Коробка переключения передач (КПП). Какие коробки передач бывают на автомобилях


назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

КПП в автомобиле назначение устройство коробки передач

КПП — коробка переключения передач (КП, коробка передач) является  основным агрегатом в устройстве трансмиссии на различных видах ТС, а также других механизмах.

Если говорить об автомобилях, других видах наземного колесного транспорта и спецтехнике, основной задачей КП на транспортных средствах является передача крутящего момента от ДВС на ведущие колеса, а также изменение величины такого момента и частоты вращения колес.

Также коробка передач позволяет ТС двигаться задним ходом. Еще одной особенностью является возможность отключить (отсоединить) трансмиссию от двигателя, что позволяет силовой установке работать на холостом ходу, не передавая крутящий момент на ведущие колеса.

Читайте в этой статье

Для чего нужна коробка передач в автомобиле: назначение КПП

 Коробка передач в автомобиле (КПП)Итак, необходимость установки КПП продиктована тем, что двигатель внутреннего сгорания способен работать в ограниченном диапазоне оборотов. Такой диапазон составляет, в среднем, от минимальных 750 оборотов до 7.5-8 тыс. об/мин.

Если же говорить о скоростях, которые развивает ТС,  эти скорости напрямую зависят от частоты вращения ведущих колес. Как правило, колеса при эксплуатации раскручиваются от 50 до 1500 об/мин (когда сцепление полностью включено, нет пробуксовки колес и т.д.).

Становится понятно, что диапазоны вращения коленвала ДВС и самих колес никак не совместимы. Другими словами, не представляется возможным подобрать единое передаточное число, способное обеспечить весь диапазон скоростей вращения ведущих колес и при этом также эффективно использовать полный диапазон оборотов мотора.

Идем далее. Тяга, благодаря которой автомобиль приводится в движение, напрямую зависит от мощности двигателя и крутящего момента, который развивает ДВС. Под мощностью двигателя следует понимать полезную энергию, которую можно использовать для движения авто, а под крутящим моментом тяговую силу на колесах.

Получается, моментная и мощностная характеристики двигателя взаимосвязаны. При этом как динамика разгона и максимальная скорость, так и тяговые показатели напрямую зависят от числа оборотов коленвала.

Если обороты низкие, мощность двигателя не высока, так как максимум мощности агрегат развивает в верхнем диапазоне оборотов (ближе к максимальным). Что касается крутящего момента, этот показатель не так сильно зависит от числа оборотов, как мощность.

Однако и максимальная тяга достигается только тогда, когда двигатель выходит на обороты максимального крутящего момента. Обычно это средний диапазон рабочих оборотов, причем как для бензиновых, так и многих дизельных ДВС.

При этом чтобы машина тронулась с места и  начала ускоряться, двигателю нужно подать на колеса большую мощность, которая достигается только на высоких оборотах.  Опять же, скорость автомобиля при старте низкая, то есть «крутить» двигатель до оборотов максимальной мощности нецелесообразно.

Получается, необходимо сделать так, чтобы добиться наиболее эффективного использования мощности мотора как при низких оборотах на малой скорости, так и на высоких оборотах с малой скоростью, а также на высоких скоростях с низкой или высокой частотой оборотов коленвала.

Именно для реализации такой задачи используется трансмиссия. В частности, за преобразование крутящего момента от ДВС на колеса отвечает КПП. Это становится возможным благодаря тому, что передаточное число переменное, благодаря чему удается эффективно использовать соотношения между скоростью вращения коленвала и ведущих колес автомобиля.

С учетом различных особенностей и характеристик того или иного ТС, для разных КПП выполняется отдельный подбор передаточных чисел, количество самих ступеней (передач) и т.д.

Какие бывают коробки переключения передач на автомобилях

Применительно к автомобилям, КПП различаются на механические и автоматические, а также делятся на ступенчатые и бесступенчатые коробки передач. При этом основными отличиями можно считать саму конструкцию и способ передачи потока мощности.

  • Наибольшее распространение получили механические коробки передач (МКПП), в которых использованы зубчатые передачи. В таких КПП переключение является ручным, то есть водитель самостоятельно выбирает, а также включает/выключает передачу. Еще «механика» может быть выполнена с использованием в конструкции планетарных рядов (планетарная передача), однако на современных авто такие решения не используются. 
  • Гидромеханическиекоробки передач (АКПП) являются агрегатами, в которых механические передачи (планетарная передача) работают в паре с гидравлической передачей (ГДТ, гидротрансформатор, гидромуфта). При этом переключение передач происходит автоматически (коробка-автомат), то есть без участия водителя.

    Вариаторные коробки передач (CVT, вариатор) представляют собой бесступенчатую механическую фрикционную передачу. Данный тип КПП также является разновидностью автоматических трансмиссий.

  • Сравнительно недавно МКПП стали автоматизированными. Речь идет о роботизированных коробках передач (РКПП, коробка-робот), которые фактически являются механической коробкой, однако выбор и переключение передачи происходит автоматически.

Еще добавим, что многие автоматические и роботизированные, а также вариаторные коробки зачастую имеют возможность ручного управления, то есть водитель может самостоятельно понижать или повышать передачу. Например, автоматическая коробка Tiptronic (Типтроник) или роботизированная DSG, а также вариаторы с возможностью ручного переключения передач.

Читайте также

krutimotor.ru

Покупаем автомобиль: какую коробку передач выбрать?

Покупаем автомобиль: какую коробку передач выбрать?

Автор: Источник: Город 495. Записная книжка москвича

Над этим вопросом задумывается каждый, кто покупает новый автомобиль. Варианты возможны следующие: классическая «механика» или адаптивный «автомат», недорогой «робот» или новомодная трансмиссия «с прямым включением», экзотичные клиноременный и тороидный вариаторы. Чтобы сделать правильный выбор, не лишним будет изучить устройство этих агрегатов.

Для чего нужна коробка передач?

 Рис. 1. Зависимость мощности и крутящего момента от оборотов двигателя

 

Представим, что в каком-то автомобиле двигатель соединен с колесами напрямую. Не вдаваясь в подробности, каким образом такой автомобиль тронулся и разогнался, представим, что ему предстоит подняться в гору. Чем выше он поднимается, тем меньше становится его скорость, а значит, и число оборотов двигателя. Соответственно, величина крутящего момента (рис. 1) неизменно уменьшается. В какой-то момент его  перестанет хватать, и автомобиль попросту остановится. Чтобы этого не произошло, приходится поддерживать обороты двигателя на определенных частотах. Для этого и нужна коробка передач, в которой низшая передача — это наибольший момент и наименьшая скорость, а высшая — наименьший момент и наибольшая скорость.

Какими бывают коробки?

Классическая «механика»

Сегодня существует две основных схемы механических коробок передач. Первая реализована на заднеприводных автомобилях с продольно расположенными двигателями. В такой трансмиссии имеются три вала: ведущий, ведомый и промежуточный (рис. 2).

Рис. 2. Схема трехвальной коробки передач

 

Первые два установлены соосно друг другу, а последний — параллельно им. При этом крутящий момент от двигателя через сцепление сначала передается на ведущий вал, с него — на промежуточный, а затем — на ведомый. Величина момента «на выходе» зависит от того, через какую пару шестерен, расположенных на промежуточном и ведомом валах, он передается. И если в начале XX века для выбора нужной пары приходилось перемещать целиком весь блок шестерен, то позднее был предложен несколько иной принцип. Суть его в том, что на промежуточном валу шестерни крепятся жестко, а на ведомом — могут свободно вращаться. Это сделано для того, чтобы пары могли находиться в постоянном зацеплении. Соответственно, чтобы включить нужную передачу, достаточно муфтой жестко соединить нужную шестерню с валом.

 

Вторая схема реализована на переднеприводных автомобилях с поперечно расположенными двигателями. В такой трансмиссии имеются только два вала — входящий и выходящий. Шестерни, расположенные на обоих валах, находятся в постоянном зацеплении. Чтобы включить передачу, нужно, как и в предыдущем случае, соединить нужную шестерню с валом.

Любая механическая коробка передач нуждается еще в одном агрегате — сцеплении. Последнее необходимо, чтобы кратковременно отсоединять трансмиссию от двигателя. Это требуется, когда водитель переключает передачи, тормозит или трогается с места.

Особенности управления

Плюсы: такая трансмиссия — это наиболее дешевый вариант коробки передач. При этом знатоки считают, что только автомобиль с классической «механикой» способен подарить наибольшее удовольствие от вождения. Минусы: процесс переключения передач в такой трансмиссии требует от водителя определенной сноровки. Нужно уметь, во-первых, плавно пользоваться сцеплением, во-вторых, правильно выбирать передачу в зависимости от условий движения. И, наконец, при движении в пробке водитель элементарно устает от постоянной работы педалями и рычагом коробки передач.

Автоматизированная «механика»

Первые попытки оснастить механическую коробку передач неким механизмом, автоматически «переключающим» передачи и «выжимающим» сцепление, появились еще в 30-х годах прошлого века. Однако тогда изобретателям были доступны лишь механические средства, а потому эти попытки были обречены на неудачу. В наше время эксперименты с автоматизированной «механикой», которую иногда называют «роботом», оказались вполне успешными. Наибольших успехов в этой области достигли инженеры BMW, спроектировавшие коробку передач SMG (что расшифровывается как Sequental M Gearbox), устанавливаемую на седаны М-серии. В основе этой трансмиссии лежит механическая 6-ступенчатая коробка передач, отключением сцепления и переключением передач в которой заведует гидравлика с электронным управлением. При этом процесс смены передач происходит практически мгновенно, занимая всего лишь 0,08 сек.

Впрочем, существуют более доступные способы превратить механическую коробку передач в автоматизированную. Наиболее простой из них реализован на Mercedes-Benz A-класса, где механическую коробку передач оснастили электрогидравлическим приводом сцепления. При этом водитель переключает передачи, как на автомобиле с обычной «механикой», но педалей в салоне две — электроника отслеживает положение педали газа и рычага КП и в нужный момент выключает сцепление. Чтобы рывки при переключении были моментальными, а мотор не заглох при резком торможении, система учитывает показания датчиков двигателя и ABS.

Еще один вариант — заменить гидронасосы шаговыми электродвигателями. Именно так поступили создатели «роботов» на автомобилях Opel и Ford. Правда, в данном случае экономия обернулась рядом неприятных особенностей: сильными рывками и раздражающими запаздываниями. Впрочем, и здесь есть исключения. Японцы, применив такие же электромоторы на Toyota Corolla, смогли добиться вполне приемлемого уровня комфорта и быстроты переключений.

