Чем отличаются разные коробки передач между собой: плюсы и минусы

Чем отличаются разные коробки передач между собой: плюсы и минусы

Обзор коробок передач — их плюсы и минусы

С какой коробкой передач выбрать автомобиль?

При покупке автомобиля, как нового, так и подержанного, каждый автолюбитель непременно задумывается над тем, какую коробку передач лучше выбрать. Действительно, выбор коробки передач – очень немаловажный момент. Ведь каждому из нас хочется ездить комфортно и маневренно, и при этом иметь минимальный расход топлива. Поэтому рассмотреть вопрос выбора коробки передач стоит подробно и заранее, уделив ему время. Изучение этого вопроса существенно сэкономит в дальнейшем ваши нервы и деньги.

Выбираем коробку передач

В данной статье мы поговорим о том, что такое коробка передач, каково ее назначение, какие бывают виды КП, преимущества и недостатки каждого вида и дадим ответ на вопрос, как же сделать правильный выбор? Поговорим об этом профессионально, но доступно, чтобы вы, независимо от уровня технической подготовки, могли понять суть вопроса и определиться, какая трансмиссия подойдет лично вам.

Все мы живем в условиях постоянной нехватки времени. Именно поэтому мы проделали большую работу по сбору и анализу необходимой информации по данному вопросу, и подготовили для вас этот материал.

Смотрите видео о МКП и АКП

ЧТО ТАКОЕ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ? ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ

Коробка передач (коробка скоростей, коробка переключения передач) – это элемент трансмиссии транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания. Ее основное назначение – изменение частоты и крутящего момента, который передается от двигателя к ведущим колесам, в более широких пределах, чем может обеспечить двигатель. КП обеспечивает возможность движения авто задним ходом, а также позволяет отсоединить двигатель от трансмиссии при стоянке автомобиля и при движении по инерции (накатом).

ВИДЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

На сегодняшний день существует четыре основных вида трансмиссий: механическая, автоматическая, роботизированная и вариаторная. Есть также подвиды. Рассмотрим существующие виды и подвиды, их описание, отличия коробок передач, а также разберем плюсы и минусы каждого вида.

Механическая коробка передач

Механическая коробка переключения передач (МКПП) с ручным переключением подразумевает следующую схему работы. Под капотом есть двигатель, коробка передач, между ними – узел сцепления. Когда вы нажимаете на педаль сцепления, двигатель и трансмиссия полностью разъединяются. Пока педаль сцепления нажата, мотор и трансмиссия ничем не связаны. В это время вы можете включить любую необходимую вам передачу (какую именно, определяете по условиям движения). Также необходимо отсоединять трансмиссию от двигателя, когда вы трогаетесь с места или тормозите.

Сама по себе механическая трансмиссия – это коробка (корпус, картер), внутри которой расположены передачи. Передача представляет из себя два зубчатых колеса (шестеренки) разных размеров. Одно колесо вращается двигателем, а другое передает вращение колесам.

Принцип работы следующий. Если двигателем вращается маленькое колесо, а вращение колесам передает большое колесо, крутящий момент (усилие) увеличивается, скорость уменьшается. Ни момент, ни скорость не меняются, если зубчатые колеса одинаковые по размерам. Если со стороны двигателя большое колесо, а со стороны колес маленькое – скорость увеличивается при потере силы.

Передачи переключаются рычагом. При этом первая передача имеет самый большой крутящий момент и самую маленькую скорость.

МКПП может быть реализована в двух схемах:

  • заднеприводное авто;
  • переднеприводное авто.

На заднеприводном авто двигатель расположен продольно. Трансмиссия заднеприводного авто состоит из трех валов: ведущий, промежуточный, ведомый. Ведущий и ведомый вал располагаются друг напротив друга, промежуточный – параллельно этим двум.

Крутящий момент передается от двигателя через сцепление сначала на ведущий вал, с ведущего на промежуточный, с него – на ведомый. На промежуточном и ведомом валах расположены шестерни разных размеров. Для включения нужной передачи необходимо муфтой соединить нужную шестерню с валом. Величина крутящего момента на выходе будет зависеть от того, через какую пару шестерен он передается.

