С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Виды коробок передач

Виды коробок передач


Коробка передач автомобиля. Виды КПП

_____________________________________________________________________________________________________________________

Коробка передач является важным узлом в устройстве автомобиля и предназначена для передачи мощности двигателя к ведущим колесам. В процессе передачи мощности, в виде крутящего момента, происходит его трансформация (увеличение или уменьшение), изменение направления и т.д. Второе предназначение коробки передач – отключение крутящего момента от трансмиссии, исключение – механическая коробка. В этом виде коробок отключение крутящего момента происходит при помощи отдельного узла – сцепления.

Рассмотрим ниже все концепты коробок передач, их основные плюсы и минусы, перспективы.

Различают основные виды коробок передач:

Механическая коробка управляется ручным способом, это более старый вид, но очень хорошо себя зарекомендовавший, особенно у водителей, которые любят ощутить всю мощь своего железного коня. Естественный недостаток таких КПП низкий КПД, из-за трения зубьев шестерен, сопротивления трансмиссионного масла.

Автоматическая коробка, так же известна и применяется давно в автомобилестроении. Переключение ступеней скорости происходит в автоматическом режиме, а вот команда на начало движения или движение задним ходом требует команды водителя. Как и у МКПП, у «автомата» небольшой КПД по тем же причинам и из-за наличия планетарных механизмов в устройстве коробки.

Любителями таких коробок являются, конечно, наши дамы. Многие просто не знают, что раньше существовала и третья педаль – сцепление. К дамам можно отнести и «американского потребителя», американцы очень редко покупают авто с механикой.

Как говорилось выше, МКПП наилучший вариант коробки, и даже роботизированная коробка передач изготовлена на её основе, но с автоматическим управлением. Управление «роботом» может даже подстраиваться под стиль вождения. Недостатки те же, что и у механики, а вот плюсов, гораздо больше. Применив два вала, удалось повысить КПД, уменьшить габаритные размеры, повысить надежность коробки.

Автолюбителям пришлась по душе роботизированная коробка, а для любителей механики или просто принципиальных противников РКПП, есть возможность перехода на ручной режим управления.

Вариатор – новое слово в коробках передач. Главным недостатком вариатора остается пока невозможность применения на более тяжелых моделях авто, чем малолитражки. Неоспоримое достоинство, это, конечно, простота, плавное изменение крутящего момента, довольно высокий КПД, поскольку отсутствуют пары шестерен передач, кроме «заднего хода».

Автолюбители разделились практически поровну, на скептиков и любителей вариаторов, но времена МКПП постепенно уходят в прошлое и, пока будущее за «роботом» и вариатором! А там поживем – увидим!

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ: _____________________________________________________________________________________________________________________

Коробка передач: назначение, виды коробок передач, их преимущества и недостатки

Коробка передач или КПП -  это сложный механизм в конструкции автомобиля, предназначенный для перевода крутящего движения от двигателя на колеса, а также для обеспечения направления и изменения (увеличения/уменьшения) скорости движения автомобиля.

«Speed1c» участника Rohloff AG - http://www.rohloff.de/. Под лицензией GNU Free Documentation License с сайта Викисклада - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Speed1c.png#mediaviewer/File:Speed1c.png

Виды коробок передач

В современных моделях автомобилей может быть установлено 4 типа КПП – механические, автоматические, роботизированные и вариативные (бесступенчатые).

Тип КПП в целом определяет тип трансмиссии любого автомобиля. Рассмотрим более детально каждый из 4-х перечисленных типов.

Механическая коробка (МКПП)

Механическая КПП представляет собой многоступенчатое устройство цилиндрической формы, которое направляет крутящий момент от маховика двигателя на колеса автомобиля. В механической коробке переключение происходит при помощи ручного механического рычага-переключателя.

Современные механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней – четыре, пять, шесть, семь. В настоящее время среди всех типов механических КПП, пятиступенчатая является наиболее распространенной.

Коробки передач механического типа могут разделяться и по количеству валов на двухвальные и трехвальные. Двухвальная механическая коробка устанавливается в легковых автомобилях, оснащенных  только передним приводом.

