Виды коробок передач: особенности и отличия

Сравнительная характеристика коробки автомат, вариатор и робот

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) выигрывает перед электромотором легкостью и экономичностью установки, а также рядом других характеристик. ДВС проигрывает электрическому двигателю тем, что у него неравномерный крутящий момент. Решить эту проблему удалось путем переключения передач. Для этого автомобиль оснастили КПП.

Все о коробке передач

Коробка передач является частью конструкции трансмиссии автомобиля с ДВС. Ее назначение — перенаправлять крутящий момент от двигателя с помощью соответствующих валов к ведущей колесной паре. Она обеспечивает тягу авто, его задний ход, разъединяет соединение между мотором и трансмиссией, если автомобиль находится без движения или продолжает движение по инерции.
Все составляющие конструкции коробки передач находятся в картере. Так как они постоянно испытывают значительные нагрузки, то нуждаются в постоянной смазке. Для смазывания используется специальная трансмиссионная жидкость.
В зависимости от количества передач, обеспечивающих движение вперед, различают 3-х, 4-х и 5 ступенчатые КПП. Самыми сильными по тяге являются передняя и задняя передачи.

Нижние передачи дают более сильный крутящий момент, но скорость авто при этом низкая.

Крутящий момент обеспечивает тягу автомобилю и меняется в зависимости от испытываемых нагрузок. При трогании с места и подъеме с прицепом он намного выше, чем при движении по ровной горизонтальной плоскости, когда сопротивление меньше.
Крутящий момент изменяется согласно передаточному числу, которое зависит от деталей, входящих в конструкцию трансмиссии. На многоступенчатой КПП используются пары шестерен. От их размеров зависит крутящий момент и скорость вращения.

Одна шестерня является ведущей и имеет меньший диаметр. Шестерня, имеющая больший диаметр, является ведомой. Кроме того, они отличаются количеством зубьев. Соотношение между зубьями определяет передаточное число. Если применяется несколько пар шестерен, то подсчитывается общее передаточное число.

Шестерни и передаточное число

Каждая пара имеет свое передаточное число, что дает возможность изменять крутящий момент. Ведущие и ведомые шестерни обеспечивают движение машины вперед. Промежуточная, которая находится между ними, меняет направление вращения на противоположное, заставляя автомобиль двигаться назад.
Коробка передач — надежный механизм, который исправно работает в течение всего срока службы автомобиля, если ее правильно эксплуатировать. Основная ее задача — обеспечить наилучший режим работы ДВС в разных условиях при движении машины. Автоматические коробки удобны для неопытных водителей, так как они не требуют отжимать, отпускать сцепление, переключать передачи вручную.

Сравним разные виды

Коробки передач принципом действия разделяются на многоступенчатые, бесступенчатые и комбинированные. К многоступенчатым относятся механические и роботизированные, в них крутящий момент изменяется ступенчато.
К бесступенчатым относится вариатор, в котором крутящий момент меняется плавно. Оба предыдущих принципа действия присутствуют в автоматических коробках переключения передач (АКПП).
 Ниже будет рассмотрен каждый вид КПП: отличия и особенности.
В механической коробке (МКПП) передачи переключаются ручным способом. Она состоит из набора шестерен, которые в разных сочетаниях создают передачи (ступени), имеющие различные передаточные числа, стабилизатора, валов, механизма переключения передач.

Преимущество этих коробок в высоком КПД, хорошей динамике, простоте конструкции, низкой цене, надежности и длительном сроке службы. Расход топлива меньше, чем в других КПП.

Основным недостатком является неудобство передвижения по городским пробкам, когда приходится постоянно переключать передачи.
Механическая КПП
Главное отличие автоматической коробки от механической — то, что переключение передач в ней осуществляется автоматически. Основой коробки является планетарная передача. АКПП включает в себя планерный редуктор, гидротрансформатор, выполняющий роль сцепления и обеспечивающий изменение передаточного числа.
Редуктор представляет собой конструкцию из нескольких видов шестерен и водила.  Планетарные (сателлиты) шестерни крепятся на водиле, они движутся вокруг солнечной шестерни, расположенной в центре.
Вся конструкция размещена внутри внешней кольцевой шестерни, имеющей с сателлитами  внутреннее зацепление.  Когда детали занимают определенное положение по отношению друг к другу, создаются разные передаточные числа.

Современные автоматы оснащены несколькими планерными передачами, что позволяет достичь широкого диапазона передаточных чисел.

Автомат в разрезе
Вариатор – это коробка передач, в которой отсутствуют ступени. В нее входит 2 шкива, которые соединены ремнем. В сечении данная конструкция выглядит в виде трапеции.
Сближаясь, половинки ведущего шкива выталкивают наружу ремень, таким образом, увеличивается радиус, по которому движется ремень. Это способствует увеличению передаточного отношения.
Когда половинки раздвигаются, то ремень проваливается вниз и радиус его движения уменьшается, а вместе с ним уменьшается передаточное число. Если радиусы совпадают, то включается прямая передача.

Поначалу ремень изготавливался из резины, что не позволяло создать большой крутящий момент из-за его недолговечности. Затем вместо него стали использовать металлический. Он состоял из металлических пластин, которые были нанизаны на две ленты.
Пластины оказывают толкающее действие друг на друга. В качестве ремня может использоваться цепь. Принцип работы цепи и ремня похож, отличие состоит в том, что ремень передает толкающее усилие, а цепь – тянущее.
Благодаря толкающему действию, при ременной передаче передается значительно большее усилие.
Вариаторная КПП
В конструкцию вариатора входит:

• механизм, который обеспечивает движение задним ходом и плавное трогание с места;
• система управления дисками;
• гидронасос.