Особенности управления

Плюсы: «робот» — самый доступный вариант для тех, кто хочет получить автомобиль без педали сцепления. Минусы: только последние версии автоматизированных трансмиссий научились более-менее сносно выбирать нужную передачу. Более-менее потому, что решить бюджетными способами проблему рывков и несвоевременных переключений на недорогих автомобилях инженерам пока не под силу. Поэтому владельцам таких машин предложили разумную альтернативу — ручной режим работы автоматизированной трансмиссии. В этом случае водитель сам выбирает нужную передачу в зависимости от дорожной ситуации, но педаль сцепления выжимать уже не нужно. Однако ряд неудобств все равно остается. Во-первых, на машине с автоматизированной «механикой» очень трудно тронуться плавно, что сильно осложняет движение в пробке. Во-вторых, если не пользоваться ручником, автомобиль при трогании на склоне скатывается назад.

DSG

По своей сути коробка передач DSG (что расшифровывается как Direct Shift Gearbox — коробка передач с прямым включением), устанавливаемая на автомобили концерна Volkswagen, представляет собой «робот». Правда, «робот» не совсем обычный, так как переключение передач происходит без разрыва потока мощности. Реализовать это удалось благодаря двум ведущим валам, находящимся один внутри другого, и передающим крутящий момент на многодисковые сцепления. Каждый из валов «заведует» только определенными передачами — четными или нечетными. При этом постоянно включены две соседние передачи, а гидроприводы, включая и выключая сцепления, направляют крутящий момент по нужному валу.

Сегодня не только Volkswagen предлагает автомобили с подобными трансмиссиями. Аналогичные коробки передач имеются и у Ford для обновленного Focus, и у Mitsubishi для Lancer Evo X, и у некоторых других автопроизводителей. Это говорит о том, что такая трансмиссия обладает ощутимыми преимуществами в сравнении с классическими автоматами.

Особенности управления

Плюсы: Во-первых, в сравнении с классическими «автоматами» снижается расход топлива, а во-вторых, переключение передач происходит практически незаметно.

Минусы: основной недостаток в виде высокой цены DSG с лихвой окупается упомянутыми выше преимуществами.

Клиноременный вариатор 

Рис.3. Схема работы клиноременного вариатора

 

Современную историю вариаторов принято вести с 1950 года, когда инженеры фирмы DAF разработали бесступенчатую трансмиссию Variomatic. Принцип ее работы до гениальности прост — крутящий момент передает резиновый ремень, надетый на перемещающиеся конические диски, которые образуют шкивы ременной передачи (см. рисунок). Когда ведущие диски раздвигаются, а ведомые сдвигаются, момент «на выходе» увеличивается. И наоборот, когда ведомые диски раздвигаются, а ведущие сдвигаются, момент уменьшается. Такая конструкция позволяет менять передаточное число в очень широких пределах. Сегодня вариаторы с резиновыми ремнями до сих пор используются на скутерах и снегоходах. А вот на тех, что установлены на автомобилях, применяется либо наборный ремень из стальных пластин, либо многозвенная цепь (как на автомобилях Audi).

Основной недостаток вариаторов скрыт в отсутствии задней и нейтральной передач. Последнюю проблему на разных автомобилях решают по-разному. Например, на Subaru установили электромагнитное сцепление. По сути, оно представляет собой обычное мокрое сцепление, пространство между дисками которого заполнено жидкостью с добавлением частиц металла. Последние под воздействием магнитного поля «притягивают» диски друг к другу. Другой вариант — оснастить вариатор многодисковым сцеплением с гидроприводом и управлением от компьютера, как поступили инженеры, создававшие Honda Civic. Наиболее оригинальный, но и наиболее дорогой выход из положения предложила компания ZF, оснастив вариатор гидротрансформатором. Что касается отсутствия заднего хода, то простейший способ решения этой проблемы — установка планетарной передачи.

Особенности управления

Плюсы: вариатор позволяет наиболее эффективно реализовать возможности двигателя, обеспечивая необходимое изменение скорости и крутящего момента. Минусы: первые автомобили с вариаторами имели весьма непривычную для автолюбителей особенность. Дело в том, что такие автомобили разгонялись при постоянных оборотах двигателя, потому что вариатор поддерживал обороты двигателя, необходимые для лучшего ускорения. Работала такая система очень хорошо, но из-за непривычного звука у водителя создавалось впечатление, что автомобиль разгоняется вяло. Это заставило производителей «научить» управляющую систему вариатора имитировать фиксированные передачи. При этом количество таких «передач» может быть любым, а переключать их водитель может вручную. Первым такую идею предложил Nissan в 1997 г., после чего ее подхватили и другие производители вариаторов.

 

Тороидный вариатор

 Рис. 4. Схема работы тороидного вариатора

 

Еще одна конструкция бесступенчатой трансмиссии появилась в 30-х годах прошлого века, но из-за невысокой долговечности широкого распространения не получила. В ее основе (см. рисунок) лежит поворачивающийся ролик (3), перемещающийся между двумя «чашами» (1 и 2), одна из которых закреплена на коленчатом валу двигателя, а вторая — приводит в движение колеса. В зависимости от угла поворота ролика меняется передаточное отношение. Недостаток этой трансмиссии заключается в том, что передача крутящего момента полностью зависит от трения ролика с чашами. Соответственно, чем выше момент, тем сильнее давит ролик на чашу, ускоряя ее разрушение. Единственной компанией, сумевшей довести эту конструкции до массового производства, стал Nissan. Для этого инженерам компании пришлось провести огромную работу по исследованию специальных сталей и трансмиссионных масел, а также пристыковать к вариатору планетарную передачу и гидротрансформатор, которые обеспечивают задний ход и «нейтраль» соответственно. В итоге с 1999 года с заводского конвейера ограниченными сериями стали сходить седаны Cedric и Gloria с 3-литровыми V-образными «шестерками», работающими в паре с тороидными трансмиссиями.

