Що буде якщо під час руху вперед увімкнути задню передачу

Продовжуємо публікувати статті із серії «Що буде якщо…». Сьогодні обговоримо – що буде, якщо хтось спробує провести такий небезпечний експеримент.

Двигун обертає колеса через низку проміжних ланок: зчеплення, трансмісію, диференціал і т.д. За допомогою трансмісії забезпечується робота двигуна в оптимальних оборотах за різних швидкостей руху, а зчеплення дозволяє від’єднати двигун від трансмісії в момент перемикання передач.

Наведемо приклад класичного компонування:

Після включення задньої передачі, провідний вал обертатиметься у зворотний бік.

Механічна та автоматична трансмісія мають значні конструктивні відмінності, тому цілком зрозуміло, що якщо при русі вперед включити задню передачу, вони поводитимуться по-різному.

Автомобіль із механічною трансмісією

Конструкцій трансмісій безліч, проте принцип роботи можна проілюструвати на прикладі тривальної коробки передач:

Від двигуна (через зчеплення) момент, що крутить, передається на проміжний вал, на якому знаходиться ряд жорстко закріплених шестерень. І вже з проміжного валу момент, що крутить, передається до диференціала – на колеса.

Шестерні на пазовому валі, що веде до диференціала, спочивають на підшипниках і вільно (при чому з різними швидкостями) обертаються навколо нього.

Іншими словами, при заведеному двигуні та нейтральному положенні рукоятки КПП – обертаються вал, що веде від двигуна, проміжний вал, а також усі шестерні. При цьому пазовий вал і муфта не обертаються, і момент, що крутить, на колеса не передається.

Роль муфти полягає в тому, щоб жорстко з’єднати одну з шестерень з пазовим валом (муфта може пересуватися вздовж валу) і почати передачу моменту, що крутить:

Залежно від того, яку передачу вибрав водій, муфта «вибирає» ту чи іншу шестерню.

Схема 5-ступінчастої механічної коробки передач та заднім ходом виглядає наступним чином:

При перемиканні передач задіюється та чи інша муфта, яка, своєю чергою, підключає одну з доступних їй шестерень.

Задня ж передача реалізується за допомогою проміжної направляючої шестірні, яка змушує відповідну їй шестірню на пазовому валі обертатись у зворотний бік.

У момент перемикання передач шліци муфти залишають пази на бічній частині однієї з шестерень, а потім муфта входить у контакт з іншою шестернею.

Для того щоб була можливість від’єднати, а потім з’єднати муфту з шестернею, момент, що крутить, від двигуна переривається – вичавлюється зчеплення.

Нагадаю, що швидкість обертання шестерень на пазовому валі різна. Тому для того, щоб при русі знизити навантаження на елементи трансмісії (а також зробити комфортнішим керування автомобілем) – придумали синхронізатори, які зрівнюють швидкість обертання муфти та шестерні ще до їх зачеплення шліцами.

Отже, що виходить? А ось що: при перемиканні передач швидкість обертання муфти (що дорівнює швидкості обертання веденого валу) за допомогою синхронізаторів синхронізується зі швидкістю обертання шестерні . Більше того, оскільки шестерня заднього ходу весь час обертається у бік, протилежний обертанню шестерням передач і обертанню муфти – шліци муфти не зможуть увійти в зачеплення з шестернею заднього ходу .

Обидва описані фактори і не дозволять включити задню передачу під час руху вперед – шум забезпечений, але муфта не зачепиться, і навіть важіль коробки передач перевести в положення заднього ходу фізично не вдасться.

Але тут є ще один важливий момент: наполегливими спробами включити на ходу задню передачу можна пошкодити синхронізатор, муфту або шестерню – вони працюватимуть при підвищених навантаженнях (хоч і безрезультатно).

Для повноти картини варто сказати, що так, звичайно, – на початку, і навіть у середині минулого століття легкові авто мали коробки передач і без синхронізаторів. Але положення це не змінює – задню передачу на ходу включити все одно не вийде, а ось ймовірність пошкодити коробку передач – багаторазово зросте.

Автомобіль з “автоматом”

У авто з автоматичною коробкою передач роль зчеплення виконує гідротрансформатор (суть його в тому, що момент, що крутить, від двигуна передається трансмісії не за допомогою механічного з’єднання, а за допомогою в’язкої рідини).

Важлива властивість автоматичної коробки полягає в тому, що для утворення різних передавальних чисел задіяний один набір шестерень, тоді як МКПП використовуються різні набори.

Реалізується це за допомогою планетарної передачі, у якої передавальні відносини досягаються шляхом фіксації різних деталей щодо один одного.

Планетарна передача є системою, що складається з декількох шестерень – сателітів, що обертаються навколо центральної шестерні:

Нерухомий	Ведучий	Ведений	Передача
Корона	Сонце	Водило	Знижувальна
	Водило	Сонце	Підвищуюча
Сонце	Корона	Водило	Знижувальна
	Водило	Корона	Підвищуюча
Водило	Сонце	Корона	Реверс, що знижує
	Корона	Сонце	Реверс, що підвищує

Перемикання передач (фіксація того чи іншого елемента) здійснюється гідравлічною або електронною системою керування.

В обох випадках на вихідному валу АКПП розташовується датчик швидкості, який у гідравлічній системі формується тиск, пропорційний швидкості автомобіля, електричної – напруга.

Залежно від швидкості руху авто та завантаженості двигуна визначаються моменти перемикання передач. Крім того, у виборі передачі бере участь клапан вибору діапазону, з’єднаний з важелем АКПП і, залежно від положення, забороняє включення певних передач.

Іншими словами, в АКПП передачами управляє в першу чергу автоматика, що зчитує дані з двигуна та валу АКПП. І вона не включить задню передачу під час руху вперед незалежно від положення важеля коробки передач . Максимум, що може статися, – коробка передач перейде в режим «нейтраль».

Для ще більшої надійності багато сучасних авто мають пристрій, що не дозволяє перемістити важіль селектора АКПП якщо не вичавлена ​​педаль гальма.

Висновок

• На автомобілі з механічною коробкою передач (так само як і на роботизованій МКПП) включити задню передачу під час руху вперед не вдасться – не вистачить сил. А наполегливі спроби зробити це можуть призвести до необхідності перебирати КПП.
• На автомобілі з автоматичною коробкою передач (так само як і на варіаторі) це дійство не вдасться з тієї причини, що датчики інформують «мозок» АКПП про напрям і швидкість руху, відповідно до чого і вибирається передача. І поки цілі датчики – ні що не змусить “автомат” включити задню передачу під час руху вперед (а якщо датчики несправні – автомобіль не рушить з місця).

Отже, питання: “що буде якщо… при русі вперед включити задню передачу?” Відповідь: не буде нічого!