Коробка передач, виды коробок передач, как они работают

Современное автомобилестроение радует автолюбителей появлением новых технологий, интересными переменами и существенными улучшениями. Однако, несмотря на это, КПП является одним из главных узлов автомобиля. В данной статье мы разберем конструкцию современных трансмиссий, рассмотрим наиболее распространенные виды КПП и попробуем понять, какую из них лучше выбрать в той или иной ситуации.

Коробка передач, виды коробок

На сегодняшний день существует несколько наиболее распространенных КПП:

1. Механические КПП.
   
2. Автоматические КПП.
   
3. Вариаторы.
   
4. Комбинированные КПП.
   

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:

1. Простота обслуживания и эксплуатации.
2. Надежность.
3. Небольшой вес.
   
4. Высокий КПД.
5. 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.

АКПП устройство и принцип работы автомата

Предлагаю рассмотреть классическую трехступенчатую АКПП, которая состоит из гидравлических приводов и гидротрансформатора. Она, как и «механика», принимает и преобразовывает крутящий момент. Ее конструкция состоит из системы гидравлического управления, планетарного редуктора и гидротрансформатора.

Представьте себе вентилятор и обычную детскую игрушку с пропеллером. Если поднести данную игрушку к включенному вентилятору, пропеллер тоже начнет крутиться. В автоматической КПП винт приводит в движение не вентилятор, а мотор автомобиля.

Второй винт соединяется с валом, который взаимодействует с ключевой конструкцией, состоящей из муфт, шестеренок и так далее. Винты расположены в герметично закрытом корпусе со специальной жидкостью — гидротрансформаторе.

Классическая АКПП дает возможность обойтись без нажатия педали сцепления, что довольно удобно, а особенно тем, кто постоянно ездит улицами мегаполиса с очень насыщенным трафиком. В нужный момент водитель нажимает педаль тормоза или акселератора. Среди недостатков АКПП следует отметить повышенный расход горючего и ощутимое переключение скоростей.

Все модели трансмиссий имеют свои слабые места, однако АКПП на старом автомобиле способна стать реальной головной болью. И относится это не только к слабым местам конструкции, а и к качеству обслуживания. Банальный недостаток масла способен привести к преждевременному износу. Не редко перегорают соленоиды, фрикционы, выходит из строя гидротрансформатор.

Прочие недостатки классических АКПП:

1. Автомобиль нельзя завести с «толкача».
2. Буксировать автомобиль с АКПП ограничивает или запрещает сам завод-производитель.
   
3. При заносе управлять автомобилем гораздо сложнее.
4. Дорогое обслуживание и детали.
   

Вариатор, бесступенчатые коробки передач, устройство и принцип работы

Принцип работы вариатора можно объяснить на простом примере. Вспомните горный велосипед — цепь и две звездочки различного диаметра. На заднем колесе больше звездочек, что ранее считалось объектом необычайной гордости.

Работает это следующим образом. Задействуешь звездочку большого диаметра, и ехать становится легче. А на ровной дороге применяют звездочку меньшего диаметра, и хоть приходится прилагать большие усилия, скорость набирается гораздо быстрее.

Вариатор работает по похожей схеме, однако вместо цепи применяется ремень, а звездочки заменяют шкивы. Как и на заднем колесе горного велосипеда, функцию нескольких звездочек выполняет один шкив, который способен менять диаметр.

Руководствуясь командами ЭБУ, диаметр шкива корректируется. Ременная передача является соединенными металлическими пластинами или многозвенной цепью. Преимущество очевидно — эффективная и комфортная работа вариатора устраняет толчки и рывки, которые свойственны АКПП.

1. Пробуксовки способны привести к серьезным неисправностям.
2. Дороговизна.
3. Не удается обойтись без классического гидротрансформатора, а это усложнение механизма и дополнительные затраты.
4. Сложная работа с программным обеспечением двигателя (необходимо устранить типичный гул, который возникает при наборе скорости).

Коробка передач комбинированного типа

Для АКПП применяют комбинированный принцип действия. Данная разновидность состоит из гидротрансформатора и МКПП. В МКПП применяется редуктор планетарного типа, гидротрансформатор (используется вместо сцепления) и бесступенчатая регулировка крутящего момента. В наиболее новых АКПП применяется семь либо восемь ступеней передач.

Преимущество комбинированных АКПП — передачи переключаются плавно, а надежность работы гораздо выше. Минус — намного больший расход горючего и разгон происходит медленнее.

Некоторые виды комбинированных КПП используют имитацию ручного ПП Стептроник и Типтроник.

На сегодняшний день к АКПП можно отнести как гидротрансформаторную КПП, так вариатор и роботизированные КПП, поскольку все они имеют электронное управление.

Помимо этого, к АКПП относится еще и адаптивная КПП, которая способна учитывать стиль вождения автовладельца.

Советы профи, что же выбрать

Гидромеханические АКПП идеально подойдут для небольших микроавтобусов либо внедорожников, которые предпочитают комфорт, нежели скорость переключения.

Вариаторы по достоинству оценят любители размеренной и плавной езды.

Комбинированные КПП часто устанавливают на бюджетные модели автомобилей. Превосходно справляются с поставленной задачей — максимальная экономия горючего в городском режиме.

Коробка передач: назначение, виды коробок передач, их преимущества и недостатки

Как пользоваться коробкой “автомат” правильно по ходу движения? Современные трансмиссии допускают переход от одного режима к другому без выжима кнопки на рычаге селектора (кроме R). А чтобы не предотвратить произвольное начало движения машины во время остановки, надо нажать на педаль тормоза при переключении режимов.

Также необходимо знать, как правильно буксировать авто с АКПП. Нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• проверить уровень масляной жидкости в коробке на соответствие заводским нормам;
• провернуть ключ зажигания, снять блокировку с рулевой колонки;
• перевести селектор в режим N;
• буксировка рекомендована не более 50 километров, со скоростью 50 километров в час, и меньше. При остановках желательно охлаждать коробку;
• запрещено запускать мотор при буксировке.

Разновидности АКПП

Структуры различных трансмиссий схожи, однако есть определенные различия сборки. Их можно разделить на некоторые типы, отличающиеся способом управления и проверкой эксплуатации. Одни управляются гидравлическим прибором, а другие – электронным распределителем.

Традиционный вариант – гидроавтомат

Самая простая коробка, которая ликвидирует непосредственное сообщение между колесами и движком. Крутящий момент посылается рабочей жидкостью путем функционирования 2-х турбин. В последующем механизм был усовершенствован с помощью электронного устройства, что дало возможность добавить режимы «спорт», «экономичная езда» и «зима», а так же «ручной режим», позволяющий выполнять самостоятельное переключение передач водителем (Tiptronic).

Вариаторная коробка

В ней нет определенного передаточного числа. Нормально функционирующий вариатор мягко меняет крутящий момент, за счет чего звук работы двигателя не меняется и остается ровным. Такой процесс исключает возможность отслеживать на слух момент переключения с одной передачи на другую.

Роботизированная трансмиссия

Иначе называемая «робот DSG», наиболее похожа на механическую коробку, но управление схоже с автоматической. Несмотря на это, весит она намного меньше стандартной автоматической коробки, стоит дешевле, а главное – изрядно экономнее механики по расходу топлива.

Как и остальные, такие виды коробки имеют свои минусы. Одним из них является повышенная чувствительность к быстрой агрессивной езде. В отличие от других автоматов, при сильном нажатии на педаль газа передачи переключаются как-то неправильно и появляются резкие толчки. Подобная эксплуатация приводит к повреждениям деталей, а в результате полный выход из строя всего механизма.

Каталожные номера и список всех необходимых деталей

Каталожные номера подшипников, их стоимость

*цены актуальны состоянием на 26.11.2018 года.

Перед заменой АКПП всегда согласовывайте каталожные артикулы со специалистами СТО.

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:

1. Простота обслуживания и эксплуатации.
2. Надежность.
3. Небольшой вес.
4. Высокий КПД.
5. 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.

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:

1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
2. При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
3. Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
4. Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
5. 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:

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.

Контакты и прочее

Недостатки АМТ

Есть недостатки и у столь популярной и востребованной АМТ:

Перепрограммировать нельзя привыкнуть: запятую ставим сами. Если водитель имеет намерение изменить динамику автомобиля или сэкономить ресурсы машины путём перепрограммирования АМТ, его будет ждать разочарование. Перепрограммировать данный тип коробки передач невозможно. Выход один: не пытаясь подстроить АМТ под свой стиль вождения, подстроиться самому к некоторым особенностям её функционирования.Впрочем, здесь следует оговориться. После того, как гарантийный срок обслуживания автомобиля истекает, наши умельцы всё же умудряются перепрошивать электронный блок управления АМТ. Нельзя сказать, что эта процедура гарантировано приведёт к улучшениям динамики авто, но такие попытки предпринимаются отечественными автолюбителями регулярно.

Низкая скорость переключения. Те, кто привык управляться с автоматической коробкой передач, зачастую сетуют на то, что АМТ слишком «заторможенная». Данный недостаток – результат программных издержек, он присущ любым автоматическим коробкам передач. К сожалению, здесь приходится выбирать между наличием «автомата» и скоростью переключения; современный автопром, увы, ещё не придумал третьего варианта.

Наличие ручного режима. При движении в пробках или по пересечённой местности переключение на ручной режим для АМТ обязателен. В противном случае АМТ очень быстро выработает свой ресурс и придёт в негодность.Данный минус можно назвать минусом лишь условно: некоторые водителя, напротив, горячо приветствуют в АМТ наличие возможности вручную переключать передачу.

Рывки при переключении. Иногда в процессе переключения скоростей при движении автомобиля ощущаются рывки. Причина – не сброшенный на момент переключения газ

Это не совсем недостаток, а скорее особенность эксплуатации АМТ: важно научиться нажимать на педаль газа в этой ситуации не полностью.

Плохая работа на крутых подъёмах. При движении по крутому подъёму в автомобилях, оснащённых АМТ, может размыкаться сцепление

Это происходит в том случае, когда оно перегревается. Именно по этой причине в роботизированной коробке передач существует возможность ручного переключения. Опять же, это не недостаток, а особенность конструкции.

Устройство автоматической коробки передач

Принцип работы основан на использовании планетарной передачи. Планетарный механизм состоит из водила, сателлита и шестерней — солнечной и корончатой. У него есть 2 входа и один выход. При помощи механизма можно получать желаемые скорости на выходе, задавая скорости шестерням. В АКПП вход соединяется с выходом не напрямую, а через промежуточный вал.

Принцип работы автоматической коробки передач

Также частью механизма являются фрикционные диски, предназначенные для остановки и вращения шестерней. Когда диски замыкаются, вход замыкает солнечная шестерня. После замыкания дисков возле входа, корончатая шестерня на выходе замирает в неподвижном состоянии. Таким способом достигается первая передача.

В шестиступенчатой коробке три планетарных ряда. Водило второго ряда соединяется с корончатой шестерней первого. Другими словами, вход первого соединен со входом второго.

Когда задействуются диски второго ряда, корончатая шестерня неподвижна. В результате начинает вращаться соединенная с шестерней первого ряда. Скорость на выходе увеличивается. Так достигается вторая передача.

Чтобы получить прямой привод или четвертую передачу, используют соединенный с входным валом вращающийся модуль сцепления. При прямом приводе корончатая и солнечная шестерни должны вращаться на одной скорости. То есть, скорости входного и выходного валов должны быть равны.

В этом случае водило второго ряда вращается со скоростью входного вала, а коронная шестерня не двигается. Поэтому солнечная шестерня начинает крутиться в 3 раза быстрее входного вала. На выходе можно получить очень высокую скорость.

Недостатки автоматической трансмиссии

При всех своих достоинствах АКПП, как и любой другой агрегат, также имеет также свои недостатки.

Основные минусы АКПП:

• дорогостоящее техническое обслуживание (АКПП довольно сложный агрегат, требующий квалифицированного обслуживания и соблюдения правил эксплуатации);
• повышенный расход топлива (расход топлива на автомате по сравнению с механикой в среднем на 10 процентов выше);
• более медленный разгон по сравнению с автомобилями, оборудованными МКПП при равных объемных и мощностных характеристиках ДВС (гидротрансформатор АКПП «забирает» часть мощности ДВС);
• трудности при буксировке (буксировка при выключенном двигателе может нанести вред коробке, поскольку вызывает масляное голодание всех механизмов АКПП);
• отсутствие возможности завести автомобиль «с толкача» (если двигатель не запущен, то передача крутящего момента на ведущие колеса отсутствует).

Как видно, на владельцев машин с коробкой автомат накладываются определенные ограничения, чтобы сохранить ресурс и увеличить срок службы агрегата

По этой причине важно знать основные правила эксплуатации АКПП

Главным минусом коробки автомат являются повышенные требования к условиям эксплуатации и качеству технического обслуживания. Неправильная эксплуатация коробки может привести к быстрому износу и полному выходу агрегата из строя.

Основные рекомендации по эксплуатации АКПП:

• перед поездкой АКПП нужно прогревать, дальнейшее движение на автомате должно быть плавным (агрессивный и рваный стиль езды влияет на зазоры в муфтах фрикционных дисков, планетарных шестернях и в самом дифференциале).
• нельзя принудительно переключать рычаг АКПП на скорости с повышенной передачи на пониженную передачу (возможен выход из строя АКПП);
• противопоказана буксировка других автомобилей или прицепов с таким же или большим весом (выход из строя АКПП и тормозных лент);
• нельзя допускать перегрева коробки автомат (при длительной пробуксовке АКПП работает в режиме экстремально высоких температур, как следствие, происходит перегрев коробки и сгорание фрикционов);
• на автомате крайне нежелательно дрифтовать (автоматическая коробка не способна выдержать столь долгую пробуксовку);
• не следует допускать масляного голодания механизмов АКПП (нужен постоянный контроль уровня и качества трансмиссионной жидкости ATF).

Начинать движение на автомобиле, оснащенном АКПП, необходимо плавно, без резкого нажатия на педаль газа. Режим должен быть выбран при помощи селектора заранее.

Во избежание ускоренного износа АКПП при недолгих простоях автомобиля около 5 минут (например, на светофоре), не нужно устанавливать селектор переключения режимов в положение «N». Достаточно удерживать автомобиль при помощи тормоза, оставляя коробку в режиме «D»

Если автомобиль с АКПП забуксовал, необходимо перестать газовать, после чего перейти в режим пониженных передач. В случае, когда это не позволяет преодолеть препятствие, тогда лучше отказаться от попыток выехать своим ходом и обратиться за помощью.

Также нельзя переводить селектор АКПП в режим «R» (движение задним ходом) до полной остановки автомобиля, до окончательного прекращения движения автомобиля включать режим «P», газовать в режиме «N» и сразу включать режим «D».

Источник https://prosedan.ru/korobka-peredach-vidy-korobok-peredach-kak-oni-rabotayut

Источник https://asx-club.su/kpp/transmissia-vidy-korobok-peredac.html

Источник

Источник