он делает несколько оборотов колеса и летит стрелой. А если наоборот? Да, да вы в мыле крутите педали, а велосипед ползет как черепаха, зато ползет и в горку и по грязи и куда угодно. Ну вот с понижайкой то же самое, только вместо вас работает двигатель. На пониженной передаче нагрузка на двигатель становится заметно меньше, скорость движения тоже, зато ползет где угодно и как угодно.
Но на велосипеде все просто – две шестеренки, на авто тоже ничего сложного, но шестерёнок больше и чуть ли не в каждом узле вращение преобразуется на ту или иную величину. Но давайте по порядку. Сначала двигатель у нас раскручивает БОЛЬШУЮ шестеренку, которую называют маховиком. На картинке ниже это такая большая шестеренка справа.
Маховик
Дальше это вращение передается на коробку передач, за ней в раздаточную коробку (если есть), потом уже через карданный вал на дифференциал и потом уже на колеса.
Теперь математика и физика.
Как только начинаешь разбираться с вопросом, то всплывают какие-то страшные цифры, которыми собеседники оперируют, а ты как дурак ничего не понимаешь, но уже уловил, что столько то процентов понижение это круто, а если 1к еще сколько то, «ваще трактор», а заодно и в мостах можно понизить. Все эти разговоры начинаются когда встает вопрос о настоящем бездорожье, когда штатного понижения уже не хватает, что бы вращать колеса от трактора, которые вы насмотревшись на более опытных товарищей зачем то поставили на машину.
Итак, пробуем вместе разобраться, на примере Suzuki Jimny.
Сразу оговорюсь, цифры примерные и взятые из интернета, могу ошибиться.Для начала мы открываем мануал и находим следующие данные:
— Передаточные числа в коробке передач-Передаточные числа в раздаточной коробке
-Передаточные числа в дифференциалах
Еще нам потребуется вращающий момент на ДВС и Диаметр колеса.Конкретно для джимника это выглядит так:
— В штатных дифференциалах (редукторах, называйте как угодно) это 4.3 (хотя бывают и другие)— Так же из книжки максимальный момент силы у Suzuki Jimny 110Нм при 4500 оборотах двигателя.
Остается вопрос диаметра колеса. Можно просто померять рулеткой или посчитать по формуле.
Стандартный размер колес Джимни – 205/70/15. Это означает, что диаметр колеса составляет 2 профиля+диаметр диска=205мм х 70% х 2 + 15 х 25,2 = 665 мм или примерно 26,4 дюйма.
Ну вот вроде всеми исходными данными мы запаслись начинаем считать страшные цифры. Хотя нет, прежде чем забивать себе голову этой фигней надо объяснить зачем это все. А нужно это для того что бы вы могли лучше понять физику движения автомобиля, могли рассчитать оптимально понижение при возросших нагрузках. Ведь производитель совершенно не рассчитывал, что его продукцию будут запихивать по стекла в болото и соответственно, если вы хотите большей проходимости без ущерба для агрегатов, то стоит задуматься о занижении штатных значений.
Для начала у нас есть двигатель, который передает вращение на коробку передач, с какой частотой он вращается мы можем посмотреть на тахометре. Дальше мы лезем в ТТХ коробки передач и выясняем, что на первой передаче понижение составляет 2.962 (для коробки АТ) то есть на выходе после коробки карданный вал будет делать почти в три раза меньше оборотов, грубо говоря на 1000 оборотов двигателя мы получим 337 оборотов карданного вала. Дальше идет раздатка на пониженной передаточное число составляет 2,145, то есть за раздаткой мы имеем уже 157 оборотов, и дальше уходим на мосты, на главную пару, которая имеет понижение 4.3 итого на выходе на колесах 36.5 оборотов колеса в минуту с тысячи оборотов на двигателе. Общее понижение составляет: iоб=2,962x2.145x4.3=37.32
Ну вроде, с передаточными числами мы разобрались. Что нам это дает. Для начала мы можем вычислить скорость автомобиля. Для этого нам понадобится школьный курс математики и диаметр колеса, что бы определить радиус качения колеса по формуле L=2ПиR, у джимника на штатных колесах это значение L= 2*3.14*0,332= 2,084м . То есть за полный оборот колеса машина проезжает 2 м. Дальше просто V= 36,5*2*60=4380 м/ч или 4,3км/час. На первой пониженной на 1000 оборотов (считай на холостых) скорость джимника чуть больше 4 км в час. Вроде, похоже на правду.Крутящий момент
Еще мы можем посчитать крутящий момент на колесах – эта характеристика куда реальнее, чем абстрактные лошадиные силы или крутящий момент двигателя.
