Разборка иномарок на запчасти
Более 150 000 новых и б/у запчастей
Главная » 2017 » Октябрь » 13 » Все виды коробок передач. Описание.
17:49
Все виды коробок передач. Описание.

Типы и характеристики трансмиссий современных легковых авто.

Давайте все-таки разберемся с видами трансмиссий, в чем состоят их различия, какие у них особенности, достоинства, недостатки, и почему собственно их так много, и нет какого-то одного типа, который бы заместил все остальные.

Коробки передач автомат, типтроник, вариатор


Коробка передач – это механизм, расположенный между мотором и колесами, используемый для изменения крутящего момента выходного вала любого мотора в целях создания режимов наиболее эффективной его работы. Обычно система шестерен, муфт переключения и валов размещается внутри специальной камеры, предотвращающей попадание к трущимся деталям пыли и грязи. Также эта камера становится препятствием потере смазочного материала, который постоянно разбрызгивается внутри, предотвращая трение между деталями. Первые такие механизмы тяготели к прямоугольной форме, и поэтому получили название «коробки скоростей». Так как менялась не только скорость вращения выходного вала, но и крутящий момент, передаваемый рабочей части станка или машины, то со временем этот агрегат стали называть коробкой переключения передач «КПП».

 

Коробки передач – от первых автомобилей до наших дней

Механические КПП стали одним из основных агрегатов автомобилей и прошли долгий путь развития от простейших двухступенчатых устройств, обеспечивающих движение вперед или назад, до сложнейших механизмов, позволяющих создавать наиболее оптимальные режимы движения. Достаточно долго на автомобилях использовались три передачи (не считая заднего хода). Первый режим движения использовался, чтобы тронуться с места или преодолеть самые сложные участки, второй – для разгона до третьей передачи или для движения по пересеченной местности, третий – для езды по ровным участкам дороги. Затем появились четырехступенчатые агрегаты, которые уже практически вытеснены пятискоростными коробками перемены передач. Сейчас в массовом сегменте автомашин встречаются шести ступенчатые, реже семи ступенчатые коробки. Низшие передачи обеспечивают высокое тяговое усилие и позволяют автомобилю плавно трогаться с места, брать без разгона крутые подъемы и двигаться по плохим дорогам, бездорожью или пересеченной местности. Если, перед тем как тронуться с места, включить одну из высших передач, автомобиль «дернется», а двигатель выключится. Промежуточные передачи необходимы для постепенного и плавного разгона автомобиля до прямой передачи, каковой обычно является 4-ая скорость. С момента включения этого режима передаточное число равно единице, то есть скорость вращения маховика сравнивается со скоростью вращения карданного вала. С появлением пятой (и более) передачи появилась возможность движения по ровной трассе с высокой скоростью, но сравнительно небольшими оборотами двигателя. Такой режим движения позволяет экономить топливо и значительно повысить ресурс двигателя.

АКПП. МКПП, Типтроник, Вариатор

Механическая КПП. Типы и основные характеристики

Механические КПП могут различаться по количеству валов. Самыми распространенными стали трехвальные агрегаты, имеющие:
- ведомый вал (первичный вал, соединенный при включенной скорости с маховиком двигателя);
- ведущий вал (вторичный вал, имеющий фланец, соединяемый с карданной передачей);
- промежуточный вал (дополнительный вал, обеспечивающий связь первичного вала со вторичным и изменяющий передаточные числа при выборе водителем необходимого режима движения. 

У многих автомобилей с передним приводом или с задним расположениям двигателя употребляются двухвальные коробки передач. У них нет промежуточного вала, из-за чего невозможно включение режима прямой передачи, но конструкционные особенности такой МКПП позволяют создать оптимальный режим управления автомобилем.

Кроме того, механические коробки передач могут различаться по режимам переключения:
- Несинхронизированный режим. Требует от водителя повышенного контроля над переключением передач. При переходе на высшие передачи требуется двойной отжим, а при переключении на низшие режимы нельзя обойтись без, так называемой, перегазовки. При несоблюдении этих условий может произойти серьезная поломка. 
- Синхронизированный режим. Современные механические коробки в подавляющем большинстве оборудованы синхронизаторами, которые позволяют переключаться без двойных отжимов и перегазовок.

Одним из несомненных достоинств механической коробки передач является возможность буксировки автомобиля при помощи буксировочного троса, жесткой сцепки или методом частичной погрузки. Такие КПП не сложно отремонтировать, так как валы, пары шестерен, вилки переключения и синхронизаторы легко заменяются.

 

Автоматическая КПП. История появления и развития

Синхронизаторы механической КПП всегда обеспечивали и обеспечивают достаточно комфортный режим переключения скоростей автомобиля. С другой стороны, такие машины требуют постоянного внимания при выборе скорости. Например, затянув с переключением передачи при движении в крутую гору, можно резко потерять скорость или вообще остановиться. Чтобы избавить автомобилистов от подобного рода неудобств были разработаны автоматические трансмиссии.

