Как известно, КПП — один из важнейших узлов автомобиля, отвечающий за передачу крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам. Современные автомобили оснащены механической или автоматической трансмиссией.
При этом виды КПП автомобилей могут значительно отличаться, так как кроме МКПП (механическая коробка передач) и АКПП (классическая коробка автомат гидромеханического типа), также существует секвентальная механическая коробка, РКПП (роботизированная коробка автомат или механическая коробка с электронным управлением), вариатор (бесступенчатая коробка передач) и т.д.
Все типы и виды коробок передач имеют отличия в работе, устройстве и функциональности. В этой статье мы рассмотрим, какие виды МКПП и виды АКПП бывают, а также главные особенности различных типов трансмиссий.
Что делает коробка переключения передач
Коробка переключения передач является одним из важнейших узлов автомобиля. Во многом именно от нее зависит впечатление от владения авто. Наличие рывков при разгоне и высокий расход топлива портят жизнь многим автомобилистам. В свое время проблемы с коробками DSG и Powershift изрядно испортили репутацию брендов Volkswagen и Ford. А для многих автомобилистов роботизированная коробка передач — зло, которое лучше обходить стороной. На самом же деле, у каждого типа КПП есть свои плюсы и минусы. Главное — понимать, для каких целей вы приобретаете автомобиль. Тогда все встанет на свои места.
Ремонт и замена коробок ВАЗ
На классических автомобилях ВАЗ устанавливались механические КПП. Они просты в эксплуатации и имеют большой ресурс. Они просто ремонтируются, по сравнению с остальными видами. Многие владельцы занимаются этим самостоятельно. Если вы не хотите тратить на это время, можно приобрести новый агрегат и установить его на место старого.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Теперь вы знаете, что такое коробка передач. Какие виды КПП выбрать, каждый решает сам. Все зависит от личных предпочтений и привычек. Не забывайте о регулярном обслуживании, диагностике и ремонте, иначе коробка передач автомобиля быстро выйдет из строя.
Какие бывают виды коробок передач?
На сегодня автопроизводители предлагают следующие виды коробок передач для легковых автомобилей:
- механическая коробка
- автоматическая кпп
- роботизированная кпп
- бесступенчатая коробка (вариатор)
Так что представляет из себя механическая коробка передач?
Самый популярный тип коробки передач в автомобиле — механический. Посмотрим, как же на деле устроена МКПП
Задача коробки передач — передать крутящий момент от двигателя колесной базе.
Диск сцепления приобретает вращение от маховика двигателя. Также он соединен с поршнем трансмиссии. В момент нажатия на педаль сцепления диафрагменная пружина останавливает передачу крутящего момента. Это позволяет, не останавливая работу ДВС менять передачу.
Непосредственная передача механической энергии происходит с помощью входного, выходного и промежуточного валов. На каждом из них установлены зубчатые шестерни разных диаметров. Чем большее требуется усилие, тем больше диаметр шестерни. В момент переключения передачи муфта сцепления, которая имеет свободный ход, соединяет шестерню с синхронизатором. Таким образом, через рычаг переключения, установленный в салоне, мы выбираем подходящую шестерню. Вращение шестерни и вращение вала различно. Для приведения из скоростей в соответствие используется блокирующее кольцо. В момент выжима сцепления муфта включения прижимает блокирующее кольцо к валу, шестерня и вал начинают вращаться с одинаковой скоростью, сцепление можно отпускать.
Подробное видео о работе МКПП
Как правило, механические КПП имеют наибольший ресурс по надежности. Хотя во многом это зависит от условий эксплуатации транспортного средства.
Механическая трансмиссия автомобиля и виды МКПП
Итак, МКПП — самая простая, ремонтопригодная и не дорогая в обслуживании трансмиссия. На механике ступени переключает непосредственно водитель физическим усилием, прилагаемым к рычагу переключения передач. Переключения происходят с выжимом педали сцепления. МКПП делятся по количеству ступеней и подразделяются по количеству валов.
Механика по количеству ступеней бывает:
- четырехступенчатая;
- пятиступенчатая (наиболее распространенный вариант);
- шестиступенчатая и более.
Типы МКПП по количеству валов:
- трехвальные (применяются в автомобилях с передним и задним приводом, в грузовых автомобилях);
- двухвальные (применяются в легковых автомобилях с передним приводом).
При этом МКПП, исходя из своих конструктивных особенностей, имеет свои положительные и отрицательные стороны. Кстати, на практике многие автолюбители в СНГ часто выбирают механику, тогда как в развитых странах автомат практически полностью вытеснил данный тип трансмиссии.
Плюсы МКПП:
- экономия топлива;
- лучшая динамика;
- возможность обеспечения более полного контроля над автомобилем;
- ресурс и длительный срок эксплуатации;
Минусы МКПП:
- перегрузки мотора и коробки при неправильной эксплуатации и некорректном переключении передач;
- постоянная работа водителя транспортного средства с рычагом переключения передач и педалью сцепления во время движения автомобиля.
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 eco, sport и т.п., меняющие режим переключения. В eco-режиме обеспечивается минимальный расход топлива за счет включения повышенной передачи и, соответственно, понижения оборотов двигателя. В sport-режиме наоборот мощность двигателя используется максимально, переключения передач происходят практически на максимально возможных оборотах двигателя. Езда в sport-режиме также способствует очистке выхлопной системы от сажи и нагара.
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.
Плюсы АКПП:
- ресурс выше, чем у других автоматических трансмиссий
- максимальная комфортность при вождении
Минусы:
- сложность в ремонте
- высокий расход топлива
Длинная первая передача
Для спортивных машин, в отличие от обычных, первая передача делается «длинной», чтобы обеспечить лучшую динамику старта. Установка длинной первой передачи и сближение передаточных чисел способствует скоростному старту с места. В обычных машинах первая передача, наоборот, короткая – с ней легче трогаться с места и ехать в тяжелых дорожных условиях – если полотно покрыто снегом или жидкой грязью, на склоне и т.д. Тем, кто планирует пользоваться тюнингованным в спортивном стиле авто в повседневной жизни, неизбежно приходится выбирать между возможностью скоростного старта и устойчивостью на дороге.
Бесступенчатая коробка передач (вариатор)
CVT или вариатор — это бесступенчатая коробка передач, которая допускает максимальную плавность вождения. Применяется на автомобилях с небольшими двигателями.
Принципиально состоит из двух конических шкивов и стального ремня. Вариатор допускает бесконечное передаточное отношение благодаря изменению эффективного диаметра шкивов. Т.е. по сути он является бесступенчатой КПП. Регулируя ширину зазора между конусами изменение скорости будет происходит постепенно, без рывков. Отвечает за эту регулировку электронный блок управления трансмиссией.
Минусы вариатора:
- сильная изнашиваемость ремней
- высокая стоимость ремонта
- нежелательно брать на буксир другие ТС
Плюсы бесступенчатой трансмиссии:
- низкий расход топлива
- высокий КПД, экономия ресурса двигателя
Типтроник
Первопроходцами автомобильной промышленности в области Tiptronic стала компания Porshe. В 1990 производитель представил КПП схожую с механикой, но с возможностью электронного контроля. Интеллектуальная коробка предполагает как автоматическое переключение передач, так и ручное.
При автоматическом контроле оборотов, типтроник ведет себя как АКПП с системой DSP. Переход в ручной режим позволит самостоятельно понижать или повышать передачу. Тем не менее блок управления может самостоятельно перейти в автоматический режим при необходимости.
В современных системах предусмотрен режим «спорт», который позволяет значительно увеличить тягу и оценить мощность машины, оставляя частоту оборотов выше. Однако типтроник даже в ручном режиме оставляет задержку переключения передачи на уровне от 0,1 до 0,7 секунды.
Роботизированная коробка передач (робот)
Роботизированная коробка представляет собой объединение механики и автомата. По сути, эта та же механическая коробка, только управление осуществляется не вручную рычагом переключения, а с помощью сервоприводов или мехатроником. Управление происходит через компьютерной блок, который принимает решение о переключении шестерни.
Характерной особенностью робота, из-за которой его не любят многие автолюбители, являются рывки при переключении передач. Чтобы избавиться от этой проблемы, инженеры придумали систему с двумя сцеплениями. Такая модель установлена в Toyota Corolla. Переключения здесь более плавные, чем у однодискового робота, но хуже, чем у других коробок. Также отметим, что робот не очень “любит” пробки. Поэтому при выборе автомобиля для городской езды в плотном трафике учтите этот фактор.
Плюсы робота:
- стоимость ниже, чем у АКПП
- ремонтопригодность
Минусы роботизированной коробки:
- рывки при переключении
- низкая надежность управляющих механизмов и дисков сцепления
Принцип работы
- Фейсбук
- Гугл+
- ЖЖ
- Blogger
Самая простая коробка – механическая. Именно такие агрегаты устанавливались во все автомобили до 1940—1950-х годов. Она построена по принципу шестеренчатой передачи.
Главный элемент – это пара шестерен, ведомая и ведущая. Они имеют разное количество зубьев. Отношение количества зубьев ведомой к количеству зубьев ведущей шестерни – это передаточное число. Именно оно определяет, как передается момент вращения. Если ведомая шестерня больше, то скорость ее вращения будет меньше, чем у ведущей, а крутящий момент больше.
Смысл ступенчатой коробки в том, что она имеет несколько пар шестеренок с разными передаточными числами, то есть несколько передач или ступеней. Валы и шестерни нужны для преобразования разного по величине крутящего момента.
Передача заднего хода – это одна дополнительная шестеренка между ведущей и ведомой. Она изменяет направление вращения ведомой на обратное.
При страгивании с места нужен высокий крутящий момент, но низкая скорость. Для этого используется первая скорость, которая имеет большое передаточное отношение. Даже если у двигателя большие обороты, авто будет ехать медленно, но при этом не заглохнет. Для движения на равномерно высокой скорости используются повышенные ступени – от четвертой и выше. Как правило, четвертая ступень – это прямая передача с передаточным числом 1. Пятая ступени и выше имеют передаточное число меньше 1.
Чем хороши вариаторы?
Бесступенчатые трансмиссии (CVT) обеспечивают плавное изменение передаточных чисел. Наибольшее распространение получили клиноременные вариаторы с одной ременной передачей. Клиновидный ремень соединяет два шкива. Сдвижением и раздвижением стенок конических дисков достигается изменение диаметра шкивов. За счет плавного изменения передаточных чисел, водитель не ощущает смену передач.
В коробках CVT используются следующие виды сцепления:
- электромагнитное;
- многодисковое гидравлическое;
- центробежное автоматическое;
- гидротрансформатор.
Больше всего распространено мокрое многодисковое сцепление и гидротрасформатор, принцип работы которого мы рассмотрели выше. Именно вариаторы с гидротрансформатором самые надежные. До внедрения гидромуфты бесступенчатые коробки передач уже на небольших пробегах страдали растягиванием ремня и задирами на поверхности конусов. Для плавного переключения без пинков и задержек поверхности конусов должны быть идеально ровными. Поэтому вариаторы заслужили славу ненадежных агрегатов.
Внесение в конструкцию гидротрансформатора значительно снизило нагрузку на ремень и конусные диски. До момента блокировки гидромуфты рывки при резких стартах и пробуксовке ведущих колес демпфируются за счет проскальзывания насосного колеса относительного турбинного. Жидкость ATF гасит ударные нагрузки, благодаря чему значительно возрос ресурс ремней и конусных шкивов.
Стоит ли рисковать при покупке б/у авто?
Несмотря на все конструктивные улучшения, вариаторы по-прежнему крайне требовательны к обслуживанию и эксплуатации в морозное время года. Масло следует менять только на оригинальное, обязательно обнуление сервисного счетчика старения масла в ЭБУ коробки передач. В мороз первые 15-30 минут на авто с вариатором следует двигаться крайне аккуратно. Риск повреждения конусных дисков на непрогретой КПП очень высок.
Вариаторные коробки передач отлично работают в паре с любым двигателем. При поддержании невысокой скорости ЭБУ держит минимальные обороты, что обеспечивает топливную экономичность. Если же вам нужно динамично разогнаться, стрелка тахометра поднимется и зависнет в зоне максимальной эффективности двигателя. За счет бесступенчатого изменения передач крутящий момент постоянно передается на колеса. Усовершенствования конструкции вариаторных КПП позволило смелее использовать авто на легком бездорожье. Но по-прежнему CVT – это отличный вариант лишь для спокойной езды по городу и загородным трассам. При должном обслуживания многие вариаторы без проблем ходят 200-250 тыс. км.