Разобраться, что такое крутящий момент, можно на простом примере. Возьмем палку и один ее конец зажмем в тисках. Если надавить на другой конец палки, на нее начнет воздействовать крутящий момент (Мкр). Он равен силе, приложенной к рычагу, умноженной на длину плеча силы. В цифрах это выглядит так: если на рычаг длиной один метр подвесить 10-килограммовый груз, появится крутящий момент величиной 10 кг*м. В общепринятой системе измерения СИ этот показатель (умножается на значение ускорения свободного падения – 9,81 м/с2) будет равен 98,1 Н*м. Из этого следует, что получить больший крутящий момент можно двумя путями – увеличив длину рычага или вес груза.
Двигатель создает крутящий момент Mдв. После преобразования трансмиссией этот момент передается на каждое ведущее колесо машины в виде Mк и заставляет колесо вращаться, т. е. создает сдвигающую силу Fкт=Mк/R в точке контакта колеса с дорогой, причем эта сила через колесо приложена к дороге. Поверхность дороги препятствует вращению колеса силой трения Fрт той же величины, но приложенной к колесу и направленной противоположно. Чтобы показать, что силы действуют на разные объекты, точки приложения сил на рисунке условно немного разнесены по вертикали:
Эта сила реакции трения Fрт, умноженная на число ведущих колес, и движет машину. Применительно к jimny разгоняющим усилием будет величина 4Fрт. Определим эту величину.Максимальный крутящий момент Mдв=110 Н.м двигатель развивает при 4500 об/мин Значит, на первой передаче в КПП при всех наших понижаниях:
4Mк=Mдв.iт=110x37.32 = 4105.2 Н.м.
При колесах штатного размера тяговое усилие всех четырех колес составит:
4Fрт=Mдв.iт/R=4105/0,332=12364 Н=1236 кГ.
То есть, немногим больше тонны.Для сравнения для 1й передачи без понижения это будет всего 557кг, а для третий 437кг
Ну вот во общих чертах мы и разобрались. Конечно в реальных условиях все эти цифры сильно меняются в зависимости от рельефа, грунта и прочих факторов, но хотя бы в общих чертах стало понятно, что и зачем. Опять же, если вы хотите понизить передаточное число в раздатке или главных парах, то теперь может подставив свои цифры посчитать что из этого может получится. Вообще считается что для автомобилей которые покоряют тяжелое бездорожье общее передаточное число должно быть с механической коробкой передач – от 50:1 до 80:1 и с автоматической коробкой — от 40:1 до 70:1.
Так что включайте понижайку и вперед!
PS При написании материала использованы всякие разные источники, в частности этотОчень рекомендую для тех кто хочет глубже влезть в вопрос с точки зрения физики процесса.
Специально для Jeeper.LandMult © 2015
Принцип работы демультипликатора
Многие владельцы автомобилей сталкивались с проблемой, когда рядового числа передач в КПП недостаточно. Бывает, что на третьей передаче слишком велики обороты, а на четвертой двигатель перегружается. А если у вас грузовой автомобиль и нужна коробка на 8-10 ступеней, а то и больше, то можете себе представить, сколько места она будет занимать.
Именно для таких целей и используется демультипликатор. Демультипликатор – это устройство трансмиссии, предназначенное для повышения крутящего момента.
Что такое демультипликатор, его расположение в автомобиле
Демультипликатор или понижающий редуктор – это коробка передач, позволяющая получать дополнительное количество передач в процессе их переключения в авто. Демультипликатор позволяет равномерно повышать мощность и, тем самым, продлевает срок службы трансмиссии за счёт уменьшения нагрузки.
Говоря проще, это ещё одна коробка передач, которая «заботится» о вашем автомобиле (уменьшает перепад ударной нагрузки на шестерёнки при переключении передач), увеличивает в 2 раза количество передач, занимает немного места, увеличивает тяговую силу транспортного средства. Устанавливается демультипликатор позади основной коробки передач.
Включается мультипликатор с помощью кнопки на рычаге, также с помощью неё выбирается низший или высший диапазон переключения передач.
Важно! Нужно различать делитель и мультипликатор. Делитель имеет прямую и повышенную передачу, а демультипликатор — прямую и понижающую с большим передаточным числом.
Отличия делителя и мультипликатора
В разделе выше я описал, что собой представляет демультипликатор и куда он устанавливается. В этом разделе мы поговорим о делителе и демультипликаторе. В народе демультипликатор называют «делителем», но, по сути, это не одно и, то же.
