Що буде, якщо… під час руху вперед увімкнути задню передачу

Крутний момент від силового агрегату доходить до коліс не напряму, а через ланцюжок вузлів: зчеплення, коробку передач, диференціал та інші елементи. Трансмісія дає мотору можливість працювати у вигідному діапазоні обертів за будь-якої швидкості, а зчеплення потрібне для роз'єднання двигуна і коробки в ті моменти, коли водій змінює ступінь.

Ось як виглядає стандартна схема:

Коли вмикається задній хід, ведучий вал починає крутитися в протилежному напрямку.

У механічної та автоматичної коробок конструкція сильно відрізняється, тому й реакція на спробу ввімкнути «задню» під час руху вперед у них буде різною.

Машина з механічною коробкою

Варіантів виконання МКПП існує чимало, але суть роботи зручно розібрати на прикладі тривальної коробки:

Зусилля від двигуна (через зчеплення) надходить на проміжний вал, де жорстко закріплений блок шестерень. Вже з цього вала момент іде на диференціал і далі на колеса.

Шестерні на шліцьовому валу, який іде до диференціала, посаджені на підшипники і можуть вільно обертатися навколо нього, причому кожна зі своєю швидкістю.

Простіше кажучи, коли двигун заведений, а важіль стоїть у нейтралі, обертаються вал від двигуна, проміжний вал і всі шестерні. А ось шліцьовий вал і муфта залишаються нерухомими, і момент на колеса не передається.

Муфта потрібна для того, щоб жорстко з'єднати одну з шестерень зі шліцьовим валом (вона може ковзати вздовж вала) і тим самим почати передачу зусилля:

Яку саме шестерню задіяти, вирішує водій, обираючи передачу, а муфта цю шестерню «чіпляє».

Схема п'ятиступеневої механіки із заднім ходом виглядає так:

При зміні ступеня спрацьовує певна муфта, яка підключає одну зі своїх шестерень.

Задній хід влаштований через додаткову проміжну шестерню, яка змушує відповідну шестерню на шліцьовому валу обертатися у зворотний бік.

У процесі перемикання зубці муфти виходять із пазів на торці однієї шестерні, після чого муфта зчіплюється з іншою.

Щоб роз'єднати муфту з шестернею, а потім знову їх з'єднати, потік моменту від двигуна переривають — водій витискає зчеплення.

Нагадаємо: шестерні на шліцьовому валу обертаються з різною швидкістю. Щоб при перемиканнях не навантажувати деталі трансмісії та зробити керування комфортнішим, придумали синхронізатори — вони вирівнюють швидкості обертання муфти та шестерні до того, як ті увійдуть у зачеплення.

Що з цього випливає? А ось що: при перемиканні швидкість обертання муфти (вона збігається зі швидкістю веденого вала) синхронізатори підганяють під швидкість обертання шестерні. Крім того, шестерня заднього ходу крутиться завжди в бік, зворотний обертанню інших шестерень і муфти, тому зубці муфти просто не зможуть зачепитися за неї.

Ці два моменти й не дадуть увімкнути задню передачу на ходу — буде чути хрускіт, але муфта не зачепиться, і навіть важіль КПП фізично не переведеться в положення заднього ходу.

Але тут є нюанс: якщо вперто намагатися ввімкнути задню на ходу, можна пошкодити синхронізатор, муфту або шестерню — вони будуть зазнавати підвищених навантажень, хай і без результату.

Для повноти картини додамо: так, у першій половині минулого століття легкові машини нерідко оснащувалися коробками без синхронізаторів. Але суть від цього не змінюється — задню передачу на ходу все одно не ввімкнути, а ось ризик зламати коробку зростає в рази.

Машина з «автоматом»

У машинах з автоматичною коробкою функцію зчеплення виконує гідротрансформатор (його принцип у тому, що момент від мотора передається трансмісії не через жорстке з'єднання, а через в'язку рідину).

Ключова особливість АКПП у тому, що для отримання різних передавальних чисел використовується той самий набір шестерень, тоді як у МКПП для кожної передачі — свій.

Це досягається за рахунок планетарної передачі, де передавальні відношення змінюються шляхом фіксації одних деталей відносно інших.

Планетарна передача — це система з кількох шестерень-сателітів, які обертаються навколо центральної сонячної шестерні:

Перемикання ступенів (тобто фіксація потрібного елемента) відбувається під керуванням гідравліки або електроніки.

В обох випадках на вихідному валу АКПП стоїть датчик швидкості: у гідравлічній системі він створює тиск, пропорційний швидкості машини, а в електричній — напругу.

Моменти перемикання визначаються виходячи зі швидкості автомобіля та ступеня навантаженості мотора. Також у виборі передачі бере участь клапан вибору діапазону, пов'язаний з важелем АКПП, який залежно від його положення забороняє вмикати певні передачі.

Іншими словами, в автоматі передачами завідує автоматика, яка отримує дані з двигуна та вала коробки. Вона не ввімкне задню передачу під час руху вперед, що б не робив водій з важелем. Максимум — коробка піде в «нейтраль».

Для більшої надійності багато сучасних автомобілів оснащуються механізмом, який не дає зсунути селектор АКПП, поки не натиснута педаль гальма.

Висновок

• На машині з механічною коробкою (як і з роботизованою МКПП) увімкнути задню передачу на ходу не вийде — сил не вистачить. А якщо впертися, можна довести коробку до ремонту.
• На машині з автоматом (як і з варіатором) задня не ввімкнеться, тому що датчики повідомляють «мозку» АКПП швидкість і напрямок руху, і вже на основі цих даних обирається передача. Поки датчики працюють — «автомат» нізащо не ввімкне задню під час руху вперед (а якщо датчики вийшли з ладу, машина взагалі не поїде).

Тож на питання «що буде, якщо на ходу ввімкнути задню передачу?» відповідь одна: не буде нічого!