На переднеприводном авто двигатель расположен поперечно. В такой коробке передач есть только два вала: входящий и выходящий. На обоих валах есть шестерни, которые постоянно находятся в зацеплении. Для включения передачи тоже необходимо соединить нужную шестерню с валом.

  1. Самый дешевый вариант КПП;
  2. Простота конструкции;
  3. Низкий расход топлива, высокий КПД;
  4. Высокая динамика, позволяющая активно драйвануть (за что механику и любят ассы дорог).
  1. Неудобство управления, особенно в бесконечных пробках больших городов, когда требуется постоянная работа педалями и рычагом. Нужно уметь плавно пользоваться сцеплением и правильно выбирать передачу по условиям движения.

Автоматическая коробка передач

Автоматизированная механика (обычный автомат) – это механическая коробка передач, оснащенная механизмом, который автоматически переключает передачи и выжимает сцепление. Оснащена гидротрансформатором (по типу масляной турбины) и набором зубчатых и планетарных механических передач.

Типичные режимы работы на автомате:

Переключение режимов осуществляется рычагом выбора диапазонов (РВД). Механизмы АКПП могут быть разные.

Самых больших успехов в автоматизированной механики достиг BMW. Инженеры концерна спроектировали трансмиссию SMG, которая установлена на седанах серии М. В ее основе 6-ступенчатая МКПП, которой заведует гидравлика с электронным управлением. Смена передач гидравлической АКП происходит мгновенно, за 0,08 секунд. Это даже быстрее, чем моргнуть глазом.

Гидротрансформаторная КПП – на сегодня самая распространенная трансмиссия в мире. Гидротрансформатор не является частью КПП, он выполняет роль сцепления. При высоких оборотах на скорости он блокируется муфтой, что позволяет сократить расход топлива. Гидротрансформатор отлично гасит колебания, увеличивая ресурс двигателя и трансмиссии.

Крутящий момент в гидротрансформаторных КПП передается с помощью трансмиссионного масла, циркулирующего в замкнутом круге под высоким давлением. За переключение передач отвечает гидроблок, которым в современных моделях управляет электроника. Это позволяет работать трансмиссии в разных режимах: экономичном, стандартном или спортивном.

Механическая часть гидротрансформаторной АКП ремонтопригодна и достаточно надежна. Самое уязвимое место – гидроблок (удары при переключении говорят о неисправной работе клапанов). Большое значение имеет трансформаторное масло, хотя сегодня уже есть коробки автомат, не требующие его замены.

Ездовые характеристики сильно зависят от управляющей электроники (мозгов). Плавность переключения, динамика и экономия топлива во многом зависят и от количества передач трансмиссии (от четырехступенчатой до восьмиступенчатой АКП).

Гидротрансформаторной АКПП оснащены Opel Astra, Insignia, Meriva, Mazda 3, 5, 6, Peugeot и Citroen C4, C5, 308, 3008.

  1. Удобство управления и комфорт: сама едет, сама переключается, нет необходимости выбирать нужную передачу;
  2. АКПП способна менять передачу на полной мощности двигателя;
  3. При трогании с места на ровной плоскости нет откатывания;
  4. Двигатель и ходовая часть благодаря гидротрансформатору защищены от поломок и перегрузок из-за непрофессионального включения передач, что увеличивает их ресурс;
  5. Авто с АКПП оборудовано системой пассивной безопасности, предотвращающей самостоятельное движение авто на неровной площадке.
  1. Повышенный по сравнению с механикой расход топлива и более низкий КПД из-за потерь в трансформаторе. Хотя при некоторых режимах движения современные АКП достигают более высокой экономичности благодаря интеллектуальному управлению;
  2. Более высокая цена;
  3. Более высокая стоимость ремонта и обслуживания;
  4. Хуже динамика, рывки при старте (не на всех моделях);
  5. Задержки в переключении передач;
  6. Заводится только с помощью стартера;
  7. При трогании на склоне автомобиль скатывается назад.

