Передаточные числа КПП: что такое передаточное число
В автомобиле коробка переключения передач — агрегат, который позволяет изменять крутящий момент, развиваемый двигателем внутреннего сгорания, перед передачей такого момента на ведущие колеса транспортного средства. Как известно, большинство коробок передач являются ступенчатыми, а в основе КПП лежит зубчатая передача.
Если просто, ступени фактически являются парами шестерен, которые имеют разное передаточное число (передаточное отношение). В этой статье мы рассмотрим, что такое передаточное число коробки передач, на что указывает и влияет данная характеристика.
Содержание статьи
- Что такое передаточное число коробки передач
- Изменение передаточного отношения КПП: тюнинг коробки передач
- Что в итоге
Что такое передаточное число коробки передач
Передаточное число является основной характеристикой зубчатой передачи. Такая передача передает крутящий момент от двигателя (в случае с автомобилем на ведущие колеса).
Также зубчатая передача позволяет как уменьшить, так и увеличить крутящий момент, поступающий от двигателя. Изменение становится возможным благодаря увеличению или уменьшению количества зубцов на шестернях.
Итак, передаточное число (АКПП, МКПП) представляет собой отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни в устройстве коробки передач, редуктора и т.д. Если просто, например, ведущая шестерня имеет 30 зубьев, а ведомая 60. В этом случае передаточное число такой зубчатой пары будет составлять 2, то есть 60:30.
- Величина передаточного числа в коробке передач и редукторе напрямую оказывает влияние на динамику разгона, а также на показатель максимальной скорости. В ступенчатых КПП имеется несколько зубчатых пар с разными передаточными числами. Чем больше число, тем больше тяги обеспечивает данная передача. При этом мотор быстрее набирает обороты, машина активно разгоняется, однако максимальная скорость не высокая на данной передаче. Для увеличения скорости возникает необходимость в переключении на ступень выше.
Как правило, в автомобиле момент от двигателя, поступающий на КПП, увеличивается на пониженных передачах (1,2, 3). Также на внедорожниках момент может дополнительно изменяться при помощи раздаточной коробки (раздатки), которая отвечает за понижающую передачу.
На повышенных передачах (4, 5, 6) происходит уменьшение передаточного числа, что повышает максимальную скорость автомобиля. При этом разгон на таких передачах менее интенсивный, чем на пониженных.
Еще добавим, что на динамику разгона также влияет и передаточное число главной пары редуктора. Чем большим оказывается указанное число, тем лучше динамика автомобиля, причем на всех передачах. При этом максимальная скорость ниже. Например, возьмем модели ВАЗ. Если поставить на машину главную пару, которая имеет число 4.1 или 4.3 вместо 3.9, авто будет более динамичным, однако показатель максимальной скорости также будет уменьшен.
С учетом вышесказанного становится понятно, что на разных авто передаточные числа трансмиссии подбирают с учетом мощности двигателя, крутящего момента, который выдает агрегат, целевого назначения самого ТС и т.
д. Другими словами, улучшение динамических характеристик автомобиля зависит от того, насколько удачно реализован подбор передаточных чисел в коробке передач.
- Также при создании КПП конструкторы пытаются достичь оптимального баланса между разгонной динамикой и экономичностью. Если же за счет изменения передаточного отношения необходимо добиться лучшей разгонной динамики автомобиля, экономичность однозначно пострадает.
Кстати, зачастую в 5-и ступенчатых КПП пятая «повышенная» передача не является передачей для достижения максимальной скорости, как многие ошибочно полагают. Стандартно такая передача позволяет получить максимальную экономию горючего, а также значительно снизить шум и нагрузки на силовой агрегат при езде с высокой скоростью или скоростью, близкой к максимальной для данного ТС.
Изменение передаточного отношения КПП: тюнинг коробки передач
Как известно, наилучшие динамические показатели достигаются в диапазоне оборотов максимального крутящего момента, а не мощности.