Эксперименты с планетарными трансмиссиями начались очень давно, еще со времен легендарного «народного» автомобиля Ford-T, но работающую автоматизировано трансмиссию с минимальным участием водителя создали в компании General Motors. Коробка имела четыре передачи, и для автоматизации их переключения использовалась гидромуфта. В этом случае ведомый и ведущий вал коробки никогда не находятся в жестком контакте. Связь между ними и необходимой величины крутящий момент обеспечивает подаваемая под определенным давлением жидкость. Со временем гидромуфта эволюционировала в гидротрансформатор, реактор которого обеспечивает наиболее плавные и эффективные режимы переключения.

 

Гидротрансформатор

У классических АКПП современных автомобилей гидромуфты практически полностью вытеснены гидротрансформаторами. У этих устройств, наряду с насосным и турбинным колесом, имеется ротор, который механики чаще называют реактором. Масло, заполняющее гидромуфту, обеспечивает плавную трансформацию крутящего момента, исходящего от двигателя, через планетарный механизм трансмиссии. Величина крутящего момента изменяется автоматически в зависимости от скорости и дорожных условий, и смена режимов движения происходит плавно, с щадящими нагрузками на трансмиссию. Насосное колесо приводится во вращение коленчатым валом мотора, а колесо турбинное связано с ведущим валом коробки передач. Крутящий момент равномерно распределяется по лопастям турбинного колеса, а затем передается на ведущие колеса автомобиля. 

Основным достоинством АКПП с гидротрансформатором считается комфорт в управлении и надёжность, по крайней мере, в сравнении с другими коробками без необходимости ручного переключения передачи.

Главные недостатки: 
- более высокий расход топлива в сравнении с мкпп;
- машину с АКПП можно буксировать только в крайних случаях, на незначительные расстояния и со строжайшим соблюдением правил предосторожности (воспользоваться эвакуатором – лучший выход).

АКПП, МКПП, Типтроник, Вариатор

Секвентальные АКПП

Секвентальные АКПП практически не отличаются от обычных механических передач по принципу своей работы. Передачи у этих агрегатов переключаются автоматически при помощи специально разработанной гидромеханической системы. Педаль сцепления для управления такой коробкой не требуется, так как оно управляется электронной системой автомобиля. Sequence в переводе с английского означает «последовательность», а это значит, что переключение передач здесь происходит в строгой очередности: пошагово с низшей на высшую, или наоборот. Другими словами, переход с пятой передачи на третью, минуя четвертую скорость, здесь невозможен. Следовательно, рычаг переключения переключается только вперед и назад, проходя каждую передачу по порядку. Такое переключение передач удобно на спортивных автомобилях, когда счет на принятие решения идет на доли секунд. Секвентальные КПП применяются и на тракторах, так как на многих из них применяется большое количество передач с широким диапазоном изменения крутящего момента.

 

Роботизированные коробки передач

Принцип действия и устройство роботизированной коробки передач практически полностью совпадает с характеристиками обычной механической трансмиссии. У коробки-робота также три основных вала: ведущий, ведомый и промежуточный; точно такие же шестерни и передаточные числа. «Роботами», управляющими всеми процессами в ходе эксплуатации, являются специальные приспособления, называемые «сервоприводами» или «актуаторы». Они в нужный момент соединяют и разъединяют коробку с маховиком двигателя, вводят и выводят из зацепления шестерни валов. Этот процесс управляется специальным электронным блоком, подающим команды на электродвигатель, оснащенный редуктором, а иногда – на устройство с гидравлическим приводом. Водитель может управлять машиной в автоматическом режиме, полностью доверившись компьютеру, либо переключать передачи лепестковым селектором, находящимся под рулем, либо при помощи рычага. 

Основным неудобством роботизированной коробки считается то, что водитель лишен возможности плавного управления сцеплением, и при езде, особенно в сложных условиях, когда происходит частое переключение передач, ощущается некоторый дискомфорт. Из-за более длительного размыкания ведомого и ведущего дисков могут ощущаться небольшие провалы по времени перехода с одной передачи на другую. В результате может нарушиться приемистость двигателя и произойти незначительная потеря скорости автомобиля.

 

Роботизированные КПП с двойным сцеплением

Для решения вышеуказанной проблемы была создана роботизированная коробка, на которой стали устанавливать сдвоенное сцепление. Со сдвоенным сцеплением коробка-робот намного «поумнела»: она стала предсказывать выбор следующей скорости и включать ее заранее, совместно с уже работающей передачей. Дело в том, что у преселективной коробки (второе название такого «робота) не только два сцепления, но и два первичных вала. В то время как одна из передач уже передает крутящий момент на ведущий вал, последующая – ждет своей очереди, будучи уже включенной через второй первичный вал, но еще разъединенной с ведущим валом. Таким образом, время перехода с одной передачи на другую значительно сокращается, и поведение автомобиля становится намного более предсказуемым, а вождение предельно комфортным. Обычно такие роботизированные агрегаты трансмиссии выпускаются в шестиступенчатом выполнении. В этом случае обеспечивается наиболее эффективное преселективное переключение передач. По сравнению с однодисковыми роботизированными коробками у преселективного агрегата скорость перехода с одной передачи на другую практически молниеносна.