Роботизированная коробка передач

Есть простая роботизированная механика и продвинутая.

Простая роботизированная механика (МТА) – это механика по строению и автомат по управлению. Т.е. механическая КПП, в которой передачи переключаются роботом (электроникой). Следовательно, нет педали сцепления. При переключении передач происходит разрыв потока крутящего момента, как следствие, ощутимы провалы при разгоне.

Коробка весит меньше классического автомата, и меньше стоит. Как правило, устанавливается на недорогие модели. Есть возможность переключения передач в ручном режиме. Самый простой удешевленный робот с одним сцеплением (Альфа Ромео, Тойота, Опель, Сузуки) тратит на переключение 1-2 секунды.

Усовершенствованный тип трансмиссии, пришедший из спорта – преселективная КПП. Это роботизированная механика с двумя сцеплениями и с прямым включением. Одно сцепление обслуживает четные передачи, другое – нечетные. Разгон плавный и быстрый, переключение происходит за доли секунды. Этот тип трансмиссии сочетает в себе динамику и экономичность МТ и удобство классического автомата.

У каждого производителя есть свое название продвинутого робота, самое распространенное из них — DSG от Фольксвагена. Некоторые модели с преселективной коробкой: Фольксваген Гольф DSG, Ауди А4TDI S-Tronic, SeatIbiza 1.6 DSG и др.

  1. Высокая экономичность: роботы экономнее механики либо на одном уровне с ней;
  2. Робот дешевле, чем АКП;
  3. Имеет небольшой вес;
  4. Некоторые модели авто оснащены подрулевыми лепестками, позволяющими переключать передачи очень быстро. А следовательно, у авто отличная динамика.
  1. Весьма ощутимы моменты переключений, плавность работы оставляет желать лучшего;
  2. Задержка переключения передач;
  3. Толчки и рывки при переключениях;
  4. Небольшой откат в начале движения;
  5. При каждой остановке от нескольких секунд робот требует выключения в нейтрал;
  6. Не любит пробуксовок.

В целом, роботизированные трансмиссии первого поколения имеют больше недостатков, чем достоинств. Что касается преселективных коробок, они тоже имеют свои минусы: сложную конструкцию, высокую стоимость агрегата и его ремонта.

Вариаторная АКП

Рост цен на топливо, забота об экологии и необходимость большего комфорта обусловили появление вариаторной АКП. Вариатор (CVT) – бесступенчатая трансмиссия, в которой нет передач как таковых. Вариатор состоит из двух пар конусообразных шкивов (ведущий и ведомый), между которыми вращается ремень по изменяемому радиусу. Изменение передаточных чисел идет постоянно, независимо от разгона или замедления автомобиля. Это обеспечивает абсолютную плавность работы КП, полный комфорт и отсутствие каких-либо ударов и толчков. Правда, в некоторых моделях есть имитация передач (типтроник), которая переключает режимы работы вариатора.

Читать еще:  Сколько масла в двигателе сандеро 1.6

Вариаторы оснащены соответствующей микроэлектроникой (системой управления). Управляющий компьютер анализирует все условия движения, подбирает более подходящее передаточное отношение и согласовывает действия трансмиссии и двигателя.

Примеры авто с вариатором: Renault Scenic 2.0, Mitsubishi Lancer 1.8, Audi A4 2.0 Multitronic.

  1. Двигатель все время работает в оптимальном режиме;
  2. Максимальный уровень комфорта и плавность движения;
  3. Экономичность (средний расход топлива: больше, чем МКПП, менше, чем автомат);
  4. Динамичный разгон;
  5. Простая конструкция;
  6. Быстрота работы (не тратится время на переключение передач. При разгоне пик крутящего момента достигается сразу, обеспечивая тем самым максимальное ускорение автомобиля).
  1. Высокая цена;
  2. Дорогой ремонт и обслуживание;
  3. Категорически не любит пробуксовок;
  4. Несовместимость с мощным двигателем из-за недолговечности ремней;
  5. Для заднего хода и трогания необходимы дополнительные механизмы;
  6. Вариатор боится перегрева, поэтому для эксплуатации необходимо специальное очень дорогое масло с необходимостью замены каждые 50-60 000 км пробега. После 100 000, как правило, требуется замена ремня;
  7. В первых моделях авто с вариатором – однообразное гудение мотора, которое трудно выдержать психологически;
  8. Меньшая динамика по сравнению с МКПП.