Фактически, при нижнем и верхнем значении частоты вращения коленчатого вала крутящий момент двигателя меньше максимального.
Получается, чем больше обороты будут отличаться от оборотов максимального крутящего момента, тем медленнее разгоняется автомобиль. В стандартных КПП передаточное отношение каждой ступени подобрано так, чтобы водителю было комфортно разгонять машину на низких передачах, после чего на повышенных можно поддерживать набранную скорость одновременно с экономией топлива.
Если же отбросить экономичность, тогда путем ряда доработок коробки можно улучшить динамику. Прежде всего, сужается диапазона частот, которые мотор развивает при езде на одной передаче. Фактически, передачи делаются более короткими, а также сближаются передаточные отношения передач, которые расположены рядом (сближенный ряд КПП).
На практике, мотор в этом случае быстро выходит на максимальные обороты на более низкой передаче, однако после переключения на ступень выше обороты не падают, например, 3500 об/мин.
на 1800, а остаются на отметке около 2500. Фактически, после переключения «вверх» обороты все равно остаются в диапазоне максимального крутящего момента.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена механическая коробка передач. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и принципах работы МКПП, устройстве механической коробки, преимуществах агрегатов данного типа и т.д.
Для решения такой задачи можно использовать колеса с меньшим радиусом, а также требуется установить другую главную пару редуктора с измененным передаточным числом (например, 3.9 или 4.1 вместо 3.7). Начнем с использования «стоковых» деталей.
Как правило, если модель автомобиля выпускается с разными двигателями (например, моторы 1.2, 1.4 и 1.6 литра), тогда главную пару для КПП в паре с 1.6 литровым двигателем используют от той версии, мотор которой менее мощный (в данном случае двигатель 1.2 или 1.4).
В результате после установки главной пары 3.9 или 4.
1 передаточное число на 5-й передаче будет почти таким же, как и на 4-й при главной паре 3.7. Также дополнительно понизит общее передаточное число трансмиссии использование шин меньшего радиуса. В результате динамика автомобиля станет лучше, однако будет потеряна экономичность 5-й передачи.
На высоких скоростях двигатель будет на 5-й раскручиваться до максимальных оборотов, что может доставлять дискомфорт водителю и пассажирам. По этой причине ряд передаточных чисел КПП нужно подбирать с учетом конкретных задач и целей, учитывая мощность мотора, вес автомобиля, а также предпочтения водителя.
Если делать более серьезные доработки, тогда можно собрать коробку передач с измененным набором шестерен. Естественно, это дорого, однако удается сблизить ряды на всех передачах, а не только 4 и 5.
Кстати, подбором передаточных чисел трансмиссии можно или улучшить разгонную динамику, или же повысить экономичность. При этом на практике во втором случае изменения в устройство КПП вносятся достаточно редко, так как штатно передаточное отношение зачастую подобрано достаточно удачно.
Также добавим, что стандартную 5-и ступенчатую коробку иногда переделывают в 6-и ступенчатую (особенно в паре с тюнингованным форсированным двигателем). Фактически, в КПП интегрируется комплект шестой передачи. Важно понимать, что помимо высокой стоимости такой доработки снижается общая надежность такой коробки.
Что в итоге
Как видно, передаточное число коробки передач оказывает серьезное влияние на динамические показатели и характеристики автомобиля. В рамках проектирования КПП инженеры отдельно учитывают мощность мотора, целевое назначение автомобиля и т.д., поле чего подбираются передаточные числа для всего ряда передач.
Рекомендуем также прочитать статью о том, какие существуют зубчатые передачи. Из этой статьи вы узнаете, что такое зубчатая передача, а также какие бывают виды зубчатых передач.
Главная задача – обеспечить как приемлемую динамику разгона, так и добиться необходимых показателей топливной экономичности.
В результате такая трансмиссия полностью подходит для штатной эксплуатации автомобиля. Если же владелец стремится улучшить динамические показатели, тогда кроме двигателя необходимо реализовать и тюнинг коробки передач.
Также бывает достаточно внести изменения только в трансмиссию, что уже само по себе дает заметные улучшения. В рамках тюнинга трансмиссии необходимо учитывать целесообразность тех или иных доработок, а также учитывать, в каких режимах будет эксплуатироваться конкретный автомобиль.
Коробки передач на автомобили ВАЗ 2101-2107
На автомобили ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107 устанавливается несколько коробок передач.
Рассмотрим, что это за коробки, какие у них передаточные числа и какая маркировка.
Коробки передач на автомобили ВАЗ 2101-2107
1. Коробка передач четырехступенчатая 2101.
Устанавливается на автомобили ВАЗ 2101, 21011, 21013, 2102, 21021, 2103, 21051.
Передаточные числа: 1-я передача — 3,75, вторая — 2,30, третья — 1,49, четвертая — 1,00, задний ход — 3,87.
В паре с коробкой работает редуктор «01» с передаточным числом главной пары 4,3 (4,4 для некоторых моделей).
Привод спидометра с 12-ю зубцами 2101-1702150-01.
2. Коробка передач четырехступенчатая 2106.
Устанавливается на автомобили ВАЗ 2106 с двигателем 1,6 л.
Передаточные числа: 1-я передача — 3,24 (3,67), вторая — 1,98 (2,10), третья — 1,29 (1,36), четвертая — 1,00, задний ход — 3,34 (3,53).
В паре с коробкой работает редуктор «03» с передаточным числом 4,1 либо «06» с главной парой 3,9.
Привод спидометра с 9-ю зубцами 2103-1702150-01.
3. Коробка передач четырехступенчатая 2106.
Устанавливается на автомобили ВАЗ 21063, 21061 с двигателями 1,5 и 1,3 л.
Передаточные числа: 1-я передача — 3,75 (3,67), вторая — 2,30 (2,10), третья — 1,49 (1,36), четвертая — 1,00, задний ход — 3,87 (3,53).
В паре с коробкой работает редуктор «03» с передаточным числом главной передачи 4,1 (4,3).
Привод спидометра с 9-ю зубцами 2103-1702150-01.
3. Коробка передач пятиступенчатая 2105/2107.
Устанавливается на автомобили ВАЗ 2105, 21052, 2104, 21043, 2107, 21072, 21074.
Передаточные числа: 1-я передача — 3,67, вторая — 2,10, третья — 1,36, четвертая — 1,00, пятая — 0,82, задний ход — 3,53.
В паре с коробкой работает редуктор «06» с передаточным числом главной передачи 3,9.
Привод спидометра с 13-ю зубцами 2106-1702150-01.
3. Коробка передач пятиступенчатая 2106.
Устанавливается на автомобили ВАЗ 21065.
Передаточные числа: 1-я передача — 3,67, вторая — 2,10, третья — 1,36, четвертая — 1,00, пятая — 0,82, задний ход — 3,53.
В паре с коробкой работает редуктор «06» с передаточным числом главной передачи 3,9.
Привод спидометра с 13-ю зубцами 2106-1702150-01.
Примечания и дополнения
— Каждая коробка передач имеет привод спидометра соответствующий передаточному числу главной передачи редуктора .
Что бы их различать на коробку при помощи краски наносится цветная метка. Синяя метка — передаточное число главной передачи 3,9, красная метка — передаточное число 4,1, без метки — 4,3 (4,4). Помимо этого возле сапуна краской может быть нанесена определенная цифра. На коробки для автомобиля ВАЗ 2107 — цифра семь, для ВАЗ 2104 и 2105 — цифра пять, ВАЗ 2106 — шесть.
— Если на автомобиль установлена коробка не соответствующая передаточному числу главной передачи, спидометр начнет показывать не верные показания.
— Что такое передаточное число? Передаточное число — это отношения числа зубьев ведущей и ведомой шестерен. Например, 43 зубьев у ведомой и 11 у ведущей. Делим 43 на 11, получаем передаточное число 3,9.