Для движения с места применяется пакет фрикционов или гидротрансформатор, который блокируется как только автомобиль начинает двигаться. Для движения задним ходом используется планерная передача. В систему управления входит блок управления, датчики, гидравлическая система, управляющая шкивами. Гидронасос служит для поддержания рабочего давление в гидросистеме и смазывания деталей коробки.
Роботизированная коробка – это механическая КПП, оснащенная блоком управления с двумя приводами. Крутящий момент передается с помощью стандартного однодискового сцепления. Приводы служат для автоматизации процессов.
Один из них обеспечивает включение и выключение сцепления, с помощью второго происходит управление механизмом переключения передач. Приводы могут быть электрическими и гидравлическими.
Во роботах наряду с автоматическим режимом предусмотрен ручной.
Преселективная КПП
Для устранения недостатков «простого» робота коробку передач модернизировали двумя сцеплениями. Одно сцепление действует только при включении четных передач, другое при включении нечетных. Во время движения автомобиля работает только одно сцепление, в котором диск сомкнут, по нему передается крутящий момент.

При этом во 2-м сцеплении диск разомкнут, но передача, которая должна включиться следующей, находится во включенном состоянии. Электроника сама определяет необходимость переключения на другую передачу. В нужный момент диск первого сцепления размыкается, а на втором автоматически смыкается.

Благодаря этому переключение происходит без рывков, а мощность непрерывно поступает от мотора к колесам.
 Загрузка …
Каждая автоматическая КПП отличается своими конструктивными особенностями. В таблице собрана информация о преимуществах и недостатках каждого вида.

Тип
Преимущества
Недостатки

Автомат
Удобное управление: едет сама, не нужно задумываться, на какую передачу переключаться. Возможность переключать передачи, когда двигатель имеет полную мощность.Плавность хода при переключении.При начале движения отсутствует откат.Гидротрансформатор защищает двигатель и детали трансмиссии от перегрузок и поломок при неправильном переключении передач. Это увеличивает срок эксплуатации автомобиля.Возможность работы в ручном режиме.Автомобиль оснащен системой пассивной безопасности, которая не дает возможности катиться самостоятельно по неровной поверхности.
КПД ниже, чем в механике из-за потерь в трансформаторе.Более высокий расход топлива по сравнению с механикой, хотя в некоторых случаях достигается экономичность за счет электронного управления.Пониженные динамические характеристики.Рывки при старте (есть исключения).Задержки на несколько секунд при переключении передач.Высокая цена.Высокая стоимость обслуживания и ремонта.Включается только с помощью стартера.Если трогается на склоне, скатывается вниз.

Вариатор
Оптимальный режим работы двигателя.Экономия топлива лучше по сравнению с автоматом.Динамичный старт.Более плавное движение по сравнению с АКПП.Простая конструкция.При разгоне быстро достигается максимальное ускорение.
Уступает по экономичности и динамике МКПП.Недолговечность и слабость ремней делает невозможным применение на автомобилях с мощными двигателями.Ограниченность применения из-за необходимости использования дополнительных механизмов при начале движения и заднего хода.Дорогой ремонт и обслуживание.Высокая стоимость.

Робот с одним сцеплением
Небольшой вес.Экономичность.Низкая стоимость.

• Недостаточная плавность хода.
• Заметные задержки при переключении.
• Появление рывков и толчков при переключении передач, когда педаль газа выжимается «до пола».
• Четкость переключения хуже, чем у автомата.
• В начале движения присутствует небольшой откат.
• Не любит пробуксовок.

Робот с двумя сцеплениями
Комфорт лучше «простого» робота, более плавное движение без рывков.Отсутствие задержек при переключении.Передает больший момент, чем вариаторы.
Расход больший, чем у роботов с одним сцеплением.Комфорт ниже, чем у вариаторов и автоматов.Сложная конструкция.Стоимость выше механики.

Выбор коробки переключения передач зависит от личных предпочтений, манеры езды, условий эксплуатации. Любителям динамичной езды лучше выбирать робот или механику. Робот с одним сцеплением подойдет для любителей спокойной езды. Вариатор устроит тех, кому нравится плавность хода и комфорт. Для комфортной езды по городу и поездам по трассе хорошим вариантом будет гидродинамическая АКПП.

Видео «Виды трансмиссий»

Видео о существующих видах трансмиссий и их преимуществах.

Современные разновидности коробок передач

Коробка передач, является неотъемлемым элементом трансмиссии авто. Важнейшая функция коробки передач – оптимизация крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам транспортного средства. КПП, изменяет крутящий момент, скорость и направление движения транспортного средства. Также одним из предназначений коробки передач является синхронизация вала мотора с системой трансмиссии.

Современные транспортные средства комплектуются различными типами коробок передач. Производители транспортных средств, не стоят на месте, а постоянно совершенствуют и модернизируют трансмиссии.
В частности, от принципов функционирования, разделяют несколько видов коробок передач: ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные. Основное отличие ступенчатых трансмиссий в том, что изменение крутящего момента происходит постепенно.
К такому виду можно отнести механическую и роботизированную КПП.
Современные производители комплектуют транспортные средства различными видами коробок передач. На сегодняшний день известны следующие виды КПП: механика, автомат, роботизированные коробки передач и бесступенчатые, которые известны как вариатор.

