Механічна коробка перемикання передач (МКПП) – механізм, призначений для ступінчастої зміни передавального відношення, в якому вибір передачі здійснюється вручну оператором (водієм).
Іншими словами – це вузол автомобіля, за допомогою якого водій керує рухом транспортного засобу, встановлюючи потрібну передачу в залежності від швидкості та напрямку руху автомобіля. Передачі поділяються на нейтральну передачу, передачі з першої до останньої та передачу для руху заднім ходом (реверс).
Механічні коробки перемикання передач бувають двовальні та тривальні. Найпоширеніші – тривальні. Це означає, що в таких коробках використовується три вали: первинні, вторинний та проміжний. Первинний вал жорстко з’єднаний з диском зчеплення і обертається разом з колінчастим валом двигуна. Вторинний вал перебуває у постійному зачепленні з карданним валом, що передає обертання коліс. А проміжний вал своїми шестернями забезпечує з’єднання первинного валу з вторинним валом коробки.
Розглянемо принцип дії МКПП. На нейтральній передачі, із заведеним двигуном та включеним зчепленням (педаль віджата), обертається тільки первинний вал. У момент натискання на педаль зчеплення, первинний вал від’єднується від двигуна, і синхронізатори уповільнюють його обертання для нормального включення передачі. Далі водій включає потрібну в даний момент передачу, наприклад, першу, і необхідні шестерні первинного, вторинного та проміжного валів заходять у зачеплення один з одним. Після чого, відпускаючи педаль зчеплення, водій цим встановлює з’єднання коробки передач і колінчастого валу двигуна. Як тільки з’єднання встановлено, обертання валу двигуна передається через диск зчеплення на первинний вал КПП, потім на проміжний, і, нарешті, на вторинний вал. Останній, у свою чергу, передає обертання на карданний вал і далі через редуктор головного моста на колеса автомобіля. Передатне число залежить саме від діаметра шестерень, що знаходяться в даний момент в зачепленні. «Виграємо в силі – програємо у швидкості. І навпаки”
Передачі в коробці передач необхідні для розширення діапазону частот обертання двигуна. Двигун працює в обмеженому діапазоні обертів колінчастого валу (500 – кілька тисяч об/хв), і цей діапазон не збігається з діапазоном частот обертання коліс (0 – 1800 об/хв). До того ж максимальний обертальний момент досягається в відносно невеликому інтервалі, який зазвичай рівновіддалений від значень максимальних і мінімальних оборотів. На максимальних оборотах двигун видає максимальну потужність. Таким чином, трансмісія забезпечує оптимальний режим роботи двигуна за різних умов руху автомобіля, шляхом перемикання водієм ступенів коробки передач, що мають різні передавальні числа. Для старту з місця і для розгону використовують низькі передачі, так як важливий великий обертальний момент, а висока швидкість руху поки не потрібна. У цьому випадку навіть при максимальних обертах двигуна швидкість руху залишається невеликою. А от коли треба їхати рівномірно швидко, необхідно досягти високих обертів коліс при нормальних обертах двигуна. У цьому допоможуть вищі передачі КПП, які забезпечують мале передатне число, але велику кількість обертів. Задня передача повинна забезпечити обертання провідних коліс у зворотному напрямку, це досягається шляхом включення в зачеплення додаткової шестерні коробки передач.
Розглянемо, як потрібно правильно перемикати передачі, щоб максимально ефективно використовувати ресурси двигуна і максимально продовжити термін служби коробки перемикання передач. По-перше, водій повинен знати розкладку перемикання передач конкретної МКПП. Цю інформацію можна отримати з інструкції з експлуатації автомобіля. Там же описані і діапазони швидкостей для кожної передачі, так як вони залежать від особливостей конструкції коробки і характеристик конкретного двигуна.
Отже, щоб почати рух на рівній дорозі, вам доведеться включити першу передачу, але спочатку перед пуском двигуна встановіть нейтральну. Далі, коли двигун заведений, вичавивши педаль зчеплення, потрібно перейти на перший щабель КПП. І, плавно відпускаючи педаль зчеплення з паралельним додаванням педаллю газу обертів двигуна, ви тим самим через механізм зчеплення встановлюєте з’єднання між двигуном та коробкою передач. Потім, за старою схемою, обертання з двигуна через коробку передач прямує на карданний вал і через провідний міст – на колеса. Як тільки досягнуто граничної швидкості, яку може розвинути машина на першій передачі, необхідно переключитися на наступний ступінь КПП. Для цього знову вичавлюємо педаль зчеплення, включаємо другу передачу і плавно відпускаємо педаль. Далі, у міру розгону автомобіля водій послідовно перемикає передачі від поточної до останньої (прямої) передачі. Перша передача служить тільки для того, щоб зрушити з місця і для цього використовується тільки ця передача. Тобто. не можна починати рух з інших щаблів, тому що двигун не зможе для цього розвинути необхідну силу. Ну, хіба що, починаючи рух із гірки, можна включити другу передачу, оскільки роль першої (старт із місця) виконає гравітація. А взагалі, на машинах із тривальними коробками краще переважно рухатися на прямій передачі, коли первинний та вторинний вали знаходяться у зачепленні один з одним безпосередньо, а не через проміжний. У такому режимі менше зношуються шестерні, і енергія обертання витрачається найменше.
Загалом, перемикати передачі потрібно відповідно до умов та швидкісного режиму руху, педаль зчеплення вичавлювати різко, а відпускати плавно, прибираючи при цьому праву ногу з акселератора. Дотримуючись всіх правил роботи з механічною коробкою передач, розумно переключаючи передачі, ви подовжите термін служби агрегату та підвищите комфорт пересування.