— С 1987 года коробки передач для классических автомобилей ВАЗ унифицированы по передаточным числам.
Еще статьи по автомобилям ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107
— Определяем какой стоит редуктор заднего моста на ВАЗ 2101-2107
— Неисправности заднего моста автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107
— Диагностика неисправностей редуктора заднего моста ВАЗ 2101-2107, 21213
— Все редукторы заднего моста автомобилей ВАЗ 2101-2107, 2121
— Объем масла в коробке передач некоторых автомобилей ВАЗ
Подписывайтесь на нас!
Передаточное число — AB Marine
Что такое передаточное число и почему оно важно?
Большинство судовых дизельных двигателей имеют редуктор, который заставляет вал вращаться медленнее, чем двигатель, со скоростью, более подходящей для гребного винта.
Число оборотов двигателя (оборотов в минуту) — это количество полных оборотов коленчатого вала двигателя при заданной настройке дроссельной заслонки. Об/мин вала — это число оборотов, которое гребной винт совершает за одну минуту, называемое об/мин вала или SRPM. Обороты карданного вала уменьшаются в соответствии с заданным передаточным числом в трансмиссии или коробке передач. Типичный морской дизель имеет скорость около 2000 об/мин, скорость слишком высока для эффективной работы гребного винта.
Как определить передаточное число коробки передач?
Лучший способ узнать фактическое передаточное число – это воспользоваться камерой мобильного телефона и сфотографировать табличку на коробке передач, выбитую сверху или сбоку коробки передач. Он выражается в виде соотношения или числа (пример: 2,64:1 или A–2,64).
Если метки нет, то придется использовать цифровой тач лайт — https://www.amazon.com/AGPtek%C2%AE-Professional-Digital-Tachometer-Contact/dp/B004Q8L894/ref=zg_bs_15729791_1 .
Также доступны в Autoparts и Harbour Freight.
Как рассчитать скорость вала с передаточным числом коробки передач?
Используя передаточное отношение коробки передач, рассчитайте скорость вращения гребного винта в оборотах в минуту (об/мин):
Скорость вращения гребного винта (об/мин) = номинальное число оборотов в минуту ÷ передаточное число редуктора
Чем больше передаточное число, тем медленнее скорость вала , чем больше диаметр винта, тем больше тяга и больше скорость. Чем меньше передаточное отношение, тем выше скорость вращения вала, тем меньше диаметр гребного винта, что дает меньшую тягу и меньшую скорость.
Судовые двигатели могут иметь несколько различных вариантов передаточного числа коробки передач в зависимости от угла наклона вала. Выберите наилучшее соотношение для оптимальной тяги.
Какая связь между диаметром, числом оборотов в минуту и шагом?
Диаметр, количество оборотов в минуту и шаг являются тремя наиболее важными факторами, влияющими на характеристики и эффективность гребного винта.
Увеличение шага позволяет гребному винту захватывать большее количество воды, увеличивая нагрузку на двигатель, что снижает его обороты. Точно так же уменьшение шага уменьшает сцепление с водой, уменьшая нагрузку на двигатель, что увеличивает его обороты.
Небольшое увеличение диаметра резко увеличивает осевую и крутящую нагрузку на двигатель и вал.
Относительно высокое максимальное число оборотов вала уменьшает оптимальный диаметр гребного винта из-за увеличения числа оборотов вала и, следовательно, более высокой нагрузки на лопасти.
Более важно поддерживать давление на лезвии как можно ниже, и вы можете пожертвовать более высокими скоростями кромки лезвия, пока у вас низкое давление на лезвие.
В идеале шаг лопастей гребного винта должен регулироваться в зависимости от действующих на них сил и нагрузки (крутящий момент двигателя и состояние моря).
Размер гребного винта позволяет поглощать/передавать полную мощность двигателя при определенной частоте вращения.
