Коробка передач для калина

Новая коробка передач «Гранты» и «Калины»: тяга к тросу

Многие знают, что у новой КП ВАЗ-2181 тросовый привод, кто-то слышал про многоконусные синхронизаторы. А некоторые утверждают, что это старая коробка «Рено», которую отдали на растерзание инженерам АВТОВАЗа. Автор собрал достаточно информации, чтобы развеять мифы и рассказать об интересных подробностях нового агрегата. Компьютерная графика Дмитрия Горева.

LADA > Granta

LADA > Kalina

ТРЕБОВАНИЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

В основе новинки, которую устанавливают на версии «Норма» и «Люкс», — прежняя коробка передач, появившаяся еще на ВАЗ-2108 и с небольшими модернизациями дожившая до сегодняшних дней. Ее слабые места хорошо известны: затрудненное включение, большие ходы рычага, размазанная схема переключения, низкий виброкомфорт.

Прикидывая, что и как можно улучшить, условились об одном: не трогать редукторную часть, а именно валы, шестерни, синхронизаторы. Иначе потребуются огромные финансовые затраты, необходимые для запуска в серию новой коробки, — без высокоточного оборудования не обеспечить должного качества зацепления, работы и синхронизации.

Так что же нового в коробке с индексом ВАЗ-2181?

Основные элементы коробки передач ВАЗ-2181:

1_no_copyright

1 — ведущая шестерня главной передачи;

2 — вторичный вал;

3 — первичный вал;

4 — вилка включения пятой передачи;

5 — вилка включения третьей и четвертой передач;

6 — выключатель фонарей заднего хода;

7 — картер сцепления;

8 — механизм переключения передач;

9 — центральный фиксатор.

НАША СПРАВКА

Объем масла, заливаемого в коробку ВАЗ-2181, уменьшился на треть. Более того, с запуском в серию перешли с минералки на полусинтетику, которая сохраняет рабочие свойства до —42 ºС. Причем это касается и новой коробки, и старой (ее пока устанавливают на дешевые модификации «Стандарт»). Смазка не требует замены весь срок службы автомобиля, то есть в течение пяти лет или 200 тыс. км пробега.

СИНХРОНИЗАТОР

Итак, редукторная часть осталась прежней. Почти прежней: на первой и второй передачах все-таки пришлось установить многоконусные синхронизаторы. Во-первых, ради надежности: вторая ступень наиболее нагружена, а многоконусник, несомненно, продлит ей жизнь. Во-вторых, чтобы снизить усилие при включении передач. Кроме того, коробку ВАЗ-2181 планируют устанавливать и на модели с более мощными двигателями. Поэтому необходимо сцепление увеличенного диаметра (215 мм), у которого, естественно, больший момент инерции. Это дополнительный аргумент в пользу многоконусного синхронизатора. Более мощное сцепление потребовало иного картера, ведь прежний вмещал максимум 200-миллиметровый диск. Пришлось перенести и стартер, теперь он расположен не вдоль коробки, а вдоль двигателя.

На первые образцы устанавливали трехконусный синхронизатор. Но расчеты показали, что двухконусные, более дешевые, с запасом выдерживают требуемый крутящий момент (см. рисунки). Помимо прочих достоинств они позволили избавиться от проблемного конуса на шестернях первой и второй передач, контактирующего с кольцом синхронизатора и требующего высокой точности при изготовлении. Теперь набор колец создает две поверхности трения, обеспечивая мягкую и эффективную синхронизацию. Кроме того, изготовитель — немецкая фирма «Хёрбигер» (Ho¨rbiger) — наносит на промежуточное кольцо дополнительное покрытие, снижающее износ и обеспечивающее стабильные рабочие параметры, в том числе необходимый коэффициент трения.

Чтобы облегчить переключения, уменьшили угол скоса зубьев синхронизаторов (со 125 до 100º) и усилие предварительного поджатия (со 150 до 70 Н). Оставь разработчики при этих изменениях прежний одноконусный узел, не исключено, что появился бы хруст при быстром вживлении второй ступени (особенно при низких температурах) — так называемый пробой синхронизатора. С многоконусным этого не случится благодаря большей рабочей поверхности.

Устройство синхронизаторов коробок ВАЗ-2110 (А) и —2181 (Б):

2_no_copyright

1 — шестерня первой передачи;

2 — промежуточные кольца;

3 — блокирующее кольцо;

4 — муфта синхронизатора;

5 — ступица муфты синхронизатора;

6 — фиксатор;

7 — шестерня второй передачи.

МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

У старой коробки он расположен внизу и купается в масляной ванне. После ночевки на морозе масло густело, оттого переключать передачи первые несколько километров было трудно. Кроме того, в нижней части коробки находились фиксаторы штоков и вилки заднего хода, выключатель фонарей заднего хода, сальник выбора передач — всё это потенциальные источники течи. Герметики и прочие материалы, конечно, помогали, но радикально проблему удалось решить только переносом механизма наверх.

