Устройство коробки переключения передач

Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.
Устройство механической коробки передач (кликабельно). Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

Устройство механической коробки передач

Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер. Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

• картера;
• первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
• рычага переключения.

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Виды механических КПП

По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:

• 4-ступенчатую;
• 5-ступенчатую;
• 6-ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.

По количеству валов МКПП подразделяются на:

• двухвальные, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
• трехвальные, устанавливаемые на легковые заднеприводные, а также на грузовые автомобили.

Принцип работы МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестеренками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.

Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Преимущества и недостатки МКПП

Преимущества	Недостатки
Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП	Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД	Утомляющий для водителя процесс переключения передач
Высокая надежность за счет простоты конструкции	Необходимость периодической замены сцепления
Простое и недорогое обслуживание	Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
Возможность более эффективного движения по бездорожью	При неправильной эксплуатации повышенные нагрузки на ДВС

Как пользоваться механической коробкой

Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

• выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
• при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
• при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

• отпустить педаль газа;
• левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
• рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
• аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

Заключение

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%. Связано это в первую очередь с комфортом во время вождения — при использовании АКПП он несомненно выше. Механическая КПП имеет самый простой принцип работы. Из-за этого она дешевле и экономичнее. МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

Теория вождения автомобиля с механической коробкой передач, порядок переключения скоростей

Окончив обучение в автошколе, в Америке экзамен на управление машиной с механической и автоматической коробкой передач сдают по отдельности. То есть вы имеете возможность получить права на вождение машины с АКПП или МКПП на выбор. Постепенно такое нововведение входит и в наши автошколы. Однако это пока, скорее, исключение, чем правило. Поэтому многие по старинке обучаются на автомобилях с механической коробкой передач. И пусть считается это пережитком прошлого, но навыки вождения транспортного средства на МКПП еще никому не помешали.

Что представляет собой механическая коробка передач

Для начала стоит отметить, что выделяют два основных метода передачи вращающего момента от двигателя к колесам. Этот процесс может происходить через механическую коробку передач (МКПП, МКП или механика) и автоматическую (АКПП, АКП или автомат).

Чтобы транспортное средство служило верой и правдой долгие годы, каждый уважающий себя водитель обязан знать правила вождения автомобиля с механической коробкой передач. Ведь это не только увеличит срок работы вашей машины, но также в случае поломки вы будете иметь представление, что произошло с авто, и сможете правильно объяснить ситуацию специалисту.

Механическая КП — это вид коробки передач, на которой водитель самостоятельно осуществляет ступенчатое изменение передаточного отношения. В стандартной МКПП для выбора скорости имеется рычаг переключения. При помощи его у водителя есть возможность в любую секунду включить необходимую передачу (исключением является задняя, так как воспользоваться ею возможно лишь после снятия специального предохранителя). В зависимости от марки и модели автомобиля меняется местоположение рычага и системы привода.

В зависимости от того, какое количество раз меняется крутящий момент, МКПП делится на:

• четырехступенчатую;
• пятиступенчатую;
• шестиступенчатую;
• семи-, восьми — и так далее.

Также механическую коробку передач выделяют трехвальную и двухвальную. Последняя МКПП используется в переднеприводных автомобилях, а первая — в заднеприводных. На рычаге коробки передач обычно указывается схема расположения скоростей. Это отличная подсказка для начинающего водителя. При переключении передач главное — помнить, что они должны сменяться последовательно, в ином случае ничего не выйдет.

Теория вождения автомобиля с механической коробкой передач

Учась в автошколе, каждый студент изучает строение автомобиля. Эти знания обязательно должны быть у любого водителя. Также на занятиях разбирается теория вождения автомобиля с механической коробкой передач. В некоторых автошколах уже имеется возможность выбора обучения — на АКПП или МКПП. Как показывает практика, на сегодняшний день лучше выбрать изучение механической. Несомненно, она сложнее, чем автомат. Однако, выучив механику, с АКПП вы справитесь на раз-два. Ведь пересесть на автомат вы сможете в любое время, и это не составит труда. А вот с автоматической коробки перейти на МКПП сложнее, ведь, по сути дела, вы будете учиться заново управлять машиной.

