Устройство механической коробки передач
Устройство механической КПП
Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:
- ведущий или первичный вал;
- ведомый или вторичный вал;
- промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
- шестерни первичного и вторичного валов;
- механизм выбора передач;
- муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
- картер;
- главная передача;
- дифференциал.
При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.
Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы
Схема двухвальной МКПП
Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.
Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.
Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.
Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:
- В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
- При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
- Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
- Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
- Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.
Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.
Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:
Нейтральное положение
1-я передача
2-я передача
3-я передача
4-я передача
5-я передача
Задний ход
Трехвальная КПП: устройство и принцип работы
Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.
Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню — таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.
Устройство трехвальной МКПП
Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.
На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.
Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.
Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.
В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.
Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.
Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.
Чем отличается вариатор от автомата, робота и механики
Если про механическую коробку передач и автомат автолюбителям давно известно, то вариатор появился относительно недавно. CVT — одна из разновидностей автоматической трансмиссии, у которой разгон быстрее и отсутствуют передаточные ступени.
Механизм вариатора разработан с целью сделать переход с одной скорости на другую максимально плавно и без разрывов мощностей.
Разберемся, что лучше — робот, механика, вариатор или автомат? У гидромеханического автомата конструкция более сложная. Но такая коробка передач испытана временем — она надежнее и долговечнее. В основе автомата лежит конвертер крутящего момента (гидротрансформатор) и планетарные механизмы. Хотя переключения скоростей производятся ступенчато, водитель практически этого не ощущает.
Современные автоматы оборудованы 5-ю и более скоростными режимами, что позволяет экономить горючее. Электроника АКПП способна подстраиваться под стиль вождения, у водителя есть возможность ручного переключения передач (Типтроник). У автомата есть свои плюсы и минусы.
Плюсы автомата: удобство в использовании; невозможность перегреть двигатель.
Минусы автомата: высокий расход топлива; недопустимость длительной буксировки; высокая цена автомобиля с АКПП; дорогой ремонт и обслуживание.
Принцип работы роботизированной коробки передач схож с механической, но есть одно отличие — выбирают скорости и руководят смыканием/размыканием сцепления следящие приводы (шаговые электродвигатели с редуктором и исполнительным устройством).
При переключении скорости, один сервопривод выжимает сцепление, другой перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Смена скоростного режима напрямую зависит от бортового компьютера. Он учитывает данные оборотов двигателя и систем в оборудовании машины. В ручном режиме команду на переключение отдает водитель (с помощью селектора или подрулевых лепестков).
Как определить какая коробка передач установлена в автомобиле
Большинство производителей указывают информацию о модификации КПП на табличках, которые устанавливаются на корпусе коробки передач или кузове транспортного средства. Обозначение выглядят как набор цифр и букв. По этому коду можно заказывать запчасти или трансмиссионную жидкость для ТО. Если табличка не обнаружена, стоит попытаться найти КПП по:
- VIN;
- номеру двигателя, кузова;
- году выпуска автомобиля.
Перед приобретением нового ТС, информация уточняется на сайте производителя, у менеджеров автосалона или при подаче запроса в представительство по продажам.
На что нужно смотреть в первую очередь, чтобы определить, стоит на авто вариатор, механика или автомат? Общие рекомендации для визуального и практического определения типа коробки передач: 1. Осмотреть ручку КПП (у вариаторов почти всегда есть обозначение CVT)
Обратить внимание на режимы селектора. У классического автомата, кроме стандартных режимов P-R-N-D, могут быть 2, 3, L (у вариаторов только L). Роботизированная коробка передач отличается положениями А, R, N
2. Изучить документацию на ТС, информацию на табличках производителя. Литеры А и АТ указывают, что автомобиль оснащен автоматом, МКПП — механикой. 3. В ходе тест-драйва разогнать автомобиль в режиме D. Если при динамичном движении нет ощутимого момента переключения скорости, силовой агрегат стандартно работает на одних и тех же оборотах — на авто установлен вариатор. В случае с автоматом, при запуске двигатель раскручивается, затем переходит на более высокую передачу, после чего обороты снижаются
Роботизированная коробка передач отличается положениями А, R, N. 2. Изучить документацию на ТС, информацию на табличках производителя. Литеры А и АТ указывают, что автомобиль оснащен автоматом, МКПП — механикой. 3. В ходе тест-драйва разогнать автомобиль в режиме D. Если при динамичном движении нет ощутимого момента переключения скорости, силовой агрегат стандартно работает на одних и тех же оборотах — на авто установлен вариатор. В случае с автоматом, при запуске двигатель раскручивается, затем переходит на более высокую передачу, после чего обороты снижаются.