Новый механизм — это отдельный модуль. Его можно установить в последнюю очередь и демонтировать при необходимости без разбора коробки. Это технологично не только в производстве, но и при ремонте. Уже на стадии концепции, разработанной вазовцами, в нем появилась селекторная решетка, четко повторяющая схему переключения передач и задающая ход рычага при выборе передач. В механизме предусмотрели блокировку от случайного включения заднего хода, который доступен только из «нейтрали».

Воплотив концепцию в металле и заставив правильно работать, узел отдали на доводку немецкой фирме «Шеффлер» (Scha¨ffler), издавна занимающейся инжинирингом и производством деталей двигателей, трансмиссий и шасси. Одно из самых любопытных изменений, предложенных иностранными специалистами, — так называемая трехмерная центральная пластина вместо нескольких возвратных пружин и блокировок. Ее пространственная форма рассчитана сложной компьютерной программой, а оборудование для изготовления требует высокой точности. Ведь по этой пластине гуляет шарик центрального фиксатора, именно она задает необходимые усилия при включении и выборе скоростей.

Характеристики механизма подбирали на оригинальном симуляционном стенде. Испытатель усаживается на сиденье и начинает перебирать передачи, автоматика же имитирует схему переключения, усилия и ходы рычага, реализованные на конкретном серийном автомобиле. Можно подгрузить и свой вариант настроек. Не нравится излишне тугой рычаг? Пара ударов по клавиатуре — и усилия снижены. Так, шаг за шагом, подобрали оптимальные настройки для «восемьдесят первой». Компьютер обработал данные и выдал параметры для построения точной математической модели, по которой изготовили те самые хитрые центральные пластины.

3_no_copyright

В фиксаторе (позиция 9 на первом рисунке), который ходит по центральной пластине и передает усилия на рычаг, нет ни одного подшипника скольжения. Шарики, установленные между всеми контактирующими поверхностями, сводят на нет механические потери, повышая информативность привода.

ТРОСОВЫЙ ПРИВОД

Несмотря на простоту и низкую цену, от привода тягами, как на старой коробке, отказались почти все производители. Сегодня применяют конструкции из нескольких тяг со сложными кулисами, чтобы гасить вибрации на рычаге, либо более дорогой и удобный тросовый привод. С последним АВТОВАЗ экспериментировал еще на «Самаре», закупив детали у фирмы «Морзе». Но с нижним расположением механизма переключения работоспособность такой схемы проблематична, да и цена комплектующих тогда пугала. Работы над коробкой с тросовым приводом продолжали и в рамках других проектов, но серийный образец смогли реализовать лишь сейчас.

4_no_copyright

На смену приводу переключения передач с одной тягой пришел трос. Ушли неприятные вибрации на рычаге, меньше стали люфты, четче переключения.

Любопытно, что в приводе сцепления, наоборот, планировали отказаться от троса в пользу гидравлики. К сожалению, по экономическим соображениям оставили прежнюю конструкцию, хотя у гидравлического привода характеристики лучше. В частности, педаль сцепления с ним работает логичнее и понятнее. Очевидны и преимущества в компоновке: проще прокладывать трубки и шланги. А ведь трос для новой коробки пришлось удлинить. Это лишние механические потери, а значит, дополнительное усилие на педали и худшая информативность.

6_no_copyright

Легкие алюминиевые вилки включения передач немецкой фирмы «Шеффлер» снабжены противоизносными башмаками из пластика. Прежние детали отливали из стали, а для снижения износа на отдельные части наносили бронзирующий слой, который со временем истирался и колеровал масло золотистым порошком.

НАША СПРАВКА

ВАЗ-2181 — первая коробка передач АВТОВАЗа, для которой выполнили компьютерный расчет всех деталей, подвергающихся нагрузкам: картеров, вилок, рычагов и др. Таким образом конструкцию удалось не только оптимизировать, но и сделать надежнее.

Механизм выбора передач:

7_no_copyright

1 — рычаги выбора передач;

2 — штифт селекторной решетки;

3 — селекторная решетка;

4 — механизм блокировки заднего хода;

5 — центральная трехмерная пластина.

Впрочем, разработчики не откладывают далеко документацию по гидравлическому приводу и планируют запустить его в серию. Как, кстати, и прочие улучшения, которые по разным причинам не реализовали в этот раз. Например, многоконусный синхронизатор на третьей передаче и не менее интересное решение, позволяющее сделать переход на четвертую и пятую ступени четче и приятнее. Не иначе, аппетит приходит во время еды. Кстати, еда получается вкусной — сам пробовал. Главное, чего хочется пожелать разработчикам, — не опаздывать с переменой блюд. А потребителям — приятного аппетита!