КАКУЮ КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ ВЫБРАТЬ?

Очевидно, что идеальной коробки передач не бывает. Если вы активный драйвер, любите маневры и скорость – вам подойдут механика или робот. Если вы хотите комфорта в городе, но нередко выбираетесь и за город не только на шоссе – вам подойдет внедорожник с традиционной гидромеханической АКП. Простой робот устроит спокойного водителя, который выбирает экономичность и ровные дороги. Вариатор же хорош для любителей комфорта и предельной плавности хода.

Итак, выбор коробки передач полностью зависит от ваших личных приоритетов. Определитесь, что для вас важнее: динамика, цена, экономичность или комфорт? И сделайте свой правильный выбор.

Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

Коробка переключения передач является неотъемлемой частью любого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Назначение коробки передач – это передача и преобразование крутящего момента с двигателя на колеса, а так же осуществление отбора мощности на привода других агрегатов и дополнительного оборудования. Этот процесс позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а так же движение задним ходом. Более того коробка помогает разъединять коленчатый вал двигателя от ведущих колес, что обеспечивает холостой ход автомобиля или его полную остановку.

Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:

1. Механическая коробка переключения передач

2. Автоматическая коробка переключения передач

3. Роботизированная коробка переключения передач

4. Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач

Разберем подробнее каждый тип коробки.

Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.

Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом. Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.

· Простая и надежная конструкция

· Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья

· Движение в экономичном режиме

· Неудобство управления в сложном городском режиме

Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента – это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.

Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.

Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

· Комфорт и удобство управления

· Способность менять передачи при полной мощности двигателя

· Плавность хода во время переключения передач

· Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи

· Стоимость и периодичность обслуживания

· Больший расход топлива

· Меньшая динамика автомобиля

Роботизированные коробки передач (Роботы)

Роботизированная коробка передач – это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.

Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.

В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:

· С мокрым сцеплением – используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.

· С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.

· Плавность переключения и хода

Читать еще:  Запуск холодного двигателя форд фокус 2

· Экономичный расход топлива

· Возможность выбора режима работы трансмиссии

· Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника

· Стоимость обслуживания и ремонта

· Чувствительность к тяжелым дорожным условиям

Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.

Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT – это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем – сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

· Переключение передач происходит незаметно, без рывков

· Экономичный расход топлива

· Несовместимость с мощными моторами

· Стоимость обслуживания и ремонта

· Большое количество датчиков влияющих на работу CVT

· Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке

Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.

MUTANT19PyC › Блог › «Автомат» или «механика»: плюсы и минусы коробок передач.

«Автомат» или «механика»: плюсы и минусы коробок передач.

Когда приходит пора выбирать новый автомобиль, мы, как правило, думаем о том, с каким типом двигателя и коробки передач будет наша будущая машина. Если раньше выбор состоял из двух вариантов – механическая или автоматическая трансмиссия, то сегодня наряду с обычной «механикой» можно избрать автоматическую, роботизированную или бесступенчатую коробку передач. В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы перечисленных выше трансмиссий.

Простая сложная «механика»

По своему устройству механическая коробка передач – просто устроенный агрегат, если, конечно, сравнивать ее с автоматическими и роботизированными трансмиссиями. Эта простота обусловливает невысокую стоимость автомобиля, оснащенного такой коробкой, и простоту в обслуживании и эксплуатации. Впрочем, на счет последнего можно поспорить: принцип работы механической КПП предполагает активное участие водителя, и потому роль человеческого фактора в эксплуатации «механики» весьма велика. Одно дело, если машину с МКПП водит опытный водитель, знающий, на каких скоростях нужно переключаться на ту или иную передачу, и владеющий приемами эксплуатации в сложных условиях (например, если авто застряло в снегу или песке). Совсем другое дело, когда машину с таким типом трансмиссии водит новичок. Здесь есть большой риск того, что по банальному незнанию правил эксплуатации МКПП начинающий водитель может, что называется, угробить коробку за относительно короткий срок (в то время как максимальный ресурс такого агрегата может исчисляться сотнями тысяч километров пробега). Тем, кто все же решил выбрать автомобиль с механической КПП, стоит знать все о положительных и отрицательных сторонах этого типа трансмиссии.

