Типы коробок передач

Коробка передач – это пошаговая система, передающая силу от двигателя на колеса. КПП работает на основе рычажной системы, которая позволяет при помощи рычага уменьшить необходимое усилие для приведения устройства в работу. Прилагаемое усилие будет обратно пропорционально длине рычага. Для правильного распределения мощности и передаваемого крутящего момента в коробках имеются шестерни разного размера. Работа механизма схожа с переключением скоростей на горном велосипеде, хотя КПП автомобилей имеет более сложную архитектуру.

Важно! Не стоит путать виды КПП с типами раздаточных коробок передач, которые необходимы для разнорежимной раздачи мощности между осями. Это два разных элемента трансмиссии.

Отрасль постоянно развивается и конструкции модернизируются. Поэтому нужно знать, какие типы коробки передач используются в автомобилестроении.

Трёхвальная МКПП

Классическая механическая коробка переключения передач обладает несколькими валами с находящимися на них зубчатыми колёсами, и всё это помещено в корпус, также известный, как картер. Трёхвальная КПП, например, содержит следующие валы:

• первичный, также именуемый ведущим, получающий движение от мотора;
• вторичный, он же – ведомый, напрямую соединённый с карданным валом;
• промежуточный, связывающий первые два.

Вторичный вал находится сразу за ведущим, а между ними стоит подшипник. Однако между собой эти валы жёстко не сопряжены, а их вращения независимы.

Что касается промежуточного вала, то он располагается под первыми двумя, причём параллельно им, и нередко с боковым смещением. В движение эту деталь приводит ведущая зубчатка с первичного вала. Традиционно промежуточные зубчатки имеют жёсткую привязку к одноимённому валу и нередко образуют с ним одно изделие.

Ну а ведомые зубчатки, оседлавшие вторичный вал, могут быть либо скользящими – способными кататься по его продольным бороздам, либо с постоянным зацеплением, вращающимися на одном месте и соединяющимися с валом передвигающейся блокирующей муфтой.

Кстати, для того, чтобы устройство работало потише, зубья шестерён зачастую выполняют косыми. Хотя МКПП с тремя валами весьма тяжёлая и громоздкая, зато она позволяет напрямую передавать энергию от первичного вала ко вторичному, связав их передвижной муфтой.

Роботизированная МКПП

По сути это МКПП, но управление сцеплением и переключением передач доверено механизмам. Расход на таких коробках еще меньше, чем на МКПП. Такие коробки легкие, дешевые и простые по начинке. Но не все так хорошо – роботы рассчитаны только для спокойной и плавной езды. При агрессивном стиле это коробка пинается, как возмущенная лошадь, и совсем не дарит ощущение комфорта. Еще одним недостатком является не самая хорошая надежность.

Частично данные проблемы решили с помощью двойного сцепления. Одно переключало четные передачи, другое нечетные. Это повлияло на работу КПП в лучшую сторону, переключения стали куда мягче. Но стоимость таких КПП пока слишком высока.

Рычаг управления КПП роботом может выглядеть, как рычаг управления гидравлической АКПП, так и напоминать джойстик.

Роботизированная коробка передач DSG

R – режим заднего хода;

N – нейтральная передача;

M – переключения осуществляются роботом последовательно;

+ — ручное переключение передачи на повышенную;

— — ручное переключение передачи на пониженную.

К плюсам данной трансмиссии можно отнести:

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

• быстрое время переключений и отличная динамика;
• стоимость робота дешевле традиционной АКПП;
• небольшой вес конструкции;
• экономию топлива, превосходящую даже МКПП;
• нет особой нужды в контроле уровня масла, как и на МКПП.

• низкая сопротивляемость пробуксовкам;
• задержка переключения передач;
• откат в начале движения;
• при остановках требуется переключаться на нейтраль;
• сложность ремонта;
• некомфортное переключение при агрессивной езде вследствие рывков и толчков при переключении передач.

Как отличить АКПП от вариатора

Как правило, перед приобретением машины с АКПП потенциальный владелец сразу решает для себя, что лучше, обычный автомат, вариатор или робот. Если принять во внимание тот факт, что традиционная гидромеханическая АКПП хоть и не лишена недостатков, однако остается самой надежной и проверенной временем трансмиссией среди других автоматов, не удивительно, что на вторичном рынке такая коробка пользуется самым большим спросом.