Благодарим за помощь в подготовке материала

Лада Калина Универсал Волгоград-Берлин › Бортжурнал › Тросовая коробка передач

Начиная с конца 2012 года на ЛК1 и далее на ЛК2 Автоваз стал устанавливать тросовые модернизированные коробки передач.

Я являюсь владельцем машин с разными коробками на Лада Калина и могу сказать, что разница действительно есть. Покупая авто с тросовой коробкой поначалу я не знал радоваться мне или печалиться. Здесь другая ручка и по другому включается задняя передача. В общем то все дело в привычке. Откатав первые тысячи км на новой коробке все таки хочу заметить, что передачи включаются более качественно, более четко, скажем так, более комфортно. Были небольшие проблемы с включением задней передачи, но это меня не беспокоит. Большой плюс от эксплуатации новой коробки я обнаружил в зимний период. Передачи включаются также хорошо, как и летом. Не надо ждать пока прогреется масло. На старой коробке на первых километрах зимой передачи включались очень туго.
Еще отличия. На новой коробке нет щупа для проверки уровня масла. Просто нет и все. Видимо Автоваз решил, что это пережиток прошлого (?). Количество масла, необходимое для замены 2,3 литра, а на прошлой было 3,5 литра.
Теперь о грустном. Вой как был, так и остался. Некоторые применяют термин «троллейбусность» ко второй передаче. Замена масла на полусинтетику и синтетику никак не меняет это в лучшую сторону. Мне еще не доводилось читать, чтобы кто то качественно решил проблему с воющей коробкой на Калине.
В июле 2015 года (машине было всего лишь 2 года) моя тросовая коробка преподнесла мне «сюрприз». Мне пришлось немного побуксовать на песчаной дороге. Причем ситуация была достаточно штатная, без сильных нагрузок на машину. Друг kleonid1965 может это подтвердить. После этого вторая передача стала включаться со стуком, некоторые пишут с «хрустом». Причем чем выше скорость, тем сильнее удар шестеренок в момент переключения передачи на вторую. Езда стала доставлять дискомфорт.
Для себя я определил условия при которых можно было избавиться от «хруста». Во первых, переключаться на вторую можно было только при малой скорости (10-15 км в час). Во вторых, не пользоваться второй передачей на скоростях 20-25 км в час и выше, то есть лавировать между 1 и 3 передачами. Кроме того, удавалось избежать стука шестерен если переход с 1 на 2 передачу был через нейтралку, то есть с 1 на нейтраль, затем с нейтральной на 2.
Переключение на вторую передачу превратилось в жуткий дискомфорт. С одной стороны, если ездить как обычно, то стуки и удары на 2 говорили о явной неисправности коробки. С другой стороны, если пытаться избежать «хруста», то приходилось лишний раз замедляться для переключения или же ездить в натяг на 3 передаче.
Причина всего этого недоразумения износ синхронизатора второй передачи. Я бы сказал, что это явный просчет инженеров завода Автоваз. Такие узлы как коробка передач не должна быть неисправной через 2 года (примерно 30 тыс км) после покупки новой машины.
Некоторые могут позавидовать моей терпеливости, так как я ездил с такой неисправностью около 10 месяцев. За это время я изучил вопрос и нашел таки мастерскую в которой мне не просто поменяли синхронизатор, а целиком шестерни 1 и 2 второй передачи со своими синхронизаторами от лады 10-го семейства. Отдельная благодарность за консультацию автовладельцу с ником K-a-l-i-n-a
Процесс ремонта коробки растянулся на несколько часов.
Чтобы снять коробку, необходимо снять немалое количество элементов, как сверху под капотом, так и снизу под защитой

Устройство, принципы работы и обслуживание КПП Лада Калина

Работоспособность КПП Лада Калина прямо обусловливается тем, какое трансмиссионное вещество используется. Устройство коробки передач требует регулярного контроля над уровнем масла. Должна также проводиться своевременная замена смазки в агрегате. Лада Калина комплектуется механическими и автоматическими КПП. Вариант оснащенности той или иной коробкой передач определяет конструктивные и эксплуатационные особенности автомашины.

Строение механической коробки на Калине

Механическая КПП Лада Калина – двухвальная конструкция с 5 передними передачами и 1 задней. На всех ступенях переднего хода установлены синхронизаторы. Конструктивно КПП, дифференциал и главная передача объединяются в один узел.

Корпус МКПП составляют несколько элементов:

картер сцепления; картер коробки передач; задняя крышка картера коробки передач.

Отлиты они из алюминиевых сплавов. При сборке между конструктивными частями употребляется прокладка-герметик, обладающая бензомаслостойкими свойствами. В гнезде маслосливной пробки картера сцепления расположен специальный магнит. Он задерживает металлический мусор и предотвращает его попадание в КПП Лада Калина.