Делитель – это двухступенчатый дополнительный редуктор, который ставится перед главный КП. Первая ступень делителя — прямая, вторая повышающая. То есть, если мы располагаем четырёхступенчатой КПП и делителем, то общее количество передач при этом 4х2=8. Переключение передач делителя совершается добавочной кнопкой на рычаге коробки переключения передач.
Демультипликатор — это тоже двухступенчатый редуктор, но нижняя ступень которого сделана понижающей. Если в автомобиле установлена четырёхступенчатая коробка передач с делителем и демультипликатором, то общее количество передач 4х2х2=16.
Устройство прямой передачи
Прямая передача КПП – это режим, в котором обороты от «движка» передаются без увеличения или снижения на КВ или приводные валы (крутящий момент с мотора передаётся напрямую на оси колёс). При прямой передаче крутящий момент, а также обороты передаются без изменений. КПД в таком режиме значительно выше из-за того, что крутящий момент не проходит через промежуточный вал.
Интересный факт! Автоматическая коробка передач может вообще не иметь передач! Такая КПП называется «вариатор». В ней передаточное число не имеет фиксированного количества уровней, переключается скорость постепенно.
Как устроена повышающая передача
Повышающая передача используется для экономии топлива при длительной езде на высокой скорости. Она снижает износ двигателя и уровень шума. При включении повышающей передачи карданный вал вращается быстрее коленчатого вала мотора. Отличие работы прямой и повышающей передач.
Если в автомобиле используется четырёхступенчатая коробка передач, то повышающая передача будет пятой.
Принцип работы понижающей передачи
Мы рассмотрели повышающую передачу, теперь перейдём к понижающей. Так что же такое понижающая передача и для чего она нужна?
При пониженной передаче двигатель выдаёт высокое количество оборотов на малой скорости. Пониженная передача нужна при езде по пересечённой местности, используется для получения более высокого крутящего момента.
Также пониженная передача поможет при долгом крутом подъёме или при езде по гололёду. При включении пониженной передачи двигатель не перегружается, но скорость передвижения будет не высокой. Проще говоря, на пониженной передаче «движок» не будет перегреваться, при езде по бездорожью ваш «железный конь» не начнёт буксовать за счёт большого крутящего момента.
Применение демультипликаторов в автомобильном мире
Мы обсудили, что собой представляет демультипликатор и делитель, узнали о том, что такое пониженная передача и повышенная. Теперь можем смело перейти к использованию демультипликатора в автомобильном мире.
Демультипликатор жизненно необходим на грузовых автомобилях типа УРАЛ, КАМАЗ (в них он используется на постоянной основе).Также его устанавливают на внедорожники (в них мультипликатор можно отключить при движении по ровной поверхности). При езде по пересечённой местности или в неблагоприятных условиях экономит топливо и существенно увеличивает крейсерскую скорость.
Демультипликатор служит для увеличения крутящего момента на небольшой скорости, что добавляет так сказать «мощи» вашей машине.
Также демультипликатор используется в сельском хозяйстве – устанавливается на трактора и гусеничную технику. Это даёт возможность получить дополнительную «тягу».
Демультипликатор является нужным приспособлением, как для грузовых авто, так и для внедорожников. В статье мы рассмотрели специфику действия демультипликатора и делителя и то, где и в какой ситуации нужно применять ту или иную дополнительную КПП.
По сути, для легкового автомобиля демультипликатор не является чем-то жизненно необходимым, но не стоит забывать, что случаи бывают разные и лучше поставить что-то, на первый взгляд ненужное, чем «убить» свой мотор в попытках выехать из болота, в которое может превратиться «грунтовка» после затяжного дождя.
Что такое демультипликатор в автомобиле?
Многие владельцы автомобилей сталкивались с проблемой, когда рядового числа передач в КПП недостаточно. Бывает, что на третьей передаче слишком велики обороты, а на четвертой двигатель перегружается. А если у вас грузовой автомобиль и нужна коробка на 8-10 ступеней, а то и больше, то можете себе представить, сколько места она будет занимать. Именно для таких целей и используется демультипликатор. Демультипликатор – это устройство трансмиссии, предназначенное для повышения крутящего момента.
Что такое демультипликатор, его расположение в автомобиле
Демультипликатор или понижающий редуктор – это коробка передач, позволяющая получать дополнительное количество передач в процессе их переключения в авто. Демультипликатор позволяет равномерно повышать мощность и, тем самым, продлевает срок службы трансмиссии за счёт уменьшения нагрузки.
