Что такое кулиса в коробке передач, где находится и для чего она нужна?

КПП представляет собой механизм многорычажного узла, связывающий между собой
рычаг переключения передач
и шток, подходящий к коробке. Размещается она под днищем автомобиля, как правило, возле кардана или под находящимся в салоне рычагом коробки передач. В любом случае туда попадает грязь и вода, которые со временем ухудшают качество смазки трущихся элементов кулисы, из-за чего они начинают изнашиваться, приводя к разнообразным проблемам. Средний срок службы кулисы коробки передач составит 120 тыс. км, но во время эксплуатации может понадобится регулировка.
фотогалерея:

Устройство кулисы

Конструкция кулисы зависит от модели автомобиля, так как в разных семействах применяются различные типы управления КПП. Поэтому рассмотреть точное устройство рычага переключения передач

в универсальном варианте невозможно, но можно изучить ориентировочный усредненный вариант.

В большинстве автомобилей кулиса состоит из следующих элементов:

1. рычаг механизма КПП;
2. тяга системы выбора передач;
3. палец вилки системы выбора передач;
4. фиксатор пальца;
5. вилка кулисы;
6. сальник вилки кулисы.

Устройство кулисы КПП

Соединенные между собой эти детали отвечают за то, чтобы рычаг переключения передач включал скорости, в нужный положениях.

Виды кулисных механизмов

В исходя из типа подвижного звена рычажной схемы в установках и подвижных узлах используются следующие виды кулисных пар:

• Ползунный. Система рычагов, состоящая из четырех звеньев. Основные части- это кулиса и ползун с зафиксированной направляющей. Она дает ползуну единственную степень свободы, для совершения линейных перемещений. Качания кулисы превращаются устройством в линейное перемещение ползуна. Кинематическая схема обратима- возможно и обратное преобразование движения.
• Кривошипный. Кривошипно-кулисного механизм построен по четырехрычажной кинематической схеме. Передает вращение кривошипа кулисе, также вращающейся или качающейся. Распространен в промышленных установках, например — в продольно-долбежных и строгальных. Для них применяют кривошипно-коромысловый механизм c вращающейся кулисой. Такая схема обеспечивает очень высокую скорость прямого ходя и медленный возврат. Применяется также в установках для упаковки.
• Двухкулисный. В кинематической четырехзвенной схеме есть пара кулис. Передается вращение или качание через промежуточный рычаг. Передаточное число неизменно и всегда составляет единицу. Применяется в компенсирующих муфтах.
• Коромысловый. Состоит из коромысла, кулисы и связывающего их шатуна. Позволяет располагать оси симметрии зон движения, ведущего и ведомого звеньев под углом около 60°. Находит применение в автоматизированных производственных линиях

Реже находит применение в транспортных средствах и некоторых измерительных приборах стоящий несколько особняком прямолинейно- направляющий или конхоидальный механизм.

Какие могут быть кулисы

По своим видам кулисы подразделяются на:

Визуальное отличие стандартной кулисы от короткоходной (слева — короткоходная, справа — стандартная)

• Короткоходные. Это та же кулиса, только с уменьшенным ходом за счет длины самой ручки;
• Стандартная.

Зачем нужна короткоходная кулиса? Такой тип используют чтобы сократить дистанцию и время перемещения рукоятки КПП при переключении передач. Это позволяет делать переключение передач более четкими и значительно быстрее.

Также, на некоторых автомобилях, стандартные кулисы, при переключении на 5-ю передачу, ручка кпп упирается в пассажира. Установка короткоходной эту проблему решает.

Короткоходная кулиса распространяется среди гонщиков, для которых скорость переключение передач очень важна.

Признаки неисправности кулисы

Чаще всего проблемы с кулисой устраняются методом регулировки

или
замены ремкомплекта
, реже требуется замена узла.

В большинстве моделей автомобилей кулиса коробки передач является довольно надежным узлом, способным без проблем прослужить до 100 тысяч километров пробега без ремонта. Исключением являются автомобили, которые изначально не отличаются высоким качеством сборки – с ними бывает всякое. Износ кулисы можно определить по появлению таких признаков, как:

• увеличение люфта рычага переключения передач;
• проблемы с переключением передач;
• невозможность регулировки механизма.