Первичный вал представляют ведущие шестерни в блоке. Между ними и ведомыми шестернями передних скоростей происходит постоянное зацепление. Вторичный вал КПП Лада Калина имеет полую структуру, за счет которой масло доставляется в зону ведомых шестерен. На вторичный вал помещена съемная ведущая шестерня главной передачи, ведомые шестерни, синхронизаторы передних передач.

На валах зафиксированы передние (роликовые) и задние (шариковые) подшипники. Радиальный зазор в передних подшипниках – не больше 0,07 мм, в задних – 0,04 мм. Поток масла направляется внутрь вала через маслосборник.

Ведомая шестерня КПП Лада Калина прикреплена к фланцу коробки двухсателлитного дифференциала. С атмосферой коробку сообщает сапун, находящийся вверху.

Привод управления коробки передач составляют:

• рычаг переключения;
• шаровая опора;
• тяга управления;
• шток переключателя передач;
• механизмы переключения передач.

Соленоид для блокировки задней передачи

Устройство коробки переключения скоростей Калины отличается наличием соленоида для блокировки случайного или произвольного включения заднего хода. Сердечник соленоида выступающей частью препятствует перемещению блокировочных скоб по осям до включения задней передачи. Соленоид управляется установленным на рычаге выключателем.

Находится соленоид в картере коробки, ее нижней левой части. Когда кольцо под рукояткой поднимается, тогда замыкаются контакты для подачи напряжения на соленоид. Его сердечник втягивается, заднюю скорость можно включить. Этот механизм исключает ошибочный переход на заднюю передачу вместо первой.

В случаях выхода соленоида из строя или повреждения электрической цепи включение задней передачи становится невозможным. Потребуется замена соленоида. Ее можно произвести на СТО или в гараже. Когда будет сделана замена соленоида, придется долить масла в коробку передач. При выворачивании соленоида определенная часть жидкости вытекает.

Если неисправность обнаружена вдалеке от места стоянки или возможного ремонта автомобиля, то придется добираться туда в аварийном режиме. Для этого:

нужно выкрутить соленоид; в освободившееся отверстие поставить пробку фиксатора штока (от вилки переключения скоростей).

Во время движения машины необходимо соблюдать осторожность и следить, чтобы не включить заднюю передачу вместо первой. Самостоятельно установить соленоид на коробку передач поможет схема устройства. Сама замена – процесс, не отличающийся особой сложностью.

Особенности конструкции Калины с АКПП

Автомобили Лада Калина, имеющие 16-клапанный бензиновый мотор с объемом 1,6 л, оснащаются АКПП. На остальные модели по-прежнему устанавливают механическую коробку.

Конструктивная замена МКПП на АКПП привела к тому, что автомобиль стал отличаться рядом особенностей:

• на несколько сантиметров уменьшился клиренс;
• управление стало жестче;
• замедлился разгон;
• увеличился расход топлива;
• двигатель закрывается поддоном из алюминия и поддается коррозии (поэтому лучше сразу подумать о его защите);
• прибавился значительный вес.

Техобслуживание коробки передач

Для поддержания нормальной работоспособности коробки скоростей необходимо систематически следить за уровнем масла. Выполнять процедуры следует на холодной коробке. Желательный показатель уровня масла располагается между двумя контрольными метками, нанесенными на указатель.

По щупу можно определить, сколько жидкости нужно долить. Заливать вещество лучше небольшими дозами через закрываемое щупом отверстие.

Руководством по эксплуатации Калины определен заправочный объем коробки – 3,1 л. Но практические советы по тому, сколько заправлять трансмиссионного вещества, немного отличаются от нормативных. Чаще говорят о том, что полная замена жидкости требует 3,3 л.

Для коробки передач Калины определены четкие параметры, по которым проводится плановая замена трансмиссионного вещества. Качественное масло отрабатывает 75 000 км или 5 лет эксплуатации автомобиля. В зависимости от того, что наступит раньше, проводится замена трансмиссионного вещества.

Рекомендации по применению трансмиссионных масел для Калины

Доливка масла или его замена в коробке передач Калины потребует ответа на вопрос, какое вещество выбрать. Лучше отталкиваться от рекомендаций завода-изготовителя. В руководстве по эксплуатации машины приводится перечень различных масел. Они классифицируются по:

• марке;
• классу вязкости (SAE);
• группе по API;
• изготовителю.

А какое трансмиссионное масло обладает более универсальными показателями? Таковым можно считать вещество, вязкость которого обозначена 80W-85. Если в коробке передач Калины будет залито это масло, то нормальная работоспособность агрегатов поддерживается в климатических условиях от -26° до +35°.

Независимо от того, какое масло планируется к использованию в коробке Калины, настоятельно рекомендуется не применять различные присадки или другие средства. Применение высокоэффективных трансмиссионных масел не требует дополнительных присадок. Более того, в некоторых случаях употребление дополнительных присадок может привести к повреждениям коробки переключения скоростей или других агрегатов трансмиссии.