Основы вождения автомобиля с механической коробкой передач учащийся получает на практических занятиях в автошколе. На них отрабатываются всевозможные маневры, а также в реальных условиях на дороге усваивается порядок переключения передач. Главные части, о которых должен помнить водитель, в коробке — это сцепление и набор шестерен. И чтобы автомобиль поехал, необходимо их правильно включить. Дабы начинающему было проще понять, сцепление схематически представляем в виде двух плотно прижатых друг к другу дисков. Для того чтобы выбрать необходимую шестеренку, требуется их развести. Это выполняется с помощью педали сцепления. И в разведённом состоянии ручкой переключения передач активизируется требуемая шестеренка.

Схема переключения передач

Многие уже опытные водители, впервые сев за руль, задавались вопросом о том, как переключать скорости на автомобиле с механической коробкой передач. Эта мысль покажется смешной после нескольких практических занятий. У каждого автомобиля свой индивидуальный предел, после которого следует переключать скорость. Нет универсальной схемы. Однако для простоты существует усредненный порядок переключения скоростей:

• 1 передача — не свыше 20 км/ч.
• 2 передача — в пределах 40 км/ч.
• 3 передача — не свыше 60 км/ч.
• 4 передача — в пределах 90 км/ч.
• 5 передача — свыше 90 км/ч.

Еще раз напоминаем, что приведенный порядок переключения скоростей является классическим. Его нельзя использовать универсально на всех автомобилях. У каждого транспортного средства своя скорость переключения. Внимания требуют обороты двигателя. Нельзя, чтобы движение происходило на малых или чересчур больших. Следующую скорость требуется включить при показателях в 2500-3500 об./мин.

Движение по прямой

Изучаемая теория вождения автомобиля с механической коробкой передач выделяет езду по прямой, на спуске, подъем и задним ходом. Каждый тип передвижения стоит рассмотреть по отдельности.

Сев в автомобиль, первое, что нужно сделать, — внимательно осмотреть приборную панель, ручной тормоз и коробку передач. Рычаг переключения скоростей должен находиться в нейтральном положении. А ручник — снят. Педали расположены следующим образом: слева направо — сцепление, газ, тормоз. После того как все перечисленные выше действия выполнены, можно вставить ключ в замок зажигания. Аккуратно поворачиваете его в сторону. После считаете до трех. В этот короткий промежуток времени активизируется стартер и начинает работать двигатель. Через пару минут, которые необходимы для прогрева автомобиля, можно начинать движение. И тут главное — не заглохнуть («не исполнить козла»). Поэтому на первых порах не спешите никуда и делайте все размеренно.

Так как у нас преобладают леворульные автомобили, то последовательность действий будем рассматривать согласно такой конструкции. Левой ногой надавливаете на сцепление. Движение должно быть быстрым, а нажимать на педаль нужно до утапливания её в полик. С помощью правой руки переводите рычаг коробки передач на первую (то есть влево и вверх). Теперь левая нога плавно отпускает сцепление, а правая нажимает газ. Выполнить эти движения одновременно поможет мысленная визуализация. Представляйте, как диски сцепления соединяются, двигатель начинает потихоньку крутить колеса, и автомобиль трогается с места. Неопытный водитель должен научиться чувствовать момент, когда машина трогается, и следует постепенно добавлять газ. Сразу это не у всех получается, но с опытом этот навык появится.

На первой передаче, понятное дело, вы передвигаться вечно не будете, поэтому нужно освоить их переключение. Опытные автомобилисты по звуку определяют, когда необходимо их повысить или понизить, но так как у начинающих такого навыка нет, то на первых порах помощником будет служить тахометр. Как только обороты достигли значения в три тысячи (значение усреднено, у каждой модели авто цифра индивидуальна), нужно переключать на следующую передачу. Для этого вы постепенно отпускаете педаль газа и одновременно выжимаете сцепление. Пока автомобиль продолжает двигаться, вам следует переставить рычаг на вторую передачу. Здесь стоит обратить внимание, что его двигать можно только после того, как сцепление полностью выжато. После изменения передачи педаль аккуратно отпускается. Теперь прибавляете газ. Возможно, с первого раза у вас не получится выполнить все действия синхронно, и вы заглохнете. Не стоит по этому поводу беспокоиться. Так как не у всех получилось правильно переключить передачу даже с десятого раза. Не волнуйтесь, успокойтесь и попробуйте снова.

