Объясните на пальцах, как работает механическая коробка передач на автомобилечто она конкретно делает

Автомобилям нужна коробка передач из-за физических свойств двигателя внутреннего сгорания. Во-первых, у любого двигателя есть красная зона – максимум оборотов, за которые нельзя заходить без повреждения. Во-вторых, у двигателя узкий диапазон оборотов, где мощность и крутящий момент на максимальном уровне. Например, двигатель может производить максимальную мощность при 5,500 об/мин. Трансмиссия позволяет менять передаточные числа между двигателем и колесами при ускорении и замедлении автомобиля. Вы переключаете передачи, чтобы двигатель оставался ниже красной зоны и около диапазон своей эффективной работы.

Чтобы понять принцип работы механики, рассмотрим диаграмму ниже, демонстрирующую простейшую 2-скоростную механику на нейтральной передаче:

Зеленый вал идет от двигателя через сцепление. Зеленый вал и зеленая шестерня соединены в единый блок. (Сцепление – это устройство, которое позволяет соединять и отсоединять двигатель от трансмиссии. Когда Вы выдавливаете педаль сцепления, двигатель и трансмиссия отсоединяются, что позволяет двигателю работать, когда машина стоит на месте. Когда Вы отпускаете педаль сцепления, двигатель и зеленый вал напрямую соединяются друг с другом. Зеленый вал и шестерня вращаются со скоростью двигателя. )

Красный вал с шестернями называется промежуточным валом. Он тоже выполнен единым целым, то есть все шестерни и вал вращаются единым целым. Зеленый и красный валы напрямую соединены друг с другом, то есть при вращении зеленого вала всегда вращается красный. Таким образом, промежуточный вал всегда получает крутящий момент от двигателя при включенном сцеплении.

Желтый вал – это пазовый вал, который напрямую соединяется с карданным валом, а далее через дифференциалы с колесами машины. Если колеса крутятся, то желтый вал вращается.

Синие шестерни покоятся на подшипниках, поэтому они вращаются вокруг желтого вала. Если двигатель выключен, а машина едет свободным ходом, то желтый вал может вращаться внутри синих шестерен в то время, когда сами эти шестерни и промежуточный вал остаются без движения.

Цель муфты – соединить одну из синих шестерен с желтым ведущим валом. Муфта соединяется через шлицы напрямую с желтым валом и крутится вместе с ним. Сама муфта может скользить влево и вправо вдоль желтого вала, чтобы включать одну из синих шестерен. Зубцы муфты входят в зубцы сбоку на синих шестернях и подключают последних.