 

Вариатор

Вариатор, в качестве агрегата автоматической трансмиссии, имеет массу достоинств. Во-первых, он не имеет множества валов и шестерен, и нет необходимости постоянно отключать двигатель от трансмиссии, чтобы изменить крутящий момент на определенное значение. Во-вторых, у вариатора нет ярко выраженных ступеней передач с какими-либо фиксированными передаточными числами. Крутящий момент, передаваемый вариатором на ведущий вал, постоянно изменяется в зависимости от положения клинового ремня по отношению к конусообразным шкивам. Ремни, которые работают в таких сложных условиях, должны быть особо прочным, и их изготавливают по особым технологиям. Иногда в качестве клинового ремня употребляется специальная многорядная металлическая цепь. Мягкость и плавность хода трансмиссии, снабженной вариатором, просто невероятна. Правда, вариатор до недавнего времени мог справляться с мощностью двигателя небольшого автомобиля. Хотя есть примеры использования вариатора на 200 сильных Ауди и некоторых других мощных машинах. Вариатор, несомненно, представляет собой революционное решение, и за такими агрегатами трансмиссии большое будущее.

 

Что такое Типтроник

Термин Типтроник появился в словаре автолюбителей достаточно давно, но многие все еще ошибочно относят это название к коробке передач. На самом деле это функция коробки, которая приобретается после установки дополнительного устройства. Дело в том, что, используя на автомобиле обычную коробку-автомат, невозможно контролировать некоторые динамические параметры. Например, невозможно торможение двигателем, принудительный переход на пониженную передачу и форсированное ускорение. Функция Типтроник, позволяющая решить эти проблемы, обеспечивается системой вспомогательного переключения, связанной с электронным блоком управления. На большинстве автомобилей, оборудованных системой типтроник, принудительное переключение скоростей осуществляется рычагом селектора. Это устройство универсально, и им могут снабжаться как классические автоматические трансмиссии, так и роботизированные коробки передач и даже вариаторы. В вариаторе «Мультитроник» подобная функция управления динамикой машины осуществляется программированием передаточных чисел заданного значения.

Новейшие разработки в области трансмиссии

Так и хочется сказать: «Все коробки хороши – выбирай на вкус». Кому-то удобно управлять автомашиной при помощи механики, чувствуя малейшее изменение в поведении машины и исправляя его переключением передач вручную. Другие привыкли доверяться роботу, автомату или вариатору, которые сокращают время на обучение вождению и значительно упрощают его. Разработки в области автоматической трансмиссии ведутся постоянно и появляются все новые и новые решения, которые все больше облегчают управление автомобилем. 

Несомненно, передовые решения трансмиссии с программируемым управлением удорожают стоимость автомобиля, но это и прямой путь к высокой безопасности и комфорту. На смену пятиступенчатым трансмиссиям приходят шести и восьмискоростные трансмиссии. Продолжаются разработки, направленные на расширение области применения вариаторов. За роботизированными передачами также большое будущее, и многие концерны, помимо трансмиссий с двумя сцеплениями, работают над созданием еще более совершенных агрегатов. 

Таким образом, 100% правильного ответа на то, с какой коробкой покупать автомобиль не существует. Все виды трансмиссий современных автомобилей имеют свои достоинства и недостатки, и при выборе машины вам следует учесть основные условия эксплуатации. Например, в напряженном городском цикле подойдет классическая АКПП, в горной местности с частным чередованием подъемов нет ничего лучше «механики». 

При выборе нового автомобиля в автосалоне будьте внимательны, в последнее время нередко за АКПП выдается коробка-робот, или например вариатор, по словам менеджеров «автоматическая трансмиссия». Менеджеры не всегда сразу уточняют, какой тип автоматической трансмиссии установлен на машине, и с виду - те же две педали, рычаг с выбором режимов «Drive», «Park». А в действительности классическая АКПП с гидротрансформатором существенно отличается от роботов и вариаторов по следующим своим свойствам:
- есть некоторые тонкости и различия в эксплуатации, в частности при движении в пробках, при движении на подъем или спуск;
- при не гарантийном ремонте и обслуживании разница в ценах на работы и запчасти очень бросается в глаза - АКПП и ремонтируют во многих автосервисах, и стоит это не очень дорого. А вот роботы и вариаторы в ремонт берут в лучшем случае только дилеры, по своим, дилерским расценкам, а уж цены на детали и комплектующие для роботов и вариаторов чаще всего намного выше, чем у АКПП. 

Просмотров: 71 | Добавил: uakuzov | Теги: мкпп, АКПП, вариатор, коробки передач на иномарки, типтроник