В связи с предоставленным многообразием, немалую часть автолюбителей волнует вопрос – какая коробка передач наиболее удобная и надёжная? Как же выбрать тип трансмиссии, когда каждая из них имеет свои характерные отличия в применении, а также различную функциональность.
Для того чтобы сделать правильный выбор и подобрать трансмиссию, которая подходит именно вам, необходимо подробно ознакомиться с особенностями каждого вида коробки передач.

Механические коробки.

Механические коробки передач, являются одними из наиболее старых и заслуженных видов трансмиссии. Первой механике уже исполнилось больше ста лет. Конечно, современная механическая коробка передач во многом отличается от своего старшего аналога. Современные разработчики во многом модернизировали коробку передач и наделили и её лучшими характеристиками.
На автомобили, оснащенные передним приводом, ставят коробки передач с двумя рабочими валами. Один вал соединяет коробку передач с двигателем транспортного средства, второй с трансмиссией.
В качестве элемента, передающего крутящий момент от двигателя к коробке и обратно, используются обычные шестерни.

Конечно, если сравнивать механическую коробку передач с другими видами, то механика является наиболее простой конструкцией, имеющей несложный принцип функционирования.

То же самое можно сказать и про обслуживание механической коробки передач. Конечно, как и любая другая коробка передач механика имеет свойство приходить в неисправность. Но в отличие от своего автоматического аналога, механика наиболее проста в восстановлении и не требует значительно количество денежных затрат на обслуживание.
Такое утверждение, в наибольшей степени относится к пяти ступенчатой коробке передач. Современные производители транспортных средств постоянно движутся в сторону экономичности и создают коробки передач с шестью рабочими режимами. Для такой конструкции, система двух рабочих валов не является надежной, поэтому производители усложняют устройство коробки передач.
На сегодняшний день механика остается одним из наиболее популярных видов коробок передач. Современные КПП имеют достаточно высокий показатель продуктивности и являются весьма функциональными.

Роботизированные КПП.

Данный вид КПП, во многом повторяет механику. Основное его отличие в специальной системе управления сцеплением, которая приводится в действие благодаря специальному приводу.
При такой конструкции коробки передач, роль управления полностью передается электронике. Конечно, данный вид КПП имеет свои характерные преимущества.
Робот, берет на себя функцию переключения передач и позволяет водителю полностью сосредоточиться на дороге.

Также можно отметить сходство роботы с механикой в производительности и хорошем уровнем эффективности. Но к сожалению робот не позаимствовал плавность работы у механической КПП. В связи с этим, роботизированные КПП чаще всего используют на недорогих авто.

Бюджетные автомобили оснащаются роботизированными коробками, как более дешёвая альтернатива автомату. Но, в ряде случаев можно заметить исключение. Некоторые суперкары также оснащаются роботами. Правда, такие КПП больше напоминают устройство спортивных автомобилей, чем привычных роботов.
Конечно, качественная роботизированная трансмиссия будет стоить достаточно дорого.
Отдельным пунктом среди роботизированных КПП можно отметить конструкции, оснащенные двумя сцеплениями. За счёт расширения функциональности, такие трансмиссии работают гораздо быстрее и отличаются плавностью хода. Некоторые производители говорят о том, что за данным видом трансмиссии стоит большое будущее в сфере автомобилестроения.

Коробка автомат.

АКПП
Автоматические КПП, появились как альтернатива механике достаточно давно. Современные коробки автомат является весьма популярными и востребованными среди автолюбителей во всём мире. Такая популярность обоснована производительностью и функциональностью коробки.
Так же как и робот, автоматическая КПП не требует участия водителя для переключения передач. Но в отличие от роботизированной трансмиссии, коробка автомат отличается большей плавностью и комфортом.

Автомобиль с автоматической коробкой, уверенно держится на отрезке пути за счет того, что тяга двигателя равномерно передается на все колеса авто.Несмотря на ряд весомых преимуществ, авто КПП имеет несколько недостатков.
Первое что можно отметить, автоматы гораздо тяжелее своих аналогов. Это легко объясняется сложной конструкцией, гидравликой и сцеплением в виде гидравлического трансформатора.

Гидравлический трансформатор, эффективно работает в достаточно небольшом диапазоне. Поэтому производителям постоянно приходится увеличивать число рабочих режимов АКПП. Сегодня, можно встретить автомобиль, с 8-ми ступенчатой АКПП.

Несмотря на все модернизации и разработки, пока что АКПП уступает механике по производительности.

Вариатор.

Данный вид трансмиссии, во многом отличается от аналогов полным отсутствием самих передач. На сегодняшний день существует достаточно много разновидностей вариаторов, но наиболее популярными стали вариаторы с клиноременным приводом. При такой конструкции, один шкив соединяет вариатор с мотором, второй с подачей смеси. Благодаря отдельному приводу и цепи приводится в движение мотор.
На первый взгляд такой вид трансмиссии может показаться идеальным, поскольку является весьма экономичным и продуктивным. Но на практике, вариатор не так эффективен как кажется. Это легко объясняется наличием гидравлической муфты, которая снижает КПД мотора.
Необходимо понимать, что в независимости от типа КПП, данная система автомобиля является крайне важной и требует большого внимания. Поэтому в ходе эксплуатации автомобиля необходимо своевременно диагностировать и обслуживать коробку передач. Для правильности и грамотности обслуживания, необходимо подробно изучить особенности вашей КПП в комплектующей инструкции производителя.

Все виды КПП, имеют свои характерные особенности. В связи с этим, обслуживание и эксплуатация автоматических КПП, будет в немалой степени отличаться от аналогов. При использовании автоматических коробок передач, приходиться большее внимание уделять своевременному обслуживанию.