Если самостоятельно определить, стоит на авто механика, автомат или вариатор, не получилось, лучше пригласить на оценку авто эксперта или специалиста автосервиса.
Робот или роботизированная КПП
Также всё чаще люди интересуются, что лучше выбрать: робот или автомат. Роботизированная коробка передач является новым витком в истории развития автомобильных трансмиссий.
Особенность робота или РКПП заключается в том, что в его основе лежит конструкция МКПП, дополненная специальным узлом переключения. Он отвечает за управление сцеплением и выбирает передачи в автоматическом режиме.
Если говорить о том, что же лучше, когда предлагается автомат и роботизированная современная коробка передач, многие эксперты скажут брать РКПП. Это можно объяснить практически безграничными возможностями по их настройке и доработке. Не зря практически все ведущие автокомпании считают своим долгом укомплектовать собственные новые авто роботом. Именно для них активно придумываются индивидуальные, яркие названия. Хотя по факту всё это роботизированные коробки, которые просто имеют несколько иные настройки и параметры, отличающие их от роботов конкурентов.
Устройство РКПП
Что касается преимуществ, то тут специалисты и эксперты акцентируют внимание на следующих моментах:
- Отличные показатели расхода топлива. Современные роботы демонстрируют экономию, превышающую классическую механику примерно на 5-10%. Причём это не маркетинговый ход и не рекламные заявления: результаты, показанные в рамках специальных тестов, доказаны и обычными автовладельцами машин с РКПП.
- Превосходная динамика. В этом компоненте робот превосходит всех своих конкурентов. Роботизированные трансмиссии моментально адаптируются к новым условиям эксплуатации, двигатель сразу откликается на работу педалью газа.
- Бережное отношение к двигателю. Эксплуатируя РКПП, случайно или даже намеренно навредить двигателю будет проблематично. Система очень умная и продуманная, из-за чего мотор удаётся поддерживать в оптимальном состоянии.
- Стоимость конструкции. В настоящее время создать и произвести РКПП становится всё дешевле. Во многом этот технологический процесс требует в 2 раза меньше среди, нежели на создание автомата. При этом само производство проще и быстрее.
- Экологичность. Именно за счёт роботизированных коробок многим автокомпаниям удаётся соблюдать всё более жёсткие экологические нормы.
Всё это хорошо и интересно. Но ровно до того момента, когда речь заходит о надёжности и стоимости обслуживания. В этом плане роботы могут дать большую фору своим конкурентам. Это действительно дорогие коробки, ремонт которых может стоить порой целое состояние. Да и надёжность пока на низком уровне.
РКПП имеет тонкую настройку, над которой работают целые команды программистов. Да, это позволяет менять буквально всё в функционировании трансмиссии. Но если сбить настройки или произойдёт какой-то программный сбой, решить проблему своими силами вряд ли получится. А экспертов по ремонту роботизированных коробок у нас не так много.
МКПП устройство и принцип работы механики
МКПП состоит из муфт, синхронизаторов, шестеренок и валов. Двигатель и КПП связаны узлом сцепления. Для их разъединения необходимо выжать педаль сцепления. Именно в этот момент и следует включать требуемую передачу.
При выборе передачи грамотный водитель ориентируется на текущую дорожную обстановку и скорость движения автомобиля. Это довольно удобно для тех, кто предпочитает активную, маневренную езду — для резкого ускорения есть возможность включить пониженную передачу.
Однако есть и один значительный недостаток. Представьте только, вы в центре города, час пик, вы попадаете в очередную пробку и вам все время приходится дергать рычаг КПП.