Механизм работы коробки передач Лады Калины

Переключатель передач в Калине

Коробка передач Калины представляет собой механическую конструкцию с 5 ступенями переднего и одной ступенью заднего хода. Конструктивно коробка передач на Лада Калина объединена с основной передачей и дифференциалом. Корпус механизма представлен в виде 3 алюминиевых элементов картера:

При сборке между ними наносят специальный герметик.

Технические особенности КПП

Первичный вал, представляющий собой блок ведущих шестерней, находится в постоянном сцеплении с аналогичными элементами передних передач. У вторичного вала полая структура, которая позволяет поставлять масло к ведомым шестерням. В этом механизме установлены синхронизаторы и ведомые подшипники.

Устройство КПП Калины

При ремонте КПП Лада используют специальные схемы. Радиальный зазор роликовых подшипников составляет не более 0,07 мм. Для шариковых аналогов этот показатель не должен превышать 0,04 мм. Масло подается за счет маслосборника, который находится в области переднего подшипника, зафиксированного за вторичным валом. Регулировать натяг можно, подобрав нужную толщину колец. Последние детали установлены в картерном гнезде. Ведомая шестерня коробки передач на Калину прикреплена к фланцу дифференциала. Коробка сообщена с атмосферой посредством салуна, находящегося вверху рассматриваемой конструкции.

Если в процессе эксплуатации появляется в КПП шум, потребуется заменить подшипники. Звуки, возникающие при отпускании/нажатии педали сцепления, свидетельствуют о необходимости замены изношенных элементов. КПП управляется через привод, состоящий из рычага, шаровой опоры, штока переключателя. Чтобы передачи не выключались самостоятельно, тросовая конструкция оснащена реактивной тягой, один конец которой связан с мотором, а второй — с рычагом.

Ремонт КПП Лада Калина проводится при выходе из строя сальников внутренних шарниров. Перед их заменой сливают масло, отсоединяют привод передних колес, извлекают детали отверткой. Для прессовки нового сальника потребуется подходящая оправка.

Система переключения оснащена 3 осями. У одной есть трехплечий рычаг выключения и выбора передач. У второй оси предусмотрены скобы, блокирующие поворачивание. Заменяется коробка передач после 75 000 км пробега. Если кулиса и карданчик вышли из строя, их нужно заменить на новые.

Демонтаж и установка коробки передач

Крепежи картера сцепления к картеру КПП

При необходимости замены составного элемента МКПП на Лада Калина потребуется снять рассматриваемый механизм. Автомобиль устанавливают на подъемник. Используйте стояночный тормоз и выключите зажигание. Затем открывают капот и отсоединяют клемму «минус» от аккумулятора. Демонтируется крышка маслоналивной горловины. Снимают экран и устанавливают предыдущий элемент. Хомут фиксации ослабляют. Шланг впускной трубы отсоединяют от соответствующего датчика. Гайка воздухозаборника отворачивается. КПП снимают.

По завершении ремонтных работ МКПП устанавливается на прежнее место. Смазка ШРУС-4 наносится тонким слоем на наружную поверхность соответствующей втулки сцепления. Болты фиксации пальцев отворачивают к поворотным кулакам. Если гайка болта, которая фиксирует левый рычаг подвески, отвернута к кронштейну кузова, тогда последний крепежный элемент извлекается, а рычаг снимается.

Масло из МКПП сливают в емкость. Привод колес выворачивают из шестерен полуосей дифференциала. На их месте демонтируют заглушки. На коробку передач устанавливают кронштейны задней и левой опор подвески.

Монтаж и установка проводятся своими руками с учетом схемы механической коробки передач на Ладе Калине и принципа ее работы, включая функциональность составных элементов. При отсутствии должного опыта и знаний рекомендуется доверить работу профессионалам.

Процесс разборки и сборки

Коробка передач на Калину перед разборкой промывается водой и устанавливается на стенд. Демонтируют кронштейн подвески мотора и фиксации троса сцепления. Затем снимают заднюю крышку картера. После стопора первичного вала отворачивают гайки и болт фиксации вилки. Шлиц демонтируется с вторичного вала. Шестерню выпрессовывают с первичного вала. С помощью дрели-отвертки отворачивают винты, которые крепят упорную пластину. Следующий этап предусматривает демонтаж установочных колец с валов и подшипников. Если пробки фиксатора отвернуты, тогда демонтируют шарики и пружины фиксаторов, затем снимают картер.

При сборке КПП обезжиривают резьбу в шарнире и ступице рычага, включая винты фиксации. На резьбу винтов наносится специальное клеящее вещество. У винтов фиксации рычага и шарнира разная длина. Момент затяжки этого элемента равняется 33,6 Н. м. Установка сальников различных механизмов и кулисы Калины проводится с помощью специальной смазки, которая наносится на рабочие поверхности этих элементов.

