- Что это – коробка передач
- Особенности двухвальной и трехвальной МКПП
- Способ взаимодействия и количество валов
- Робот или роботизированная коробка передач (РКПП)
- Механика (кратко – МКПП)
- Автоматика
- Роботизированные коробки передач
- Варианты переключения и включения передач
- Автоматические КПП
- Виды АКПП: типы автоматических коробок
- Вариаторные кп
- Назначение коробки передач
- Комбинированная КП
- Бесступенчатые КП
- Коробки передач с конструктивной спецификой
- Безвальная КП
- Несинхронизированная КП
- Кулачковая КП
- Секвентальная КП
- Преселективная КП
- Вариатор
- Коробка автомат
- МКПП устройство и принцип работы механики
- Механическая коробка: классификация
- Секвентальная МКПП: основные особенности
- Преимущества:
- Роботизированные системы
- Преселективный метод переключения скоростей
Что это – коробка передач
Коробка передач входит в состав трансмиссии автомобилей, работающих на различных видах топлива. Его основная функция заключается в изменении частот и крутящих моментов, которые передаются от «мотора» к ведущей паре колес. Или не пара, но не в этом дело. Коробка передач позволяет автомобилю двигаться задним ходом, а также может позволять отсоединять двигатель от коробки передач (трансмиссия — редукторный механизм) например инерционным движением. В настоящее время существует несколько основных типов: механические, автоматические, роботизированные и вариаторные.
Особенности двухвальной и трехвальной МКПП
В случае с трехосной механической коробкой передач диск сцепления способствует передаче крутящего момента на первичный вал. После этого вращение переходит на промежуточный вал, который запускает элементы ведомого вала.
После ввода определенной передачи выбирается нужная вилка и начинается продольное перемещение рычага. Вилка перемещается относительно оси и запускает синхронизатор. Зубчатый венец срабатывает после того, как синхронизатор уравняет угловую скорость. Венец соединяет ведомый вал и необходимую шестерню, а крутящий момент передается на вал редуктора и через кардан на задний мост.
Обычно в трехосных редукторах используется прямой редуктор — благодаря синхронизаторам две оси подключаются напрямую. В данном случае передаточное число равно 1. Если использовать на шестернях другое количество зубьев, то и передаточное число можно варьировать. Однако система трансмиссии потеряет свое значение, когда частота вращения двигателя будет равна частоте вращения вала. В механических коробках передач используются косозубые шестерни. Благодаря такой конструкции удается добиться плавного подключения необходимого оборудования.
В механических коробках передач используются косозубые шестерни. Благодаря такой конструкции удается добиться плавного подключения необходимого оборудования.
Способ взаимодействия и количество валов
В современных коробках передач используются два основных способа взаимодействия валов — механический и гидравлический. Механическая используется для вариатора, МКПП и АМТ, гидравлическая предназначена для АКПП, а также вариатора.
Механическая, в свою очередь, реализуется с помощью:
- зубчатая передача, в большинстве случаев на основе конических или цилиндрических шестерен;
- планетарная передача, включает в себя такие элементы, как солнечное колесо (его просто называют солнцем), эпицикл (такое большое колесо, называемое венцом), механизм сцепления (называемый водилом, он же пространственная вилка) и шестерни (они тоже спутники);
- фрикционная, самостоятельно практически не устанавливается, только с планетарными рядами или шестернями.
Гидравлический тип взаимодействия осей в чистом виде встречается очень и очень редко. В преобладающем числе случаев речь идет о гидромеханической схеме, основанной на установке гидромуфты или гидротрансформатора, а также планетарной механической коробки передач.
Следующим важным классификационным параметром является количество валов. Наиболее распространены три схемы:
Читайте также: Технические характеристики Опель Аскона, модификации Опель Аскона, расход топлива, мощность двигателя, трансмиссия Опель Аскона
- двухосный;
- трехосный;
- многоосный.
И для полноты картины четвертое — это безвальная механическая коробка передач, очень редко используемое решение.
Двухвальная схема основана на установке двух валов, одного первичного (ведущего), другого второстепенного (ведомого). Классика жанра.
Трехосная компоновка более сложная. Валов три, кроме двух вышеперечисленных есть еще и промежуточный. Кроме того, такое расположение может быть соосным или несоосным (предполагающим установку корпуса трансмиссии).
Многоосная схема соответствует двухосной, только ведомых, а иногда и ведущих, осей больше.
Робот или роботизированная коробка передач (РКПП)
Коробка-робот отличается от машины своим устройством и принципом работы. По конструкции роботизированные коробки ближе к механике. В автоматическом режиме осуществляется только управление сцеплением и переключением передач. Электроника требует ввода: дорожные условия и требования водителя. Современные автомобили, оснащенные роботизированными коробками передач, имеют двойной фрикцион. Это позволяет минимизировать потери мощности, передаваемой от силового агрегата на роботизированную трансмиссию и далее на колеса автомобиля. Для передачи крутящего момента здесь используется принцип параллельной многодисковой муфты вместо гидротрансформатора АКПП.
Коробка робота управляется специальной электронной системой. В систему входят:
- Электронный блок управления коробкой передач (ECU).
- Датчики скорости, температуры, давления масла в гидроблоке и других важных параметров.
- Исполнительные механизмы.
Механика (кратко – МКПП)
Автомобиль с механической коробкой передач имеет следующую схему: двигатель, механическая коробка передач + блок сцепления. При выжатой педали сцепления «двигатель» и коробка передач разъединяются. Теперь в этом положении пора включать нужную передачу. Это также удобно при торможении. Сама по себе механическая коробка передач представляет собой корпус с шестернями внутри. Шестерни – это шестерни определенных форматов (размеров, высоты, толщины). При этом одно из колес приводится во вращение «мотором», а другое вращение передается колесам. Принцип действия следующий: передача крутящего момента происходит от «двигателя» путем подключения сначала к ведущему валу, от него к промежуточному, а затем к ведомому. Промежуточный и ведомый валы удерживаются шестернями различных размеров.
Механическая коробка передач
При включении определенной передачи требуемая передача и ось соединяются с помощью муфты. Значение выходного крутящего момента зависит от зубчатой пары, через которую осуществляется передача. Процесс переключения происходит специальным рычагом, который видел только человек, никогда не садившийся в машину. Механическая коробка передач в классическом виде имеет два режима работы: задний привод и передний привод.
Среди преимуществ стоит выделить дешевизну (самый дешевый из вариантов коробки передач), простоту механической конструкции, малый расход топлива и при этом высокую экономичность и особую динамику. К недостаткам можно отнести неудобство управления, это очень важно учитывать жителям густонаселенных регионов, где нередки пробки. Тогда потребуется практически непрерывная работа ногами и рукой.
Автоматика
Это механика с дополнительным механизмом, которая сама, без участия водителя, выполняет процесс переключения передач. Что не круто? Возможны следующие режимы: стоянка, обычно обозначаемая буквой Р; нейтральное положение (соответственно N); сзади, что обозначается буквой R и конечно же режимом привода или буквой D. Выбрать режим можно, перемещая простой рычажок в нужном направлении. С ним многие, как и с механической коробкой передач, знакомы своими глазами. Наибольших успехов в производстве автоматов добились концерны известной марки BMW.
автоматическая коробка передач
Их инженеры создали проект под названием «SMG», который в основном устанавливался на серию М. В основе системы лежит шестиступенчатая механическая коробка передач, она управляется гидравликой с электронным вычислителем. В этом режиме передачи меняются молниеносно — за доли секунды, а точнее, примерно за восемь сотых. Ряд таких коробок передач представляют собой коробки передач с гидротрансформатором, которые являются наиболее распространенными в мире.
Сам гидротрансформатор не является частью коробки, но выполняет роль классического сцепления. На высоких скоростях он блокируется сцеплением, что позволяет экономить бензин или дизель. Кроме того, гидротрансформатор отлично гасит все вибрации, экономя ресурс «моторов» и самой коробки передач. Крутящий момент в трансмиссиях с гидротрансформатором передается с помощью специальных трансмиссионных масел, которые циркулируют по замкнутому контуру под высоким давлением. За переключение передач отвечает корпус клапана, который в последних моделях управляется электронным способом.
гидромеханическая коробка передач
Такой подход к конструкции позволяет эксплуатировать коробку передач в разных режимах: экономичном, спортивном или стандартном. Механическая часть коробки гидротрансформатора поддается ремонту и при этом обладает завидной надежностью. Наиболее уязвимым местом является гидроблок. Немаловажную роль играет и масло (тот же трансформатор), хотя автоматика не позволяет его менять.
В этом случае ходовые качества будут сильно зависеть от так называемых «мозгов» (то есть электронных элементов). Количество передач будет играть роль (их может быть от 4 до 8). В зависимости от марки автомобиля могут различаться следующие преимущества:
- легкое вождение, комфорт вождения;
- автоматическая коробка передач позволяет трогаться с места на ровной поверхности без явления отката;
- исключение возможности неправильного переключения передач и, соответственно, дополнительная защита от «повреждения» механизмов;
- в таких автомобилях с АКПП есть специальная система, которая будет препятствовать самостоятельному движению автомобиля по неровной поверхности (скату, холму).
К недостаткам можно отнести следующее:
- в отличие от МКПП, использует больше дизеля или бензина;
- коробка дорогая, обслуживание тоже;
- некоторые «тормоза» при переключении;
- наличие стартера.
Гидротрансформатор
Роботизированные коробки передач
Они делятся на простую механику и про версии (продвинутые). Простой — это гибрид механики с точки зрения структуры и автоматизации с точки зрения управления. Короче говоря, это механическая коробка передач, где переключение передач происходит электронным способом. Скорость переключения передач в самом простом варианте — от 1 секунды, но не более 2-х. Оптимальный тип — заранее выбранная коробка. Он механический при наличии двух сцеплений и имеет прямое зацепление. Он характеризуется плавным и одновременно достаточно резким ускорением. Передачи в такой коробке меняются за доли секунды. К преимуществам можно отнести: относительную экономичность, невысокую цену, малый вес и возможность переключения с помощью специальных подрулевых лепестков».
Из минусов особо выделяются следующие:
- этапы изменения четко обозначены, вопрос даже об изменении вызывает сомнение;
- иногда возможны задержки при переключении, бывают толчки и рывки;
- не терпит скольжения.
По сути, роботы самых первых поколений являются неудачной новинкой на рынке автомобилей, хотя в настоящее время они активно совершенствуются, а современные модели по своим характеристикам ничем не уступают другим типам коробок передач. У каждого из производителей автомобилей с роботизированными коробками есть свои технологии и, соответственно, названия. Самый распространенный вариант на данный момент — «DSG», принадлежащий знаменитому Volkswagen. Конкретные модели с технологией «DSG» этого автопроизводителя с предварительно выбранными коробками передач: Golf, Audi A4 S-tronic, Seat Biza 1.6.
Коробка передач робота
Варианты переключения и включения передач
Существует ряд основных методов переключения передач, которые можно использовать в ступенчатых коробках передач. Решения принимаются на основании:
- подвижные шестерни на вагонах на легковые автомобили практически не устанавливаются;
- зубчатые тяги, это стандартная компоновка для МКПП и АМТ;
- шестерни постоянного сцепления и механические кулачковые муфты, как правило, на спортивных автомобилях;
- сцепления, чтобы автоматическая коробка передач переключалась.
И последний вариант, отметим для общего развития, основан на использовании инерционной и центробежной муфт.
Отметим также два важных момента. Первый – это количество фрикционов, от этого напрямую зависит количество протяжек, начиная с двухходовых и более. Второй. Коробка передач (КПП) современных моделей для выравнивания текущей угловой скорости шестерен может быть оснащена такой деталью, как синхронизатор. Старые коробки пришли без синхронизаторов.
Включение определенного оборудования в составные коробки может осуществляться несколькими способами.
Первый способ – механический, с использованием селектора передач, гидро-, а в некоторых случаях и механического привода. Такая компоновка характерна для всех коробок передач, включая МКПП, АКПП и АМТ.
Второй способ полуавтоматический с установкой сервопривода, актуатора переключения передач. Сервоприводы различаются по источнику преобразования энергии. Он может быть вакуумным, электрическим, механическим, часто комбинированным.
Третий способ — автоматический. В данном случае все определяет электроника на основе информации, поступающей от датчиков к ЭБУ, который передает команды на исполнительные устройства.
И последний пункт классификации ступенчатых коробок передач, на котором мы остановимся, это количество передач, в том числе и заднего хода. Здесь есть различные варианты.
Автоматические КПП
Выбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически — через модуль управления. Именно через электронику (модуль управления) легко контролировать скорость движения автомобиля.
Самые популярные гидравлические «автоматы». Их крутящий момент передается турбинами через рабочее тело.
Несмотря на то, что автомобилю с «автоматом» требуется больше топлива, чем с механикой, и еще больше времени на разгон, все больше водителей отдают предпочтение «автомату». Ведь с ними гораздо практичнее, чем с «механикой”.
Кроме того, современные АКПП адаптивны и легко подстраиваются под совершенно разные стили вождения. В том числе спорт.
Виды АКПП: типы автоматических коробок
К автоматическим трансмиссиям относятся классическая гидравлическая автоматическая трансмиссия (АКПП), роботизированная трансмиссия (МКПП) и вариаторная трансмиссия (CVT).
- Гидроавтомат — классический гидравлический тип коробки, предназначенный для преобразования и передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания к колесам через гидротрансформатор. Ступени в таких коробках выполнены в виде планетарной передачи и переключаются за счет давления в трансмиссионной жидкости, создаваемого гидронасосом.
Автоматические коробки передач этого типа могут быть как 4-ступенчатыми, так и 5-, 6-, 7- и даже 8-ступенчатыми. Все зависит от класса автомобиля и силовой установки вкупе с автоматической коробкой передач.
Преимущества автоматической коробки передач:
- легкое вождение;
- надежность, так как технология производства гидроавтоматов отработана за многие годы производства.
Недостатки автоматической коробки передач:
- частичный отбор и потеря мощности двигателя из-за гидротрансформатора, через который передается крутящий момент;
- задержка при переключении ступеней;
- повышенный расход топлива;
- высокие затраты на ремонт и обслуживание.
Также следует выделить ограничения буксировки, длительная пробуксовка колес на скользком покрытии может привести к перегреву и быстрому выходу из строя АКПП.
- Автоматическая коробка передач – коробка передач, выполняющая ту же функцию, что и классический автомат. При этом механическая коробка передач устроена таким образом, что по своей конструкции больше напоминает обычную механическую коробку передач, так как у нее также есть диск сцепления и шестерни на валах. А вот собственно переключение передач и выключение сцепления осуществляет электромеханический блок (мехатроник) или сервомеханизмы.
Преимущества РЦПП:
- коробчатый робот проще и дешевле в производстве, чем классическая гидравлическая машина;
- высокая скорость переключения без задержки;
- хорошее обслуживание КПП;
- возможность выбора коробки передач вручную;
Недостатки РЦПП:
- ненадежность блока управления/сервомеханизмов;
- малый ресурс дисков сцепления;
- выход из строя или некорректная работа мехатроника;
- требовательнее к трансмиссионному маслу, чем механика.
- вибронагрузка и шумная/жесткая работа МКПП с однодисковым сцеплением, заметные толчки при резком увеличении скорости (не на всех моделях).
Кроме того, чтобы максимально сократить время переключения передач (скорость переключения передач), производители разработали и запустили производство роботизированных трансмиссий с 2 сцеплениями. В этих коробках передач каждый диск сцепления отвечает за включение определенного количества передач, поэтому переключения передач происходят практически мгновенно и незаметно для водителя.
Также для увеличения ресурса дисков сцепления роботизированной коробки инженеры пошли еще дальше и разработали двухдисковую роботизированную коробку передач с мокрым сцеплением. В этом случае диски сцепления погружаются в масляную ванну.
- Вариаторная коробка или CVT (тип бесступенчатого автоматического вариатора) выполняет те же задачи, что и остальные автоматические коробки, но имеет принципиальные конструктивные отличия.
Принцип работы вариатора заключается в наличии двух конусов и шкивов, установленных в корпусе коробки, которые соединены ремнем (цепью). На один из конусов подается крутящий момент непосредственно от коленчатого вала, а другой через дифференциал соединен с полуосями.
Также рекомендуем прочитать статью о ресурсе разных типов АКПП. Из этой статьи вы узнаете о ресурсе автоматической коробки в зависимости от ее типа, а также о том, что влияет на срок службы того или иного устройства. В зависимости от того, насколько сильно водитель нажимает на педаль газа, электронный блок управления изменяет диаметр шкивов, то есть подводит ремень таким образом, что оба конуса вращаются с некоторой скоростью относительно друг друга.
Следовательно, это позволяет гибко изменять передаточное число, плавно менять скорость автомобиля. Вариаторная трансмиссия в силу своих конструктивных особенностей работает по особому алгоритму, а именно:
- при нажатии на педаль газа обороты двигателя быстро достигают максимума;
- автомобиль плавно и быстро разгоняется, тяга плавная и постоянная;
- на протяжении всего периода активного разгона в автомобиле слышен монотонный звук от двигателя внутреннего сгорания на одной и той же скорости.
Для устранения этих недостатков производители на программном уровне внесли изменения в алгоритм работы блока управления вариатора (блок управления имитирует рывки, аналогичные переключению передач на классическом автомате, а также появились так называемые виртуальные фиксированные передачи).
Преимущества вариатора:
- нет значительной мощности двигателя внутреннего сгорания, поэтому коробку можно устанавливать на малолитражные автомобили;
- CVT минимизирует расход топлива;
- ускорение постоянное, без разрыва тяги и потери крутящего момента;
Недостатки вариатора:
- невозможность установки в паре с мощным двигателем (у вариатора предел передачи крутящего момента невысок, в результате может выйти из строя ремень и шкивы);
- противопоказаны резкие старты с места из-за предотвращения проскальзывания ремня вариатора;
- запрещается буксировать тяжелые прицепы, что также приводит к проскальзыванию ремня вариатора, перегреву и быстрому выходу из строя вариатора.
- ремонт и обслуживание достаточно дорогое по сравнению с АКПП и МКПП.
Вариаторные кп
Пришло время рассмотреть вариаторную коробку. Внешний вид определяется ростом цен на бензин и дизель, запросами экологов и стремлением к комфорту. Вариатор – это коробка передач, где вообще нет передач. Этот вариатор состоит из 1 и 2 пар шкивов в виде конуса, между которыми вращается ремень. Передаточные числа меняются практически постоянно, что обеспечивает абсолютно плавную работу такой коробки передач, абсолютный комфорт и отсутствие разного рода толчков, рывков и толчков. Вариаторы оснащены различной электроникой, играющей роль системы управления.
Компьютер, осуществляющий процесс управления, самостоятельно учитывает условия и тонкости движения. Из явных плюсов: работа «движка» в оптимальном режиме, повышенный комфорт, экономичность, плавный разгон, относительно легкая конструкция, отсутствие траты времени на переключение передач.
приводы с регулируемой скоростью
Среди минусов — дороговизна, в том числе и обслуживания, невозможность использования мощных «моторов», «боязнь» перегрева, недостаточная динамика. На данный момент рынок автомобилей с вариаторами чаще всего представлен моделями Renault (Scenic 2.0, Mitsubishi Lancer 1.8, Audi A4 2.0 Multitronic). Наверняка многим, если не всем автомобилистам знакома марка и модель, верно? Любители вариаторов в первую очередь — сюда.
Итак, теперь, когда мы знакомы с каждым вариантом трансфера, будет справедливо задать главный вопрос.
Назначение коробки передач
Одним словом, коробка передач предназначена для передачи крутящего момента от силового агрегата к ведущим колесам. Трансмиссия также преобразует скорость вращения коленчатого вала, чтобы водитель мог разогнать автомобиль, не раскручивая двигатель до максимальной скорости.
Этот механизм подобран по параметрам двигателя внутреннего сгорания, чтобы максимально использовать весь ресурс двигателя без ущерба для деталей. Благодаря трансмиссии машина может двигаться как вперед, так и назад.
Все современные автомобили имеют коробку передач, позволяющую временно отключить жесткую связь коленчатого вала с ведущими колесами. Это позволяет машине двигаться на холостом ходу, например, плавно приближаясь к светофору. Этот механизм также не позволяет глушить двигатель при остановке автомобиля. Это необходимо для зарядки аккумулятора и работы дополнительного оборудования, например, кондиционера.
Каждая КП должна соответствовать следующим требованиям:
- Обеспечить тягу автомобиля и экономичный расход топлива в зависимости от мощности и объема двигателя;
- Удобство использования (водитель не должен отвлекаться от дороги при изменении скорости автомобиля);
- Не шуметь во время работы;
- Высокая надежность и эффективность;
- Минимальные габариты (насколько это возможно для большегрузных автомобилей).
Комбинированная КП
Для АКПП (АКПП, или просто АКПП) используется комбинированный принцип работы. Этот вариант состоит из механической коробки и гидротрансформатора. В МКПП используется планетарный редуктор, а вместо сцепления используется гидротрансформатор и бесступенчатая регулировка крутящего момента. В новейших автоматических коробках передач используется семь или восемь передач.
Преимущества автоматических коробок передач в том, что передачи переключаются плавно, а эксплуатационная надежность намного выше. А минус автомата в том, что разгон медленнее и расход топлива намного больше. В некоторых типах АКПП используется имитация ручного переключения передач Steptronic, Tiptronic (Типтроник).
Сегодня к автоматическим трансмиссиям относятся как коробка с гидротрансформатором, так и вариатор и роботизированная коробка передач, так как все они имеют электронное управление.
В состав автоматической коробки передач также входит адаптивная, учитывающая стиль вождения автовладельца.
Бесступенчатые КП
Для лучшей работы автомобиля в бесступенчатых трансмиссиях используется вариатор (его еще называют вариаторной коробкой передач). В таких типах происходит преобразование механического или гидравлического крутящего момента, что способствует плавному изменению передаточного числа, чего нет в ступенчатых коробках передач. Но есть и минусы у вариаторных коробок передач — ограничена величина крутящего момента трансмиссии. Некоторые модели вариаторов также недовольны своей надежностью и долговечностью. Типы CVT используются такими производителями, как Nissan, Subaru и Honda (японские марки автомобилей). Из них самыми известными брендами являются Extroid и Multitronik.
Коробки передач с конструктивной спецификой
Помимо известных коробок передач, в транспортных средствах могут использоваться и уникальные модификации. Эти виды ящиков имеют специфическую конструкцию, а вместе с ней и свой принцип работы.
Безвальная КП
Трансмиссии, в которых не используются валы с набором шестерен, называются безвальными. В своей конструкции они имеют несколько рядов шестерен, расположенных по двум параллельным осям. Шестерни соединяются блокировкой муфт.
Шестерни расположены на двух валах. Два из них крепятся намертво: на ведущем он установлен в первом ряду, а на ведомом — в последнем. Расположенные на них промежуточные шестерни могут играть роль ведущей или ведомой в зависимости от формируемого передаточного числа.
Эта модификация позволяет увеличить передаточное число в обе стороны. Еще одним преимуществом такой трансмиссии является увеличенный диапазон мощности коробки. Одним из самых серьезных минусов является обязательное наличие автоматической вспомогательной системы, с помощью которой происходит переключение передач.
Несинхронизированная КП
Другой вид специфической коробки – несинхронизированная или такая, которая не предусматривает наличие в конструкции синхронизаторов. Это может быть тип постоянной сетки или тип скользящей шестерни.
Чтобы переключать передачи в такой коробке, водитель должен иметь определенный навык. Он должен уметь самостоятельно синхронизировать вращение шестерен и фрикционов, определять время перехода с передачи на передачу, а также выравнивать скорость вращения коленчатого вала с помощью акселератора. Профессионалы называют эту процедуру перегазовкой или двойным выжимом сцепления.
Для выполнения плавного переключения передач водитель должен иметь опыт работы с такими механизмами. Подобный тип коробки передач устанавливается на американские тракторы, мотоциклы, иногда на тракторы и спортивные автомобили. В современных несинхронизированных коробках передач можно не использовать сцепление.
Кулачковая КП
Камбоксер является своего рода несинхронизированной моделью. Отличие заключается в форме зацепляемых зубов. Для повышения КПД редуктора используется прямоугольная форма или гребенчатый профиль зубьев.
Такие коробки очень шумные, поэтому их используют в легковых автомобилях в основном на гоночных автомобилях. Во время соревнований этот фактор не замечается, но в обычном автомобиле такая коробка передач не даст возможности насладиться ездой.
Секвентальная КП
Секвентальная коробка передач — это тип коробки передач, в которой переключение на пониженную или повышенную передачу осуществляется исключительно за один шаг. Для этого используется рукоятка или ножной переключатель (на мотоциклах), что позволяет перемещать шестерню в корзине только на одно положение за раз.
Аналогичный принцип работы имеет автоматическая коробка передач типа Типтроник, но она лишь имитирует действие этой коробки передач. Классическая секвентальная коробка устанавливается на автомобили Ф-1. Изменение скорости в них осуществляется с помощью подрулевых лепестков.
Преселективная КП
В классическом варианте предварительно выбранная коробка передач требовала предварительного выбора следующей передачи до того, как коробка переключилась на нее. Часто это выглядело так. Пока машина двигалась, водитель поставил на селектор следующую передачу. Механизм готовился к переключению, но делал это по команде, например, после нажатия на сцепление.
Ранее такие редукторы применялись в военной технике с несинхронизированной, безвальной или планетарной коробкой передач. Такие модификации коробок облегчали управление сложными механизмами, пока не были разработаны синхронизированные механические и автоматические коробки.
В настоящее время используется преселективная коробка передач, но чаще ее называют коробкой передач с двойным сцеплением. В этом случае компьютер сам подготавливает переход к нужной скорости, предварительно соединяя подходящий вал с шестерней, соединенной с незакрепленным диском. Другое название этого типа в современном дизайне — робот.
Вариатор
CVT — это бесступенчатая трансмиссия. Такой перенос достаточно прост. Крутящий момент изменяется плавно, что обеспечивает абсолютную плавность хода. КПД такой коробки достаточно высокий, так как отсутствуют дополнительные механизмы и шестеренки.
Вариатор состоит из двух шкивов, которые могут менять размер и соединены между собой специальным ремнем, что позволяет подобрать оптимальное передаточное число.
Недостатком вариатора является его ограниченная применимость, связанная с невозможностью использования на достаточно мощных двигателях. Так что основная область применения такой системы переключения передач — городские малолитражки и скутеры.
Коробка автомат
Автоматическая коробка передач в ее классическом понимании очень популярна среди автомобилистов.
Его неоспоримым преимуществом является то, что водителю не нужно отвлекаться на переключение передач.
Чтобы начать движение, особых навыков не требуется — достаточно нажать «D» и отпустить тормоз. И еще, в салоне одной педалью меньше. За такой комфорт приходится расплачиваться более высоким расходом топлива по сравнению с механикой в коробке.
Рабочим элементом автоматической коробки передач являются три набора планетарных шестерен. Название «планетарная передача» означает, что меньшие шестерни вращаются вокруг большей центральной шестерни. Первый набор передач называется «последняя передача». Он соответствует оборотам двигателя и скорости езды. Два других набора называются «уменьшение входа» и «уменьшение обращения». Далее следует набор сцеплений и рычагов, которые блокируют различные части автоматической коробки передач, позволяя изменять скорость автомобиля или включать задний ход.
Переключение передач осуществляется компьютером, который активирует соответствующие гидравлические клапаны, приводящие в действие соответствующие планетарные муфты.
Автоматическая коробка передач позволяет двигателю работать в наиболее эффективном диапазоне мощностей. Благодаря различным датчикам компьютер определяет, когда необходимо включить ту или иную передачу или остановить автомобиль. Так что водителю не нужно беспокоиться об оптимальной работе двигателя, а можно сосредоточиться только на вождении.
Поскольку компьютер выбирает оптимальный режим работы двигателя, и на его работу не влияет настроение или навыки водителя, возникает закономерный вопрос: почему увеличивается расход топлива? Ответ на этот вопрос кроется в гидротрансформаторе, устройстве, передающем мощность от двигателя к автоматической коробке передач. В автоматической коробке передач он играет роль сцепления. Большим преимуществом такой системы является плавная передача мощности. Однако КПД гидротрансформатора намного ниже, чем у шестерен, что вызывает дополнительный расход топлива.
МКПП устройство и принцип работы механики
Механические коробки передач состоят из фрикционов, синхронизаторов, шестерен и валов. Двигатель и коробка передач связаны блоком сцепления. Нажмите на педаль сцепления, чтобы отключить их. Именно в этот момент должна быть включена необходимая передача.
Грамотный водитель при выборе передачи ориентируется на текущую дорожную ситуацию и скорость автомобиля. Это достаточно удобно для тех, кто предпочитает активную, резвую езду – для резкого ускорения есть возможность переключиться на более низкую передачу.
Однако есть существенный недостаток. Представьте, вы находитесь в центре города, в час пик, вы попадаете в очередную пробку и вам приходится все время дергать рычаг переключения передач.
Важные преимущества конструкции с механической коробкой передач:
- Простое обслуживание и эксплуатация.
- Надежный.
- Легкий вес.
- Высокая эффективность.
- Компактность.
Интересно, что в устройстве автомобилей для ралли и шоссейных гонок также предусмотрена «механика», но вместо рычага переключения передач на рулевой колонке используются специальные кнопки – лепестки на руле, что позволяет значительно сократить продолжительность переключения передач.
Для того чтобы добиться максимально плавного движения автомобиля с МКПП, необходим опыт. К тому же у каждой машины свои особенности сцепления и ПП, к которым надо привыкнуть.
Механическая коробка: классификация
История этого вида трансмиссии насчитывает более ста лет, за время своего существования она претерпела множество изменений, позволивших довести ее до совершенства и устранить дефекты. Проще говоря, механическая коробка передач — это самая простая и удобная конструкция из всех возможных вариантов. Это правило распространяется на коробки с числом ступеней, не превышающим 5. Из-за стремления производителей к экономичности обычно выпускаются 6-ступенчатые типы устройств, но это не влияет на эффективность.
Секвентальная МКПП: основные особенности
Точнее, это устройство по принципу действия относится к механическим моделям. Идея пришла из спортивных автомобилей. Конструкция работает на основе традиционной коробки передач, имеющей электронное управление приводом.
Главной особенностью данной автомобильной коробки является то, что соблюдены основные последовательности передач, что гарантирует комфортную езду на дальние и короткие расстояния.
Преимущества:
- Достигайте оптимальной скорости за счет возможности быстрого переключения передач.
- Отработка последовательных действий без повреждения двигателя на высоких оборотах.
- Возможность управления с помощью подрулевых лепестков, что дает возможность двигаться на высоких скоростях.
В этих типах автомобильных коробок используются прямозубые шестерни, но не используются синхронизаторы сцепления. Скорость вращения регулируется с помощью датчика скорости на компьютере. Значительно сокращается время включения на нужную скорость (до 80%). Это делает процесс вождения удобным как для новичков, так и для профессиональных пользователей.
Роботизированные системы
Основное отличие от предыдущего типа – наличие электромеханического привода включения передач. В основу компоновки традиционно положена механическая коробка передач, при этом каждая ось оснащена диском сцепления.
Особенностью конструкции является возможность расчета оптимальной передачи для включения, благодаря использованию данных о режиме, в котором работает коробка передач.
Агрегаты относятся к механической трансмиссии. Но тем не менее они являются посредником между автоматом и механикой по стоимости и функционалу.
Преселективный метод переключения скоростей
В отличие от АКПП, в коробке-роботе всегда одновременно включены две передачи – одна в четных рядах, другая в нечетных рядах. При изменении скорости происходит мгновенный переход сцепления с одной зубчатой пары на другую. При этом поток передаваемой мощности практически не прерывается.
Большим преимуществом роботов является их компактный размер и относительно небольшой вес. Два ведомых вала на редукторе с рабочими шестернями с четной и нечетной передачей расположены внутри друг друга. Благодаря такому решению коробка занимает минимальный объем в подкапотном пространстве.
Интересно: Роботизированные коробки передач считаются самыми прочными, надежными и экономичными механизмами среди всех видов коробок передач. Это связано с повышенной прочностью механической части конструкции. Многие автовладельцы и механики отмечают снижение расхода как топлива, так и трансмиссионного масла в автомобилях, оснащенных роботизированной коробкой передач.