 

Особенности управления

Все сказанное о вариаторах клиноременных можно смело отнести и к вариаторам тороидным.

 

Классический «автомат»

Классическая автоматическая коробка передач (АКПП) состоит из двух основных компонентов. Первый из них — это гидротрансформатор. На автомобилях, где он применяется, маховик заменен «бубликом», состоящим из двух половинок. Первая — насосное колесо, приводимое в движение непосредственно от коленчатого вала двигателя. Вторая — турбинное колесо, соединенное с ведущим валом коробки передач. На обеих «половинках» имеются направляющие лопатки, а пространство между ними частично заполнено жидкостью, которая и передает крутящий момент от двигателя к коробке передач. Особенность простейшего гидротрансформатора (который справедливо называть гидромуфтой) заключается в том, что он передает крутящий момент практически без изменения (не считая потерь при перемешивании жидкости). Однако если внутри «бублика» установить неподвижный реактор, лопатки которого определенным образом направляют поток жидкости, то крутящий момент «на выходе» будет увеличиваться. Это полезно при резких стартах на низшей передаче, но вредно при движении на высоких скоростях. Поэтому по мере разгона момент «на выходе» из гидротрансформатора плавно уменьшается, а реактор начинает вращаться вместе с турбинным и насосным колесами. На тех режимах, когда преобразование момента и вовсе не требуется, вступает в работу специальная блокировка, устанавливающая жесткую связь между элементами гидротрансформатора.

 

Рис. 5. Схема работы планетарной передачи АКПП

 

Второй, не менее важный компонент «автомата» — планетарная коробка передач. Простейшая планетарная передача (см. рисунок) состоит из следующих компонентов — двух больших зубчатых колес (1 и 2) и нескольких шестерен небольшого размера (3), смонтированных на специальной раме, именуемой водилом (4). Эти шестерни называют сателлитами, потому что вращаются они вокруг центрального, «солнечного», зубчатого колеса, как спутники вокруг планеты. Теоретически любая из трех составных частей (зубчатые колеса или блок сателлитов) может вращаться, в то время как одна из двух других должна быть заторможена, тогда с третьей можно снимать выходной момент. В планетарной коробке передач несколько планетарных рядов, связанных в сложную систему. Чтобы включить нужную передачу, многодисковые муфты и тормоза связывают или останавливают отдельные элементы рядов. Стоит отметить, что механическая начинка «автоматов» за время их существования изменилась весьма незначительно. Разве что число передач выросло с двух (на Vauxhall Victor) до восьми (на Lexus LS460). А вот системы управления значительно эволюционировали. Если на первых автомобилях с «автоматами» приходилось выбирать нужную передачу, передвигая маленький выключатель вверх или вниз, то уже к середине прошлого века трансмиссии «научились» делать все самостоятельно. Позднее эту «самостоятельность» стало возможным корректировать с учетом манеры езды конкретного водителя, выбирая один из нескольких режимов работы. Например, активный водитель мог выбрать режим «спорт», а спокойный — режим «комфорт». Наиболее современные «автоматы», называемые адаптивными, способны без подсказок «подстраиваться» под водителя.

 

Особенности управления

Плюсы: сегодня адаптивные «автоматы» стали настолько совершенными, что даже опытные водители отказываются от автомобилей с «механикой». Минусы: «автомат» — достаточно сложное, дорогое и тяжелое устройство. При этом потери мощности в гидротрансформаторе довольно велики, что уменьшает мощность двигателя и увеличивает расход топлива.

Что же выбрать?

Сегодня наиболее оптимальным выбором трансмиссии является классический «автомат», Если не смотреть на его высокую цену. Но более доступной и при этом столь же совершенной автоматической трансмиссии сегодня просто не существует.

Многие специалисты убеждены, что со временем вариатор вытеснит все остальные трансмиссии. При этом предпочтение будет отдано вариатору тороидному, так как в нем отсутствует ремень, износ и растяжение которого сегодня являются основной проблемой. Но перед этим придется решить еще немало проблем, связанных с выбором подходящих материалов и смазки. А пока инженеры совершенствуют классический «автомат» и ищут ему доступную альтернативу в виде автоматизированной «механики» и трансмиссий с прямым включением (DSG)

 

 

  

 

  

 

comments powered by HyperComments

Смотрите также:

www.gorod21veka.ru

Виды коробок передач - Автомобильный журнал

Коробка передач в автомобиле предназначена для передачи крутящего момента двигателя на ведущие колеса, а также для изменения тяги силового агрегата, в зависимости от условий эксплуатации машины. Поскольку прогресс автомобилестроения не стоит на месте, а шагает вперед, постепенно происходит улучшение и изменение коробок передач автомобилей.