Конечно, выбор КПП зависит от манеры вождения конкретного автомобилиста и его собственных предпочтений. Автомат и робот, позволяют в полной мере освоить манеру вождения не отвлекаясь на переключение режимов скоростей. Поэтому автомат часто выбирают при обучении или в качестве первой системы передач.
Механика, позволяет в большей степени контролировать автомобиль и улучшает динамику разгона. Все же, однозначного ответа на вопрос какую КПП выбрать нет.
На сегодняшний день наиболее продуктивным и популярным видом коробки остается механика. При этом выбор системы передач личное дело каждого автомобилиста.
Удачного выбора!

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

Коробка передач или КПП –  это сложный механизм в конструкции автомобиля, предназначенный для перевода крутящего движения от двигателя на колеса, а также для обеспечения направления и изменения (увеличения/уменьшения) скорости движения автомобиля.
«Speed1c» участника Rohloff AG – http://www.rohloff.de/. Под лицензией GNU Free Documentation License с сайта Викисклада – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Speed1c.png#mediaviewer/File:Spe…

Виды коробок передач

В современных моделях автомобилей может быть установлено 4 типа КПП – механические, автоматические, роботизированные и вариативные (бесступенчатые).
Тип КПП в целом определяет тип трансмиссии любого автомобиля. Рассмотрим более детально каждый из 4-х перечисленных типов.

Механическая коробка (МКПП)

Механическая КПП представляет собой многоступенчатое устройство цилиндрической формы, которое направляет крутящий момент от маховика двигателя на колеса автомобиля. В механической коробке переключение происходит при помощи ручного механического рычага-переключателя.
Современные механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней – четыре, пять, шесть, семь. В настоящее время среди всех типов механических КПП, пятиступенчатая является наиболее распространенной.
Коробки передач механического типа могут разделяться и по количеству валов на двухвальные и трехвальные. Двухвальная механическая коробка устанавливается в легковых автомобилях, оснащенных  только передним приводом.

В подобной конструкции один вал соединяется с автомобильным двигателем, а другой с трансмиссией. Трехвальная коробка передач подходит для легковых и грузовых автомобилей, в которых предусмотрен как передний, так и задний привод.

Основными достоинствами механической КПП являются простота, доступность и надежность конструкции, легкость ручного управления при использовании любых режимов движения автомобиля.

Автомобили с механической КПП обеспечивают динамичную и экономичную езду. Подобный тип коробки передач продолжает пользоваться повышенным спросом у автолюбителей.

Автоматическая коробка (АКПП)

Принцип работы коробки-автомат такой же, как и у ее аналога, механической коробки. Она предназначена для того, чтобы преобразовывать и передавать крутящий момент.
Любая коробка-автомат состоит из 3-х элементов – гидротрансформатора, планетарного редуктора и гидравлической системы управления.
Гидротрансформатор – особый механизм, предназначенный для передачи крутящего движения при помощи рабочей жидкости – трансмиссионного масла для КПП.

Планетарный редуктор представляет собой узел или соединение, которое состоит из солнечной шестерни, коронной шестерни, водила и сателлитов. Это основной механизм коробки-автомата.

Гидравлическая система – симбиоз механизмов, которые позволяют осуществлять управление редуктором.
Автоматические коробки различаются по способу переключения, количеству передач, виду сцепления и виду актуаторов.
Автоматическая КПП способна обеспечить плавное автоматическое переключение передач без участия водителя. Такая коробка улучшает трансмиссию автомобиля, поскольку рабочая тяга всегда переходит только на колеса без резких изменений и прыжков скорости.
Среди недостатков такого типа КПП можно выделить:

• сложность и дороговизну конструкции и системы управления;
• низкий уровень КПД, который возможно улучшить только за счет увеличения количества передач;
• сложность в проведении ремонтных работ

Роботизированная коробка (РКПП)

Роботизированная КПП предназначена для выполнения тех же функций, что и предыдущие типы КПП. Данный тип коробки передач представляет собой механическую КПП, в которой все выполняемые функции по включению и выключению сцепления, переключению передач полностью автоматизированы.
Современные роботизированные КПП оснащены двойным сцеплением, которое обеспечивает легкую и плавную передачу крутящего момента на одном потоке мощности.

Коробки-роботы работают исключительно под управлением современных электронных систем. Подобные коробки передач имеют более высокий КПД, компактные размеры, они надежны, эффективны, долговечны и при этом имеют конкурентную цену.

Роботизированные коробки устанавливаются как в бюджетные модели автомобилей, так и в автомобили экстра-класса.

Вариативная коробка (Вариатор)

Это тип бесступенчатых КПП, в которых передача крутящего движения на колеса осуществляется при помощи механики или гидравлики. В подобных КПП передачи, собственного говоря, и не предусмотрены.
Вариативные коробки способны обеспечить самые лучшие динамические характеристики любого автомобиля. Зачастую вариаторы устанавливаются в большинстве малолитражных моделей японских автомобилей.
Главные преимущества вариативных коробок заключаются в надежности, простоте, плавной передаче крутящего момента и высоком КПД. Большинство бесступенчатых коробок передач дополнительно оснащаются ручным режимом, который позволяет выбрать передачу, которая подражает работе механической КПП.

По мнению специалистов, наиболее радужные перспективы развития все же остаются у роботизированных и бесступенчатых коробок передач, поэтому неслучайно то, что сейчас многие задаются вопросом, а чем, собственно, вариатор отличается от АКПП?