Если передачи начали включаться чрезмерно туго, или включается не та передача, которая должна включиться, в первую очередь нужно попытаться отрегулировать привод, если он визуально пребывает в нормальном рабочем состоянии. Если сочленения шарниров работают с большим люфтом, кулису придется менять.

Люфт не влияет на скорость передвижения и производительность КПП, но ездить с ним крайне не комфортно, поэтому лучше выполнить ремонт с заменой.

Кулисный механизм

Кулиса представляет собой прямой или изогнутый рычаг с прорезью, в которой скользит конец другого рычага. Он движется относительно кулисы прямолинейно. Кулисные механизмы бывают качающиеся, вращающиеся и прямые.

Кривошипно-кулисные механизмы способны обеспечивать высокую скорость линейного перемещения исполнительных органов. Характерным примером механизма кулисного типа служит система управления клапанами в автомобильных моторах, устройство управления реверсом парового двигателя и т. д.

Используются кулисные пары в металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станках, там, где рабочий орган должен совершать многократные линейные перемещения с возвратным ходом.

Еще одна область применения- аналоговые вычислительные устройства, там кулисные пары помогают определять значения синусов либо тангенсов заданных углов.

Почему ломается кулиса

Из-за приложенных усилий на кулису, она имеет свойство расшатываться

ТОП-5 часто встречающихся причин выхода из строя кулисы:

• от резкого включения передач, когда прилагаются усилия, хотя можно обойтись и без них;
• в условиях эксплуатации, нагрузка на механизм;
• из-за установки некачественной детали;
• при неправильной установке (достаточно перекоса в пару миллиметров) кулиса выйдет из строя уже спустя 100 км;
• в процессе использования, образуется смещение (которое гарантирует неправильные нагрузки на элементы оборудования);

Проектирование (производство) кулисного механизма

Несмотря на кажущуюся простоту устройств кулисного механизма, для того, чтобы он работал эффективно, требуется провести большую работу по его расчету и проектированию. При этом рассматриваются следующие основные аспекты:

• производительность и КПД;
• себестоимость производства и эксплуатации;
• отказоустойчивость и межремонтный ресурс;
• точность действия;
• безопасность.

Учитывая сложность взаимовлияния этих аспектов друг на друга, расчет кривошипно-кулисного механизма представляет из себя многоступенчатую итеративную задачу.

В ходе проектирования проводят следующие виды расчета и моделирования:

• расчет кинематики;
• динамический расчет;
• статический расчет.

Обычно проектирование и расчет разбивается на следующие этапы:

• Определение требуемого закона движения расчетно-аналитическим или графоаналитическим методом.
• Кинематическое моделирование. Выполнение общего плана, скоростного плана, графическое моделирование моментов инерции, графика энерго-массовых зависимостей.
• Силовое моделирование. Построение плана ускорений, эпюр сил, приложенных к звеньям в нескольких положения.
• Синтез кулисно-рычажного механизма. Построение графиков перемещения, скорости, ускорений графико-дифференциальным методом. расчет динамики кулисного механизма и его динамический синтез.
• Проверка на соответствие закону движения. Окончательное профилирование кулис.
• Проверка на соблюдение норм безопасности и охраны труда.
• Выпуск чертежей.

Расчет и проектирование кулисного механизма долгое время представлял собой весьма трудоемкий процесс, требовавший большого сосредоточения и внимательности от конструктора. В последнее время развитие средств вычислительной техники и программных продуктов семейства CAD-CAE существенно облегчил все рутинные операции по расчету. Конструктору достаточно выбрать подходящую кинематическую пару или звено из поставляемых производителем программ библиотек и задать их параметры на трехмерной модели. Существуют модули, на которых достаточно отобразить графически закон движения, и система сама подберет и предложит на выбор несколько вариантов кинематической его реализации.

Как регулируется кулиса КПП

Кулису регулируют в том случае, когда меняют стандартную на короткоходную или в случае ремонта. Существуют несколько способов регулировки:

1. По первой передаче.
2. По задней передаче.

Производить регулировку кулисы нужно с заглушенным мотором и при затянутом стояночном тормозе. Перед тем, как совершать какие-то действия связанные с отсоединением всех деталей, сделайте пометки, они пригодятся чтобы потом все правильно собрать. В противном случае могут произойти изменения в работе механизма.

Для регулировки, нужно ослабить хомут

Чтобы приступить непосредственно к самой регулировки, нужно ослабить хомут он держит непосредственно сам рычаг переключения с тягой. Маленькие повороты или перемещение ступицы вдоль рычага тяги, изменяется четкостью выбора и включением тех или иных передач. После каждой проверки затягивайте хомут и проверяйте свой результат.

Чтобы отрегулировать заднюю передачу, нужно постепенно ослаблять хомут и переводить рычаг КПП в положение, которое соответствует идеальному включению задней передачи. После регулировки, следует затянуть хомут обратно.

Для регулировки первой и второй передачи, поворачиваем рычаг по направлению часовой стрелки. Для третьей и четвертой скорости, нужно отрегулировать перемещение рычага вдоль тяги вперед, по ходу движения машины. При этом не рекомендуется его вращать относительно своей оси! Для регулировки кулисы на пятой и задней передачах, поверните рычаг в противоположную сторону.

Если возникли проблемы с переключением первой, третьей, пятой и задней передаче, то рычаг сдвигается назад. Делать нужно до тех пор, пока не добьётесь нужного результата.

В транспортных средствах где роль кулисы выполняют тросики, а не рычаг, регулировка происходит по другому алгоритму:

• Сперва переводится рычаг коробки передач в нейтральное положение.
• Затем снимается пыльник рычага КПП.
• Подтягиваются тросики. Для натягивания используются несколько гаек. Нужно отпустить дальнюю гайку, которая находится со стороны тросика. Изначально гайку выкручиваем на 3 витка. Затем гайку, которая находится с обратной стороны, закручиваем на 3 витка. Весь крепеж следует законтрить.
• Затем контролируется работа селектора переключения передач.

Вероятнее всего процесс может в разных моделях машинах отличаться, но принцип работы нет. Поэтому перед началом работы, вам следует ознакомиться

с инструкцией, именно для вашей модели машины.

Если проделанная регулировка не дала результата, нужно задуматься о ремонте. Скорее всего в приводе переключения передач, изнашиваются втулки и шаровые шарниры, а также растягиваются тросики (согласно устройству). Если нет значимых намерений менять узел в сборе, тогда стоит задуматься о приобретении ремонтного комплекта, которая подходит для вашего автомобиля и провести замену проблемной детали.

Регулировка и ремонт

Бывает так, что в процессе эксплуатации хомут, зажимающий тягу на шарнире, послабляется из-за чего происходит разрегулировка. Отрегулировать же кулису передач несложно. Для этого необходимо:

1. Установить на КПП нейтраль (на некоторых авто нужно включить конкретную передачу).
2. Ослабить хомут тяги.
3. Установить правильную позицию рукоятки в салоне (на определенных моделях имеются установочные отверстия, позволяющие зафиксировать рычаг в нужном положении).
4. Хорошо зажать хомут.

Это общая технология регулировки. Для выполнения операции на определенной марке авто необходимо узнать все особенности проведения работ.

Если регулировка не помогла, придется делать глубокую ревизию состояния кулисы для выявления изношенных элементов из их замены. Отремонтировать механизм включения можно двумя способами: купить ремкомплекты и восстановить штатный механизм или просто его заменить в сборе.

Сколько стоит Кулиса

Средняя цена стандартной кулисы будет в районе 500 рублей на отечественный автомобиль и около 1000 на иномарку среднего класса. Короткоходные, за счет того что это считается тюнингом, — обойдутся дороже.

Связанные термины

• МКПП (механическая коробка передач)