Монтаж штока в картер предусматривает проведение проверки. Фланец шарнира должен входить внутрь чехла по всему периметру. Смазка закладывается в шаровую опору соответствующего рычага. Каждый крепежный элемент затягивается до определенного момента. При сборке вторичного вала потребуется заменить стопорные кольца. Их установка предусматривает запрессовку колец в канавку. Внутренний элемент необходимо запрессовать до упора в стопорное кольцо.

В процессе осмотра детали КПП чистятся. Проводится такая работа с помощью скребка либо щетки. Удаляют все отложения, а отверстия очищают от загрязнений. Отверстия промывают и обдувают струей сжатого воздуха. Автомеханики рекомендуют хорошо продуть подшипники. Для этого воздушный поток нужно направлять таким образом, чтобы кольца вращались не быстро. Разъем картера, сцепление и задняя крышка очищаются от герметика. Проверяются свойства магнита. Если показатели слабые, а на поверхности магнита есть трещины, он заменяется новым.

Не должно быть трещин на крышке картера. В противном случае потребуется удалить дефекты с помощью шлифовальной шкурки. При наличии сильно поврежденных и изношенных элементов требуется их замена.

Новая коробка передач «Гранты» и «Калины»: тяга к тросу

Многие знают, что у новой КП ВАЗ-2181 тросовый привод, кто-то слышал про многоконусные синхронизаторы. А некоторые утверждают, что это старая коробка «Рено», которую отдали на растерзание инженерам АВТОВАЗа. Автор собрал достаточно информации, чтобы развеять мифы и рассказать об интересных подробностях нового агрегата. Компьютерная графика Дмитрия Горева.

LADA > Granta

LADA > Kalina

ТРЕБОВАНИЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

В основе новинки, которую устанавливают на версии «Норма» и «Люкс», — прежняя коробка передач, появившаяся еще на ВАЗ-2108 и с небольшими модернизациями дожившая до сегодняшних дней. Ее слабые места хорошо известны: затрудненное включение, большие ходы рычага, размазанная схема переключения, низкий виброкомфорт.

Прикидывая, что и как можно улучшить, условились об одном: не трогать редукторную часть, а именно валы, шестерни, синхронизаторы. Иначе потребуются огромные финансовые затраты, необходимые для запуска в серию новой коробки, — без высокоточного оборудования не обеспечить должного качества зацепления, работы и синхронизации.

Так что же нового в коробке с индексом ВАЗ-2181?

Основные элементы коробки передач ВАЗ-2181:

1_no_copyright

1 — ведущая шестерня главной передачи;

2 — вторичный вал;

3 — первичный вал;

4 — вилка включения пятой передачи;

5 — вилка включения третьей и четвертой передач;

6 — выключатель фонарей заднего хода;

7 — картер сцепления;

8 — механизм переключения передач;

9 — центральный фиксатор.

НАША СПРАВКА

Объем масла, заливаемого в коробку ВАЗ-2181, уменьшился на треть. Более того, с запуском в серию перешли с минералки на полусинтетику, которая сохраняет рабочие свойства до —42 ºС. Причем это касается и новой коробки, и старой (ее пока устанавливают на дешевые модификации «Стандарт»). Смазка не требует замены весь срок службы автомобиля, то есть в течение пяти лет или 200 тыс. км пробега.

СИНХРОНИЗАТОР

Итак, редукторная часть осталась прежней. Почти прежней: на первой и второй передачах все-таки пришлось установить многоконусные синхронизаторы. Во-первых, ради надежности: вторая ступень наиболее нагружена, а многоконусник, несомненно, продлит ей жизнь. Во-вторых, чтобы снизить усилие при включении передач. Кроме того, коробку ВАЗ-2181 планируют устанавливать и на модели с более мощными двигателями. Поэтому необходимо сцепление увеличенного диаметра (215 мм), у которого, естественно, больший момент инерции. Это дополнительный аргумент в пользу многоконусного синхронизатора. Более мощное сцепление потребовало иного картера, ведь прежний вмещал максимум 200-миллиметровый диск. Пришлось перенести и стартер, теперь он расположен не вдоль коробки, а вдоль двигателя.

На первые образцы устанавливали трехконусный синхронизатор. Но расчеты показали, что двухконусные, более дешевые, с запасом выдерживают требуемый крутящий момент (см. рисунки). Помимо прочих достоинств они позволили избавиться от проблемного конуса на шестернях первой и второй передач, контактирующего с кольцом синхронизатора и требующего высокой точности при изготовлении. Теперь набор колец создает две поверхности трения, обеспечивая мягкую и эффективную синхронизацию. Кроме того, изготовитель — немецкая фирма «Хёрбигер» (Ho¨rbiger) — наносит на промежуточное кольцо дополнительное покрытие, снижающее износ и обеспечивающее стабильные рабочие параметры, в том числе необходимый коэффициент трения.