В подобной конструкции один вал соединяется с автомобильным двигателем, а другой с трансмиссией. Трехвальная коробка передач подходит для легковых и грузовых автомобилей, в которых предусмотрен как передний, так и задний привод.

Основными достоинствами механической КПП являются простота, доступность и надежность конструкции, легкость ручного управления при использовании любых режимов движения автомобиля.

Автомобили с механической КПП обеспечивают динамичную и экономичную езду. Подобный тип коробки передач продолжает пользоваться повышенным спросом у автолюбителей.

Автоматическая коробка (АКПП)

Принцип работы коробки-автомат такой же, как и у ее аналога, механической коробки. Она предназначена для того, чтобы преобразовывать и передавать крутящий момент.

Любая коробка-автомат состоит из 3-х элементов – гидротрансформатора, планетарного редуктора и гидравлической системы управления.

Гидротрансформатор – особый механизм, предназначенный для передачи крутящего движения при помощи рабочей жидкости - трансмиссионного масла для КПП.

Планетарный редуктор представляет собой узел или соединение, которое состоит из солнечной шестерни, коронной шестерни, водила и сателлитов. Это основной механизм коробки-автомата.

Гидравлическая система – симбиоз механизмов, которые позволяют осуществлять управление редуктором.

Автоматические коробки различаются по способу переключения, количеству передач, виду сцепления и виду актуаторов.

Автоматическая КПП способна обеспечить плавное автоматическое переключение передач без участия водителя. Такая коробка улучшает трансмиссию автомобиля, поскольку рабочая тяга всегда переходит только на колеса без резких изменений и прыжков скорости.

Среди недостатков такого типа КПП можно выделить:

  • сложность и дороговизну конструкции и системы управления;
  • низкий уровень КПД, который возможно улучшить только за счет увеличения количества передач;
  • сложность в проведении ремонтных работ

Роботизированная коробка (РКПП)

Роботизированная КПП предназначена для выполнения тех же функций, что и предыдущие типы КПП. Данный тип коробки передач представляет собой механическую КПП, в которой все выполняемые функции по включению и выключению сцепления, переключению передач полностью автоматизированы.

Современные роботизированные КПП оснащены двойным сцеплением, которое обеспечивает легкую и плавную передачу крутящего момента на одном потоке мощности.

Коробки-роботы работают исключительно под управлением современных электронных систем. Подобные коробки передач имеют более высокий КПД, компактные размеры, они надежны, эффективны, долговечны и при этом имеют конкурентную цену.

Роботизированные коробки устанавливаются как в бюджетные модели автомобилей, так и в автомобили экстра-класса.

Вариативная коробка (Вариатор)

Это тип бесступенчатых КПП, в которых передача крутящего движения на колеса осуществляется при помощи механики или гидравлики. В подобных КПП передачи, собственного говоря, и не предусмотрены.

Вариативные коробки способны обеспечить самые лучшие динамические характеристики любого автомобиля. Зачастую вариаторы устанавливаются в большинстве малолитражных моделей японских автомобилей.

Главные преимущества вариативных коробок заключаются в надежности, простоте, плавной передаче крутящего момента и высоком КПД. Большинство бесступенчатых коробок передач дополнительно оснащаются ручным режимом, который позволяет выбрать передачу, которая подражает работе механической КПП.

По мнению специалистов, наиболее радужные перспективы развития все же остаются у роботизированных и бесступенчатых коробок передач, поэтому неслучайно то, что сейчас многие задаются вопросом, а чем, собственно, вариатор отличается от АКПП?

Другие материалы по теме:

Подробное описание четырех видов КПП

  1. Классическая механика (MT).

Коробка передач – это корпус (картер), внутри которого находятся передачи. Между двигателем и коробкой узел сцепления. Нажали на педаль сцепления – двигатель и коробку полностью разъединили. Пока вы удерживаете педаль сцепления нажатой, силовой агрегат и коробка передач ничем не связаны и вы можете включить любую передачу, исходя из условий движения.

Каждая передача – это два зубчатых колеса, большое и поменьше. Если маленькое вращается двигателем, а большое передает вращение колесам, то мы увеличиваем момент (усилие), но уменьшаем скорость. Чем больше первое колесо и меньше второе, тем меньше момент и больше скорость. Если больше колесо со стороны двигателя и меньше то, которое со стороны колес, мы увеличиваем скорость, теряя в силе.

Виды коробок передач автомобилей

Подробное описание четырех видов КПП.

Переключая рычагом передачи, мы как раз и выбираем, через какую пару зубчатых колес вращение будет передаваться от двигателя к колесам. Первая передача – самый большой момент на колесах и самая маленькая скорость. Высшая передача – низкий момент и высокая скорость.

Нейтраль – это когда ни через одну из пар вращение не передается. Техническое обслуживание “механики” сводится к плановой замене масла небольшого объёма, а ресурс при правильной эксплуатации приближается к ресурсу самого автомобиля. Но, отличие от автоматической коробки, в придачу к КПП мы получаем узел сцепления, имеющий определённый ресурс и соответственно, требующий ремонта, когда ресурс исчерпывается.

Стоимость ремонта узла сцепления МКПП в отдельных случаях может быть сопоставима со стоимостью ремонта МКПП.

КОРОТКО: Дисковое сцепление и набор шестерён, расположение которых (и соответственно крутящий момент) изменяется рычагом КПП. Выбор передачи осуществляется только водителем.

Плюс: Низкий расход топлива и высокая динамика. Самый дешевый тип трансмиссии. Высокий КПД, надежность и прочность конструкции. Возможность активного управления, применения специфической техники вождения – например, торможение двигателем и другие.

Минус: Сложность управления (особенно в городских пробках). Возможность “перекрутить” двигатель.

Гидромеханическая трансмиссия – связь между мотором автомобиля и трансмиссией осуществляется через гидравлическое масло. Всегда имеет гидротрансформатор (это устройство похоже на масляную турбину) и набор планетарных и зубчатых механических передач. Передаточное число изменяется давлением масла в гидротрансформаторе и разными соединениями шестерен.

Управляется автоматикой. Система управления автоматически включает нужную передачу в зависимости от числа оборотов двигателя, степени и скорости нажатия на педаль газа. К недостаткам АКПП следует отнести более низкий КПД (из-за потерь в гидротрансформаторе), чем у механической КПП, что увеличивает расход топлива. Другой недостаток – несколько худшие динамические показатели разгона автомобиля с АКПП, чем с механической КПП при прочих равных условиях.

Преимуществом является легкость управления, отсутствие толчков при разгоне и высокий, по сравнению с другими АКП, срок службы. Отсутствие необходимости выбора нужной передачи и осуществления переключения передач, позволяет сосредоточиться на вождении. Благодаря наличию гидротрансформатора АКПП создает более благоприятные условия эксплуатации, как для двигателя, так и для ходовой части, что увеличивает их ресурс, а система управления работой автоматической трансмиссии предотвращает возникновение перегрузок двигателя и ходовой части автомобиля из-за ошибок водителя.

В некоторых моделях есть режим Autostick (Steptronic, Tiptronic). Это система управления работой АКПП, в которой наряду с автоматическим, предусмотрен и полуавтоматический режим управления, при котором команду на переключение передачи дает водитель, а качество этих переключений обеспечивает система управления.

КОРОТКО: Внутри машины находится автомат, который четко переключает передачи в зависимости от количества оборотов двигателя.

Плюс:  Комфорт и простота управления, не надо работать рычагом переключения передач.

Минус:  Высокая стоимость, посредственная динамика, повышенный расход топлива. Требует внимания в эксплуатации и своевременного техобслуживания. Автомобиль с АКПП нельзя завести иначе как с помощью стартера. Не любит пробуксовок.

Бесступенчатая трансмиссия – цепь или ремень в ней переброшена между двумя шестернями (ведущей и ведомой), которые состоят из противоположно направленных конусов, которые сдвигаются и раздвигаются и тем самым меняют диаметр шестерни. Диапазон передаточного числа в вариаторах изменяется посредством синхронного изменения диаметров шестерён. По сути дела вариатор обеспечивает бесконечное число передач.

Бесступенчатая передача (вариатор) позволяет выбрать любое передаточное отношение (в ее рабочем диапазоне) и менять его плавно. И это значит, что двигатель может постоянно работать на оборотах максимальной мощности, а необходимое изменение скорости и момента нам обеспечит вариатор.

Управляющий компьютер анализирует условия движения, согласовывает действия двигателя и трансмиссии, подбирает оптимальное передаточное отношение, обеспечивает специальные режимы. Для любителей самостоятельно переключать передачи, предусматривают заранее “предустановленные” передачи (типтроник). То есть вводят в память блока управления несколько передаточных чисел, которые и выбирает водитель.

 Преимущества вариатора перед “автоматом” – экономия топлива, малая масса и некоторое увеличения динамических параметров. Достигается это, прежде всего тем, что с вариатором двигатель постоянно работает на оборотах максимального крутящего момента. Но именно в этом и заключается одна из проблем вариатора – повышенная шумность и неинформативность для водителя.

Вариатор – наиболее дорогой в эксплуатации агрегат (количество масла составляет от 3,5 – 4 литров при частичной замене и около 8 литров при полной, при этом стоимость одного литра составляет примерно 1000 рублей). К тому же основной узел вариатора – ремень и связанные с ним шкивы имеют небольшой ресурс и при активной эксплуатации иногда начинают пробуксовывать при пробеге в 80-100 тысяч км.

Читайте также:  Ремонт электрооборудования автомобиля

КОРОТКО: Два цилиндра с изменяемым диаметром, на которые накинут ремень. Один цилиндр связан с мотором, другой – с колесами. Разгон на вариаторе происходит абсолютно плавно: мотор берет обороты и держит их, а цилиндры, меняя диаметр, заставляют колеса крутиться быстрее и быстрее.

Плюс:  Максимальный уровень комфорта. Средний расход топлива. Обеспечение оптимального режима работы двигателя.

Минус: Дешевле автомата, но дороже всего остального. Плохая ремонтопригодность, не всегда долговечен. Акустический эффект вызванный постоянными оборотами мотора на разных скоростях. Категорически не любит пробуксовок.

4а. Простая роботизированная механика (MTA).

Промежуточное звено между МКП и АКП, по своему строению – это механика, а по управлению – автомат. Они представляют собой именно классическую “механику”, в которой управление сцеплением и переключениями передач осуществляется электронным блоком (роботом), с помощью гидравлики, сервопривода (электромотор с редуктором) или электромагнита.

Выбор момента переключения передач, который напрямую зависит от оборотов и нагрузки, также ложится на электронику. Соответственно нет педали сцепления и рычаг КПП похож на рычаг “автомата”. Манера езды та же, что и на автомате, а расход топлива должен быть меньше, чем на механике. Сама коробка весит меньше, чем классический “автомат” и, естественно, меньше стоит.

Простой удешевленный робот с одним сцеплением тратит на переключение передачи от 1 до 2 секунд. Главный недостаток многих “роботов” – сложность плавного троганья на подъеме (откат машины). Есть возможность ручного переключения передач. КОРОТКО: Принцип такой – внутри автомобиля сидит слепой “дядька”, который переключает механическую КПП так, как ему захочется. Некоторые роботы ездят почти нормально, но только “почти”.

Плюс:   Более низкий расход топлива, чем в автомате и вариаторе. Не надо работать рычагом переключения передач. Невысокая стоимость, дешевле только механическая коробка передач.

Минус: Плохая плавность хода, задержки и рывки при переключении. Динамична только в ручном режиме. Проблемы при езде в горку. Не любит пробуксовок, быстрый перегрев сцепления в пробке. Низкая надёжность.

4б. Роботизированная механика с двумя сцеплениями.

По своему строению – это механика с двумя сцеплениями, а по управлению – автомат. Педали сцепления нет, управляется электроникой. Отличается наличием двух сцеплений, одно из которых обслуживает нечётные передачи, а другое – чётные. Она как бы состоит из двух агрегатов, причем 1-я, 3-я и 5-я передачи связаны с двигателем через один модуль сцепления, а 2-я, 4-я и 6-я – через другой.

Читайте также:  Эксплуатация автомобиля зимой

Принцип работы: во время езды крутящий момент передаётся по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут (допустим, на 1 передаче по первому сцеплению); в то же время второй диск второго сцепления разомкнут, а само сцепление настроено на вторую передачу.

Когда электроника чувствует, что надо переключаться на вторую передачу, то первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. И теперь уже второе сцепление передаёт крутящий момент, а первое сцепление настраивается на 3 передачу и переходит в “ждущий” режим, чтобы в момент надобности подсоединиться. Переключения в такой АКП занимают не просто доли секунды, а миллисекунды! Водитель и пассажиры этих переключений просто не замечают, и разгон плавен, и очень быстр. Таким образом, этот тип трансмиссии сочетает удобство классического автомата с экономичностью и динамикой МКПП. В теории, машина с двухдисковой коробкой разгоняется даже быстрее, чем с простой механикой.

КОРОТКО: Дорого, но технологично.

Плюс:  Низкий расход топлива и хорошая динамика. Комфорт и простота управления, не надо работать рычагом переключения передач.

Минус: Сложность конструкции и высокая стоимость. Не любит пробуксовок.

Выводы:

Если вы предпочитаете активный стиль вождения, понимаете толк в скоростном и маневренном управлении автомобилями, то “механика” или “робот” с двумя сцеплениями.

Если передвигаетесь в основном в городских пробках – то лучшее решение, это АКПП.

Если вы выбираете внедорожник, хотите комфорта в городе, но и за город выбираетесь, причем, не только на шоссе – то МКПП или традиционная гидромеханическая АКП.

Если вы спокойный водитель, ездите по городу, выбираете малый автомобиль и экономичность для вас очень важна – то простой “робот” вас вполне устроит.

“Вариатор” будет хорош для поклонников предельной плавности хода.

В любом случае, прежде чем решиться на покупку, лучше пройти тест-драйв и понять, что же вам больше всего подходит.

По материалам: avto-opel.com

 Загрузка ...

Коробка передач, виды коробок передач, как они работают. Какие бывают виды коробок передач. Виды коробок передач.

Современное автомобилестроение радует автолюбителей появлением новых технологий, интересными переменами и существенными улучшениями. Однако, несмотря на это, КПП является одним из главных узлов автомобиля. В данной статье мы разберем конструкцию современных трансмиссий, рассмотрим наиболее распространенные виды КПП и попробуем понять, какую из них лучше выбрать в той или иной ситуации.

Коробка передач, виды коробок

На сегодняшний день существует несколько наиболее распространенных КПП:

  1. Механические КПП.
  2. Автоматические КПП.
  3. Вариаторы.
  4. Комбинированные КПП.

МКПП устройство и принцип работы механики

МКПП состоит из муфт, синхронизаторов, шестеренок и валов. Двигатель и КПП связаны узлом сцепления. Для их разъединения необходимо выжать педаль сцепления. Именно в этот момент и следует включать требуемую передачу.

При выборе передачи грамотный водитель ориентируется на текущую дорожную обстановку и скорость движения автомобиля. Это довольно удобно для тех, кто предпочитает активную, маневренную езду — для резкого ускорения есть возможность включить пониженную передачу.

Однако есть и один значительный недостаток. Представьте только, вы в центре города, час пик, вы попадаете в очередную пробку и вам все время приходится дергать рычаг КПП.

Ключевые конструктивные преимущества МКПП:

  1. Простота обслуживания и эксплуатации.
  2. Надежность.
  3. Небольшой вес.
  4. Высокий КПД.
  5. Компактность.

Интересно, что в устройстве автомобилей для раллийных и шоссейных гонок также предусмотрена «механика», однако вместо рычага переключения применяют специальные кнопки на рулевой колонке — подрулевые «лепестки», позволяющие значительно сократить длительность переключения передач.

Чтобы добиться максимальной плавности движения автомобиля с МКПП, нужен опыт. Помимо этого, у каждого автомобиля свои особенности работы сцепления и ПП, к которым нужно привыкнуть.

АКПП устройство и принцип работы автомата

Предлагаю рассмотреть классическую трехступенчатую АКПП, которая состоит из гидравлических приводов и гидротрансформатора. Она, как и «механика», принимает и преобразовывает крутящий момент. Ее конструкция состоит из системы гидравлического управления, планетарного редуктора и гидротрансформатора.

Представьте себе вентилятор и обычную детскую игрушку с пропеллером. Если поднести данную игрушку к включенному вентилятору, пропеллер тоже начнет крутиться. В автоматической КПП винт приводит в движение не вентилятор, а мотор автомобиля.

Второй винт соединяется с валом, который взаимодействует с ключевой конструкцией, состоящей из муфт, шестеренок и так далее. Винты расположены в герметично закрытом корпусе со специальной жидкостью — гидротрансформаторе.

Классическая АКПП дает возможность обойтись без нажатия педали сцепления, что довольно удобно, а особенно тем, кто постоянно ездит улицами мегаполиса с очень насыщенным трафиком. В нужный момент водитель нажимает педаль тормоза или акселератора. Среди недостатков АКПП следует отметить повышенный расход горючего и ощутимое переключение скоростей.

Все модели трансмиссий имеют свои слабые места, однако АКПП на старом автомобиле способна стать реальной головной болью. И относится это не только к слабым местам конструкции, а и к качеству обслуживания. Банальный недостаток масла способен привести к преждевременному износу. Не редко перегорают соленоиды, фрикционы, выходит из строя гидротрансформатор.

Прочие недостатки классических АКПП:

  1. Автомобиль нельзя завести с «толкача».
  2. Буксировать автомобиль с АКПП ограничивает или запрещает сам завод-производитель.
  3. При заносе управлять автомобилем гораздо сложнее.
  4. Дорогое обслуживание и детали.

Вариатор, бесступенчатые коробки передач, устройство и принцип работы

Принцип работы вариатора можно объяснить на простом примере. Вспомните горный велосипед — цепь и две звездочки различного диаметра. На заднем колесе больше звездочек, что ранее считалось объектом необычайной гордости.

Работает это следующим образом. Задействуешь звездочку большого диаметра, и ехать становится легче. А на ровной дороге применяют звездочку меньшего диаметра, и хоть приходится прилагать большие усилия, скорость набирается гораздо быстрее.

Вариатор работает по похожей схеме, однако вместо цепи применяется ремень, а звездочки заменяют шкивы. Как и на заднем колесе горного велосипеда, функцию нескольких звездочек выполняет один шкив, который способен менять диаметр.

Руководствуясь командами ЭБУ, диаметр шкива корректируется. Ременная передача является соединенными металлическими пластинами или многозвенной цепью. Преимущество очевидно — эффективная и комфортная работа вариатора устраняет толчки и рывки, которые свойственны АКПП.

Недостатки вариатора:

  1. Пробуксовки способны привести к серьезным неисправностям.
  2. Дороговизна.
  3. Не удается обойтись без классического гидротрансформатора, а это усложнение механизма и дополнительные затраты.
  4. Сложная работа с программным обеспечением двигателя (необходимо устранить типичный гул, который возникает при наборе скорости).

Коробка передач комбинированного типа

Для АКПП применяют комбинированный принцип действия. Данная разновидность состоит из гидротрансформатора и МКПП. В МКПП применяется редуктор планетарного типа, гидротрансформатор (используется вместо сцепления) и бесступенчатая регулировка крутящего момента. В наиболее новых АКПП применяется семь либо восемь ступеней передач.

Преимущество комбинированных АКПП — передачи переключаются плавно, а надежность работы гораздо выше. Минус — намного больший расход горючего и разгон происходит медленнее.

Некоторые виды комбинированных КПП используют имитацию ручного ПП Стептроник и Типтроник.

На сегодняшний день к АКПП можно отнести как гидротрансформаторную КПП, так вариатор и роботизированные КПП, поскольку все они имеют электронное управление.

Помимо этого, к АКПП относится еще и адаптивная КПП, которая способна учитывать стиль вождения автовладельца.

Советы профи, что же выбрать

Гидромеханические АКПП идеально подойдут для небольших микроавтобусов либо внедорожников, которые предпочитают комфорт, нежели скорость переключения.

Вариаторы по достоинству оценят любители размеренной и плавной езды.

Комбинированные КПП часто устанавливают на бюджетные модели автомобилей. Превосходно справляются с поставленной задачей — максимальная экономия горючего в городском режиме.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости