Какие? Существуют различные виды коробок передач автомобилей. Речь идет не только об автоматической и механической КП. Даже у них появились разновидности, типы и подвиды. Производителями разработан ряд надстроек к уже существующим агрегатам.
Какую выбрать? Прежде чем разбираться в особенностях каждого вида коробки передач и покупать автомобиль с той или иной КП, нужно разобраться в устройстве агрегата и принципах работы.
В этой статье:
Что собой представляет коробка передач
Коробка переключения передач (КПП) – термин, используемый главным образом для обозначения специального механизма, который изменяет передаточное число в автомобиле.
Данный механизм в транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания выполняет следующие функции:
- передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса;
- изменяет скорость движения транспортного средства;
- разъединяет и соединяет двигатель внутреннего сгорания с трансмиссией автомобиля;
- помогает корректировать направление движения.
Современные автомобили с двигателями внутреннего сгорания оснащаются КПП двух основных конструктивных типов:
- в автоматических коробках переключения передач (АКПП) изменение передаточного числа происходит без участия водителя;
- в механических коробках (МКПП) для переключения передач водителю нужно выжимать педаль сцепления и оперировать специальным рычагом.
В механических коробках переключения передач предусмотрено выполнение базовых функций, тогда как автоматические позволяют реализовать возможности механизма в полной мере.
Устройство коробки передач
Все виды коробок переключения передач автомобилей включают:
- корпус, в котором расположены элементы, выполняющие сцепку ДВС с валом привода ведущих колес;
- резервуар с трансмиссионным маслом, которое играет важную роль в функционировании автоматических и механических коробок переключения передач, охлаждая и защищая зубчатые колеса механизма от изнашивания;
- сам механизм, изменяющий передаточное число (его устройство может быть разным в зависимости от конструкции КПП);
- конструкция МКПП состоит из синхронизатора, шестерен, валов, проволочных колец, подшипников, сальников и рычагов для переключения передач.
Устройство коробки передач
Автоматические коробки переключения передач бывают разных типов. Однако они отличаются от механических наличием гидротрансформатора, который часто называют «бубликом», или электронной (гибридной) системы управления.
Виды автоматических коробок передач
Вне зависимости от типа АКПП выполняют в транспортном средстве одинаковые функции. Такой механизм существенно повышает комфортность и безопасность вождения, так как водитель не должен отвлекаться на своевременное переключение передач и работать педалью. На сегодняшний день автомобили оснащают тремя видами автоматических коробок переключения передач:
- гидротрансформаторными;
- вариаторными;
- роботизированными.
Первыми автоматическими коробками передач, которыми начали оснащать транспортные средства, были классические гидротрансформаторы, работавшие по следующей схеме:
- Для сцепления маховика ДВС с механизмом, переключающим передачи, используется гидравлический трансформатор.
- Крутящий момент от двигателя к коробке передается за счет потоков рабочей жидкости (масла), от давления которого зависит степень передачи.
- От характеристик рабочей жидкости критически зависит работа гидротрансформатора, а значит, плавность движения автомобиля и отсутствие рывков при переключении передач. По этой причине так важно контролировать состояние трансмиссионного масла.
- Управление гидроблоком, отвечающим за изменение передаточного числа, в современных АКПП осуществляет соответствующая электронная система.
- Работа автоматической коробки осуществляется за счет планетарных механизмов – комбинаций зубчатых колес, от количества которых зависит число доступных передач.
Классическая АКПП имеет ряд преимуществ:
- такие механизмы специалисты считают наиболее надежными и долговечными;
- гидротрансформаторные АКПП просты в уходе и эксплуатации при условии регулярной и своевременной замены рабочей жидкости;
- классические автоматические коробки передач отличаются плавностью работы.
Устройство коробки передач
Среди недостатков следует отметить:
- относительно долгий разгон автомобилей с АКПП;
- высокий (по сравнению с другими модификациями) расход топлива;
- склонность к перегреву при длительной работе;
- относительно дорогой ремонт.
В вариаторных автоматических бесступенчатых КПП не предусмотрен фиксированный набор передач. Такие коробки имеют ряд отличий от гидротрансформаторных:
- для изменения передаточного числа в вариаторе используются два шкива с изменяемым радиусом;
- крутящий момент передается с помощью металлического ремня особой конструкции;
- смена диаметра шкивов приводит к изменению вращения приводного вала.
Такая конструкция обладает рядом преимуществ, среди которых:
- плавный разгон и замедление движения автомобиля;
- относительно низкий расход топлива;
- отсутствие фиксированного набора передач, что обеспечивает высокий коэффициент полезного действия ДВС транспортного средства.
Минусы вариаторной КПП:
- основные узлы вариатора нуждаются в ремонте и замене через каждые 100–200 тысяч километров пробега;
- электроника, управляющая работой вариаторной коробки, требует сложной настройки, выполнить которую способны только высококвалифицированные специалисты;
- вариатор требует использования специальной дорогой трансмиссионной жидкости, которую необходимо своевременно менять.
В роботизированных АКПП, которые, по сути, являются МКПП с электронным управлением, передачи переключаются компьютером. Современные автомобили оснащаются двумя видами таких коробок, которые могут иметь:
Одно сцепление
Такие АКПП распространены не очень широко, так как специалисты отмечают недоработанность их конструкции, из-за которой переключение передач сопровождается рывками;
Два сцепления
Это более совершенный вариант роботизированной АКПП, в котором четные и нечетные передачи переключаются разными сцеплениями, что позволило сделать переключение скоростей более плавным.
Устройство коробки передач
Роботизированные АКПП с двойным сцеплением обладают следующими достоинствами:
- плавность, трогание с места, разгон и переключение передач при движении без рывков;
- относительно низкий расход топлива;
- хорошая динамика разгона.
Среди недостатков роботизированных АКПП специалисты отмечают:
- необходимость своевременного обслуживания и ремонта;
- высокая стоимость запасных частей;
- низкая долговечность (по сравнению с другими автоматическими коробками).
Виды механических коробок передач
Существует несколько видов механических коробок передач автомобилей по количеству ступеней:
- четырехступенчатые;
- пятиступенчатые;
- шестиступенчатые.
Наибольшей популярностью пользуются автомобили с пятиступенчатой коробкой передач. Этим типом трансмиссии оснащается большая часть выпускаемых транспортных средств с МКПП. По количеству валов такие механизмы бывают:
- двухвальными – такими коробками переключения передач оснащаются легковые автомобили с передним приводом;
- трехвальными – их устанавливают на заднеприводные легковые автомобили и грузовой автотранспорт.
Из преимуществ МКПП специалисты выделяют:
- более экономное расходование топлива (в сравнении с автомобилями с АКПП);
- хорошую динамику разгона;
- долговечность и надежность;
- возможность полностью контролировать все системы управления.
Механические КПП имеют недостатки, среди которых:
- необходимость постоянного контроля положения рычага переключения передач и работа педалью сцепления;
- повышенные нагрузки, которые испытывает двигатель при включении неправильной передачи.
Как выбрать вид коробки передач
Как выбрать вид коробки передач
Разбирая виды коробок передач автомобилей и их отличия, сложно дать однозначный ответ на вопрос, какая из них лучше. Выбирая тип КПП, водитель должен учитывать множество факторов и исходить из собственных предпочтений. Разберем основные плюсы и минусы разных типов:
- МКПП отличаются от АКПП экономичностью за счет относительно недорогого обслуживания и низкого расхода топлива. Они позволяют водителям полностью контролировать движение транспортного средства. Однако управление автомобилем затрудняет необходимость постоянно следить за положением рычага переключения передач и выжимать педаль сцепления.
- Современные автомобили с роботизированной автоматической коробкой передач отличает отличная динамика разгона, плавное переключение скоростей и относительно небольшой расход топлива. Однако такие дорогие в ремонте и обслуживании КПП не могут похвастаться долговечностью, уступая по этому показателю другим моделям.
- Классические АКПП с гидротрансформатором более надежны и долговечны, чем другие автоматические коробки, но показывают меньшую плавность переключения скоростей.
- Вариаторы обладают средними износостойкостью, плавностью работы и показателями расхода топлива. Их отличает сложная настройка электронной системы управления переключением передач.
Часто задаваемые вопросы о видах коробок передач автомобилей
Что представляет собой IVT?
Эта КПП – одна из разновидностей вариатора (CVT), который отличается неограниченным числом передач. В данной модификации к этому добавлено «бесконечное» количество максимальных передаточных чисел.
В вариаторах IVT предусмотрено включение «нулевого коэффициента» передаточных чисел, когда вал на выходе независим от ведущего вала. При таком варианте работы КПП автомобиль может стоять на месте при включенном двигателе с включенной на скорость коробкой. О бесконечном передаточном отношении здесь можно говорить лишь условно – правильнее будет называть его неопределенным.
Нуждается ли трансмиссия в прогревании?
Да. Причем, если двигатель можно прогреть на холостых оборотах, то элементам трансмиссии для этого необходимо трение, которое имеет место, только когда автомобиль находится в движении. Так же, как ДВС, коробку переключения передач при начале движения несколько первых минут нельзя подвергать резким нагрузкам.
Какая КПП проще устроена?
Самый простой механизм для изменения передаточных чисел – вариатор. В отличие от появившихся раньше всех остальных механических коробок передач, а также пришедших им на смену гидротрансформаторных моделей, вариаторные коробки, по сути, состоят всего из трех основных элементов – двух конусовидных шкивов и соединяющего их ремня.
Что представляют собой роботизированные АКПП с двойным сцеплением?
КПП с двойным сцеплением в ее нынешнем виде – плод труда инженеров Porsche, Volkswagen AG и ряда других компаний. Такими высокотехнологичными агрегатами оснащаются главным образом автомобили класса премиум. Отличные характеристики подобных агрегатов – результат удачного симбиоза автоматической и механической коробки под управлением сложной электроники.
В механическом режиме для переключения передач водитель пользуется специальными лепестками на руле или селектором. С помощью компьютера можно настроить работу трансмиссии таким образом, чтобы она подстраивалась под стиль вождения конкретного человека.
Главное достоинство КПП этого типа – практически мгновенное, за доли секунды, переключение передач, которое делает разгон плавным. Это качество позволяет широко использовать такие роботизированные коробки в спортивных автомобилях. Кроме того, они отличаются от прочих своей компактностью, которая позволила компании Honda оснащать ими несколько моделей своих мотоциклов. Главный минус – дороговизна.
Для чего бесступенчатые вариаторы снабжают функцией виртуальных передач?
Это решение не обусловлено какими-либо техническими соображениями. Дело совсем в другом – водители просто хотят слышать привычную их уху смену частоты оборотов двигателя.
Итак, мы разобрались, чем отличаются друг от друга основные виды коробок переключения передач автомобилей – «автомат», «механика», «робот» и вариатор, рассмотрели их преимущества и недостатки. Из сказанного выше можно сделать вывод: нет однозначно лучшей модели – каждый человек, выбирая, с какой КПП ему нужен автомобиль, должен исходить из собственных предпочтений, целей и финансовых возможностей.