Чтобы облегчить переключения, уменьшили угол скоса зубьев синхронизаторов (со 125 до 100º) и усилие предварительного поджатия (со 150 до 70 Н). Оставь разработчики при этих изменениях прежний одноконусный узел, не исключено, что появился бы хруст при быстром вживлении второй ступени (особенно при низких температурах) — так называемый пробой синхронизатора. С многоконусным этого не случится благодаря большей рабочей поверхности.

Устройство синхронизаторов коробок ВАЗ-2110 (А) и —2181 (Б):

2_no_copyright

1 — шестерня первой передачи;

2 — промежуточные кольца;

3 — блокирующее кольцо;

4 — муфта синхронизатора;

5 — ступица муфты синхронизатора;

6 — фиксатор;

7 — шестерня второй передачи.

МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

У старой коробки он расположен внизу и купается в масляной ванне. После ночевки на морозе масло густело, оттого переключать передачи первые несколько километров было трудно. Кроме того, в нижней части коробки находились фиксаторы штоков и вилки заднего хода, выключатель фонарей заднего хода, сальник выбора передач — всё это потенциальные источники течи. Герметики и прочие материалы, конечно, помогали, но радикально проблему удалось решить только переносом механизма наверх.

Новый механизм — это отдельный модуль. Его можно установить в последнюю очередь и демонтировать при необходимости без разбора коробки. Это технологично не только в производстве, но и при ремонте. Уже на стадии концепции, разработанной вазовцами, в нем появилась селекторная решетка, четко повторяющая схему переключения передач и задающая ход рычага при выборе передач. В механизме предусмотрели блокировку от случайного включения заднего хода, который доступен только из «нейтрали».

Воплотив концепцию в металле и заставив правильно работать, узел отдали на доводку немецкой фирме «Шеффлер» (Scha¨ffler), издавна занимающейся инжинирингом и производством деталей двигателей, трансмиссий и шасси. Одно из самых любопытных изменений, предложенных иностранными специалистами, — так называемая трехмерная центральная пластина вместо нескольких возвратных пружин и блокировок. Ее пространственная форма рассчитана сложной компьютерной программой, а оборудование для изготовления требует высокой точности. Ведь по этой пластине гуляет шарик центрального фиксатора, именно она задает необходимые усилия при включении и выборе скоростей.

Характеристики механизма подбирали на оригинальном симуляционном стенде. Испытатель усаживается на сиденье и начинает перебирать передачи, автоматика же имитирует схему переключения, усилия и ходы рычага, реализованные на конкретном серийном автомобиле. Можно подгрузить и свой вариант настроек. Не нравится излишне тугой рычаг? Пара ударов по клавиатуре — и усилия снижены. Так, шаг за шагом, подобрали оптимальные настройки для «восемьдесят первой». Компьютер обработал данные и выдал параметры для построения точной математической модели, по которой изготовили те самые хитрые центральные пластины.

3_no_copyright

В фиксаторе (позиция 9 на первом рисунке), который ходит по центральной пластине и передает усилия на рычаг, нет ни одного подшипника скольжения. Шарики, установленные между всеми контактирующими поверхностями, сводят на нет механические потери, повышая информативность привода.

ТРОСОВЫЙ ПРИВОД

Несмотря на простоту и низкую цену, от привода тягами, как на старой коробке, отказались почти все производители. Сегодня применяют конструкции из нескольких тяг со сложными кулисами, чтобы гасить вибрации на рычаге, либо более дорогой и удобный тросовый привод. С последним АВТОВАЗ экспериментировал еще на «Самаре», закупив детали у фирмы «Морзе». Но с нижним расположением механизма переключения работоспособность такой схемы проблематична, да и цена комплектующих тогда пугала. Работы над коробкой с тросовым приводом продолжали и в рамках других проектов, но серийный образец смогли реализовать лишь сейчас.

4_no_copyright

На смену приводу переключения передач с одной тягой пришел трос. Ушли неприятные вибрации на рычаге, меньше стали люфты, четче переключения.

Любопытно, что в приводе сцепления, наоборот, планировали отказаться от троса в пользу гидравлики. К сожалению, по экономическим соображениям оставили прежнюю конструкцию, хотя у гидравлического привода характеристики лучше. В частности, педаль сцепления с ним работает логичнее и понятнее. Очевидны и преимущества в компоновке: проще прокладывать трубки и шланги. А ведь трос для новой коробки пришлось удлинить. Это лишние механические потери, а значит, дополнительное усилие на педали и худшая информативность.

6_no_copyright

Легкие алюминиевые вилки включения передач немецкой фирмы «Шеффлер» снабжены противоизносными башмаками из пластика. Прежние детали отливали из стали, а для снижения износа на отдельные части наносили бронзирующий слой, который со временем истирался и колеровал масло золотистым порошком.

НАША СПРАВКА

ВАЗ-2181 — первая коробка передач АВТОВАЗа, для которой выполнили компьютерный расчет всех деталей, подвергающихся нагрузкам: картеров, вилок, рычагов и др. Таким образом конструкцию удалось не только оптимизировать, но и сделать надежнее.

