Вопрос

Что произойдёт с автомобилем с механической коробкой передач, если он поедет на неправильной передаче?

Связанный вопрос не затрагивает ни один из трёх подпунктов, перечисленных ниже. Этот вопрос касается механических последствий неправильного движения автомобиля, а связанный вопрос — это обсуждение техники парковки автомобилей с механической коробкой передач. Техника парковки упоминается здесь только для того, чтобы мотивировать читателя задать вопрос РЕДАКТИРОВАТЬ:.



Двигатель автомобиля заглушен, но двигатель, трансмиссия и колёса соединены, потому что сцепление включено, а коробка передач находится в режиме движения. Автомобиль вынужден двигаться в направлении, противоположном заданному, например, когда он катится с достаточно крутого холма, чтобы сила тяжести преодолела компрессию двигателя.




  1. Как это повлияет на двигатель?

  2. Как это повлияет на трансмиссию?

  3. Сопротивляются ли современные механические коробки передач движению в неправильном направлении или сопротивление полностью зависит от степени сжатия двигателя?



Этот вопрос возник у меня из-за противоречивых советов о том, как парковать автомобиль с механической коробкой передач. В некоторых советах рекомендуется использовать первую или заднюю передачу в зависимости от направления наклона, в других — только передачу с самым высоким передаточным числом.



Мне кажется, что выбор передачи в зависимости от направления наклона должен осуществляться с учётом безопасности внутренних компонентов автомобиля в случае наихудшего сценария развития событий. Это заставило меня задуматься о том, какой ущерб может нанести движение в неправильном направлении (не говоря уже о разрушениях, которые может вызвать неуправляемый автомобиль, катящийся вниз по склону).



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/68281/what-will-happen-to-a-car-with-a-manual-transmission-if-it-rolls-the-wrong-way-i

14 Комментариев

  1. Вкратце: ничего не произойдёт, всё в порядке. Кратковременное движение в противоположном направлении не приводит к измеримому износу или повреждению. Подробно:




    1.) Как это повлияет на работу двигателя?




    Сначала машина едет назад. Двигатель будет вращаться в обратном направлении. Каждая движущаяся часть двигателя обычно нагружена только в «переднем» направлении, если можно так выразиться. Клапаны, поршни, коленчатый вал, распределительный вал и любые вспомогательные механизмы, приводимые в движение непосредственно двигателем (водяной насос, масляный насос, нагнетатель и т. д.), будут двигаться в направлении, противоположном обычному. В краткосрочной перспективе это не повредит им. Как правило, предметы, которые катятся не в том направлении, не так сильно этому рады, как те, которые катятся в правильном направлении, но неизвестно, как далеко вам придётся катить их.



    Как отметил в комментариях Solar Mike, в некоторых случаях достаточно изношенная цепь ГРМ может перескочить на один зуб.



    Работа масляного насоса в обратном направлении не является оптимальным решением, поскольку обычно они предназначены для подачи масла только в прямом направлении. Достаточно высокая гора может привести к нехватке масла у подножия, как и следует из вашего вопроса.




    2.) Как это повлияет на передачу?




    Сначала машина едет вперёд, потом задним ходом. Коробка передач будет работать в обратном направлении. Опять же, каждая деталь рассчитана на нагрузку в одном направлении, но ни одна из них не взорвётся при однократном движении задним ходом. В худшем случае (по данным Evrest 2020) не имеет значения, в какую сторону вы едете. Я не знаю ни одного теста или исследования, в котором сравнивалось бы «количество оборотов до поломки» при движении вперёд и назад. Я бы предположил, что обратный ход сначала приведёт к сбою, просто потому что режимы сбоя в этом состоянии не тестируются (если вообще тестируются).



    У автомата возможно могут возникнуть проблемы с гидравлическими соединениями, которые, как мне кажется, обычно подают жидкость только в одном направлении, но я недостаточно разбираюсь в этом, чтобы дать вам обоснованный ответ.




    3.) Сопротивляются ли каким-либо образом современные механические коробки передач движению в неправильном направлении, или это сопротивление полностью зависит от компрессии двигателя?




    Я уверен, что в хорошо оборудованной лаборатории вы обнаружите, что для поворота коробки передач в направлении выбранной передачи требуется на 2 % больше/меньше крутящего момента. Это какая-то проблема в области машиностроения/физики, связанная с вращением шестерён. В вашем гараже вы обнаружите, что для поворота вала в любом направлении при включённой передаче требуется примерно одинаковое усилие



    Сопротивление оказывает не только компрессия двигателя, но и вся трансмиссия. Ничто не движется, пока на него не воздействует сила: двигатель, трансмиссия, коленчатый вал, колёса, собственный вес автомобиля. Все эти элементы не хотят двигаться.


  1. @ZachF. большинство дроссельных заслонок, которые я вижу, имеют смещенный вал, поэтому более 50% площади поверхности приходится на одну сторону вала. Если это так, воздух со стороны >50% просто откроет дроссельную заслонку.
  1. Я отредактировал вопрос, чтобы, надеюсь, было понятнее, о чём я спрашиваю. Я убрал гипотетического водителя и ситуацию с парковкой, потому что люди зацикливались на этом, а на самом деле я хотел узнать о механических последствиях этой ситуации, а не о методах парковки. SolarMike и the_storyteller оставили комментарии, которые могут быть ответами или частями ответов, которые я искал.
  1. Сценарий, который я представил, был нужен лишь для того, чтобы проиллюстрировать, как может повлиять на двигатель и трансмиссию их неправильное вращение. Я знаю, как правильно парковаться, и следую этому правилу. Я не хочу экспериментировать и выяснять последствия, когда кто-то, кто лучше разбирается в механике, может предположить, что произойдёт с компонентами автомобиля.
  1. Сцепление автоматической коробки передач даже не включится. Городская легенда: Генри Форд настоял на установке гидравлического насоса высокого давления на оба входных и выходных валах первых автоматических коробок передач; это обеспечивало смазку при длительной буксировке и создавало давление в системе, чтобы можно было выбрать режим Drive, включить сцепление/муфты и запустить двигатель.
  1. Можете ли вы прокомментировать, как может происходить повышение давления в компонентах? Как указал the_storyteller, когда клапаны работают в обратном направлении, впуск и выпуск меняются местами. Мое предположение относительно того, что может пойти не так, заключается в том, что клапану (ам) корпуса дроссельной заслонки может не понравиться воздействие обратного давления, но я не уверен, насколько разрушительным это может быть для современных конструкций.
  1. Я бы хотел увидеть такой крутой склон, на котором машина с включённой передачей покатилась бы с места. Думаю, я бы лучше нашёл место для парковки, если бы склон был таким крутым. В этом случае параллельная парковка — это двойной чёрный бриллиант. В любом случае, как и @David, я бы скорее доверился правильному повороту и торможению передними колёсами, чем зацикливался на том, в какую сторону лучше включить передачу. Я считаю, что это немного глупая гипотеза и дублирование mechanics.stackexchange.com/questions/39007/…
  1. Я думаю, что важным фактором будет то, с какой скоростью двигатель вращался в обратном направлении. Если он вращался очень медленно, то, скорее всего, ничего не произошло бы. Если он вращался довольно быстро, возможно, со скоростью более 30 оборотов в минуту, то во впускном коллекторе создалось бы давление, которое могло бы привести к выбросу фильтров и т. д. Забавный факт: в некоторых редких автомобилях установлены двухтактные двигатели, которые одинаково хорошо работают как в прямом, так и в обратном направлении. Вы можете выжать сцепление и ехать задним ходом, как будто у вас пять передач заднего хода и одна передача переднего хода.
  1. Да, кстати, на старых автомобилях с изношенной цепью ГРМ её вращение в неправильном направлении может привести к тому, что цепь перескочит на один зуб, что повлияет на синхронизацию или приведёт к ещё более серьёзным последствиям.
  1. Когда я паркуюсь, я всегда оставляю машину на передаче. Если она стоит на склоне, я также включаю стояночный тормоз и упираю колёса в бордюр. Я вожу автомобили с механической коробкой передач с 1964 года, и — по крайней мере, пока, а это всего 55 лет — я избежал всех вышеперечисленных ужасов. YMMV.
  1. Некоторые стояночные тормоза теряют эффективность при охлаждении, поэтому рекомендуется оставлять машину на передаче. Однако в некоторых местах навыки парковки оставляют желать лучшего, поэтому убедитесь, что стояночный тормоз включен «достаточно» и что, когда другая машина нажмет на него, он сдвинется с места, причинив меньше вреда...
  1. В любом случае оставлять механическую коробку передач на передаче при выключенном двигателе — это пустая затея. Сядьте в машину, проверните стартер, затем снова выйдите из машины и посмотрите, во что вы только что врезались. Будет ещё лучше, если двигатель заведётся при первом такте сжатия.
  1. Допустим, водитель поставил машину на нейтральную передачу на холме, включил стояночный тормоз, а затем проделал те же действия. Однако в этом случае стояночный тормоз вышел из строя без ведома водителя. Если я ничего не упустил, то водитель не сделал ничего вопиюще неправильного, но последствия будут такими же. Я думаю, что в большинстве современных автомобилей зажигание блокируется при выжатом сцеплении, поэтому вы не сможете толкнуть машину вперёд, пытаясь завести её на передаче.
  1. «Они заглушают двигатель, выжимают сцепление, переключаются на первую передачу, отпускают сцепление, а затем отпускают тормоз». Честно говоря, если кто-то так делает, то, скорее всего, он заслуживает того, что с ним происходит. Если вы хотите поэкспериментировать с поломкой механической коробки передач, есть более простые способы — например, разогнаться до максимальной скорости, а затем переключиться на первую передачу :)
Вы уже ответили на этот вопрос