Коробка передач, виды коробок передач, как они работают. Какие бывают виды коробок передач. Виды коробок передач

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:

Механические КПП.

Автоматические КПП.

Вариаторы.

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:

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.

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:

Автомобиль нельзя завести с «толкача».

Буксировать автомобиль с АКПП ограничивает или запрещает сам завод-производитель.

При заносе управлять автомобилем гораздо сложнее.

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.

Недостатки вариатора:

Пробуксовки способны привести к серьезным неисправностям.

Дороговизна.

Не удается обойтись без классического гидротрансформатора, а это усложнение механизма и дополнительные затраты.

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.

Виды коробок переключения передач. Статьи компании «Автотехцентр»

Зачастую при покупке автомобиля авто владельцы чаще всего задаются вопросом, какую коробку передач выбрать? Этот выбор очень важен, ведь поменять коробку можно только вместе с автомобилем, если Вы конечно не собираетесь вложить кругленкую сумму в переделку машины.
В настоящее время легковые автомобили массового производства оснащаются четырьмя типами коробок передач (КПП):

Механическая

Автоматическая

Роботизированная

Вариаторная

Каждая из перечисленных типов КПП в свою очередь тоже различается по некоторым параметрам и конструктивным особенностям. Мы же остановимся на такой классификации, так как основные принципы работы КПП можно рассматривать, разделив все коробки на эти четыре группы.
В нашей статье мы не будем подробно обсуждать технические тонкости конструкции КПП, а поговорим об отличиях, достоинствах и недостатках разных типов трансмиссии, сосредоточившись на эксплуатационных характеристиках, важных для обычного водителя.

Назначение коробки переключения передач

Коробка передач – это агрегат, который передает вращение от двигателя к колесам. Наличие коробки передач обусловлено тем, что вал двигателя вращается с очень высокой скоростью, и передавать такое вращение напрямую к колесам невозможно.
Трансмиссия автомобиля, куда и входит коробка передач, обеспечивает следующее: — передача вращения от вала двигателя к колесам; — присоединение и отсоединение двигателя от оси колес;
— оптимальная эксплуатация двигателя на данной скорости движения;
1. Механическая коробка передач
Чтобы понять общий принцип устройства механической коробки передач, вспомните о много скоростном спортивном велосипеде. Конечно же, конструкция КПП автомобиля сложнее, но такая упрощенная аналогия дает новичку понимание, как работает коробка передач.

На МКПП лежит функция изменения скоростей при движении за счет переключения шестерен при использовании водителем управляющего рычага. Разные по размеру шестеренки обеспечиваются разный по значению крутящий момент на колеса.

Первая передача, самая сильная, используется для начала движения автомобиля, при этом работает самая большая шестерня. Затем, про мере увеличения скорости движения, водитель переключает передачу на более высокую, размер шестерен уменьшается с повышением передачи. Так обеспечивается оптимальный расход топлива и бережная эксплуатация двигателя.
2. Автоматическая коробка передач
Автоматическая коробка передач позволяет водителю не переключать передачи на ходу, так как переключением управляет автоматика, а педаль сцепления при этом просто отсутствует. Это обеспечивает максимальный комфорт при управлении автомобилем.
У рычага АКПП есть четыре основных положения: P – стоянка, D – движение вперед, N – нейтраль, R – движение назад. Среди эксплуатационных удобств следует отметить также отсутствие отката автомобиля назад при стоянке под уклоном.

Автоматические коробки передач оснащены электронной системой управления, которая оптимальным образом переключает шестеренки в зависимости от скорости движения автомобиля и оборотов двигателя.

3. Роботизированная коробка передач
Роботизированная коробка это доработанная конструкция механической коробки. В классическую механику включили узлы с электронным управлением, с целью автоматизации управления сцеплением и переключением передач.
При этом электроприводы управляют сцеплением и передачами по команде водителя, который выбирает передачу рычагом, в то время как в АКПП выбор скорости и переключение выполняется электронным блоком (компьютером). Проще говоря, электроприводы как бы имитируют работу водителя в части работы педалью сцепления и переключения шестеренок в КПП.
Такие коробки получается удобнее механики и дешевле АКПП, но с точки зрения эксплуатации отличаются медленным срабатыванием автоматики.
4. Вариаторная коробка передач
В вариаторной коробке передач отсутствует переключение передачи с одной на другую.

Представьте себе шестеренку конусообразной формы, в которой расстояние между зазубринами, за которые цепляется передаточный ремень, увеличивается плавно от одного края к другому.

Таким образом вариаторы располагают бесконечным числом передач, и обеспечивают работу двигателя в наиболее выгодных режимах. При езде на вариаторном автомобиле разгон обеспечивается максимально плавно.

Сравнение

Теперь сравним вышеперечисленные типы трансмиссии по всем важным для водителя критериям:
Комфорт
С токи зрения комфорта АКПП поставим на 1 место, робот, и вариатор на второе, и на третье место — МКПП. Только АКПП гарантирует отсутствие отката назад на уклоне, и полностью автоматизирует управление трансмиссией.
https://www.youtube.com/watch?v=U3pHAvqDvhE
Динамичность и управляемость
С точки зрения скорости динамичности роботизированные коробки на последнем месте — их недостатком является задержка срабатывания приводов. Наилучший разгон и рывок показывают машины с МКПП и вариаторные. АКПП в среднем не отличается высокой динамикой в движении.
В то же время с точки зрения управляемости МКПП удобнее всего: водитель сам управляет сцеплением и передачами, что важно в условиях бездорожья и при буксировке. АКПП предпочтительнее в городских условиях, а МКПП — при частой езде по сельской местности. Буксировка на автомобиле с АКПП производителем как правило запрещается или существенно ограничивается.
Экономичность
1 место — вариатор и МКПП, 2 — роботизированные, 3 — АКПП. Основным недостатком автомобилей с АКПП является относительно высокий расход топлива.
Совокупная стоимость (затраты на покупку, ремонт и обслуживание)

Самым дешевым и недорогим в обслуживании агрегатом является МКПП. Его дешевизна главным образом обусловлена отсутствием электроники и простотой конструкции. При обслуживании и ремонте МКПП затраты минимальны: со специалистами и запчастями практически нет проблем.