Говоря проще, это ещё одна коробка передач, которая «заботится» о вашем автомобиле (уменьшает перепад ударной нагрузки на шестерёнки при переключении передач), увеличивает в 2 раза количество передач, занимает немного места, увеличивает тяговую силу транспортного средства. Устанавливается демультипликатор позади основной коробки передач как показано на картинке:
Включается мультипликатор с помощью кнопки на рычаге, также с помощью неё выбирается низший или высший диапазон переключения передач.
Важно! Нужно различать делитель и мультипликатор. Делитель имеет прямую и повышенную передачу, а демультипликатор - прямую и понижающую с большим передаточным числом.
Отличия делителя и мультипликатора
В разделе выше я описал, что собой представляет демультипликатор и куда он устанавливается. В этом разделе мы поговорим о делителе и демультипликаторе. В народе демультипликатор называют «делителем», но, по сути, это не одно и, то же. Делитель – это двухступенчатый дополнительный редуктор, который ставится перед главный КП. Первая ступень делителя - прямая, вторая повышающая. То есть, если мы располагаем четырёхступенчатой КПП и делителем, то общее количество передач при этом 4х2=8. Переключение передач делителя совершается добавочной кнопкой на рычаге коробки переключения передач.
Демультипликатор - это тоже двухступенчатый редуктор, но нижняя ступень которого сделана понижающей. Если в автомобиле установлена четырёхступенчатая коробка передач с делителем и демультипликатором, то общее количество передач 4х2х2=16.
Устройство прямой передачи
Прямая передача КПП – это режим, в котором обороты от «движка» передаются без увеличения или снижения на КВ или приводные валы (крутящий момент с мотора передаётся напрямую на оси колёс). При прямой передаче крутящий момент, а также обороты передаются без изменений. КПД в таком режиме значительно выше из-за того, что крутящий момент не проходит через промежуточный вал.
Как устроена повышающая передача
Повышающая передача используется для экономии топлива при длительной езде на высокой скорости. Она снижает износ двигателя и уровень шума. При включении повышающей передачи карданный вал вращается быстрее коленчатого вала мотора. Отличие работы прямой и повышающей передач.
Если в автомобиле используется четырёхступенчатая коробка передач, то повышающая передача будет пятой.
Принцип работы понижающей передачи
Мы рассмотрели повышающую передачу, теперь перейдём к понижающей. Так что же такое понижающая передача и для чего она нужна? При пониженной передаче двигатель выдаёт высокое количество оборотов на малой скорости. Пониженная передача нужна при езде по пересечённой местности, используется для получения более высокого крутящего момента.
Также пониженная передача поможет при долгом крутом подъёме или при езде по гололёду. При включении пониженной передачи двигатель не перегружается, но скорость передвижения будет не высокой. Проще говоря, на пониженной передаче «движок» не будет перегреваться, при езде по бездорожью ваш «железный конь» не начнёт буксовать за счёт большого крутящего момента.
Применение демультипликаторов в автомобильном мире
Мы обсудили, что собой представляет демультипликатор и делитель, узнали о том, что такое пониженная передача и повышенная. Теперь можем смело перейти к использованию демультипликатора в автомобильном мире. Демультипликатор жизненно необходим на грузовых автомобилях типа УРАЛ, КАМАЗ (в них он используется на постоянной основе).Также его устанавливают на внедорожники (в них мультипликатор можно отключить при движении по ровной поверхности). При езде по пересечённой местности или в неблагоприятных условиях экономит топливо и существенно увеличивает крейсерскую скорость.
Демультипликатор служит для увеличения крутящего момента на небольшой скорости, что добавляет так сказать «мощи» вашей машине.
Также демультипликатор используется в сельском хозяйстве – устанавливается на трактора и гусеничную технику. Это даёт возможность получить дополнительную «тягу».
Демультипликатор является нужным приспособлением, как для грузовых авто, так и для внедорожников. В статье мы рассмотрели специфику действия демультипликатора и делителя и то, где и в какой ситуации нужно применять ту или иную дополнительную КПП. По сути, для легкового автомобиля демультипликатор не является чем-то жизненно необходимым, но не стоит забывать, что случаи бывают разные и лучше поставить что-то, на первый взгляд ненужное, чем «убить» свой мотор в попытках выехать из болота, в которое может превратиться «грунтовка» после затяжного дождя.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?Как переключать передачи вниз. Правильное понижение передач
Умение правильно понижать передачи – не менее важно, нежели грамотное их переключение вверх. А вы уверены, что правильно переключаетесь вниз?
Тонкости процесса
Понижение передач является обязательным элементом правильного выполнения маневра обгона, однако наиболее часто оно используется, когда требуется замедлить скорость движения транспортного средства.
Что происходит с механизмами автомобиля во время переключения на низшую передачу?
Двигаясь на повышенной скорости, водитель сбрасывает газ, выжимает сцепление, включает низшую передачу и отпускает педаль сцепления. Колеса автомобиля вращаются с определенной более-менее постоянной скоростью, с сопоставимой скоростью вращается ведомый вал коробки передач.
В момент перехода на низшую передачу ведомый и ведущий валы коробки входят в соединение с использованием другой шестерни ведомого вала, имеющей большее число зубьев, нежели использовавшаяся ранее.
Вследствие изменения передаточного числа зубчатой передачи, скорость вращения ведущего вала коробки передач существенно увеличивается, в то время, как скорость вращения коленчатого вала двигателя остается примерно той же.
В момент отпускания сцепления происходит соединение коленвала с ведущим валом коробки передач. Ведущий вал коробки, имеющий более высокую скорость вращения, будет пытаться раскрутить коленвал до своей скорости вращения — происходит разгон двигателя до более высоких оборотов.
Из-за того, что вращающиеся детали мотора имеют немалый вес и, следовательно, обладают приличной инерцией, мгновенного разгона не произойдет – автомобиль «клюнет носом».
Можно ли добиться плавного, без рывков, движения машины во время понижения передач? Способов два: плавное (с задержкой в несколько секунд) отпускание педали сцепления и перегазовка.
Плавное отпускание педали сцепления
Если педаль сцепления после переключения на пониженную передачу отпустить не сразу, а придержать ее в одном положении в течении 2-3 секунд (больше не нужно) в момент «схватывания» сцепления, двигатель наберет обороты плавно. Таким же плавным будет и движение автомобиля все это время.
Способ прост, но очень вреден для сцепления, поскольку уравнивание оборотов двигателя и ведущего вала коробки передач происходит за счет взаимного скольжения дисков механизма сцепления.
При этом происходит настолько интенсивный их износ, что в случае частого и неумелого повторения такой операции, сцепление можно попросту «сжечь».
Плавное отпускание сцепления подходит новичкам, еще только постигающим азы вождения, опытные же водители переключаются на низшую передачу с использованием перегазовки.
Перегазовка
Способ перегазовки пришел к нам из середины прошлого столетия, когда коробки переключения передач автомобилей (в основном грузовиков) не были оборудованы синхронизаторами, в силу чего включить низшую передачу без дополнительных манипуляций было попросту невозможно.
Суть способа заключается в увеличении оборотов двигателя перед включением пониженной передачи, обеспечивая тем самым выравнивание скоростей вращения коленвала и ведомого вала коробки передач.
Техника выполнения перегазовки заключается в следующем: одновременно с отпусканием педали газа выполняется выжим педали сцепления, рычаг переключения передач переводится в нейтральное положение, после чего педаль сцепления отпускается.
Выполнив кратковременное нажатие на акселератора, вследствие чего двигатель наберет повышенные обороты, необходимо выжать педаль сцепления, включить низшую передачу и отпустить педаль сцепления (без задержки).
Двойной выжим сцепления можно делать, а можно – нет, однако следует отдавать себе отчет в том, что при выполненнии двойного выжима при включенной нейтральной передаче раскручиваться будет не только двигатель, но и ведущий вал коробки передач. Этим вы заметно «облегчите жизнь» синхронизаторам, продлив как их срок службы, так и всей коробки передач..
Дальнейший ход действий зависит от ваших намерений. Если вы понизили передачу для того, чтобы разогнаться перед выполнением обгона, смело давите на акселератор и приступайте к осуществлению маневра.
В случае, когда переключение передачи вниз вызвано необходимостью замедлить движение, используя торможение двигателем, педаль газа должна быть отпущена.
Удачи вам! Ни гвоздя, ни жезла!
Это может быть вам полезным
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453
Новости
-
Отзывы о Питер-АТ
Спасибо нашим клиентам за отзывы о нас:
-
Акция на ремонт вариаторных трансмиссий
-
Замена масла в двигателе в подарок
При замене масла в АКПП замена масла в двигателе бесплатно! -
Клиенту на заметку
-
Контрактные АКПП в СПб