Максимальная выходная мощность двигателя всегда будет при максимальной номинальной скорости. Производители двигателей требуют, чтобы гребные винты были подходящего размера, чтобы поглощать мощность двигателя для достижения заданных оборотов. Размер гребного винта должен позволять двигателю достигать этого «поддерживающего оборота», чтобы его можно было использовать на своих двигателях.
В некоторых случаях, когда заказчики хотят ограничить скорость и шум двигателя, размеры гребных винтов иногда подбираются в соответствии с крейсерской скоростью двигателя, что означает, что они могут быть слегка «завышены», и двигатели никогда не достигнут своих максимальных оборотов на передаче.
Что подразумевается под гребным винтом, «попадающим на вал»?
Возникает при несоответствии размера гребного винта мощности двигателя и передаточному числу. При выборе размера гребного винта начните с гребного винта наибольшего диаметра, который может подойти, см. раздел «Зазор между наконечниками», а затем выберите редуктор, соответствующий этому диаметру.
Эти факторы могут даже определить выбор двигателя на основе оборотов двигателя и доступных передаточных чисел коробки передач.
Простое объяснение передаточного числа | наука
Обновлено 25 апреля 2017 г.
Автор Grahame Turner
То, как шестерни взаимодействуют друг с другом, важно знать всем, кто планирует использовать их по максимуму. У большинства современных автомобилей передаточные числа рассчитываются с помощью компьютеров, но у велосипедов и механических домашних проектов их нет. Если вас озадачивают передаточные числа, вам будет полезно узнать, что такое передаточное число и как оно влияет на другие части вашего механического устройства.
Передаточное отношение
Если несколько шестерен находятся в зацеплении друг с другом, количество зубьев на них образует важное передаточное число: передаточное число. Когда несколько шестерен входят в зацепление, они образуют так называемую зубчатую цепь. Передаточное отношение рассчитывается только для первой передачи, ведущей шестерни, которая подключена к источнику питания, и последней передачи в цепи.
Если вы подсчитаете количество зубьев на первой шестерне и на шестерне X (последней) и установите их в соотношении (1: X), это и будет передаточное число. Если число можно уменьшить, то следует его уменьшить, например, соотношение 100 зубов:40 зубов сокращается до 5:2.
Скорость и передаточное число
Передаточное отношение необходимо для расчета скорости, которую будет производить данная зубчатая цепь. Когда у вас есть эта информация, у вас есть половина информации, необходимой для расчета скорости. Уравнение: Скорость (Шестерня 1) * Зубья (Шестерня 1) = Скорость (Шестерня X) * Зубья (Шестерня X). Таким образом, если у вас есть скорость, с которой двигатель передает шестерни, вы можете очень легко рассчитать скорость шестерни X.
Шкивы
••• шестерни и складной инструмент изображение Раду Развана с Fotolia.com
На велосипеде используется немного другая система: вместо пары шестерен, сцепленных напрямую, они соединены цепью шкивов, но передаточное число сохраняется.
Например, на горном велосипеде к педалям прикреплены концентрические шестерни, а к ведущему колесу — еще несколько шестерен. Отношение зубьев колесной шестерни к зубьям педальной шестерни по-прежнему будет формировать соотношение — и если вы крутите педали с заданной скоростью на велосипеде, изменение этого передаточного числа изменит скорость, с которой вы едете.
Промежуточные шестерни
••• механические шестерни и шестерни image by patrimonio designs from Fotolia.com
В зубчатой цепи, когда несколько шестерен находятся посередине, со средними шестернями происходит нечто довольно интересное. Возможно, вы заметили, что в предыдущих расчетах важны только первая и последняя передачи. Это потому, что промежуточные передачи не влияют на скорость — они будут двигаться так быстро или медленно, как им нужно. Однако они изменят направление: если число передач нечетное, первая и последняя будут вращаться в одном направлении.
Преимущества
Преимущество знания передаточного числа заключается в том, что вы можете использовать его для получения механических преимуществ.