Какие коробки передач бывают: основные типы трансмиссий на авто

Какие коробки передач бывают: основные типы трансмиссий на авто

С каждым годом все чаще автопроизводители уведомляют нас о появлении новейших технологий для улучшения проходимости автомобиля, разгонной динамики и других характеристик.

Как правило, это касается не только двигателя, но и трансмиссии. В этой статье мы рассмотрим различные типы КПП, механическую коробку, а также какие бывают автоматические коробки передач на авто кроме механической.

Типы коробок передач

Трансмиссия (коробка передач) обеспечивает передачу крутящего момента двигателя на колеса, при этом коробка передач представляет собой механизмы, при помощи которых происходит преобразование момента (повышение или понижение), изменение скорости и направления движения.

Выделяют четыре общепризнанных типа трансмиссии:

• МКПП (известна как «механическая» или «ручная» КПП);
• АКПП (автоматическая гидротрансформаторная КПП);
• РКПП (роботизированная КПП);
• Вариатор (бесступенчатая, вариаторная КПП);

Как видно, кроме механических коробок инженеры разработали и автоматическую коробку передач, что значительно облегчает управление автомобилем. Сегодня водители получают возможность выбора в пользу механики или автомата того или иного типа. Давайте рассмотрим виды коробок передач более подробно.

Механическая (ручная) КПП

Первой коробкой передач стала механическая, была сконструирована еще во время появления автомобилей. Изначально такая МКПП состояла из двух передач (одна вперед и одна назад). Через время двигатели стали мощнее, в результате чего агрегат получил три передачи вперед и одну назад.

В скором времени и вовсе разработали четыре передачи вперед. Такие КПП довольно долго были стандартом, прежде чем появилось пять передач (так называемая коробка «пятиступка»). Но процесс модификации не останавливался, поэтому далее МКПП стали получать шесть, семь и даже восемь передач (скоростей) вперед и одну заднюю.

Сегодня стандартом можно считать пятиступенчатую КПП, многие водители выбирают именно такой тип МКПП. Основное преимущество – надежность и возможность собственноручно управлять передачей момента на колеса автомобиля, что позволяет полностью контролировать машину.

Следует отметить, что многие спортивные машины часто оснащены именно механикой, так как данный тип трансмиссии позволяет водителю выполнять «дрифты», срывать машину в управляемый занос и т.д. С коробкой автомат это очень сложно или даже невозможно.

Также можно выделить и другие достоинства МКПП. Например, двигатель можно раскручивать до максимальных оборотов, гибко переключаться с повышенной на пониженную, без особого риска эксплуатировать машину на бездорожье, буксировать прицеп и другие авто и т.д.

Существуют два основных вида механической коробки: с 2 валами и 3. В первом случае двухвальная коробка имеет ведущий и ведомый вал. Во втором также имеется промежуточный вал, а сама коробка является трехвальной. Двухвальный и трехвальный вид механики имеет некоторые различия, однако они не принципиальны.

Водители, эксплуатирующие механику, знают по опыту, что в устройстве имеется сцепление (фрикционная муфта). В салоне авто имеется третья педаль, позволяющая включать/выключать сцепление. Сцепление предназначено для передачи крутящего момента, а его выключение дает возможность переключать передачи и делать это плавно.

Итак, можно выделить следующие достоинства МКПП:

• доступная стоимость;
• малый вес;
• экономичность и простота обслуживания;
• небольшое количество трансмиссионного масла;
• возможность активно эксплуатировать ТС;
• допускается толкание автомобиля при запуске двигателя;
• легкость запуска в холодное время года.

Имеются также и недостатки МКПП:

• различные трудности и сложности при управлении (чаще наблюдается у начинающих водителей);
• необходимость менять сцепление каждые 80-100 тыс. км. пробега;
• риск сжечь сцепление раньше времени (обычно у неопытного водителя);

Гидромеханическая АКПП с гидротрансформатором

Такой вид КПП представляет собой два устройства – саму коробку передач и гидротрансформатор. ГДТ изначально использовался на кораблях, реализуя связь между ведущим винтом и валом. Позже решение начали применять и на автомобилях, а сам гидротрансформатор является сцеплением АКПП. Такой вид КПП появился давно и распространен не менее, чем МКПП. Изначально автоматы имели три передачи, однако сегодня их число доходит до восьми передач (как и у «механики»).

Отличие «автомата» от «механики» заключается в отсутствии привычного фрикционного сцепления. Если просто, гидротрансформатор фактически является турбиной, передавая крутящий момент через масло (жидкость ATF) на крыльчатки. Первая крыльчатка крепится к маховику двигателю, а вторая к валу коробки.

Также в самой коробке имеется набор планетарных передач и гидроблок (гидроплита), в которой по каналам под давлением также циркулирует масло. Масло в этом случае воздействует на исполнительные механизмы, позволяя включать и выключать передачи в автоматическом режиме. Не трудно догадаться, что такой автомат с учетом ряда особенностей нуждается в большом количестве масла (может доходить до 12 литров и более).

Сегодня автоматы данного типа могут быть адаптивными или иметь режим Типтроник, а также ряд других допрежимов. Типтроник является имитацией ручного режима, то есть водитель самостоятельно переключает передачи «вверх» и «вниз». Адаптивный вид автомата «приспосабливается» к манере езды конкретного водителя, раскручивая двигатель и переключая передачи так, чтобы водитель получил необходимый результат.

Если ездить плавно, АКПП как можно быстрее включит повышенную передачу, переключения будут происходить на низких оборотах, значительно экономится топливо. Если же постоянно активно нажимать на педаль газа, система будет дольше оставаться на одной передаче и раскручивать ДВС, позволяя добиться активного разгона. Регулируемый способ управления АКПП позволяет задействовать различные виды режимов: спорт режим, эконом режим, зимний режим и т.д.

Рассмотрим основные достоинства АКПП:

• отсутствие педали сцепления, комфорт и безопасность при управлении (преимущественно для начинающих);
• при должном обслуживании агрегат имеет большой ресурс;
• АКПП бережет двигатель, позволяя избежать ряда ошибок;
• передачи переключаются мягко и без рывков;
• машина не откатывается назад при старте на подъеме;

Следует выделить и недостатки АКПП:

• в холодное время тратится больше времени на разогрев автомобиля и КПП, могут возникать трудности при запуске;
• большое количество масла в трансмиссии;
• запрещена пробуксовка, высокие нагрузки;
• дорогостоящее обслуживание и регулярная замена масла;
• снижен КПД по причине потерь в ГДТ;
• увеличен расход топлива;

Даже с учетом минусов такой автомат пользуется большим спросом, так как значительно упрощает вождение, повышает безопасность и предоставляет необходимый комфорт. Также АКПП при условии своевременного и качественного обслуживания имеет достаточно большой ресурс (как минимум, 250 тыс. км.).

Роботизированная КПП с одним и двумя сцеплениями

РКПП является результатом стремления инженеров объединить все достоинства механической коробки передач и автомата. Фактически, коробка робот — это механика, к которой прикрепили сервоприводы. Указанные механизмы самостоятельно управляют работой сцепления, а также выбирают и включают/выключают передачи.

В салоне, как и в случае с АКПП, остается две педали (газ и тормоз), то есть управлять такой машиной проще. При этом сама коробка имеет фрикционное сцепление, ведущий и ведомый вал (по аналогии с МКПП) и т.д.

Основным минусом можно считать то, что переключения у роботизированной трансмиссии более жесткие, с рывками и толчками. Также агрегат медленнее переключает передачи, возможны задержки. Еще специалисты отмечают то, что хотя сама коробка служит долго, исполнительные механизмы быстро выходят из строя (уже к 80-120 тыс. км.). При этом их стоимость довольно высокая.

Если суммировать, недостатки «робота» следующие:

• коробка медлительная, совершает при переключении рывки;
• автомобиль на старте откатывается назад;
• низкий ресурс сервомеханизмов;

Что касается преимуществ, достоинства роботизированной КПП:

• нет педали сцепления, переключение передач происходит автоматически;
• меньший расход горючего;
• меньше потерь, лучше разгон и более высокий КПД;
• использование небольшого количества масла (аналогично как и в случае с МКПП).

Еще отметим, что роботизированная коробка передач может быть представлена и другим типом. Речь идет о преселективных роботах с двойным сцеплением (например, DSG). Такие КПП в буквальном смысле являются симбиозом автомата и робота, способны обеспечить высокую плавность хода, отличную динамику и топливную экономичность.

Однако минусом является высокая стоимость, требовательность к качеству и количеству масла и уровню обслуживания, а также заметно меньший ресурс по сравнению с АКПП (около 150 тыс. км.). Опять же, проблемными являются узлы сцепления, сервомеханизмы, а также мехатроник (аналог гидроблока в автомате с гидротрансформатором).

Бесступенчатая вариаторная КПП

Вариатор CVT является конкурентом для всех остальных автоматических КПП (как роботизированных, так и АКПП). По своему строению такой «автомат» сильно отличается от аналогов. Зачастую сцепление вариаторной КПП представлено гидротрансформатором (по аналоги с АКПП), однако сама коробка вариатор имеет ряд конструктивных особенностей.

Вариатор состоит из двух валов (ведущий и ведомый), на них расположены шкивы, которые могут постоянно изменять свой диаметр. Между ремнями натянут ремень вариатора. Во время старта автомобиля ведущий шкив большого диаметра, а ведомого наоборот меньше.

После достаточного ускорения ведущий шкив постепенно уменьшается, изменяя диаметр, в этот момент ведомый увеличивается в размерах. Если сравнивать «автомат» АКПП и «вариатор», то коэффициент полезного действия значительно выше у «вариатора» по причине более жесткой связи.

Рекомендуем также прочитать статью о том, чем отличается робот АМТ от классического автомата АКПП. Из этой статьи вы узнаете об отличиях робота от автомата, а также какие плюсы и минусы имеет данный тип коробки передач.

При помощи наиболее рационального и плавного изменения диаметра шкивов водитель не ощущает перехода со ступени на ступень, что исключает толчки, рывки, задержки. Мощность передается на колеса постоянно, без разрывов. Даже при отпускании педали газа будет сохраняться темп и плавность езды после активного разгона.

Существует несколько видов вариаторов, среди которых можно выделить клиноременной и торовый. Главное отличие заключается в том, что в первом случае использован ремень (цепь вариатора), а во втором ведущий и ведомый вал условно соединены специальными роликами. Другими словами, момент передается через указанные ролики.

Достоинства вариаторной КПП:

• максимальный комфорт;
• высокий КПД;
• активный разгон;
• меньший расход топлива;
• полное отсутствие толчков и рывков;

Среди недостатков вариаторной КПП можно выделить следующее:

• высокая стоимость ремонта и отсутствие запчастей;
• большой объем масла, затрудненный запуск, острая необходимость прогрева вариатора зимой в мороз;
• сокращение ресурса в результате нагрузок, ограничения на буксировку, выход из строя по причине пробуксовок;
• необходимость менять ремень вариатора каждые 100 тыс. км;

Подведем итоги

Как видно, при покупке авто рекомендуется заранее рассмотреть несколько типов КПП. При этом важно помнить, что каждый вид трансмиссии имеет свои достоинства и недостатки. Главное, подобрать такой тип коробки, который будет наиболее подходящим в плане комфорта при движении, обеспечит должную экономичность и надежность с оправкой на индивидуальные условия эксплуатации.

Рекомендуем также прочитать статью о том, чем отличается коробка вариатор от автомата. Из этой статьи вы узнаете об основных отличиях вариатора от АКПП, а также какие преимущества и недостатки имеет трансмиссия данного типа.

Напоследок отметим, что выбор вида коробки, в первую очередь, должен соответствовать поставленным самим владельцем требованиям и задачам. Если нужен полный контроль над авто и максимум надежности, тогда лучше обращать внимание на МКПП, если же на первом месте стоит комфорт, тогда оптимальным решением будет АКПП или вариатор.

Робот можно считать средним вариантом в плане надежности, однако такая трансмиссия способна облегчить процесс управления ТС и экономить топливо. Если же водитель нацелен на активный драйв, при этом необходима машина исключительно с автоматом, тогда преселективные роботизированные коробки можно считать лучшим вариантом.

Читайте также

Как отличить робот от автомата внешне и по доступным. Отличия коробки робот от автоматической КПП: на что обратить внимание. Как отличить робот от автомата (визуально, в движении). Рекомендации.

Какую автоматическую коробку передач выбрать: в чем. Чем отличается «классическая» АКПП с гидротрансформатором от роботизированной коробки передач с одним сцеплением и преселективных роботов типа DSG.

Отличие вариатора от автомата и робота: какая коробка. Чем отличается коробка вариатор от коробки автомат или коробки робот: основные отличия CVT от АКПП, а также роботизированных трансмиссий типа AMT или DSG.

Чем отличается AT от AMT: «робот» или классический. Автоматическая коробка передач АТ или роботизированная автоматизированная трансмиссия АМТ: какая КПП лучше, особенности «автомата» и «робота». Рекомендации.

Чем отличается вариатор от автоматической коробки. В чем отличие вариатора CVT от гидромеханической коробки автомат АКПП: различия автомата и вариатора. Преимущества и недостатки данных типов коробок.

Робот или автомат: какой тип КПП лучше выбрать Что лучше выбрать, автомат с гидротрансформатором или роботизированную КПП с одним или двумя сцеплениями. Плюсы и минусы данных типов коробок, рекомендации.

Коробки передач — виды и типы коробок, их отличия, назначение МКПП и АКПП в автомобилях

Современные автомобили не будут работать без коробки передач, этот узел не менее важен, чем мотор и пока незаменим. В современных авто предлагаются такие виды коробок передач – механика, автоматика, роботы и вариаторы разных типов. Какой тип выбрать для себя, каждый решает сам, изучив все плюсы и минусы разновидностей.

Для чего предназначена коробка передач?

Зачем вообще нужна коробка передач в машине: она не только передает вращение от мотора на колеса, но и регулирует обороты шасси за счет смены передаточного числа, позволяя машине легче разгоняться и быстрее останавливаться.

Несмотря на множество вариантов трансмиссий, принцип их работы одинаковый: переключение ступеней в зависимости от требуемой скорости машины. На повышение – когда авто разгоняется и на понижение при торможении.

Служит коробка передач (любого типа) весь срок эксплуатации машины, при условии соблюдения правил обращения и сроков технического обслуживания.

Какие бывают виды коробок передач в автомобиле?

Рассмотрим все разновидности коробок передач, которые доступны автомобилистам на сегодняшний день:

1. Механика – наиболее древняя разновидность, тем не менее, еще не утратила свои позиции;
2. Автоматика – быстро развивающаяся альтернатива механики, пока не успевшая втеснить ее с рынка;
3. Роботы – это вариант совмещения механики и автоматического управления переключением, перспективный конкурент автоматики за лидерство;
4. Вариаторы – отдельной тип трансмиссии, более близкий к автоматическим КПП, однако сильно отличающийся по устройству;

На этом классификация коробок передач в машине заканчивается, все они отличаются друг от дружки размером, устройством и способом управления.

Бесступенчатые

Вариатор – бесступенчатый тип трансмиссии, своего рода эволюционировавший автомат. Считается, что за вариаторами будущее, так как они наиболее выносливы в городских условиях.

Постоянные пробки – сильно изнашивают обычный автомат, который вынужден постоянно переключаться с первой ступени на другую и обратно, либо удерживать одну передачу в ожидании разгона. Детали автомата при этом находятся в постоянном движении, что взывает увеличение расхода горючего и повышает износ трансмиссии.

Интенсивная переработка автомата под городские условия привели к созданию вариаторов. CVT — называется коробка передач вариатор расшифровка – (трансмиссия без ступеней). Это бесступенчатый автомат, имеющий гидравлический трансформатор и пару раздвигающихся роликов, связанных посредством ремня трапециевидной формы.

Передаточное число меняется за счет выталкивания ремня наружу (увеличивает радиус) либо проваливания ремня внутрь ролика (снижает радиус). Трансформатор гидравлический используется только на движение с места, затем происходит его блокировка.

Тороидальный тип вариатора имеет два конусных диска в виде нижней половин волчка (юлы). Вращение от одного диска к другому передают два ролика. Смещение роликов в сторону одного из дисков повышает либо, снижает передаточное число. Несмотря на простоту конструкции, сегодня тороидальные вариаторы в машинах не встречаются, по причине их низкой долговечности. Возможно, они будут использоваться в будущем, после доработки.

Роботизированные

Модель коробки передач робот — это эволюционировавшая механика, где все работает как внутри механической КПП, но ступени переключаются не водителем, а автоматикой. Сцеплением тоже управляет электроника. Робот совместил в себе удобство от автоматических КПП с надежностью и выносливостью механики.

Дисков сцепления у робота бывает один и два. Одно дисковые роботы проигрывают двухдисковым по долговечности службы сцепления и мягкости переключения скоростей, поэтому будущее за роботами с двумя сцеплениями.

Одно сцепление включается для работы четных ступеней (2,4), второе – для нечетных (1,2,5). Получается, что вместе со ступенью выключается одно сцепление и включается второе. Это обеспечивает мягкий переход с одной скорости на другую без рывков, дергания и падения скорости.

Сцепления у робота бывают двух видов — сухое и мокрое:

• Сухое применяется в маломощных двигателях легковых автомобилей, их вращающий момент не превышает 250 Нм;
• Мокрое используется для мощных моторов, с вращающим моментом 350 Нм и выше;

Механические

Механическая коробка передач сокращенно – МКПП, является самой первой трансмиссией, изобретенной больше сотни лет назад. Изначально ступени переключались ремнем, который перескакивал между шкивами, меняя передаточное число. Сегодня так переключаются скорости на спортивных велосипедах.

Сейчас, ступени в механике переключаются за счет специальных муфт – синхронизаторов. Изменение передаточного числа происходит за счет зацепления разного диаметра шестеренок. Передач в разных МКПП разное количество. Наиболее часто в легковых авто используется пяти ступенчатая коробка передач.

Кроме того, механика подразделяется на коробки с двумя валами и тремя валами. Два вала используют, как правило, в легковых машинах с передним приводом. Трех валовые КПП применяются в машинах с передним и задним приводом, как в легковушках, так и в грузовиках.

Автоматические

С целью повышения комфортности управления машиной, были разработаны и изготовлены АКПП. В автоматах, ступени переключаются сами, при достижении автомобилем определенной скорости. Реализовать идею вышло далеко не сразу, первое серийное производство автоматов было налажено только в 1947 году, фирмой Бьюик.

Появилась гидромеханическая трансмиссия вследствие трех разных разработок:

1. Планетарного редуктора;
2. Гидротрансформатора;
3. Гидравлической системы переключения передач;

Объединением этих трех технологий получили современный вид АКПП, которая работает иначе, чем механика и имеет особое устройство, хотя назначение и принцип работы остался неизменным.

Гидравлический трансформатор является преобразователем вращающего момента и состоит из статора, насоса и турбины. Все эти элементы объединены в общий корпус. Заполнен трансформатор смазочной жидкостью АТФ. Двигатель приводит в действие насос. Он создает поток жидкости, вращающий турбину и колесо статора. Отсюда вращение мотора передается к планетарной передаче.

Передача планетарная выполнена их сателлитов (специальных шестерен), которые крутятся вокруг центральной (главной) шестерни. Имеется и внешняя кольцевая шестерня, которая не дает разбегаться сателлитам. Изменение передаточных чисел в АКПП происходит за счет фиксации различных элементов планетарной передачи относительно друг дружки. Чтобы иметь больше вариантов передаточных чисел (ступеней), в АКПП может применяться сразу несколько таких передач.

Гидравлическая составляющая действует как симбионт с остальными элементами автоматической трансмиссии. Подходит сравнение с кровеносной системой организма. Кроме рабочего давления, необходимого для работы всей системы, АТФ обеспечивает смазку всех деталей и их охлаждение. Вдобавок, происходит очищение механизма от загрязнений.

Чем отличаются?

После того как мы рассмотрели, какие бывают коробки передач на авто, переходим к их главным отличиям. Кроме внутреннего устройства, описанного выше, коробки отличаются способом переключения ступеней:

• В механике переключать передачи приходится водителю, с помощью специального рычага на коробке и педали, отключающей сцепление;
• В автоматике, сцеплением является гидравлический трансформатор, через жидкость происходит передача вращения. В автоматике включением передач занимается сама коробка, водитель лишь включает селектором направление движения – A либо D, ехать вперед. R – назад. N – нейтральная передача. P – положение для стоянки. L – пониженная передача, помогающая преодолевать препятствия;
• В роботе, механическая коробка переключается сигналами от автоматики. Есть режимы, схожие с автоматикой – вперед, назад, нейтральное положение. Кроме того, водитель может управлять роботам вручную, как механической КПП;
• Вариатор не имеет ступеней, есть только включение вперед, назад и парковка, переключение режимов происходит с выжатой педалью торможения;

На этом отличие коробок передач заканчивается. Остается сравнить их недостатки и преимущества.

Плюсы и минусы АКПП и МКПП

Механика и автоматика не лишены своих положительных и отрицательных качеств. Достоинства механики:

• Простота, надежность и долговечность конструкции;
• Имеет экономичный режим передвижения;
• В ремонте и обслуживании не дорогая;
• Облегчает управление машиной в движении по бездорожью;

• Неудобна при движении в городском потоке;
• Новичкам трудно быстро освоиться с ее управлением;

• Удобны и комфортны в управлении;
• Сохраняют плавный ход при смене ступеней;
• Защищают мотор от перегрузки, в случае включения неверной ступени;
• Передачи легко меняются даже если мотор разогнался до полной мощности;

• Высокая цена ремонта и технического обслуживания;
• Сниженный КПД;
• Повышенный расход горючего;
• Сниженная динамика машины

Плюсы и минусы роботов и вариаторов

Сравним положительные и отрицательные стороны вариаторов и роботов. Достоинства робота:

• Плавно переключается и улучшает плавность хода;
• Имеет повышенный КПД;
• Экономит топливо;
• Повышает динамику машины;
• Позволяет менять режим работы (автомат/ручное управление);

• Невысокая надежность электромеханической составляющей (в первых поколениях);
• Высокая стоимость в ремонте и обслуживании (с мокрым сцеплением);
• Роботы плохо переносят тяжелые дорожные условия;

Положительные стороны вариаторов:

• Не ощущается переключение ступеней;
• Экономят топливо;
• Повышают динамику авто;

• Дороговизна в ремонте и техническом обслуживании;
• Несовместимы с мощными агрегатами;
• Чувствительность к повышенной нагрузке (прицепы, перегрузки);
• Плохо переносят тяжелые условия эксплуатации;
• Слишком много датчиков, контролирующих работу CVT;

Популярные типы коробки передач на авто

Наиболее популярной среди владельцев авто стала КПП DSG, выпускаемая немецким концерном VAG. DSG — будет расшифровываться как трансмиссия с прямым переключением ступеней с двумя сцеплениями (фактически представляет собой две коробки, работающие попеременно). По классификации это робот. Новой моделью трансмиссии DSG 7 сегодня оснащаются автомобили Фольксваген, Сиат и Шкода.

Второй по популярности стала коробка S-tronic, которой оснащаются машины марки Ауди. Это тоже вид роботизированной трансмиссии от VAG, потому что Ауди давно уже принадлежит этому концерну.

Дурную славу роботам принесли первые поколения трансмиссий вышедших в серию. Они имели много проблем с вилками, которые переключают ступени и мехатронной составляющей. Часто подводил дифференциал. Инженеры решили все проблемы, поэтому роботы современного поколения – достойный конкурент всем остальным трансмиссиям.

Послесловие

Выбирайте коробку под свой вкус и требования, а так же под любимый стиль вождения. Приобретая подержанный автомобиль, следует убедиться, какая коробка на нем стоит, и не сняли ли с производства этот тип трансмиссии. Модели 2010 годов с роботами лучше не брать, это старые капризные трансмиссии первого поколения. Если производство прекращено, будет крайне трудно и дорого отыскать запчасти.

Какая коробка передач лучше: МКПП, АКПП, вариатор или роботизированная

Используемая совместно с двигателями внутреннего сгорания коробка передач предназначена для изменения передаточного соотношения и обеспечения маневрирования автомобиля задним ходом. Помимо классических ступенчатых трансмиссий с ручным или автоматическим выбором передач, существуют вариаторы, плавно регулирующие частоту вращения выходного вала. Расположенная между мотором и коробкой муфта сцепления позволяет разрывать кинематическую цепь (например, при прогреве двигателя).

Общее понятие коробки передач

Коробка скоростей представляет собой агрегат с индивидуальным корпусом, пристыкованным к картеру двигателя или являющийся частью ведущего моста (подобная схема встречалась на машинах Lancia).

Число передач зависит от назначения коробки, на легковых автомобилях встречаются агрегаты, имеющие от 4 до 9 ступеней, на грузовой технике за счет введения делителя число скоростей доходит до 16-18.

Выбор скоростей осуществляется вручную или гидравликой с блоком управления, оценивающим соотношение частоты вращения вала двигателя к скорости движения.

Назначение коробки передач

Механическая трансмиссия позволяет корректировать тяговое усилие на ведущих колесах в зависимости от сопротивления качению, а дополнительный блок шестерен обеспечивает движение машины задним ходом при неизменном направлении вращения коленчатого вала двигателя.

За счет снижения частоты вращения колес достигается улучшенная проходимость автомобиля на дорогах с рыхлым покрытием (грязь или снег), переключение ступеней вверх обеспечивает снижение числа оборотов коленчатого вала и сокращение расхода топлива.

Конструкция коробки передач

Коробка оснащена картером, отлитым из чугуна или алюминиевого сплава (корпус оснащается крышкой или имеет линию разъема для сборки и ремонта агрегата). Валы смонтированы на подшипниках качения, жестко закрепленных в картере, для смазки трущихся поверхностей используется запас масла, находящийся в нижней части корпуса (подача осуществляется разбрызгиванием).

Разница конструкций МКПП и АКПП заключается в типе зубчатых передач и наличии в автоматической трансмиссии гидравлического блока с клапанами, управляющими работой агрегата.

Принцип работы КП

В 3-вальной коробке имеется первичный вал, соединенный через муфту сцепления с маховиком двигателя. Вторичный или ведомый вал с шестернями смонтирован одним концом на первичной оси через подшипник, что позволяет разъединить детали. Противоположный хвостовик вторичного вала соединен с приводом ведущих колес или с дифференциалом (для заднего и переднего привода соответственно).

В схему входит промежуточная ось с зубчатыми колесами, позволяющая передавать крутящий момент от ведущего вала к ведомой оси.

Вращающий момент от маховика передается через шестерню на первичной оси на зубчатое колесо, жестко посаженное на промежуточный вал. Затем мощность передается на шестерни вторичной оси коробки, которые передвигаются по шлицевым пазам или свободно вращаются относительно вала. Передачи переключаются передвижением блоков шестерен или муфт, для выравнивания угловых скоростей шестерен применяют синхронизаторы (в трансмиссиях спортивных машин применяют кулачковые муфты, ускоряющие процесс переключения).

Читайте также: Китайские автомобили 2023 года в России — Обзоры, цены, характеристики

Упрощенная 2-вальная коробка состоит из ведущего и ведомого валов, крутящий момент передается шестернями, расположенными на осях. Подвижные блоки зубчатых колес и муфты могут располагаться на любом из валов. Вплоть до 50-х гг. прошлого столетия встречались коробки с цепными передачами, позволявшими изменять передаточное соотношение. С началом массового производства шестерен с косозубым зацеплением, отличавшихся пониженным уровнем шума, применение цепных трансмиссий прекратилось.

Виды коробок передач

Основные разновидности коробок передач:

1. Механические , оборудованные соосными валами (2 или 3, на тракторных агрегатах вводятся дополнительные валы) с шестернями, имеющими прямые или косые зубья (в прошлом столетии существовали мелкосерийные конструкции с планетарными передачами). Существуют коробки с валами, установленными под углом, рассчитанные на использование в тракторах и машинах с полным приводом.
2. Автоматические или гидромеханические , для преобразования крутящего момента используются планетарные механизмы.
3. Роботизированные , построенные на базе механической коробки с дополнительными приводами, управляющими переключением ступеней. В категорию роботов попадают преселективные АКПП с двойным сцеплением (например, DSG), имеющим автоматическое управление.
4. Вариаторы , оснащенные гидравлической муфтой для передачи крутящего момента от двигателя.

МКПП (Механика)

Механическая трансмиссия с ручным выбором ступени оборудована муфтой сцепления, которая размыкается нажатием на педаль сцепления. За счет использования синхронизаторов переключение происходит без посторонних шумов и ударных нагрузок на зубья. Рычаг переключения расположен на тоннеле между креслами водителя и переднего пассажира. До 60-х гг. прошлого века выпускались автомобили с рукояткой, установленной на рулевой колонке.

АКПП (Автомат)

Автоматические трансмиссии получили широкое распространение на машинах американских концернов в начале 50-х гг. прошлого века, а затем стали использоваться европейскими и японскими компаниями. В состав агрегата входит гидравлический трансформатор, обеспечивающий передачу крутящего момента от коленчатого вала двигателя. Переключение ступеней осуществляется гидроблоком с золотниковыми клапанами и электронным блоком управления. Водитель выбирает требуемый режим работы с помощью селектора, расположенного на тоннеле или рулевой колонке.

Автоматический режим работы предотвращает ошибочный выбор ступени с последующим перекручиванием коленчатого вала двигателя. Некоторые модели АКПП поддерживают ручной алгоритм выбора скоростей (при помощи рычага или лепестков, расположенных под рулевым колесом).

Предусмотрены специальные режимы работы (например, спортивный, обеспечивающий динамичный разгон машины в ущерб топливной экономичности).

Роботизированная коробка передач

На автомобилях встречаются роботизированные трансмиссии 2 типов:

1. Механический блок электрическими или гидравлическими механизмами, позволяющими управлять сцеплением сухого типа и переключать ступени без вмешательства водителя. Подобная схема используется на техники производства компаний Lada или Opel, отличается низкой себестоимостью, но требует частого обслуживания и регулировки, а также и не обеспечивает плавное переключение передач.
2. Конструкция с 2 сцеплениями, отвечающими за включение четных или нечетных скоростей, впервые запущенная в серийное производство концерном Volkswagen под обозначением DSG. Позднее аналогичные роботы появились в производственной программе концернов Ford,Hyundai-KIA и ряда других. За счет использования двойной муфты достигается быстрое и плавное переключение скоростей, реализована поддержка ручного управления.

Коробка передач вариатор

В конструкции предусмотрены 2 конические поверхности, по которым передвигается металлический ремень, обеспечивая плавное изменение частоты вращения выходного вала. Ряд изготовителей предусматривает фиксированные положения ремня, которые необходимы для имитации ступеней при ручном управлении.

Некоторые производители (например, Nissan) устанавливают дополнительный 2-скоростной гидромеханический блок, позволяющий снизить нагрузки на поверхности конусов и ремень при движении со скоростью выше 100 км/ч.

Какая коробка передач лучше

Каждая из рассмотренных коробок передач имеет как преимущества, так и недостатки.

Следует учесть, что многие производители ограничивают выбор покупателя, предлагая машины только с роботом или вариатором.

При подборе следует учитывать условия эксплуатации машины. Например, вариатор не предназначен для постоянных поездок по бездорожью, а ручная либо автоматическая коробки выдерживают повышенные нагрузки без риска преждевременного выхода из строя.

Отличия основных типов КП

Основные отличия автомобильных трансмиссий:

1. Механическая коробка на легковой машине может иметь до 6-7 передач переднего хода, обслуживание заключается в замене масла в соответствии с регламентом и проведении ремонта (в случае появления посторонних шумов). Ресурс агрегатов доходит до 600-700 тыс. км, что превышает срок эксплуатации мотора до капитального ремонта.
2. Классическая автоматическая трансмиссия может иметь до 8 передач (например, коробки Aisin, используемые на автомобилях Skoda Karoq или Octavia A8). Агрегат снижает нагрузку на водителя при движении в пробках, а дополнительные ступени позволяют снизить расход топлива.
3. Робот бюджетного класса представляет собой симбиоз автоматической и ручной коробок, число ступеней не – более 5. Владельцу придется смириться с рыками при переключении передач и не всегда корректному алгоритму выбора скоростей.
4. Трансмиссии с 2 сцеплениями используются некоторыми производителями на машинах бюджетного класса B (например, Volkswagen Polo или Skoda Rapid с моторами объемом 1,4 л). В зависимости от модели, коробки имеют 6 или 7 передач, встречаются агрегаты с сухим или мокрым сцеплением (отличаются максимально допустимым крутящим моментом).
5. Вариатор бесступенчатого типа позволяет изменять передаточное число в диапазоне значений, ограниченном механической прочностью конусов и ремня. Поскольку кинематическая схема не позволяет реализовать реверс, то в конструкцию входят гидравлический трансформатор и планетарная передача. Вариатор не предназначен для передачи высокого крутящего момента при старте с места, поэтому в конструкцию вводят стартовую передачу (например, коробка Direct-Shift CVT от Toyota).

Читайте также: ТОП 20 лучших внедорожников: Рейтинг на 2023 год

Преимущества и недостатки

Механическая коробка отличается простотой конструкции, что положительно сказывается на себестоимости узла и цене машины. Преимуществом является простота обслуживания и ремонта, агрегат позволяет снизить расход топлива. При покупке машины с МКПП следует учесть, что ручное переключение утомительно при движении в пробках. При переключении ступеней происходит разрыв потока мощности, что вызывает пробуксовку ведущих колес при движении по рыхлому грунту или заболоченной местности.

Источник http://krutimotor.ru/kakie-korobki-peredach-byvayut-na-avtomobilyah/

Источник https://mojcar.ru/ustrojstva-avtomobilya/transmissiya/korobki-peredach.html

Источник https://topautomobil.ru/kakaya-korobka-peredach-luchshe/