Механическая коробка передач МКПП

На сегодняшний день различают следующие виды коробок передач:

Первая коробка передач, механическая, была создана более ста лет назад, она идеально подойдет водителю, который хочет почувствовать всю мощь мотора своего железного коня. Автомобили с МКПП чаще всего используют в соревнованиях по стрит-рейсингу, именно там пилоту необходимо своевременное изменение крутящего момента двигателя. Также автомобили, оборудованные механической коробкой, используются при эксплуатации на бездорожье, во всевозможных соревнованиях и шоу. Машина с МКПП удобна тем, что водитель самостоятельно контролирует крутящий момент и динамику разгона.

Плюсы механической коробки передач (Механика):

  • Относительно небольшой вес МКПП
  • Не требуется дополнительного охлаждения
  • Небольшая стоимость
  • Высокий КПД
  • Возможность буксировать другое транспортное средство
  • Возможность завести автомобиль с «толкача»

Механика

К значительным минусам МКПП можно отнести следующие моменты:

  • Утомительное переключение передач
  • Необходимость опыта эксплуатирования (плавное переключение передач)
  • Большое время переключения самой передачи

Следует отметить, что для нормальной работы механической коробки передач необходимо сцепление и, соответственно, третья педаль в автомобиле. Сцепление – это дополнительный узел, который отвечает за плавность переключения передачи. По структуре МКПП делят на два вида: трехвальная и двухвальная коробка. Трехвальная состоит из промежуточного, ведущего и ведомого валов, в двухвальной промежуточный вал отсутствует.

Несмотря на все минусы МКПП, она достаточно часто используется в создании автомобилей, к примеру, в России, в Америке, как ни странно, потребители предпочитают машины с автоматическими коробками передач.

Роботизированная коробка переключения передач РКПП (Робот)

РоботКазалось бы, по названию РКПП больше подходит в разряд автоматических коробок передач, но нет. Отнести РКПП можно к механическим коробкам. Собрана роботизированная КПП по принципу механики, но главным отличием от нее является переключение передач, осуществляемых электроникой. Говоря простым языком, РКПП немного доработанная механическая КПП.

К сожалению, работу РКПП нельзя назвать хорошей, такой вид коробок передач устанавливается на дешевые модели автомобилей. Роботизированная коробка, как и механическая, состоит из узла с валами и шестернями и микропроцессора, который управляет внешними датчиками.

Плюсы роботизированной КПП:

  • Облегчает процесс управления транспортным средством
  • Экономичность
  • Удобство в эксплуатации
  • Невысокая стоимость механизма и комплектующих

Наряду с небольшим количеством положительных моментов, РКПП имеет значительный отрицательный: в процессе переключения передачи сама коробка «задумывается» и смена передач происходит рывками, что в свою очередь сказывается на работе двигателя не лучшим образом. При работе автомобиля с роботизированной коробкой может наблюдаться небольшой откат при старте.

Считается, что за роботизированными коробками переключения передач стоит будущее, учитывая их огромный ресурс и относительно низкую стоимость, такие компании, как Форд, Митсубиси и БМВ, делают ставку на усовершенствование именно такого вида коробок передач.

Автоматические коробки передач (Автомат)

Автоматическая коробка передач – это специальный агрегат трансмиссии, который служит для передачи крутящего момента от мотора к колесам автомобиля без участия водителя. Автоматические коробки передач широко применяются в мировом автомобилестроении, машины, оборудованные таким видом КПП, предпочитают покупать люди всех стран и возрастов.

Автоматические коробки различаются по количеству передач, по способу их переключения и по типу сцепления, это единственный на сегодняшний день вид КПП, у которого может быть до 8 передач.

Автомат

В состав АКПП входят:

  • Планетарный редуктор с шестернями  и сателлитами
  • Гидротрансформатор
  • Система гидравлики

Редуктор является главным органом АКПП, гидротрансформатор отвечает за преобразование крутящего момента, а система гидравлики отвечает за управление планетарным редуктором. Для нормальной работы автоматической коробки передач в ней используется специальное трансмиссионное масло, которое смазывает основные составляющие коробки. Марка масла должна быть указана на щупе АКПП.

Данный вид коробок передач имеет несколько режимов: спортивный, классический и зимний, что достаточно удобно при работе автомобиля в определенных условиях, а также обладает и особенностью ручного переключения.

Плюсы в работе автомобиля с автоматической коробкой переключения передач следующие:

  • Удобство управления. Нет необходимости думать, какую передачу включить, можно сконцентрировать внимание только на движении. Именно такая КПП подходит начинающим водителям и женщинам.
  • Щадящий режим эксплуатации двигателя. За счет гидротрансформатора АКПП сама выбирает режим при начале движения, отсутствие рывков при переключении.
  • Возможность увеличения количества передач

Недостатки эксплуатации авто с АКПП:

  • Повышенный расход топлива
  • Большой вес
  • Высокая стоимость обслуживания и комплектующих
  • Потеря в динамике и скорости по сравнению с МКПП
  • Отсутствие возможности управления при сносе/заносе автомобиля
  • Невозможность буксировки другого транспортного средства
  • При застревании автомобиля с АКПП в грязи и снегу его нельзя «раскачать»

Вариаторная коробка переключения передач (Вариатор)

ВариаторЕще одна КПП, которая представляет виды автоматических коробок переключения передач, вариаторная. Вариатор – это тот же автомат, только бесступенчатый. Его задача та же – передача крутящего момента от силового агрегата на ведущие колеса.

В состав вариатора входят: дифференциал, отвечающий за распределение крутящего момента, гидротрансформатор, который преобразовывает передачи, планетарный механизм, который в свою очередь обеспечивает вращение вторичного вала и блок управления, отвечающий за управление электроникой.