1) Простота конструкции, относительная дешевизна ремонта и обслуживания.

2) Большой ресурс эксплуатации (некоторые коробки передач данного типа могут использоваться даже после того, как выйдет из строя «родной» двигатель автомобиля).

3) Экономия топлива (по сравнению с автоматической КПП, автомобиль на «механике» потребляет на 10-15% меньше горючего) и высокая динамика разгона.

4) Высокий процент коэффициента полезного действия (механическая КПП позволяет использовать всю мощность двигателя и его крутящего момента).

5) Хорошая приемистость автомобиля (быстрота увеличения оборотов двигателя) при которой водитель сам избирает стиль вождения, регулируя момент переключения скоростей.

6) Меньший, чем у автоматической КПП, вес.

7) Возможность запуска двигателя при вышедших из строя зажигании и аккумуляторной батареи.

8) Возможность буксировки автомобиля без использования эвакуатора, на жесткой или гибкой сцепке на любые расстояния.

1) Сложность эксплуатации для новичков (начинающие водители из-за необходимости использовать сцепление могут повредить как само сцепление, так и узлы коробки – например, включив вместо передней передачи заднюю или не включив полностью сцепление).

2) Перегрузка мотора при некорректном включении передач (тоже касается неопытных водителей, которые могут забыть вовремя переключиться на высшую или низшую ступень, заставляя, тем самым, работать мотор на повышенных оборотах).

3) Увеличенный, по сравнению с АКПП, промежуток переключения передач (во время переключения с низшей на высшую ступень и обратно двигатель на определенный промежуток времени разобщается с трансмиссией, что ведет к потере мощности).

4) Усталость водителя при эксплуатации «механики» при езде в городском режиме (приходится постоянно включать/выключать передачи).

Удобный, но дорогой в обслуживании «автомат»

Если механическая коробка передач отличается простотой конструкции, то у автоматической количество узлов и агрегатов больше, что, в свою очередь, влияет на дороговизну ее изготовления, ремонта и эксплуатации. Однако такая коробка более удобна в пользовании, особенно при езде в городе, так как здесь не требуется постоянное включение/выключение сцепления – это придется по вкусу водителям-новичкам. Таким образом участие человека в работе автоматической трансмиссии сведено к минимуму. К тому же, сегодня покупатель может выбирать из нескольких видов автоматических коробок передач: гидромеханической КПП (обычный «автомат»), механической КПП с двумя сцеплениями, роботизированной КПП и бесступенчатого вариатора. У каждого из этих типов трансмиссий есть свои плюсы и минусы, на которых мы остановимся подробнее, но сначала укажем на общие положительные и отрицательные черты автоматических КПП.

1) Легкость эксплуатации (нет необходимости постоянно включать сцепление).

2) Отсутствие риска перегрузить двигатель (коробка-«автомат» сама выбирает оптимальный момент для переключения на повышенную или пониженную передачу).

3) Сокращенный промежуток времени между переходами с низшей ступени на высшую и обратно без потери мощности двигателя.

1) Дорогой ремонт и обслуживание.

2) Большой вес агрегата (по сравнению с механической КПП).

3) Относительно невысокая приемистость автомобиля (наиболее характерно для гидромеханических АКПП).

4) Более высокий, по сравнению с «механикой», расход топлива (характерно для гидромеханических, роботизированных КПП и вариатора).

5)Невозможность буксировки автомобиля на гибкой или жесткой сцепке (только при помощи эвакуатора).

6) Отсутствие торможения двигателем в режиме Drive (для такого типа торможения приходится переключаться в режим пониженной передачи).