Ключевые конструктивные преимущества МКПП:
- Простота обслуживания и эксплуатации.
- Надежность.
- Небольшой вес.
- Высокий КПД.
- Компактность.
Интересно, что в устройстве автомобилей для раллийных и шоссейных гонок также предусмотрена «механика», однако вместо рычага переключения применяют специальные кнопки на рулевой колонке — подрулевые «лепестки», позволяющие значительно сократить длительность переключения передач.
Чтобы добиться максимальной плавности движения автомобиля с МКПП, нужен опыт. Помимо этого, у каждого автомобиля свои особенности работы сцепления и ПП, к которым нужно привыкнуть.
Роботизированная трансмиссия
Роботизированная трансмиссия — еще один вариант трансмиссии, позволяющий переключать передачи в автоматическом режиме и позволяющий избавиться от педали сцепления в салоне авто.
В большинстве случаев роботизированная трансмиссия является однодисковой с одним сцеплением, в качестве альтернативы предлагается двухдисковая (преселективная) — с двумя параллельными механическими коробками и двумя сцеплениями. В качестве экзотического варианта создана и трехдисковая роботизированная коробка с тремя параллельными механическими коробками и тремя сцеплениями.
Роботизированная КПП основана на работе классической механической КПП, однако переключение передач производится не вручную, а благодаря сервоприводам, управляемым электроникой. Один сервопривод выключает и включает сцепление, второй физически перемещает шестеренки в коробке передач. Сервоприводы могут быть электрическими (более доступный вариант, встречающийся на автомобилях эконом-класса) или гидравлическими, обеспечивающими более плавное переключение передач и сближающими робот с классическим автоматом. Такой вариант встречается на более дорогих автомобилях.
Принцип работы роботизированной трансмиссии с одним сцеплением (однодисковой) следующий. Крутящий момент передается на ведущий вал, который передает его на ведомый, соединенный приводом с колесами. Силовой агрегат и ведущий вал разделены сцеплением, переключением которого занимается сервопривод под управлением электроники. При разрыве сцепления второй сервопривод перемещает синхронизаторы коробки передач таким же образом, как это делает водитель рычагом КПП на механике. Однако для такой системы характерны разрывы в мощности и потери в тяге в момент переключения.
Для решения этой проблемы была разработана преселективная роботизированная трансмиссия (DCT) с двумя дисками (валами) и двумя сцеплениями для четных и нечетных передач. Когда автомобиль едет на нечетной передаче, второе сцепление подготавливает переключение на четную передачу и т. д. Благодаря этому исчезают разрывы в тяге при переключении передач, которое осуществляется в рекордно быстрый период времени (время отзыва — до 0,2 секунды и даже меньше).
В целом роботизированная трансмиссия имеет свои плюсы по сравнению с автоматом — она дешевле, занимает меньше места в подкапотном пространстве, меньше весит, достаточно экономична (на уровне механической трансмиссии). Также большинство роботов позволяет переключать передачи и в ручном режиме.
Минусы робота следующие — простые однодисковые роботы с электрическими сервоприводами не обеспечивают плавность переключения передач. Роботы с двумя сцеплениями и с гидравлическими сервоприводами достаточно дороги, недостаточно надежны и имеют сложности при ремонте. В нередких случаев при поломке приходится менять коробку передач целиком.
Строение КПП
Обычно современные авто, что касается коробки передач, обладают ступенями. Чаще всего это МКПП. Они обладают несколькими зубчатыми шестеренками. Коробка передач включает расчет на четыре-пять скоростей, не говоря о заднем ходе.
Изменение скоростей возможно благодаря перемещению шестеренок, они цепляются друг за друга, в результате происходит блокировка за счет продвижения вперед устройства, которое служит для синхронизации крутящего момента и колеса. Управлять шестеренками можно вручную, когда используется механическая коробка передач, либо такое действие происходит автоматически, когда работает автоматика.
Старые коробки передач обладали трехступенчатыми и четырехступенчатыми диапазонами, а вот современные аналоги могут похвастать и 8 скоростями, ну или еще выше. Расчет количества передач зависит от типа мотора и других факторов.
Рассмотрим, что включает в себя коробка передач, если говорить об элементах более подробно.
Первый узел, который делает все единым целым, – это корпус. Сюда относятся разные узлы трансмиссии, такие как: блоки шестерен, обгонные муфты и блок заднего хода. Устройство сцепления имеет расположение рядом с маховиком, который держится на моторе.
Учитывая принцип работы, шестеренки сильно трутся друг о друга во время работы коробки передач, а это значит, что им необходима обильная смазка. Поэтому картеру следует быть заполненным маслом до определенного уровня. У коробки передач еще есть разного рода устройства, они комплектуются вместе с подшипниками, находится каждый из них в картере, у каждого блока по нескольку шестеренок, у которых количество зубьев отличается.
Следующая деталь, о которой пойдет речь, – это синхронизаторы
Для любого автомобиля важно, чтобы коробка передач была плавной, без лишнего шума, ударов, колебаний, поэтому синхронизаторы уравнивают работу шестеренок, имеющих постоянное вращение
Правильный расчет передаточных чисел позволяет коробке передач преобразовывать крутящий момент двигателя и точно распределять его на приводные оси. Такая технология уже давно используется ведущими автопроизводителями.
Для того, чтобы переключить передачу в КПП, водитель выжимает сцепление и передвигает рычаг кулисы в нужное положение.
Все сделано таким образом, что даже при большом желании включить одновременно две передачи, это сделать невозможно. С другой стороны, благодаря блокировке кулисы, передачи сами не могут переключаться или выключаться.
Автоматические коробки
Что касается автоматических коробок передач, то они не получили на грузовиках столь широкого распространения, как на легковушках. Главная причина такого положения дел – неспособность «автоматов» обеспечить должную экономию топлива. МКП ценится водителями во многом потому, что она позволяет четко контролировать автомобиль и при правильном режиме езды экономить горючее.
К сожалению, «автомат» не способен похвастаться этими преимуществами, поэтому на большегрузах он является чем-то сродни экзотики.
Однако есть у АКП на грузовиках и определенные преимущества, в частности:
- Повышают комфорт управления автомобилем (водителю не приходится думать о выборе правильной скорости). Особенно удобно это во время движения в населенных пунктах с плотным трафиком и сложной дорожной обстановкой.
- Продлевают срок службы мотора, снижают износ деталей и комплектующих, позволяют уменьшить количество неисправностей и исключить необходимость преждевременного ремонта.
- Благодаря тому, что управление действиями осуществляет электроника, машина плавнее стартует с места и так же плавно тормозит, что способствует более комфортной езде. Обеспечивают плавность движения на дорогах, качество покрытия которых оставляет желать лучшего.
Способ взаимодействия и количество валов
В современных коробках передач применяется два основных способа взаимодействия между собой валов – механический и гидравлический. Механический применяется для вариатора, МКПП и АМТ, гидравлический предназначен для АКПП, а также вариатора.
Механический, в свою очередь, реализуется путем использования:
- зубчатой передачи, в преобладающем количестве случаев на основе конических или цилиндрических шестерен;
- планетарной передачи, включает такие элементы как солнечная шестерня (она называется просто – солнце), эпицикл (большое такое колесо, получившее название корона), рычажный механизм (называется водило, он же пространственная вилка) и зубчатые колеса (они же сателлиты);
- фрикционной передачи, самостоятельно практически не устанавливается, только с планетарными рядами или шестернями.
Гидравлический тип взаимодействия валов в чистом виде встречается очень и очень редко. Речь в преобладающем числе случаев идет о гидромеханической схеме, базирующейся на установке гидромуфты или гидротрансформатора, а также планетарной механической передачи.
Следующий важный параметр классификации – количество валов. Самые распространенные схемы три:
- двухвальная;
- трехвальная;
- многовальная.
И для полноты картины четвертая – безвальная МКПП, очень редко используемое решение.
Двухвальная схема основана на установке двух валов, один первичный (ведущий), второй вторичный (ведомый). Классика жанра.
Трехвальная схема сложнее. Вала три, помимо двух вышеобозначенных есть еще и промежуточный. Помимо этого такая схема может быть соосной или несоосной (предполагает установку раздаточной коробки).
Многовальная схема соответствует двухвальной, только ведомых, а иногда и ведущих, валов бывает несколько.
Начало движения автомобиля
Выделяются несколько основных этапов:
- Перед началом движения автомобиля проверяем положение рычага КПП. Если включена первая передача, то выжимаем педаль сцепления и переключаемся в нейтральное положение (нейтраль)
- Отпускаем сцепление. Вторая нога на тормозе. Заводим двигатель
- Делаем выжим сцепления и включаем первую передачу, переводим селектор коробки в положение «1». Этой цифрой на рычаге обозначается первая скорость. Нога остается на педали сцепления
- Отпускаем педаль тормоза
- Плавно ослабляем нажим ноги на сцепление. Отпускаем педаль до момента схватывания коробки с двигателем.
- Делаем небольшую паузу. При этом авто начнет немного потряхивать. Почувствуется легкая дрожь на руле и рычаге КПП. Вы услышите изменения в звуке роботы мотора, обороты двигателя по тахометру снизятся. В этом момент машина еще будет стоять на месте
- Продолжаем плавно отпускать сцепление. В этот момент нужно чувствовать, с какой скоростью ослаблять педаль. Если чуть резче – машина дернется и заглохнет. Ничего страшного, если не получится с первого раза. Это чувство обязательно придет с опытом.
- Если все хорошо и машина тронулась с места, добавляем немного газа
Продолжаем движение и подходим ко второму случаю, когда должно происходить переключение. Да, вы можете ехать и на первой скорости, но при этом двигатель будет сходить с ума, обороты тахометра уйдут в красную зону. Если ехать на первой передачи, то расход топлива будет сумасшедший, водители КАМАЗОВ не позавидуют.
Виды автоматических коробок передач
Современные автомобили, оснащенные коробкой автомат, набирают все большую популярность среди автолюбителей. Это обусловлено многочисленными преимуществами автоматических коробок передач, в сравнении с традиционной механикой. Водители оценили комфортность управления транспортным средством с установленной АКПП и при покупке нового авто многие покупатели отдают предпочтение именно таким механизмам.
Во время движения машины здесь не придется отвлекаться от дороги, чтобы переключить скорость. Новички быстро обучаются технике вождения, т. к. не нужно запоминать, в какое положение установить рычаг скоростей для изменения режима. Здесь все просто: чтобы машина начала движение, достаточно перевести селектор в точку «D» и отключить тормоз.
Рабочим элементом автомата является планетарная передача, которая состоит из набора шестерен:
- Главная передача.
- Входной редуктор.
- Обратный редуктор.
При помощи зубчатых зацеплений главной передачи производится передача момента вращения от выходного вала двигателя к ходовой части автомобиля.
Кроме шестерен в состав АКПП входят:
- синхронизирующие муфты сцепления;
- рычаг переключения передач – селектор;
- гидроблок;
- смазочная система.
Скорости коробки автомат переключаются, благодаря сложным управляющим воздействиям бортового компьютера. Электромеханические клапаны – соленоиды перераспределяют направление потоков в гидроблоке. Трансмиссионная жидкость под давлением направляется к муфте-синхронизатору, в работу включается зубчатое соединение выбранной передачи.
Благодаря автоматической коробке передач, силовой агрегат транспортного средства выбирает наиболее эффективный диапазон мощности. На основании информации, поступающей с многочисленных датчиков, компьютер управляет включением передач, в зависимости от условий дорожного движения и пожеланий водителя.
В автомобилях, оснащенных АКПП, нет механизма сцепления и привычной педали в салоне. Передача мощности от двигателя к автоматической трансмиссии осуществляется при помощи специального агрегата – гидротрансформатора. В сравнении с механическим сцеплением, гидротрансформатор АКПП позволяет выравнивать скорость вращения выходного вала двигателя с коробкой передач более плавно без ощутимых рывков. При его работе статические и динамические нагрузки на рабочие элементы трансмиссии существенно снижены.
Внешне гидротрансформатор АКПП напоминает форму тора, за что в просторечии ему дали название «бублик».
В состав гидротрансформатора входят:
- Турбинное колесо с лопастями.
- Блокировочная муфта и муфты свободного хода.
- Насос.
- Реакторное колесо.
Все составные части устройства расположены в едином корпусе, они работают в масляной среде. Насос напрямую соединен с коленчатым валом мотора. Трансмиссионное масло разгоняется лопастями колеса и вовлекает в движение турбину, сопряженную с зубчатыми зацеплениями шестерен коробки передач.
Плюсы автоматической коробки
За рулем автомобиля с АКПП водитель может полностью сконцентрироваться на процессе вождения. Конструктивно автоматическая трансмиссия устроена так, что не требует физического присутствия педали сцепления в салоне. Под ногами только две педали – газ и тормоз. Есть селектор коробки передач, который чаще всего напольный или кнопочный.
Под рулевым колесом селектор ставили преимущественно в американские машины, выпущенные в конце прошлого столетия. На европейских и японских авто повсеместно встречаются автоматические коробки с расположенным на полу (по середине консоли) селектором. Водителю нужно его использовать только для включения определенного режима, а всю остальную работу делает электроника.
На практике машина с автоматом – это комфорт и удобство, идеальный вариант для эксплуатации в городе. В условиях высокого темпа вождения, что актуально в больших городах и мегаполисах, начинающие водители испытывают серьёзный стресс за рулем автомобиля с механической коробкой. Автомат полностью избавит от необходимости самостоятельного разъединения КПП от двигателя. То есть, выжимать сцепление и с помощью ручки переходить на повышенную или пониженную передачу больше не нужно. Автомобиль с АКПП дарит свободу и чувство уверенности. Заглохнуть из-за медленно или быстро отпущенного сцепления не получится.
Другие явные плюсы АКПП:
- электроника отвечает за выбор передаточного числа, учитывая скорость движения транспортного средства, степень нажатия педали газа;
- переключение скоростей происходит фактически без потери мощности;
- гидротрансформатор, являющейся неотъемлемой частью АКПП, предотвращает перегрузки двигателя и ходовой части;
- современные модели внедорожников с автоматической коробкой получили специальные программы, выбрав которые, водитель значительно улучшит способность автомобиля передвигаться в условиях бездорожья или сильной заснеженности дороги;
- за счет плавного изменения крутящего момента, поступающего от двигателя, составные части АКПП меньше подвержены износу – прибавка к общему ресурсу трансмиссии;
- больший уровень безопасности, ведь водителю-новичку не придется отвлекаться на переключение скоростей, достаточно сконцентрироваться на дорожной обстановке.
Получаем практичный городской автомобиль, подходящий для передвижения в условиях сильной загруженности дороги (сюда входят и дорожные пробки, что характерно крупным городам). Конструкция автомата несложная, но в плане устройства она уступает механике, в которой меньше деталей и сложных механизмов.
Автомат или механика – что выбрать? Видео
По возможности стоит исключить любые серьёзные нагрузки на трансмиссию: так водитель дополнительно продлит её срок службы. Неумелыми и неосторожными действиями новичку будет трудно нанести автоматической КПП серьёзный вред. Но есть и слабые стороны узла, поэтому для полноты картины следует рассмотреть недостатки АКПП.
Принцип работы
Трансмиссия работает следующим образом: на маховик, через фрикционные накладки диска сцепления, жестко крепится корзина сцепления своей рабочей поверхностью.
В диске изготовлено шлицевое отверстие, куда направляется первичный вал коробки передач.
Когда сцепление отпущено, диск плотно зажимается между маховиком и «корзиной» и крутится вместе с ними, приводя в действие первичный вал.
При нажатии на педаль сцепления, в действие приводится выжимной подшипник, который нажимает на лепестки корзины и освобождает диск сцепления, в этот момент работает двигатель «вхолостую».
Далее первичный вал посредством шестерен передач с разным передаточным числом приводит в действие вторичный вал.
Переключая передачи можно регулировать передаточное число, соответственно обороты вторичного вала изменяются.
Хвостовик коробки передач (для заднего привода) соединен с карданным валом, далее крутящий момент поступает на главную передачу и распределяется на колеса с помощью дифференциала и полуосей.
Вторичный вал коробки передач (для переднего привода) непосредственно соединен с главной передачей и дифференциалом. К дифференциалу подсоединены полуоси, на них соответственно ШРУСы через которые крутящий момент передается на колеса.
Для полноприводных автомобилей крутящий момент передается через раздаточный механизм, который имеет один выход хвостовика для подачи на кардан. Полноприводные авто могут обеспечиваться блокировкой моста, т.е. отключение перераспределения по полуосям крутящего момента.
Виды автомобильных коробок передач
1.Механическая трансмиссия (МКПП). Предназначение – служит для ступенчатого изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к ведущим колесам автомобиля. Классификация МКПП по количеству ступеней:
- Четырехступенчатые.
- Пятиступенчатые коробки (получили широкое применение на автомобилях отечественного производства).
- 6-ти ступенчатые.
- 8-ми ступенчатые.
Устройство и принцип работы: при переключении рычага 2 в одно из требуемых по условиям движения положений, ведущая шестерня (на схеме красного цвета) на первичном валу 1 от двигателя, входит в зацепление с другой шестеренкой (на схеме голубого цвета), закрепленной на промежуточном или ведомом валу 6. Для выравнивания скоростей вращения валов и предохранения зубьев шестерен от поломки в момент зацепления, предусмотрен специальный механизм переключения передач 3 и муфты синхронизаторов. Промежуточный вал через шестерню (на схеме зеленого цвета) передает крутящий момент к ведущим колесам с помощью вала 4. При нейтральном положении рычага 2, первичный вал 1 от двигателя и вал к ведущим колесам 4 разъединены и передачи крутящего момента не происходит. Принцип включения задней передачи тот же, только в этом случае ведомый вал с шестерней вращается в обратном направлении.
2.Коробка – робот.
Это механическая коробка передач, в которой работой сцепления и переключением передач управляет электронный блок с датчиками. Этот блок включает или выключает сцепление и соответствующие передачи с помощью исполнительных органов, выполненных в виде сервомеханизмов или гидроцилиндров с электромагнитными клапанами.
Водитель не работает сцеплением и не переключает передачи, так как эти функции за него исполняет электроника, но во время городских поездок, в пробках, при движении на крутых подъемах, ему потребуется переключиться на ручное управление.
3.Автоматическая коробка передач (АКПП).
Рабочей средой, с помощью которой крутящий момент передается от двигателя к ведущим колесам через планетарные механизмы, является масло. Управление коробкой осуществляется посредством золотников, распределяющих и направляющих потоки масла под давлением. Смотрите, как работает АКПП (видео):
4.Вариатор.Автоматические коробки передач часто называют секвентальными, поскольку переключение передач у них происходит последовательно. Вариатор – это АКПП, у которой изменение передаточного числа и передача крутящего момента на колеса, происходит плавно, бесступенчато, то есть без фиксации первой, второй и последующих передач.
Виды автомобильных вариаторов.
Клиноременные.
В упрощенном виде такой вариатор представляет собой два шкива переменного диаметра в виде двух конусов, соединенных между собой стальной лентой сложного сечения. При разгоне или торможении машины, лента перемещается по конусу, передаточное число при этом плавно увеличивается или уменьшается, а ведущие колеса автомобиля, соответственно, вращаются быстрее или медленнее.
Тороидальные.
Такой вариатор выполняет свою функцию постоянно меняющейся трансмиссии, с помощью дисков и роликов. Ведущий диск соединен с валом двигателя, а ведомый – с карданным валом. Ролики, расположенные между дисками, передают мощность от одного диска другому.
Гидростатические.
Коленчатый вал двигателя приводит в действие насос, который гонит масло под давлением к другому насосу, соединенному с ведомым диском вариатора и передает вращение карданному валу. Насосы имеют изменяющийся объем, что позволяет изменять передаточное число и скорость вращения ведомого диска и автомобиля в целом.