Популярные типы вариаторов – с ременным приводом, их название вариатор CVT, менее распространены вариаторы клиномерные и торовые.  Вариатор  - единственный вид автоматических коробок передач, который производит переключение без характерного «рычания» мотора.

И все же, для того, чтобы выбрать автомобиль с подходящей коробкой передач, необходимо определить для себя, что в итоге вы хотите получить: динамику и скорость, экономичность, удобство управления автомобилем или низкую стоимость авто. После того, как будут расставлены все приоритеты, можно сделать верный выбор в пользу того или иного агрегата трансмиссии.

Более подробно работа вариатора описана в отдельной статье на нашем сайте.

Похожие статьи:

www.rulevo.com

Вариатор, автомат или робот - что лучше?

При покупке личного средства передвижения автолюбителям приходиться решать для себя множество вопросов. Одним из них является поиск ответа на вопросы: «какая коробка лучше: вариатор, автомат или робот?» и «чему отдать предпочтение?». Выбор, нужно сказать, не из легких, поскольку, во многом от типа КПП в последующем будет зависеть комфорт и динамичность во время движения. Мы попробуем облегчить выбор всем тем, кто находиться в затруднении и поможем решить эту задачу, представив свое видение того, какая коробка переключения передач лучше автомат или механика их виды и типы.

Общие моменты

Для начала следует отметить, что сегодня автолюбители имеют возможность выбирать тип КПП из нескольких отличительных между собой вариантов. Это может быть классическая «механика», роботизированная или автоматизированная коробка переключения или вариатор. Возможно, многие удивятся, что так называемый «робот» и «автомат» мы разнесли в разные подкатегории, но, на самом деле, они отличаются между собой конструкционно и, соответственно, присутствуют некоторые отличительные нюансы в их работе.

Классическая автоматическая КПП (гидро трансформаторная)

Этот вид коробки передач был использован в Америке еще в конце 30-х годов прошлого столетия. На то время «сырая» КПП хотя и удовлетворяла требованиями потребителей, но не была совершенной и перед инженерами стояла серьезная задача — повысить КПД оборудования. Современные реалии показывают, что это авто специалистам удалось сполна. Особенно не утруждая читателя подробностями, отметим, что конструктивно, она имеет три основных комплектующих – это планетарные передачи, гидроблок и гидро трансформатор. Как бы нам этого не хотелось, но все типы автоматических КПП мы будем сравнивать с механической коробкой. У данной модели, среди главных недостатков, следует выделить больший топливной расход и снижение динамики при старте. Однако во многом это касается бюджетных моделей и автомобилей из среднего класса, поскольку стоимость высокопроизводительной классической АКПП, устанавливаемой на современные супер кары – довольно большая, соответственно, не все смогут позволить себя такие средства передвижения. Именно поэтому многие производители ограничиваются более простыми коробками передач. На самой заре внедрения «автоматики», автомобили имели двухступенчатую трансмиссию, третье в ней была ступень переключения для езды задним ходом. Однако времена меняются и если совсем недавно преимущественно использовались «автоматы» на четыре ступени, то сегодня даже машины из сегмента бюджетных, к примеру, VW PoloSedan, уже вполне «привыкли» к шести ступеням в коробке, тогда как в линейке премиум-фирм представлены модели даже с восемью ступенями. В последнее время заговорили также о том, что вскоре на рынке могут появиться автомобили с десяти ступенчатым автоматом. Среди главных преимуществ АКПП классического типа можно отметить: бережное отношениек силовому агрегату, смягчение толчков, простота в эксплуатациии обслуживании ввиду изученности механиками и наличия запасных частей. Из недостатков можно выделить: больший расход масла и топлива, неидеальная динамика,более чувствительна к низким температурам, поэтому, если на дворе минус, не следует сразу нагружать ее резким стартом и раскручиванием мотора. Подводя краткий итог, следует отметить, что современные АКПП классического типа, получившие название адаптивных, могут настраивается под стиль вождения любого водителя, для этого есть специальные режимы – «Спорт», «Зимний», «Кофморт», «Ручной», что позволит получать наибольший драйв и удовольствие от вождения. Пятерка популярных авто с данным типом трансмиссии: NissanNote, HondaCivic, ToyotaCamry, Mitsubishi Pajero Wagon, KIA Sportage.

Классическая автоматическая КПП

Вариатор

В мире автомобилей это относительно новое понятие, тип трансмиссии, который, однако, нашел много приверженцев. Ее также принято называть бесступенчатой. Это обусловлено особенностями конструкции, ключевую функцию работы в которых возложено на блок управления. Этот тип коробки перед более экономичный, по сравнению с классическим «автоматом», этот тип оборудования дарит водителям плавность во время движения. К недостаткам следует отнести высокую стоимость вариатора и обслуживания. Благодаря тому, что система управления вариатора эффективно использует мощность силового агрегата, согласовывая обороты коленчатого вала с нагрузкой на автомобиль, достигается хорошая топливная экономичность, что, пожалуй, следует назвать одним из главных преимуществ этой КПП. Вот несколько особенно полюбившихся автолюбителям моделей, оснащенных вариатором: SubaruImpreza, Toyota Yaris,Honda Jazz, Nissan Teana, Mitsubishi ASX.

Вариатор

Роботизированная коробка переключения передач

Этот тип оборудования для переключения передач на средствах передвижения был изобретен как более доступная в финансовом плане альтернатива классическим КПП. Принцип работы системы аналогичен тому, который используется в «механике», но действия, обычно выполняемые водителем – переключение передач и выжимание сцепления, за него производит электронный блок управления. Как следствие конструктивных особенностей, наибольшую нагрузку при эксплуатации получает узел сцепления. В этом аспекте будет полезен следующий совет неопытным водителям: чтобы сцепление прослужило дольше, на светофорах селектор такой коробки следует переводить в нейтральное положение. Еще одной интересной особенностью работы данной системы является ее несогласованность с желаниями водителями. Поэтому она требует навыков вождения и привыкания. Главные преимущества: более простая, по сравнению с АКПП и вариатором, конструкция, отличается надежностью; относительно недорогое обслуживание; есть возможность вручную выбирать передачи; небольшой топливной расход. К недостаткам следует отнести: наличие пауз между этапами переключения; вследствие большой нагрузки, быстро изнашивается сцепление, в результате чего понадобится выполнение его ремонта. Топ-5 популярных моделей с роботизированной коробкой: Fiat 500, Peugeot 107, Lancia Ypsilon, Peugeot 208, Citroen C4.

Роботизированная коробка переключения передач

Преселективная автоматическая коробка передач с двойным сцеплением

Эта коробка отличается наличием в конструкции двух независимых сцеплений, благодаря чему обеспечивается невероятная плавность и быстро действенность при переключении. По сути, принцип работы данной системы можно объяснить так: при разгоне средства передвижения на первой ступени, система уже заранее включает вторую и когда приходит время переключения, она просто размыкает первое сцепление и активирует второе. Поэтому при переключения не наблюдается пауз, водитель может наслаждаться впечатляющим комфортом и динамикой. В перспективе, такие коробки могут стать будущим всего автопрома, если инженерам и конструкторам удастся преодолеть их главный недостаток – повысить надежность и устранить «паузу» при старте. Ресурс работы таких АКПП с двойным сцеплением – примерно 200 тысяч километров, что можно считать вполне неплохим показателем. Преимущества: быстродействие и плавность, прекрасные динамические показатели и экономичность в плане расхода топлива, наличие нескольких режимов, которые позволяют настроить автомобиль под себя. Недостатки: высокая стоимость КПП и ее обслуживания, не подходит для эксплуатации в сложных дорожных условиях. Среди лидеров популярности автомобилей с данным видом трансмиссии можно выделить: Audi A3, Volkswagen Polo, Mercedes-Benz B-Class, Volkswagen Passat, Ford Mondeo.

автоматическая коробка передач с двойным сцеплением

Механическая коробка переключения передач

Настоящим «старожилом», если о говорить об автомобильных коробках переключения передач, является «механика». Классический принцип действия всех видов современных М КПП во многом одинаков. Это и сегодня наиболее распространенный тип, устанавливаемых на машины. Вдаваться в подробности работы таких агрегатов мы не будет, многие автолюбителям более-менее известен принцип их действия. Мы же только отметим, что на современных средствах автомобилях наиболее распространенной является пятиступенчатая КПП. Главным и несомненным преимуществом коробки передач механического типа является возможность со стороны водителя полностью управлять процессом при любом режиме движения. Также такие системы более надежны в эксплуатации и отличаются простотой конструкции. При достаточных навыках вождения на авто с М КПП водитель может добиться от своего средства передвижения высоких динамических показателей и меньшего расхода топлива. К преимуществам механического типа следует также отнести простоту обслуживания и относительную дешевизну, по сравнению с автоматизированными агрегатами. Что же касается недостатков, то среди основных, в первую очередь, следует отметить сложность ее использования для начинающего водителя и комфортность во время движения, которая требует от водителя постоянной концентрации внимания. В качестве десерта – список лучших автомобилей, проверить все возможности которых поможет только механическая коробка передач: Scion FR-S / Subaru BRZ, PorscheCayman, Mazda MX-5 Miata, FordFiesta ST, Audi R8.

Механическая коробка переключения передач

Вывод

Мы с вами познакомились с основными типами систем переключения передач, которые используются на современных машинах. По результатам данного обзора мы попробуем дать свой ответ на вопрос: «какая коробка лучше?», однако конкурентов мы объединим только в две группы – автоматическая и механическая КПП. Исходя из всех изложенных доводов в пользу того или иного варианта, отметим, что если вам приходиться часто использовать машину в плотном городском трафике, лучше, чем автоматическая коробка переключения передач, Вы не найдете, поскольку всю работу она способна качественно выполнять вместо вас, не понадобится постоянно дергать ручку и рассеивать внимание на другие, кроме руля, элементы. Механическая КПП станет оптимальным выбором, если приходиться больше ездить по трассам, например, по рабочим делам или путешествуя с семьей. Главный вывод, который мы можем сделать – механика способна подарить ощущение полного контроля над автомобилем, тогда как в случае с автоматической коробкой приходиться полагаться на «умные системы». Поэтому наше мнение следующее: если есть возможность, лучше иметь два автомобиля – один с АКПП, а другой – с М КПП и использовать каждый из них по назначению с максимальным комфортом. Если Вы имеете свои доводы в пользу того, какой вид коробки передач лучше, оставляйте свои отзывы в комментариях на форуме, а также подкрепляйте собственное мнение интересными фото и видео и открывайте новые для себя нюансы эксплуатации автомобиля.

VN:F [1.9.22_1171]

Рейтинг 9.7/10 (3 голосов)

Поделитесь с друзьями:

world-mans.ru

Все обо всем. Виды коробок передач

Самая основная задача коробки передач — распределение крутящего момента от мотора автомобиля к его колесам, а также изменение объема тяги, зависящее от различных условий передвижения авто. Современные машины оснащают различными видами коробок передач. На сегодняшний день автопроизводители представляют несколько видов КПП: механические, автоматические, роботизированные и бесступенчатые, которые еще называют вариаторами. Все они имеют отличия в работе и функциональности. Об этих отличиях и поговорим.

Механические коробки передач

Механической коробке передач уже более сотни лет истории и за этот период она претерпела не малую эволюцию, которая позволила довести механику, если не до совершенства, то до максимально возможных ее лучших качеств. Переднеприводные современные автомобили оснащают двухвальными КПП, которые соединяются одним валом с мотором, а вторым — с трансмиссией двигателя. Обычные шестеренки позволяют создавать крутящий момент в двигателе.

Если говорить обычным языком, то механическая КПП — это наиболее простая конструкция из всех прочих.

Правда это утверждение распространяется только на коробки, где не более пяти ступеней. Сегодня все же стремятся к максимальной экономичности автомобилей, поэтому коробки все больше изготавливают шестиступенчатыми. В этом случае обычная двухвальная система слабовата и инженеры усложняют конструкцию коробки передач. Но это не мешает «механике» вырабатывать достаточный коэффициент полезного действия, то есть быть максимально эффективной.

Роботизированные коробки передач

Роботизированные КПП в чем-то практически идентичны механическим. Основное их различие лишь в том, что в «роботах» управление сцеплением осуществляется по средствам специальных сервоприводов, работа которых полностью контролируется электроникой.

Плюсы такой схемы очевидны — водитель тратит меньше усилий на управление автомобилем и может не обременять себя постоянным переключением передач.

Помимо этого, сходство «роботов» с «механикой» и в том, что они также обладают высоким КПД, только вот плавностью своей работы этот вид КПП похвастать, увы, не может. Поэтому-то их используют чаще на бюджетных моделях авто, как альтернативу автоматике. Есть, правда, исключения. Роботизированную КПП можно увидеть и на суперкарах, например, на «Ferrari», правда многое в этих КПП заимствовано из мира спорткаров и автомобильных гонок, что, естественно, ведет к удорожанию таких машин.

Отдельно можно выделить новшество в автомобилестроении — разработки «роботов» с двумя сцеплениями. Впервые данную трансмиссию опробовал на своих моделях автоконцерн Volkswagen, разработку свою компания назвала Direkt-Schalt-Getriebe. Позже ее приняли во внимание и другие компании Volvo, Ford, Mitsubishi. Роботизированные коробки передач с двумя сцеплениями в силу своей высокой функциональности отличаются более быстрой работой. Инженеры утверждают, что за подобными разработками большое и перспективное будущее.

Автоматические коробки передач

Автоматические коробки передач — это альтернативное решение, пришедшее на смену механическим КПП еще в середине прошлого столетия. Сегодня автоматические коробки передач имеют высокую популярность и очень востребованы, и это вполне обосновано.

Все потому что, как и в случае роботизированных КПП, переключение передач происходит полностью автоматически, плюс к этому «автоматы» более плавны в своих действиях, чем «роботы».

Автомобиль с автоматической КПП более ровно держится на дороге, так как вся тяга мотора без разрыва потоков мощности передается с мотора непосредственно на все колеса автомобиля.

Но есть у автоматических КПП и весомые минусы. Во-первых, автоматы намного тяжелее других своих собратьев. Обусловлено это заменой обычных шестерен в двигателе планетарными передачами; тяги и рычаги в нем заменены довольно сложной гидравликой, а сцепление представлено гидротрансформатором, который, к слову сказать, эффективность своей работы может проявлять только в довольно узком диапазоне действий, поэтому число передач инженерам приходится увеличивать.

Сегодня не редкость автомобили и с восьмиступенчатой автоматической коробкой передач.

Но при всех инновациях и разработках «автоматы» пока что проигрывают «механике» по эффективности работы.

Давайте посмотрим, что такое автоматическая коробка передач:

Вариаторы

Вариаторы любопытны тем, что совсем не имеют в своей конструкции передач. Разработок вариаторов множество, но максимальную реализацию получила клиноременная схема. В данном случае имеются два шкива, соединенных один — с двигателем, второй — с трансмиссией. Специальный ремень и цепь приводят в действие крутящий момент мотора.

В теории такой тип коробки передач идеален, так как способен постоянно поддерживать максимально экономичное и динамичное передаточной число.

Но на практике все не так оптимистично, потому как для работы вариатора требуется наличие узла, который чаще всего представляют гидротрансформатором или гидромуфтой. А работа их, как уже было отмечено выше, снижает коэффициент полезного действия двигателя.

Какие бы новшества не появлялись в нашем автомире, «механика» как была классикой, так и остается по сей день. Если вы решили получить права, то и не думайте учиться на машинах с автоматами, вариаторами или роботами. Каждый должен пройти через классику — механическую КПП. Иначе после обучения у вас могут возникнуть проблемы с ездой по городу.

Удачного переключения передач и будьте аккуратны!

В статье использовано изображение с сайта www.t-company.kia.ru

spokoino.ru