Обратите внимание, зачастую начальных знаний касательно того, как отличить вариатор от автомата по рычагу, оказывается попросту недостаточно. Основная причина — сознательная замена рычага (селектора) самим недобросовестным владельцем, тюнинг рычага при помощи чехлов на ручку КПП, перетяжка селектора кожей и т.п.

Так вот, чтобы правильно определить тип коробки передач визуально, нужно придерживаться определенного порядка действий и учитывать целый ряд рекомендаций. Прежде всего, начать следует со следующего:

• перед осмотром машины необходимо собрать максимум информации касательно вариантов трансмиссии на конкретной модели в сети Интернет, также можно воспользоваться технической литературой, каталогами и т.д.
• при осмотре внимательно изучите документы на автомобиль, а также маркировочные таблички на кузове и агрегатах. Как правило, если машина оснащена коробкой — автомат, то на это укажут литеры A или же AT. В случае с вариатором используется обозначение CVT.
• При попытке визуального определения нужно осмотреть рычаг КПП, так как вариаторы часто имеют нанесенное обозначение CVT. Так же нужно обратить внимание и на режимы возле селектора переключения коробки. В случае с обычным автоматом, кроме стандартных режимов P-R-N-D еще можно увидеть режимы «L», «2», иногда «3», тогда как вариаторы имеют только режим «L».

Для этого после запуска двигателя необходимо динамично разогнать автомобиль с места в стандартном режиме D. Если при разгоне нет явно ощутимого момента переключения передач, а двигатель монотонно работает на одних и тех же оборотах (по тахометру не видно сначала набора оборотов, а потом их понижения при переходе на ступень выше), тогда это говорит о том, что на авто стоит вариатор.

В случае с АКПП разгон будет похож на то, как разгоняется машина с МКПП, то есть сначала двигатель раскручивается (слышно по звуку ДВС и видно по тахометру), после чего осуществляется переход на повышенную передачу, после чего обороты падают. При этом важно активно разгонять машину, так как при спокойном старте и неспешном наборе скорости автомат и вариатор могут работать практически одинаково.

Напоследок отметим, что если самостоятельно определить тип АКПП все же не удается, тогда оптимально посетить СТО, где квалифицированные специалисты сразу дадут ответ на интересующий вопрос, а также при необходимости проведут комплексную диагностику автомобиля.

Основные виды

Автомобильные трансмиссии можно разделить на разновидности по способу выбора передач:

• с ручным управлением процессом переключения, требующие установки педали для муфты сцепления;
• с автоматическим выбором ступеней, момент перехода определяется электронным блоком, учитывающим режим работы двигателя и внешние условия;
• с автоматическим переключением, возможностью ручного управления.

Механические

Стандартная механическая коробка с синхронизаторами может иметь от 3 до 7 скоростей. Внутри установлены 2 вала, изредка в конструкцию вводится дополнительная ось. Переключение осуществляется рычагом, установленным на крышке или соединенным с приводами тросовым механизмом. До начала 70-х гг. прошлого века была распространена схема управления кулисой на рулевой колонке (например, встречается на части машин ГАЗ-21 «Волга»).

На автомобилях с системой полного привода установлены раздаточные редукторы, производители предусматривают пониженный ряд, который управляется отдельным рычагом.

Схема встречается на Lada 4×4, Patriot и ряде внедорожных машин японского и южнокорейского производства, выпущенных вплоть до начала 2000-х гг.

Механические коробки без синхронизаторов не используются на гражданской технике.

Автоматические

Основные типы автоматических трансмиссий для легковых автомобилей:

1. Классическая гидромеханическая, состоящая из жидкостного трансформатора и планетарных зубчатых пар. Переключение осуществляется фрикционными муфтами, в конструкции агрегата предусмотрен блок управления. Базовые варианты имеют 4 передачи, усовершенствованные коробки поддерживают до 8 скоростей. Реализованы дополнительные режимы работы (зимний или спортивный), на части трансмиссий имеется поддержка ручного переключения.
2. Вариатор, обеспечивающий плавное изменение потока мощности. Оборудован коническими поверхностями на ведущем и ведомом валах, по которым перемещается металлический ремень. Управление осуществляется контроллером, часть производителей предусматривают ручное переключение фиксированных ступеней. Для повышения ресурса в конструкцию вводят дополнительную планетарную передачу. Не рассчитаны на любителей спортивного стиля с резким ускорением и столь же интенсивным снижением скорости движения.
3. Механический агрегат с муфтой сцепления и механизмом выбора ступеней, оснащенными роботизированными приводами. Упрощает процедуру управления автомобилем, но передачи переключаются с толчками. Не отличается высоким ресурсом, используется на бюджетных моделях (например, на продукции завода АвтоВАЗ).
4. Коробка с 2 муфтами сцепления (преселективная), обеспечивающая быстрое переключение без рывков. Обозначение агрегата зависит от производителя, чаще всего встречается DSG от концерна Volkswagen. Двойная муфта сцепления позволяет передавать крутящий момент на колеса без разрыва потока мощности. Приводы работают от встроенной гидравлической системы, реализована поддержка ручного управления (рычагом или лепестками, расположенными под рулевым колесом). Число передач варьируется от 6 до 7.

Преимущества и недостатки автоматических КПП представлены в таблице.

Ошибки при выборе АКПП

При подборе АКПП следует ориентироваться на буквенный код, но существуют взаимозаменяемые узлы с разными кодами. Так что, если удалось найти по каталогу АКПП для своей модели авто, а ее код не совпадает с кодом вашей «родной» коробки, нужно уточнить у специалиста, дилера, являются ли они взаимозаменяемыми.

При замене АККП контрактной возможны ошибки, связанные с неправильным подбором:

• коробки различаются «по железу», то есть имеют разную конструкцию механической части (такое случается, если для старой модели авто приобрели АКПП от рестайлинговой версии);
• не подходят присоединительные размеры;
• корпус (колокол) может отличаться количеством отверстий в креплении к нижней опоре (если остальные параметры совпадают и колокол на «родной» коробке в хорошем состоянии, его можно перекинуть на новую);
• не удается правильно подключить АКПП к механизмам управления, особенно распространена эта проблема при покупке АКПП с электронным блоком управления.

Коробки с одинаковой маркировкой могут различаться по датчикам, в этом случае они не взаимозаменяемы. Например, в автомобилях Honda тросиковые АКПП S4TA являются взаимозаменяемыми в моделях CRV и Stepwgn, а АКПП в моделях Orthia и Smx отличаются от них и друг от друга по датчикам, хотя маркировка у коробок ко всем четырем моделям одинаковая. Проблема решается перекидкой датчиков со старой («родной») коробки на новую (контрактную), если у старой они исправны.

Возможно несовпадение по передаточному числу, эта информация обычно кодируется в конце маркировки. Если по всем основным параметрам коробки совместимы, контрактную АКПП нужно устанавливать вместе с редуктором. Также нужно учитывать совместимость АКПП с конкретной моделью двигателя, иногда этот момент игнорируют.

К поломке АКПП часто приводит неисправность трансформатора, поэтому контрактную коробку передач нужно искать и приобретать в сборе с гидротрансформатором, иначе ее постигнет та же участь, что и предшественницу. Новую АКПП с гидротрансформатором найти крайне проблематично, среди контрактных такие варианты встречаются значительно чаще.

Заключение

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%. Связано это в первую очередь с комфортом во время вождения — при использовании АКПП он несомненно выше. Механическая КПП имеет самый простой принцип работы. Из-за этого она дешевле и экономичнее. МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

АКПП — автоматическая коробка передач

Несмотря на долговечность и высокий КПД, водители все больше делают выбор в пользу автоматических трансмиссий. Во многом это связано с удобством и характером движения трафика в большом городе — переключать передачи вручную в пробке надоедает. Почему бы не отдать этот процесс полностью под контроль автомобилю?

Автоматическая коробка успешно освобождает водителя от постоянного контроля за рычагом, а значит делает процесс вождения более комфортным. В базовом исполнении имеется четыре режима:

• D — вождение
• N — нейтраль
• R — включение задней передачи
• P — паркинг

Также нередко у режима D (drive) есть опции sport и т.п., меняющие режим переключения.

Структура АКПП отличается от механической коробки передач. В ее основе — планетарные шестерни или планетарный редуктор.

Планетарной она называется из-за наличия центральной шестерни, вокруг которой совершают движения остальные.

Управление АКПП бывает двух типов:

• на основе гидротрансформатора
• электронное

Гидротрансформатор передает крутящий момент на ведущую шестерню. Механизм передачи происходит через фрикционные диски и тормозные кольца, которые переключают планетарные ряды шестерен, постепенно повышая скорость вращения трансмиссии.

Благодаря гидротрансформатору переключения рядов происходят плавно. Однако КПД не очень высок, и потребление топлива в автомобиле с АКПП выше, чем с другими коробками. Пожалуй, классический автомат является самым популярным типов коробки передач среди всех автоматических трансмиссий.

• ресурс выше, чем у других автоматических трансмиссий
• максимальная комфортность при вождении

• сложность в ремонте
• высокий расход топлива

Как тормозить двигателем

Тормозная система автомобиля используется при выключенном сцеплении и воздействует непосредственно на колёса. Она позволяет эффективно и оперативно останавливать транспортное средство, но требует аккуратного и осмысленного использования. Заблокированные колёса или резкий перенос веса машины на переднюю ось вследствие экстренного торможения способны вызвать неуправляемый занос. Это особенно опасно на мокром или обледеневшем дорожном покрытии.

Торможение двигателем считается одним из обязательных навыков, которыми должны обладать все водители. Особенностью этого метода является снижение скорости машины без использования тормозной системы. Замедление достигается отпусканием педали газа при включенном сцеплении, в результате чего скорость вращения коленвала двигателя падает, силовой агрегат перестаёт отдавать энергию трансмиссии, а наоборот, получает её. Запас энергии, обусловленный моментом инерции, относительно невелик, и автомобиль быстро снижает скорость.

Наибольшая эффективность этого метода наблюдается на пониженных передачах — первой и второй. На повышенных передачах использовать торможение двигателем следует осторожнее, так как инерция движения велика и способна вызвать обратную связь — повышенные нагрузки на коленвал и все элементы трансмиссии в целом. В подобных ситуациях рекомендуется помогать основной тормозной системой или стояночным тормозом (т. н. комбинированное торможение), но использовать их аккуратно, в меру.

При движении по заледеневшей дороге необходимо использовать торможение двигателем для избежания заноса

Рекомендованные ситуации для торможения двигателем:

• Затяжные уклоны, спуски, где существует опасность перегрева тормозных колодок и выхода их из строя.
• Гололёд, обледеневшее или мокрое дорожное покрытие, где использование рабочей тормозной системы вызывает блокирование колёс, машина идёт юзом и полностью теряет управление.
• Ситуации, когда надо спокойно замедлиться перед пешеходным переходом, светофором и т. д.

Необходимо учитывать, что отношение водителей к торможению двигателем неоднозначное. Одни утверждают, что эта методика позволяет экономить горючее, увеличивать ресурс тормозных колодок, повысить безопасность вождения. Другие считают, что торможение двигателем создаёт нежелательные нагрузки на элементы трансмиссии, что способствует раннему выходу их из строя. В определённой степени правы и те, и другие. Но существует ситуация, в которой торможение двигателем является единственным доступным средством — полный отказ тормозной системы автомобиля.

Торможение двигателем требует осторожности. Проблема в том, что снижение скорости никак не отображается, стоп-сигналы не загораются. Другие участники движения могут оценивать ситуацию только по факту, не имея возможности получить привычную световую информацию. Об этом надо помнить и учитывать при торможении. Рекомендуется наработать навыки такого замедления, потренироваться в безопасном месте.

Использование механической коробки передач становится уделом знатоков, людей, имеющих ясное представление об устройстве и особенностях эксплуатации этого узла. Человеку, привыкшему ездить на автомобиле с автоматической коробкой, сложно привыкнуть постоянно контролировать режимы скорости и мощности, хотя автоматизм действий вырабатывается достаточно быстро. Водители, имеющие опыт вождения обоих типов автомобилей, отмечают большее число возможностей «механики». Тем не менее, для уверенного и свободного использования МКПП необходим определённый опыт и понимание особенностей её конструкции, которые приходят только с практикой.