Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, который передается от коленчатого вала на ведущие колеса автомобиля. Кроме этого коробка передач предназначена для длительного разъединения двигателя и трансмиссии во время стоянки автомобиля, а также при движении автомобиля по инерции.
На многих автомобилях устанавливают механические ступенчатые коробки передач зубчатыми шестернями.
Двухвальные коробки передач применяют в переднеприводных автомобилях малого класса, а также в заднеприводных автомобилях с задним расположением привода. Двухвальные коробки передач имеют 4 или 5 ступеней.
Трехвальные коробки передач применяют в легковых автомобилях, трансмиссия которых выполнена по классической схеме. Кроме этого трехвальные коробки передач применяют в грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности, а также в автобусах.
Количество ступеней (передач) переднего хода на отечественных автомобилях обычно равно пяти или четырем, не считая передачу заднего хода.
В грузовых автомобилях малой грузоподъемности применяются четырехступенчатые коробки передач. В грузовых автомобилях средней грузоподъемности чаще всего применяют пяти- и шестиступенчатые коробки передач, но в некоторых случаях на такие автомобили ставят и четырехступенчатые коробки передач.
Многовальные коробки передач используют на автомобилях большой грузоподъемности. Такие коробки передач улучшают тяговые и экономические свойства двигателя. В основе конструкции многозальной коробки передач заложена четырех-, пяти- и шестиступенчатая трехвальная коробка передач, в общем картере с которой расположен повышающий или понижающий редуктор, а иногда и оба одновременно. В многовальных коробках передач число ступеней может быть от 8 до 24. Такие коробки очень часто применяют на автомобилях-тягачах, работающих с прицепным составом.
На обычных коробках передач переключение ступеней осуществляется водителем. Но в последнее время наряду с обычными коробками передач все чаще применяются автоматические коробки передач. В автоматических коробках передач переключение ступеней осуществляется автоматически на базе микропроцессорной техники. Многие автомобили теперь выпускаются в двух комплектациях с обычной или с автоматической коробкой передач.
Автоматическая коробка передач обеспечивает более экономный расход топлива, более высокое качество переключения передач, а также большой выбор режимов езды.
Наиболее широкое распространение получили гидродинамические бесступенчатые коробки передач, которые применяются в сочетании с автоматической управляемой ступенчатой коробкой гидромеханической передачи. Кроме гидродинамических коробок передач на автомобилях большой грузоподъемности часто применяют электромеханические коробки передач. Электромеханические коробки передач применяют на всех автомобилях БелАЗ грузоподъемностью 75 тонн и выше.
Переключение передач в ступенчатой коробке передач осуществляется передвижением шестерен, которые поочередно зацепляются с другими шестернями или блокировкой шестерен на валу. Блокировка шестерен на валу осуществляется при помощи синхронизаторов. Основной принцип работы коробки передач сводится к тому, что между ведущей и ведомой шестернями помещается промежуточная шестерня, через которую передается крутящий момент. В результате этого ведомая шестерня может изменить направление своего движения на обратное. Синхронизаторы коробки передач предназначены для выравнивания частоты вращения включаемых шестерен, а также для блокировки одной из них с ведомым валом. Управление перемещением шестеренок или работой синхронизаторов осуществляется водителем при выключенном сцеплении.
В общем виде коробка передач включает в себя:
1) картер;
2) ведущий вал с шестерней;
3) ведомый вал;
4) промежуточный вал;
5) оси шестерни заднего хода;
6) механизм переключения передач;
7) блок передвижных шестерен.
Картер коробки передач изготовляют из чугуна, валы и шестерни штампуют из стали. Валы в коробке передач установлены на роликовых подшипниках. В нижней стене картера коробки передач имеется отверстие для слива отработанного моторного масла. В боковых стенках картера также имеются отверстия, предназначенные для заполнения коробки передач свежим маслом.
Перемещение шестерен в коробке при включении или выключении передачи осуществляется при помощи механизма переключения.
Механизм переключения включает в себя:
1) рычаг;
2) ползун;
3) вилки переключения;
4) замки;
5) фиксаторы;
6) предохранитель включения заднего хода.
В многовальных коробках передач для повышения тяговой мощности автомобиля применяют повышающий редуктор (делитель). В таких коробках передач управление механизмом переключения осуществляется пневматической системой, которая состоит из:
1) переключателя;
2) крана управления;
3)редукционного клапана;
4) клапана включения передачи;
5) силового цилиндра;
6) воздухораспределителя.