7) Небольшой по сравнению с механической КПП ресурс эксплуатации до капремонта (максимально — до 200 тысяч километров пробега).

Теперь остановимся на негативных и позитивных качествах каждого вида указанных здесь АКПП.

Итак, к плюсам гидромеханической КПП можно отнести возможность передачи большого крутящего момента от двигателя к колесам, надежность и долговечность конструкции. К минусам — провалы при переключении передач, невозможность буксировки.

К положительным сторонам роботизированной КПП отнесем относительную дешевизну (по сравнению с другими «автоматами») производства и эксплуатации, а к минусам – рывки при переключении скоростей.

Коробка передач с двумя сцеплениями позволяет передавать максимальный крутящий момент на уровне механической трансмиссии, без потери мощности двигателя. А вот негативным моментом в эксплуатации такой коробки является ее ненадежная конструкция и дорогостоящий ремонт.

Наконец, к плюсам бесступенчатого вариатора относится самое плавное из всех перечисленных КПП переключение передач и возможность использования максимального коэффициента полезного действия двигателя. А к минусам – сравнительно короткий срок службы до капитального ремонта (как показывает практика, зачастую проводить капитальный ремонт вариаторов приходится на пробеге 100-110 тысяч километров) и отсутствие возможности передачи максимального крутящего момента от двигателя к колесам.

Пока что наиболее практичной во многих отношениях является механическая трансмиссия. Но прогресс не стоит на месте, и современные автоматические коробки передач становятся все более надежными, долговечными и, что главное, экономичными. Такой вид трансмиссии как коробка с двумя сцеплениями уже «научили» расходовать меньше топлива, чем обычная механическая КПП. Но сложность конструкции и следующая из этого дороговизна ремонта и обслуживания таких трансмиссий пока что говорит не в пользу «автоматов».

Читать еще:  Распиновка obd2 диагностического разъема: схема и описание его защиты в автомобиле

Сравнительная характеристика коробки автомат, вариатор и робот

В настоящее время существуют различные виды коробок переключения передач, которыми оборудуют автомобили, — это может быть автомат вариатор или робот. В статье дана общая информация о коробках передач, рассмотрены их виды, чем они отличаются, приведена сравнительная характеристика разных КПП.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) выигрывает перед электромотором легкостью и экономичностью установки, а также рядом других характеристик. ДВС проигрывает электрическому двигателю тем, что у него неравномерный крутящий момент. Решить эту проблему удалось путем переключения передач. Для этого автомобиль оснастили КПП.

Все о коробке передач

Коробка передач является частью конструкции трансмиссии автомобиля с ДВС. Ее назначение — перенаправлять крутящий момент от двигателя с помощью соответствующих валов к ведущей колесной паре. Она обеспечивает тягу авто, его задний ход, разъединяет соединение между мотором и трансмиссией, если автомобиль находится без движения или продолжает движение по инерции.

Все составляющие конструкции коробки передач находятся в картере. Так как они постоянно испытывают значительные нагрузки, то нуждаются в постоянной смазке. Для смазывания используется специальная трансмиссионная жидкость. В зависимости от количества передач, обеспечивающих движение вперед, различают 3-х, 4-х и 5 ступенчатые КПП. Самыми сильными по тяге являются передняя и задняя передачи. Нижние передачи дают более сильный крутящий момент, но скорость авто при этом низкая.

Крутящий момент обеспечивает тягу автомобилю и меняется в зависимости от испытываемых нагрузок. При трогании с места и подъеме с прицепом он намного выше, чем при движении по ровной горизонтальной плоскости, когда сопротивление меньше. Крутящий момент изменяется согласно передаточному числу, которое зависит от деталей, входящих в конструкцию трансмиссии. На многоступенчатой КПП используются пары шестерен. От их размеров зависит крутящий момент и скорость вращения.

Одна шестерня является ведущей и имеет меньший диаметр. Шестерня, имеющая больший диаметр, является ведомой. Кроме того, они отличаются количеством зубьев. Соотношение между зубьями определяет передаточное число. Если применяется несколько пар шестерен, то подсчитывается общее передаточное число.