Для ремонта и обслуживания роботов, вариаторов и АКПП требуется квалифицированный персонал, более дорогие запчасти. Если делить эти три вида КПП по критерию совокупной стоимости, то роботы и вариаторы будут на последнем месте: найти специалистов по их ремонту и обеспечить запчастями бывает довольно сложно. АКПП в данном плане выглядит намного лучше, но все-таки уступает механике.

Заключение

Итак, подводя итоги, можно сказать, что вариаторы и роботизированные коробки на сегодняшний день конечно обладают отдельными плюсами, но не имеют существенного перевеса по всем параметрам в сравнении с МКПП и АКПП.
Технический прогресс не стоит на месте, и данные типы КПП все время дорабатываются, но к сожалению это сильно сказывается на их совокупной стоимости.
Как бы там ни было, данные виды трансмиссии являются своего рода компромиссными решениями, и сегодня актуальны в основном АКПП и МКПП.

Сравнивания автомат и механику, получается, что главным фактором выбора в пользу одного или другого типа трансмиссии является финансовый: больше удобств за дополнительные деньги, или заметная совокупная экономия при меньшем комфорте. Кроме того, еще раз отметим, что МКПП безусловно выигрывает в условиях эксплуатации автомобиля в сельской местности, при езде в гору, по бездорожью, с необходимостью буксировки.

Надеемся, что наш обзор поможет Вам определиться с оптимальным выбором трансмиссии при покупке автомобиля!
Внимание! Содержимое сайта заверено нотариально и охраняется законом об авторском праве. Попытки копирования текста будут преследоваться через суд. О фактах плагиата будут извещены администраторы поисковых систем, и сайт-нарушитель будет исключен из результатов поиска.

Статьи

Типы и характеристики трансмиссий современных легковых авто.
Давайте все-таки разберемся с видами трансмиссий, в чем состоят их различия, какие у них особенности, достоинства, недостатки, и почему собственно их так много, и нет какого-то одного типа, который бы заместил все остальные.
Коробка передач – это механизм, расположенный между мотором и колесами, используемый для изменения крутящего момента выходного вала любого мотора в целях создания режимов наиболее эффективной его работы.
Обычно система шестерен, муфт переключения и валов размещается внутри специальной камеры, предотвращающей попадание к трущимся деталям пыли и грязи.

Также эта камера становится препятствием потере смазочного материала, который постоянно разбрызгивается внутри, предотвращая трение между деталями. Первые такие механизмы тяготели к прямоугольной форме, и поэтому получили название «коробки скоростей».

Так как менялась не только скорость вращения выходного вала, но и крутящий момент, передаваемый рабочей части станка или машины, то со временем этот агрегат стали называть коробкой переключения передач «КПП».

Коробки передач – от первых автомобилей до наших дней

Механические КПП стали одним из основных агрегатов автомобилей и прошли долгий путь развития от простейших двухступенчатых устройств, обеспечивающих движение вперед или назад, до сложнейших механизмов, позволяющих создавать наиболее оптимальные режимы движения.
Достаточно долго на автомобилях использовались три передачи (не считая заднего хода). Первый режим движения использовался, чтобы тронуться с места или преодолеть самые сложные участки, второй – для разгона до третьей передачи или для движения по пересеченной местности, третий – для езды по ровным участкам дороги.
Затем появились четырехступенчатые агрегаты, которые уже практически вытеснены пятискоростными коробками перемены передач. Сейчас в массовом сегменте автомашин встречаются шести ступенчатые, реже семи ступенчатые коробки.

Низшие передачи обеспечивают высокое тяговое усилие и позволяют автомобилю плавно трогаться с места, брать без разгона крутые подъемы и двигаться по плохим дорогам, бездорожью или пересеченной местности. Если, перед тем как тронуться с места, включить одну из высших передач, автомобиль «дернется», а двигатель выключится.

Промежуточные передачи необходимы для постепенного и плавного разгона автомобиля до прямой передачи, каковой обычно является 4-ая скорость. С момента включения этого режима передаточное число равно единице, то есть скорость вращения маховика сравнивается со скоростью вращения карданного вала.
С появлением пятой (и более) передачи появилась возможность движения по ровной трассе с высокой скоростью, но сравнительно небольшими оборотами двигателя. Такой режим движения позволяет экономить топливо и значительно повысить ресурс двигателя.

Механическая КПП. Типы и основные характеристики

Механические КПП могут различаться по количеству валов.
Самыми распространенными стали трехвальные агрегаты, имеющие:- ведомый вал (первичный вал, соединенный при включенной скорости с маховиком двигателя); – ведущий вал (вторичный вал, имеющий фланец, соединяемый с карданной передачей); – промежуточный вал (дополнительный вал, обеспечивающий связь первичного вала со вторичным и изменяющий передаточные числа при выборе водителем необходимого режима движения. У многих автомобилей с передним приводом или с задним расположениям двигателя употребляются двухвальные коробки передач. У них нет промежуточного вала, из-за чего невозможно включение режима прямой передачи, но конструкционные особенности такой МКПП позволяют создать оптимальный режим управления автомобилем.
Кроме того, механические коробки передач могут различаться по режимам переключения:
– Несинхронизированный режим. Требует от водителя повышенного контроля над переключением передач. При переходе на высшие передачи требуется двойной отжим, а при переключении на низшие режимы нельзя обойтись без, так называемой, перегазовки. При несоблюдении этих условий может произойти серьезная поломка. – Синхронизированный режим. Современные механические коробки в подавляющем большинстве оборудованы синхронизаторами, которые позволяют переключаться без двойных отжимов и перегазовок.
Одним из несомненных достоинств механической коробки передач является возможность буксировки автомобиля при помощи буксировочного троса, жесткой сцепки или методом частичной погрузки. Такие КПП не сложно отремонтировать, так как валы, пары шестерен, вилки переключения и синхронизаторы легко заменяются.

Автоматическая КПП. История появления и развития

Синхронизаторы механической КПП всегда обеспечивали и обеспечивают достаточно комфортный режим переключения скоростей автомобиля. С другой стороны, такие машины требуют постоянного внимания при выборе скорости.
Например, затянув с переключением передачи при движении в крутую гору, можно резко потерять скорость или вообще остановиться.
Чтобы избавить автомобилистов от подобного рода неудобств были разработаны автоматические трансмиссии.

Эксперименты с планетарными трансмиссиями начались очень давно, еще со времен легендарного «народного» автомобиля Ford-T, но работающую автоматизировано трансмиссию с минимальным участием водителя создали в компании General Motors. Коробка имела четыре передачи, и для автоматизации их переключения использовалась гидромуфта.

В этом случае ведомый и ведущий вал коробки никогда не находятся в жестком контакте. Связь между ними и необходимой величины крутящий момент обеспечивает подаваемая под определенным давлением жидкость.
Со временем гидромуфта эволюционировала в гидротрансформатор, реактор которого обеспечивает наиболее плавные и эффективные режимы переключения.

Гидротрансформатор

У классических АКПП современных автомобилей гидромуфты практически полностью вытеснены гидротрансформаторами. У этих устройств, наряду с насосным и турбинным колесом, имеется ротор, который механики чаще называют реактором.
Масло, заполняющее гидромуфту, обеспечивает плавную трансформацию крутящего момента, исходящего от двигателя, через планетарный механизм трансмиссии. Величина крутящего момента изменяется автоматически в зависимости от скорости и дорожных условий, и смена режимов движения происходит плавно, с щадящими нагрузками на трансмиссию.
Насосное колесо приводится во вращение коленчатым валом мотора, а колесо турбинное связано с ведущим валом коробки передач. Крутящий момент равномерно распределяется по лопастям турбинного колеса, а затем передается на ведущие колеса автомобиля.

Основным достоинством АКПП с гидротрансформатором считается комфорт в управлении и надёжность, по крайней мере, в сравнении с другими коробками без необходимости ручного переключения передачи.Главные недостатки: – более высокий расход топлива в сравнении с мкпп;

– машину с АКПП можно буксировать только в крайних случаях, на незначительные расстояния и со строжайшим соблюдением правил предосторожности (воспользоваться эвакуатором – лучший выход).

Секвентальные АКПП

Секвентальные АКПП практически не отличаются от обычных механических передач по принципу своей работы. Передачи у этих агрегатов переключаются автоматически при помощи специально разработанной гидромеханической системы.
Педаль сцепления для управления такой коробкой не требуется, так как оно управляется электронной системой автомобиля. Sequence в переводе с английского означает «последовательность», а это значит, что переключение передач здесь происходит в строгой очередности: пошагово с низшей на высшую, или наоборот.

Другими словами, переход с пятой передачи на третью, минуя четвертую скорость, здесь невозможен. Следовательно, рычаг переключения переключается только вперед и назад, проходя каждую передачу по порядку. Такое переключение передач удобно на спортивных автомобилях, когда счет на принятие решения идет на доли секунд.

Секвентальные КПП применяются и на тракторах, так как на многих из них применяется большое количество передач с широким диапазоном изменения крутящего момента.

Роботизированные коробки передач

Принцип действия и устройство роботизированной коробки передач практически полностью совпадает с характеристиками обычной механической трансмиссии. У коробки-робота также три основных вала: ведущий, ведомый и промежуточный; точно такие же шестерни и передаточные числа.
«Роботами», управляющими всеми процессами в ходе эксплуатации, являются специальные приспособления, называемые «сервоприводами» или «актуаторы». Они в нужный момент соединяют и разъединяют коробку с маховиком двигателя, вводят и выводят из зацепления шестерни валов.
Этот процесс управляется специальным электронным блоком, подающим команды на электродвигатель, оснащенный редуктором, а иногда – на устройство с гидравлическим приводом.
Водитель может управлять машиной в автоматическом режиме, полностью доверившись компьютеру, либо переключать передачи лепестковым селектором, находящимся под рулем, либо при помощи рычага.

Основным неудобством роботизированной коробки считается то, что водитель лишен возможности плавного управления сцеплением, и при езде, особенно в сложных условиях, когда происходит частое переключение передач, ощущается некоторый дискомфорт.

Из-за более длительного размыкания ведомого и ведущего дисков могут ощущаться небольшие провалы по времени перехода с одной передачи на другую.
В результате может нарушиться приемистость двигателя и произойти незначительная потеря скорости автомобиля.

Роботизированные КПП с двойным сцеплением

Для решения вышеуказанной проблемы была создана роботизированная коробка, на которой стали устанавливать сдвоенное сцепление. Со сдвоенным сцеплением коробка-робот намного «поумнела»: она стала предсказывать выбор следующей скорости и включать ее заранее, совместно с уже работающей передачей.
Дело в том, что у преселективной коробки (второе название такого «робота) не только два сцепления, но и два первичных вала. В то время как одна из передач уже передает крутящий момент на ведущий вал, последующая – ждет своей очереди, будучи уже включенной через второй первичный вал, но еще разъединенной с ведущим валом.

Таким образом, время перехода с одной передачи на другую значительно сокращается, и поведение автомобиля становится намного более предсказуемым, а вождение предельно комфортным. Обычно такие роботизированные агрегаты трансмиссии выпускаются в шестиступенчатом выполнении. В этом случае обеспечивается наиболее эффективное преселективное переключение передач.

По сравнению с однодисковыми роботизированными коробками у преселективного агрегата скорость перехода с одной передачи на другую практически молниеносна.

Вариатор

Вариатор, в качестве агрегата автоматической трансмиссии, имеет массу достоинств. Во-первых, он не имеет множества валов и шестерен, и нет необходимости постоянно отключать двигатель от трансмиссии, чтобы изменить крутящий момент на определенное значение. Во-вторых, у вариатора нет ярко выраженных ступеней передач с какими-либо фиксированными передаточными числами.
Крутящий момент, передаваемый вариатором на ведущий вал, постоянно изменяется в зависимости от положения клинового ремня по отношению к конусообразным шкивам. Ремни, которые работают в таких сложных условиях, должны быть особо прочным, и их изготавливают по особым технологиям. Иногда в качестве клинового ремня употребляется специальная многорядная металлическая цепь.

Мягкость и плавность хода трансмиссии, снабженной вариатором, просто невероятна. Правда, вариатор до недавнего времени мог справляться с мощностью двигателя небольшого автомобиля. Хотя есть примеры использования вариатора на 200 сильных Ауди и некоторых других мощных машинах.

Вариатор, несомненно, представляет собой революционное решение, и за такими агрегатами трансмиссии большое будущее.

Что такое Типтроник

Термин Типтроник появился в словаре автолюбителей достаточно давно, но многие все еще ошибочно относят это название к коробке передач. На самом деле это функция коробки, которая приобретается после установки дополнительного устройства.
Дело в том, что, используя на автомобиле обычную коробку-автомат, невозможно контролировать некоторые динамические параметры. Например, невозможно торможение двигателем, принудительный переход на пониженную передачу и форсированное ускорение.

Функция Типтроник, позволяющая решить эти проблемы, обеспечивается системой вспомогательного переключения, связанной с электронным блоком управления. На большинстве автомобилей, оборудованных системой типтроник, принудительное переключение скоростей осуществляется рычагом селектора.

Это устройство универсально, и им могут снабжаться как классические автоматические трансмиссии, так и роботизированные коробки передач и даже вариаторы. В вариаторе «Мультитроник» подобная функция управления динамикой машины осуществляется программированием передаточных чисел заданного значения.

Новейшие разработки в области трансмиссии

Так и хочется сказать: «Все коробки хороши – выбирай на вкус». Кому-то удобно управлять автомашиной при помощи механики, чувствуя малейшее изменение в поведении машины и исправляя его переключением передач вручную.
Другие привыкли доверяться роботу, автомату или вариатору, которые сокращают время на обучение вождению и значительно упрощают его. Разработки в области автоматической трансмиссии ведутся постоянно и появляются все новые и новые решения, которые все больше облегчают управление автомобилем.
Несомненно, передовые решения трансмиссии с программируемым управлением удорожают стоимость автомобиля, но это и прямой путь к высокой безопасности и комфорту. На смену пятиступенчатым трансмиссиям приходят шести и восьмискоростные трансмиссии. Продолжаются разработки, направленные на расширение области применения вариаторов.

За роботизированными передачами также большое будущее, и многие концерны, помимо трансмиссий с двумя сцеплениями, работают над созданием еще более совершенных агрегатов. Таким образом, 100% правильного ответа на то, с какой коробкой покупать автомобиль не существует.

Все виды трансмиссий современных автомобилей имеют свои достоинства и недостатки, и при выборе машины вам следует учесть основные условия эксплуатации. Например, в напряженном городском цикле подойдет классическая АКПП, в горной местности с частным чередованием подъемов нет ничего лучше «механики».
При выборе нового автомобиля в автосалоне будьте внимательны, в последнее время нередко за АКПП выдается коробка-робот, или например вариатор, по словам менеджеров «автоматическая трансмиссия».
Менеджеры не всегда сразу уточняют, какой тип автоматической трансмиссии установлен на машине, и с виду – те же две педали, рычаг с выбором режимов «Drive», «Park».

А в действительности классическая АКПП с гидротрансформатором существенно отличается от роботов и вариаторов по следующим своим свойствам: – есть некоторые тонкости и различия в эксплуатации, в частности при движении в пробках, при движении на подъем или спуск; – при не гарантийном ремонте и обслуживании разница в ценах на работы и запчасти очень бросается в глаза – АКПП и ремонтируют во многих автосервисах, и стоит это не очень дорого. А вот роботы и вариаторы в ремонт берут в лучшем случае только дилеры, по своим, дилерским расценкам, а уж цены на детали и комплектующие для роботов и вариаторов чаще всего намного выше, чем у АКПП.