Поменяв передачу, уберите полностью ногу со сцепления. Специально по левую сторону от педали находится площадка. На неё удобно поставить ногу. Ведь если вы оставите её на педали, во-первых, она онемеет, а во-вторых, это приведет к поломке сцепления.

Движение на спуске

После того как вы научились плавно трогаться с места и двигаться по прямой, можно переходить к следующему вопросу — движению на спуске. Казалось бы, нет ничего проще, чем катиться с горки и легонько придавливать педаль тормоза. Однако это в корне неверно. Торможение должно производиться двигателем. Теория вождения автомобиля с механической коробкой передач гласит, что для этого нужно перейти на передачу ниже той, на которой двигались до этого. А также эта скорость не должна быть выше той, на которой вы станете ехать на подъем. Это условие требуется выполнить для того, чтобы автомобиль слишком не разгонялся, и у вас была возможность им управлять.

Движение на подъеме

Изучаемая теория вождения для начинающих при движении на подъем почти у всех не вызывает вопросов. Однако каждый, столкнувшись с данной ситуацией на практике, имеет трудности. Ведь неправильно выбранная скорость приведет к тому, что двигатель заглохнет. А особое внимание необходимо уделить информации о начале движения с места в гору. При подъеме на автомобиле с МКПП очень важно, чтобы он не поехал назад. Поэтому левой ногой до упора следует выжать сцепление. Синхронно с этим действием нужно включить передачу, поле чего нажать газ и плавно отпускать педаль сцепления. Какую передачу включать на подъеме? Ответ на данный вопрос зависит от условий дороги. При значительном расстоянии подъема необходимо выбрать вторую или третью передачу. А если подъем имеет повороты, отдайте предпочтение первой скорости, так как на таком участке дороги лучше замедлиться.

Движение задним ходом

Принцип вождения автомобиля с механической коробкой передач задним ходом прост. Разобравшись один раз, в последующем вы будете ездить без затруднений. Начнем с самой распространённой ошибки — включить заднюю передачу, дать газу, отпустить сцепление. И в итоге водитель получает автомобиль, двигающийся задом на большой скорости. Управлять транспортным средством таким образом крайне сложно. Секрет правильной езды задом необычайно прост — отказ от использования педали газа.

Для начала необходимо выжать педаль сцепления, а после включить заднюю передачу. В некоторых моделях автомобилей требуется поднять кольцо под ручкой переключения передач. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд. Поэтому если в вашей машине это именно так, аккуратно пальцами под набалдашником рычага приподнимаем кольцо. Затем с помощью зеркал определяете, куда требуется крутить руль, и прикидываете путь. Плавно отпускаете сцепление до тех пор, пока автомобиль не начнет двигаться. Полностью отпускать педаль нельзя ни в коем случае. Так, с не полностью отпущенным сцеплением вы медленно, но верно будете передвигаться задним ходом и сможете аккуратно выполнить параллельную парковку или любой другой маневр. Иногда требуется замедлить задний ход автомобиля. Это намного проще, чем кажется на первый взгляд. Выполняется это с помощью сильного нажатия на сцепление. Таким образом, ваше транспортное средство перестанет двигаться назад.

Торможение

Алгоритм вождения автомобиля с механической коробкой передач при торможении имеет следующий вид:

• Переместите правую ногу с педали газа на тормоз.
• Нажимайте на неё с той силой, которая необходима (к примеру, при чрезвычайном торможении это должно быть резко и сильно).
• При достижении скорости в десять километров в час автомобиль начнет вибрировать и немного трястись. Это означает, что пришло время выжать левой ногой сцепление.
• Рычаг коробки передач переводите на нейтральную скорость.
• Отпускаете все педали.
• Автомобиль останавливается.

Испытание

После окончания занятий в автошколе учащегося ждут экзамены по вождению. Теория и практика сдаются по отдельности. С первой легко справляются большинство обучающихся. А вот с практикой у многих проблемы. Виной тому, скорее всего, нехватка тренировок, восполнить которые можно у вашего инструктора в автошколе, попросив дополнительные занятия.

Теоретическая часть экзамена сдается в виде теста на компьютерах. У каждого вопроса есть несколько вариантов ответов, один (в исключительных случаях — несколько) является верным. Практическая часть делится надвое — это автодром и город. С последним все предельно ясно. Вы за рулем автомобиля передвигаетесь по городу в условиях реального движения и выполняете указания экзаменатора. А автодром — это выполнение нескольких заданий. Завершив обучение в автошколе, будущий водитель сдает следующие упражнения на экзамене: параллельная парковка, въезд в гараж, подъем на эстакаду, змейка и разворот. Для правильного выполнения всех заданий, как видите, вам обязательно понадобятся знания о движении на автомобиле с механической коробкой передач в разных дорожных условиях.

Советы начинающим

Неопытным водителям следует запомнить некоторые тонкости вождения автомобиля с механической коробкой передач.

Чтобы не заглохнуть и понимать, как переключать передачи, нужно обязательно тренироваться. Для этого автомобиль необязателен. Присядьте на стул, вытяните ноги вперед так, будто вы находитесь в машине, и с упором на пятки поочередно поднимайте одну, а вторую опускайте, и наоборот. Ваши ноги должны двигаться одновременно. Тренировка должна выглядеть следующим образом: исходное положение — левая полностью стоит на полу, а правая поднята, но упирается пяткой. Теперь ваши ноги должны начать движение одновременно. Правая постепенно опускается, а левая — поднимается. Ноги должны занять обратное положение относительно исходного. После правую поднимаете, а левую опускаете. По окончании упражнения ноги должны занять исходное положение. Повторите движения несколько раз. После таких тренировок вы уже вряд ли заглохнете, сев за руль автомобиля.

Обратить внимание необходимо на несколько нюансов, а именно на включение пониженной и повышенной передач. Последняя включается после проезда перекрестка и завершения обгона. А пониженную передачу имеет смысл включить перед поворотами, пересечениями дорог и при обгоне. Данные действия позволят водителю иметь в запасе мощность для неожиданного маневра.

Теперь рассмотрим нейтральную скорость и спуск. Любой инструктор скажет, что при движении автомобиля с горы никогда не стоит включать эту скорость. Но у многих так и чешутся ручки да ножки использовать её при спуске. Они мотивируют эти действия экономией. Но её здесь нет и в помине. Это пережиток советских времен. А также эти действия недопустимы на мокром или скользком покрытии дороги. Ведь это грозит безопасности вашей и других участников дорожного движения.

Нюанс, о котором знают опытные водители при езде в гору, — правильный выбор передачи. Автомобилисты, подъехав к подъему, переключают скорость на одну передачу ниже. После двигаются в гору на разгоне. Когда автомобиль не тянет, не начинайте газовать, а переключитесь на более низкую передачу. Выученная на «отлично» теория вождения для начинающих является тем базисом, который необходим любому будущему автомобилисту. Все остальные навыки приобретаются только на практике.

Коробка переключения передач: виды, чем отличаются и как работают

Коробка переключения передач (КПП) — элемент трансмиссии автомобиля, который передает мощность от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на ведущие колеса, при этом расширяя диапазон частоты вращения и крутящего момента мотора. Этот узел отвечает за эффективную работу мотора, влияет на динамику движения и расход топлива. Базовым для КПП считается предустановленный набор передаточных чисел — это коэффициент, на который увеличивается или уменьшается крутящий момент, поступающий от двигателя.

Передача, а в современных авто их может быть от 5 до 10, помогает работе двигателя в каждом из диапазонов скоростей. Для старта обычно применяется 1-я передача, но реже — 2-я (например, на грузовиках).

В зависимости от степени участия водителя, «коробка» может быть с ручным управлением (механическая) или автоматическая, где выбор передачи выполняет электроника. К таким агрегатам, как правило, относят не только классическую гидромеханику, но также «роботов» и вариаторы [1]. Отдельный класс — секвентальные КПП, которые чаще всего используют для гоночных автомобилей. Разбираемся в устройстве каждой из них и в том, как они работают.

Механическая

Самый простой и надежный в эксплуатации тип трансмиссии. Визуально определить МКПП несложно: по третьей педали (это педаль сцепления) и рычагу переключения передач. В современных автомобилях ступеней может быть 5, 6 или даже 7, плюс нейтральное положение и режим заднего хода.

Основные рабочие элементы механической коробки, в самом упрощенном варианте, это:

• корзина сцепления, что позволяет «соединять/отсоединять» ДВС и трансмиссию;
• пары косозубых шестерен, отвечающих за передаточное число и нужную скорость;
• синхронизаторы, обеспечивающие плавное включение передачи.

Все они расположены на валах, которых может быть два или три.

Первичный или ведущий вал напрямую связан с двигателем через сцепление. Это сделано для возможности «отсоединять/присоединять» трансмиссию к ДВС. Для передачи крутящего момента на конце входного вала жестко зафиксирована шестерня, которая вращает следующий, промежуточный вал.

На нем равно числу передач установлены разноразмерные ведущие зубчатые шестерни. Каждая работает в сцепке с шестеренками (ведомыми) на вторичном или выходном валу. На нем шестерни, в отличие от первых двух валов, свободно вращаются на оси. Образованные зубчатые пары отвечают за передаточное число и динамические характеристики передачи («короткая», «длинная» итд).

В МКПП переключение происходит в ручном режиме. Переводя в салоне рычаг в нужное положение, водитель двигает в сторону соответствующей зубчатой пары муфту. Чтобы избежать удара при смыкании, нужно выровнять частоты вращения валов — для этого применяются синхронизаторы.

Плюсы: долгий опыт эксплуатации в автопроме, простое устройство и ремонт, возможность вручную влиять на динамику авто.

Минусы: утомительное «втыкание» передач и нажатие педали сцепления в плотном трафике, ограниченный набор передач.

Автоматическая

Под классической АКПП, как правило, подразумевают гидромеханическую коробку переключения передач. В этом случае у водителя всего две педали, а вместо рычага КПП — селектор, который может быть выполнен в виде шайбы или кнопок, или подрулевой переключатель режимов: P — парковка, D — движение, N — нейтральная и R — задний ход.

В отличие от «механики» передача крутящего момента здесь сложнее, а электронный блок управления (ЭБУ) отвечает за выбор передачи. В современных автоматических трансмиссиях их может быть до 10 включительно.

Принцип работы строится на силе давления трансмиссионной жидкости, отсюда и слово «гидро» в названии. Главные рабочие элементы — гидротрансформатор и планетарная КПП [2].

1. Гидротрансформатор или «бублик» (неофициальное название из-за тороидальной формы) отвечает за передачу крутящего от двигателя. В его состав входят три лопастных колеса — насосное, турбинное и реакторное. Все элементы заключены в герметичный кожух и погружены в рабочую жидкость. Насосное колесо соединено с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с первичным валом КПП. Когда двигатель заведен, масло в «бублике», нагнетаемое насосом, начинается непрерывно рециркулировать, проходя через крыльчатки реактора. В итоге механическая сила от маховика ДВС переходит в гидравлическую, а крутящий момент передается на планетарный механизм.
2. Планетарная КПП — это зубчато-шестерной механизм, состоящий из центральной шестерни, сателлитов и неподвижной коронной шестерни. Вращение происходит в одной плоскости относительно центральной шестерни, подобно ходу планет вокруг Солнца. Сателлиты вращают водило, через которое крутящий момент передается на выходной вал КПП. Чтобы обеспечить смену передаточных чисел, эти шестерни имеют разные размеры, а потому движутся внутри короны каждая со своей скоростью.

Плюсы: за редким исключением — надежный и проверенный временем агрегат; обычно обеспечивает плавную и тихую езду.

Минусы: очень привередлив к качеству трансмиссионной жидкости, простые агрегаты могут быть «задумчивыми», дорогой и сложный ремонт в случае поломки.

Бесступенчатая

CVT или вариатор — это кардинально другой в техническом плане тип КПП [3], который, по большому счету, даже нельзя называть коробкой передач, так как передач в нем как раз-таки нет.

В отличие от классического «автомата» или «механики», он не имеет фиксированного количества предустановленных передач и выдает по сути неограниченное количество передаточных чисел. Такая гибкость достигается за счет работы двух противоположных шкивов конической формы, которые соединены цепью или ремнем.

В бесступенчатой коробке один конус соединен с валом двигателя, а другой — направляет мощность на ведущие колеса. Передаточные числа изменяются по мере того, как шкивы перемещаются все ближе и дальше друг от друга. Решение, на сколько сдвинуть шкивы, принимает электроника.

Эти изменения теоретически происходят все время, чтобы двигатель работал на наиболее эффективных оборотах. Однако современные CVT умеют имитировать фиксированные ступени, так как такое поведение более привычно водителям.

Плюсы: теоретически вариаторы считаются более капризными, чем классические «автоматы», однако наиболее удачные варианты по сроку службы не уступают гидромеханическим КПП.

Минусы: вариаторы не любят пробуксовки и заезда на высокие препятствия, от чего цепь (или ремень) стачивает поверхность шкивов.

Роботизированная

РКПП или просто «робот» — это гибрид автоматической и механической коробки передач. Для начала движения водитель, также как и на «автомате», выбирает один из режимов (D, P, N, R).

Механическая схема в ней аналогична МКПП, но для переключения передач и смыкания/размыкания сцепления здесь отвечают сервоприводы. Момент выбора нужной ступени контролируется электроникой.

Проще говоря, вместо педали сцепления и рычага коробки стоят электромоторы, которые по команде электроники «выжимают» сцепление и меняют ступени.

Плюсы: недорогая в обслуживании; освобождает водителя от необходимости переключать передачи вручную

Минусы: электронике нужно время, чтобы понять действия водителя и включить передачу, из-за этого разгоны происходят с характерными провалами потока мощности; высокая стоимость актуаторов.

Преселективная

По сути это та же роботизированная коробка переключения передач. Главное ее отличие в количестве сцеплений — их два [4]. Этот тип трансмиссии относительно новый — активно внедрение началось с 2003 года. Сегодня их ставят на все классы автомобилей: от небольших хэтчбеков до спорткаров.

Принцип работы такой коробки заключается в том, что каждое из сцеплений управляет своим набором передач: четными и нечетными. В итоге, когда автомобиль работает на одной передаче, следующая уже выбрана и готова к включению.

Например, машина едет на второй передаче и ускоряется. В этот момент электроника подает сигнал, и автоматика двигает муфту к следующей, 3-й передаче. Когда приходит время муфта, которая была включена для 2-й передачи, отключается, и теперь включается та, на которой была предварительно выбрана 3-я передача. В это время освободившееся сцепление уже выбирает 4-ю передачу.

Плюсы: быстрое переключение передач; высокая экономичность.

Минусы: инженерам не сразу удалось сделать этот тип КПП надежным, из-за чего автомобилисты часто избегают таких коробок; «преселективы» не всегда аккуратно работают на низких скоростях — в пробках могут чувствоваться толчки.

Секвентальная

Секвентальная или последовательная коробка передач — это разновидность механической трансмиссии, которая чаще всего используется в спортивных и гоночных автомобилях.

В отличие от классической «механики», где переключение происходит по Н-образной схеме, здесь «движение» возможно только последовательно [5]. То есть водитель не может стартовать со 2-й и сразу уйти на 4-ю передачу. В случае с «секвенталкой» ему понадобится пройти все передачи по очереди: от 1-й до 4-й.

Техническое устройство такой коробки схоже с классической «механикой», но есть ряд существенных отличий:

• отсутствует педаль сцепления, а за отключение вала отвечает электроника;
• используются прямозубые шестерни (вместо косозубых);
• переключение между передачами осуществляется гидравлическими сервоприводами.

Плюсы: очень высокая скорость переключения между передачами; нет потери мощности в момент смены; экономия топлива.

Минусы: высокий износ деталей; дорогая в ремонте.

Неисправности коробки переключения передач

Как и любой рабочий элемент, КПП подвержены износу и поломкам. Хотя при бережном уходе некоторые «коробки» готовы служить по несколько сотен тысяч километров. Причину неисправности и особенно ремонт данного узла лучше доверять проверенным мастерам, например, официальным дилерам или специалистам в клубных сервисах.

Источник https://wikers.ru/articles/ustrojstvo-kpp.html

Источник https://fb.ru/article/288653/teoriya-vojdeniya-avtomobilya-s-mehanicheskoy-korobkoy-peredach-poryadok-pereklyucheniya-skorostey

Источник https://www.autonews.ru/news/6163f68f9a794722a1b14ef7

Источник