Механизм выбора передач:

7_no_copyright

1 — рычаги выбора передач;

2 — штифт селекторной решетки;

3 — селекторная решетка;

4 — механизм блокировки заднего хода;

5 — центральная трехмерная пластина.

Впрочем, разработчики не откладывают далеко документацию по гидравлическому приводу и планируют запустить его в серию. Как, кстати, и прочие улучшения, которые по разным причинам не реализовали в этот раз. Например, многоконусный синхронизатор на третьей передаче и не менее интересное решение, позволяющее сделать переход на четвертую и пятую ступени четче и приятнее. Не иначе, аппетит приходит во время еды. Кстати, еда получается вкусной — сам пробовал. Главное, чего хочется пожелать разработчикам, — не опаздывать с переменой блюд. А потребителям — приятного аппетита!

Благодарим за помощь в подготовке материала

Конструкция КПП Лада Калина

Коробка передач — механическая, двухвальная, с пятью передачами переднего хода. Она конструктивно объединена с дифференциалом и главной передачей.

Корпус коробки передач состоит из трех частей: картера сцепления 25, картера коробки передач 7 и задней крышки картера коробки передач 1.

При сборке между ними наносят бензомаслостойкий герметик – прокладку. В гнезде картера сцепления находится специальный магнит, удерживающий металлические продукты износа.

Первичный вал 5 выполнен как блок ведущих шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода.

Вторичный вал 40 – полый (для подачи масла под ведомые шестерни), до съемной ведущей шестерни главной передачи 17. На нем расположены ведомые шестерни 31, 33, 34, 36, 38 и синхронизаторы 32, 35, 39 передач переднего хода.

Передние подшипники валов 18 и 12 – роликовые, задние 3 и 37 – шариковые.

Радиальный зазор в роликовых подшипниках не должен превышать 0,04 мм. Под передним подшипником 18 вторичного вала расположен маслосборник 19, направляющий поток масла внутрь вала.

Дифференциал — двухсателлитный. Предварительный натяг в подшипниках 29 (0,25 мм) регулируется подбором толщины кольца 28, устанавливаемого в гнезде картера коробки передач под наружным кольцом подшипника дифференциала. К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня главной передачи 27. Коробка передач сообщается с атмосферой через сапун 14, расположенный в ее верхней части.

Привод управления коробкой передач состоит из рычага переключения передач, шаровой опоры, тяги управления, штока переключателя передач и механизма переключения передач.

Чтобы передачи самопроизвольно не выключались из-за осевого перемещения силового агрегата при движении автомобиля, в привод управления коробкой передач введена реактивная тяга, один конец которой связан с силовым агрегатом, а другой конец прикреплен к основанию рычага переключения передач.

На внутреннем конце штока закреплен переключатель (рычаг), который действует на трехплечий рычаг механизма переключения передач.

Этот механизм выполнен отдельным узлом и крепится к картеру сцепления.

В корпусе механизма переключения передач имеются три оси. На одной установлены трехплечий рычаг выбора и включения передач и две блокировочные скобы.

Другая ось проходит через отверстия блокировочных скоб, фиксируя их от проворачивания.

Переключатель передач, установленный на штоке, действует на плечо рычага выбора передач, который в свою очередь одним плечом включает передачи переднего хода, а другим — передачу заднего хода. На отдельной оси установлена вилка включения передачи заднего хода.

Во избежание случайного включения передачи заднего хода в коробке передач установлен соленоид блокировки включения передачи заднего хода.

Выступающая часть сердечника соленоида не дает перемещаться блокировочным скобам по осям до положения включения передачи заднего хода. На рычаге переключения передач установлен выключатель соленоида.

При поднятии кольца под рукояткой контакты выключателя замыкаются, и на соленоид подается напряжение.

Сердечник соленоида втягивается и дает возможность включить передачу заднего хода.

В случае выхода из строя соленоида или обрыва его электрической цепи включить передачу заднего хода становится невозможно.

Для того чтобы включить передачу заднего хода и доехать до гаража или СТО, где можно будет устранить неисправность, следует вывернуть соленоид из картера коробки передач и на его место ввернуть пробку фиксатора штока вилки переключения передач, которую рекомендуем возить с собой. При этом во время движения автомобиля следует соблюдать осторожность, чтобы случайно не включить передачу заднего хода вместо первой.

После устранения неисправности следует долить масло в коробку передач, поскольку часть его вытечет при выворачивании соленоида.

В коробку передач на заводе заливают трансмиссионное масло, рассчитанное на 75000 км пробега. Уровень масла должен находиться между контрольными отметками на указателе уровня масла.

Основные данные для контроля, регулировки и обслуживания

Трансмиссионное масло (группа по API)

Рекомендуемый класс вязкости трансмиссионного масла по SAE: