Что будет если… при движении вперед включить заднюю передачу

Продолжаем публиковать статьи из серии «Что будет если…». Сегодня обсудим – что будет, если кто-либо попробует провести такой опасный эксперимент.

Двигатель вращает колеса через ряд промежуточных звеньев: сцепление, трансмиссию, дифференциал и т.д. С помощью трансмиссии обеспечивается работа двигателя в оптимальных оборотах при разных скоростях движения, а сцепление позволяет отсоединить двигатель от трансмиссии в момент переключения передач.

Приведем пример классической компоновки:

После включения задней передачи, ведущий вал будет вращаться в обратную сторону.

Механическая и автоматическая трансмиссия имеют значительные конструктивные отличия, поэтому совершенно ясно, что, если при движении вперед включить заднюю передачу, - они будут вести себя по-разному.

Автомобиль с механической трансмиссией

Конструкций трансмиссий великое множество, тем не менее, принцип работы можно проиллюстрировать на примере трехвальной коробки передач:

От двигателя (через сцепление) крутящий момент передается на промежуточный вал, на котором находится ряд жестко закрепленных шестерен. И уже с промежуточного вала крутящий момент передается к дифференциалу - на колеса.

Шестерни на пазовом вале, ведущем к дифференциалу, покоятся на подшипниках и свободно (при чем с разными скоростями) вращаются вокруг него.

Иными словами, при заведенном двигателе и нейтральном положении рукоятки КПП - вращаются вал, ведущий от двигателя, промежуточный вал, а также все шестерни. При этом пазовый вал и муфта не вращаются, и крутящий момент на колеса не передается.

Роль муфты заключается в том, чтобы жестко соединить одну из шестерен с пазовым валом (муфта может передвигаться вдоль вала) и начать передачу крутящего момента:

В зависимости от того, какую передачу выбрал водитель, муфта «выбирает» ту или иную шестерню.

Схема 5-ступенчатой механической коробки передач и задним ходом выглядит следующим образом:

При переключении передач задействуется та или иная муфта, которая, в свою очередь, подключает одну из доступных ей шестерен.

Задняя же передача реализуется с помощью промежуточной направляющей шестерни, которая вынуждает соответствующую ей шестерню на пазовом вале вращаться в обратную сторону.

В момент переключения передач шлицы муфты покидают пазы на боковой части одной из шестерен, а затем муфта входит в контакт с другой шестерней.

Для того чтобы была возможность отсоединить, а затем соединить муфту с шестерней, крутящий момент от двигателя прерывается - выжимается сцепление.

Напомню, что скорость вращения шестерен на пазовом вале - различна. Поэтому для того, чтобы при движении снизить нагрузки на элементы трансмиссии (а также сделать более комфортным управление автомобилем) - придумали синхронизаторы, которые уравнивают скорость вращения муфты и шестерни еще до их зацепления шлицами.

Итак, что же получается? А вот что: при переключении передач скорость вращения муфты (которая равна скорости вращения ведомого вала) с помощью синхронизаторов синхронизируется со скоростью вращения шестерни. Более того, так как шестерня заднего хода все время вращается в сторону, противоположную вращению шестерням передач и вращению муфты - шлицы муфты не смогут войти в зацепление с шестерней заднего хода.

Оба описанных фактора и не позволят включить заднюю передачу при движении вперед - шум обеспечен, но муфта не зацепится, и даже рычаг коробки передач перевести в положение заднего хода физически не удастся.

Но здесь есть еще один важный момент: настойчивыми попытками включить на ходу заднюю передачу можно повредить синхронизатор, муфту или шестерню - они будут работать при повышенных нагрузках (хотя и безрезультатно).

Для полноты картины стоит сказать, что да, конечно, - в начале, и даже середине прошлого века у легковых авто были коробки передач и без синхронизаторов. Но положения это не меняет - заднюю передачу на ходу включить все равно не получится, а вот вероятность повредить коробку передач - многократно возрастет.

Автомобиль с «автоматом»

В авто с автоматической коробкой передач роль сцепления выполняет гидротрансформатор (суть его в том, что крутящий момент от двигателя передается трансмиссии не посредством механического соединения, а с помощью вязкой жидкости).

Важное свойство автоматической коробки передач заключается в том, что для образования различных передаточных чисел задействован один набор шестерней, в то время как у МКПП используются разные наборы.

Реализуется это с помощью планетарной передачи, у которой передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей друг относительно друга.

Планетарная передача представляет собой систему, состоящую из нескольких шестерен - сателлитов, вращающихся вокруг центральной шестерни:

Неподвижный	Ведущий	Ведомый	Передача
Корона	Солнце	Водило	Понижающая
	Водило	Солнце	Повышающая
Солнце	Корона	Водило	Понижающая
	Водило	Корона	Повышающая
Водило	Солнце	Корона	Реверс, понижающая
	Корона	Солнце	Реверс, повышающая

Переключение передач (фиксация того или иного элемента) осуществляется гидравлической или электронной системой управления.

В обоих случаях на выходном валу АКПП располагается датчик скорости, который в гидравлической системе формируется давление, пропорциональное скорости автомобиля, в электрической - напряжение.

В зависимости от скорости движения авто и загруженности двигателя определяются моменты переключения передач. Кроме того, в выборе передачи участвует клапан выбора диапазона, соединенный с рычагом АКПП и, в зависимости от его положения, запрещающий включение определенных передач.

Иными словами, в АКПП передачами управляет в первую очередь автоматика, считывающая данные с двигателя и вала АКПП. И она не включит заднюю передачу при движении вперед вне зависимости от положения рычага коробки передач. Максимум, что может произойти - коробка передач перейдет в режим «нейтраль».

Для еще большей надежности, многие современные авто имеют устройство, не позволяющие переместить рычаг селектора АКПП если не выжата педаль тормоза.

Вывод

• На автомобиле с механической коробкой передач (также как и на роботизированной МКПП) включить заднюю передачу при движении вперед не удастся - не хватит сил. А настойчивые попытки это сделать могут привести к необходимости перебирать КПП.
• На автомобиле с автоматической коробкой передач (также как и на вариаторе) это же действо не удастся по той причине, что датчики информируют «мозг» АКПП о направлении и скорости движения, в соответствии с чем и выбирается передача. И пока целы датчики - ни что не заставит «автомат» включить заднюю передачу при движении вперед (а если датчики неисправны - автомобиль не тронется с места).

Итак, вопрос: «что будет если... при движении вперед включить заднюю передачу?» Ответ: не будет ни-че-го!