Шестерни и передаточное число

Каждая пара имеет свое передаточное число, что дает возможность изменять крутящий момент. Ведущие и ведомые шестерни обеспечивают движение машины вперед. Промежуточная, которая находится между ними, меняет направление вращения на противоположное, заставляя автомобиль двигаться назад.

Коробка передач — надежный механизм, который исправно работает в течение всего срока службы автомобиля, если ее правильно эксплуатировать. Основная ее задача — обеспечить наилучший режим работы ДВС в разных условиях при движении машины. Автоматические коробки удобны для неопытных водителей, так как они не требуют отжимать, отпускать сцепление, переключать передачи вручную.

Сравним разные виды

Коробки передач принципом действия разделяются на многоступенчатые, бесступенчатые и комбинированные. К многоступенчатым относятся механические и роботизированные, в них крутящий момент изменяется ступенчато. К бесступенчатым относится вариатор, в котором крутящий момент меняется плавно. Оба предыдущих принципа действия присутствуют в автоматических коробках переключения передач (АКПП). Ниже будет рассмотрен каждый вид КПП: отличия и особенности.

В механической коробке (МКПП) передачи переключаются ручным способом. Она состоит из набора шестерен, которые в разных сочетаниях создают передачи (ступени), имеющие различные передаточные числа, стабилизатора, валов, механизма переключения передач. Преимущество этих коробок в высоком КПД, хорошей динамике, простоте конструкции, низкой цене, надежности и длительном сроке службы. Расход топлива меньше, чем в других КПП. Основным недостатком является неудобство передвижения по городским пробкам, когда приходится постоянно переключать передачи.

Механическая КПП

Главное отличие автоматической коробки от механической — то, что переключение передач в ней осуществляется автоматически. Основой коробки является планетарная передача. АКПП включает в себя планерный редуктор, гидротрансформатор, выполняющий роль сцепления и обеспечивающий изменение передаточного числа.

Редуктор представляет собой конструкцию из нескольких видов шестерен и водила. Планетарные (сателлиты) шестерни крепятся на водиле, они движутся вокруг солнечной шестерни, расположенной в центре. Вся конструкция размещена внутри внешней кольцевой шестерни, имеющей с сателлитами внутреннее зацепление. Когда детали занимают определенное положение по отношению друг к другу, создаются разные передаточные числа. Современные автоматы оснащены несколькими планерными передачами, что позволяет достичь широкого диапазона передаточных чисел.

Автомат в разрезе

Вариатор – это коробка передач, в которой отсутствуют ступени. В нее входит 2 шкива, которые соединены ремнем. В сечении данная конструкция выглядит в виде трапеции. Сближаясь, половинки ведущего шкива выталкивают наружу ремень, таким образом, увеличивается радиус, по которому движется ремень. Это способствует увеличению передаточного отношения. Когда половинки раздвигаются, то ремень проваливается вниз и радиус его движения уменьшается, а вместе с ним уменьшается передаточное число. Если радиусы совпадают, то включается прямая передача.

Поначалу ремень изготавливался из резины, что не позволяло создать большой крутящий момент из-за его недолговечности. Затем вместо него стали использовать металлический. Он состоял из металлических пластин, которые были нанизаны на две ленты. Пластины оказывают толкающее действие друг на друга. В качестве ремня может использоваться цепь. Принцип работы цепи и ремня похож, отличие состоит в том, что ремень передает толкающее усилие, а цепь – тянущее. Благодаря толкающему действию, при ременной передаче передается значительно большее усилие.

Вариаторная КПП

В конструкцию вариатора входит:

  • механизм, который обеспечивает движение задним ходом и плавное трогание с места;
  • система управления дисками;
  • гидронасос.

Для движения с места применяется пакет фрикционов или гидротрансформатор, который блокируется как только автомобиль начинает двигаться. Для движения задним ходом используется планерная передача. В систему управления входит блок управления, датчики, гидравлическая система, управляющая шкивами. Гидронасос служит для поддержания рабочего давление в гидросистеме и смазывания деталей коробки.

Роботизированная коробка – это механическая КПП, оснащенная блоком управления с двумя приводами. Крутящий момент передается с помощью стандартного однодискового сцепления. Приводы служат для автоматизации процессов. Один из них обеспечивает включение и выключение сцепления, с помощью второго происходит управление механизмом переключения передач. Приводы могут быть электрическими и гидравлическими. Во роботах наряду с автоматическим режимом предусмотрен ручной.

Преселективная КПП

Для устранения недостатков «простого» робота коробку передач модернизировали двумя сцеплениями. Одно сцепление действует только при включении четных передач, другое при включении нечетных. Во время движения автомобиля работает только одно сцепление, в котором диск сомкнут, по нему передается крутящий момент. При этом во 2-м сцеплении диск разомкнут, но передача, которая должна включиться следующей, находится во включенном состоянии. Электроника сама определяет необходимость переключения на другую передачу. В нужный момент диск первого сцепления размыкается, а на втором автоматически смыкается. Благодаря этому переключение происходит без рывков, а мощность непрерывно поступает от мотора к колесам.

Каждая автоматическая КПП отличается своими конструктивными особенностями. В таблице собрана информация о преимуществах и недостатках каждого вида.

Тип Преимущества Недостатки
Автомат Удобное управление: едет сама, не нужно задумываться, на какую передачу переключаться. Возможность переключать передачи, когда двигатель имеет полную мощность.Плавность хода при переключении.При начале движения отсутствует откат.

Гидротрансформатор защищает двигатель и детали трансмиссии от перегрузок и поломок при неправильном переключении передач. Это увеличивает срок эксплуатации автомобиля.

Возможность работы в ручном режиме.

Автомобиль оснащен системой пассивной безопасности, которая не дает возможности катиться самостоятельно по неровной поверхности.

КПД ниже, чем в механике из-за потерь в трансформаторе.Более высокий расход топлива по сравнению с механикой, хотя в некоторых случаях достигается экономичность за счет электронного управления.Пониженные динамические характеристики.Рывки при старте (есть исключения).

Задержки на несколько секунд при переключении передач.

Высокая стоимость обслуживания и ремонта.

Включается только с помощью стартера.

Если трогается на склоне, скатывается вниз.

Вариатор Оптимальный режим работы двигателя.Экономия топлива лучше по сравнению с автоматом.Динамичный старт.Более плавное движение по сравнению с АКПП.Простая конструкция.

При разгоне быстро достигается максимальное ускорение.

Уступает по экономичности и динамике МКПП.Недолговечность и слабость ремней делает невозможным применение на автомобилях с мощными двигателями.Ограниченность применения из-за необходимости использования дополнительных механизмов при начале движения и заднего хода.Дорогой ремонт и обслуживание.

Высокая стоимость.

Робот с одним сцеплением Небольшой вес.Экономичность.Низкая стоимость.
  • Недостаточная плавность хода.
  • Заметные задержки при переключении.
  • Появление рывков и толчков при переключении передач, когда педаль газа выжимается «до пола».
  • Четкость переключения хуже, чем у автомата.
  • В начале движения присутствует небольшой откат.
  • Не любит пробуксовок.
Робот с двумя сцеплениями Комфорт лучше «простого» робота, более плавное движение без рывков.Отсутствие задержек при переключении.Передает больший момент, чем вариаторы. Расход больший, чем у роботов с одним сцеплением.Комфорт ниже, чем у вариаторов и автоматов.Сложная конструкция.Стоимость выше механики.

Выбор коробки переключения передач зависит от личных предпочтений, манеры езды, условий эксплуатации. Любителям динамичной езды лучше выбирать робот или механику. Робот с одним сцеплением подойдет для любителей спокойной езды. Вариатор устроит тех, кому нравится плавность хода и комфорт. Для комфортной езды по городу и поездам по трассе хорошим вариантом будет гидродинамическая АКПП.

Видео «Виды трансмиссий»

Видео о существующих видах трансмиссий и их преимуществах.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector