Для чего нужна коробка передач для автомобиля

Для чего нужна коробка передач для автомобиля

Весь перечень
Тюнинг выхлопной системы
Ремонт катализатора
Замена гофры глушителя
Ремонт глушителя
Чип тюнинг
Удалить сажевый фильтр
Отключение клапана ЕГР
Активный выхлоп
Цены по маркам
Прайс, цены, работы
Как нас найти
О компании
Фото, видео
Примеры работ
Прайс лист
Цены на услуги

Главная > Зачем нужна в автомобиле коробка переключения передач и как она работает

Зачем нужна в автомобиле коробка переключения передач и как она работает

Коробка передач в машине – важный узел трансмиссии. Без неё колёса, исполнительный инструмент ходовой части, не получат нужный для конкретной ситуации вращательный момент от силовой установки.

В нашей статье рассмотрим принцип работы КПП в автомобиле, расскажем, что такое коробка передач, о ее достоинствах и недостатках.

Немного истории

Вначале вспомним вкратце историю создания передачи в машине. Коробка в автомобиле появилась вскоре после двигателя. «Виновницей» рождения КПП стала женщина, супруга создателя первого в мире авто, К. Бенца.

В 1886 году Берта отправилась в дальнюю для тех времён, поездку (80 км), к своей матери, и была очень недовольна тем, что ей приходилось толкать машину на всех подъёмах в пути.

Жена Бенца высказала всё, что думает о нём и его автомобиле мужу, и Карлу пришлось срочно изобретать первые в мире передачи в автомобиле, помогающие, говоря современным языком в различных режимах движения.

Устройство представляло собой пару дисков с выемками для ремня, расположенных на ведущем валу. Ременной привод КПП первого поколения переключался при помощи массивного рычага.

К делу усовершенствования механизма вскоре подключились другие «отцы» автомобилестроения: В. Майбах и Л. Рено. Вильгельм заменил диски Бенца на зубчатые колёса, это изобретение сохранилось в настоящее время на велосипедах.

Луи в 1899 году стал изобретателем настоящей трёхступенчатой передачи в автомобиле, оснащённой задним ходом. Именно эту модель можно считать прародительницей всех механических КПП в автомобилях.

Коробка-автомат появилась позже, в 1928 году Г. Феттингер разработал гидротрансформатор, который стал основой первой АКПП, устанавливаемой на автобусах. На легковых машинах, это был американский Бьюик, автоматы появились в 1947 г.

Эволюция КПП в машинах продолжалась. Первый вариатор появился во второй половине семидесятых годов прошлого столетия на Volvo. Через, примерно, 10 лет конструктора Porsche создали роботизированную коробку передач для спорткаров. Первые модели получились не совсем удачными, положение исправили в немецкой компании Volkswagen, выпустившие в 2003 году РКПП с двумя сцеплениями, знаменитую DSG.

В настоящее время усовершенствование КПП в автомобиле продолжается, разрабатываются модернизированные версии автоматов различного типа.

Рассмотрим подробно, для чего нужна коробка передач в автомобиле, принцип работы КПП, а также достоинства и недостатки каждого из основных видов: механики, автомата, вариатора и робота.

Термины

Перед тем как рассмотреть различные виды КПП автомобиля, устройство и принцип работы, поговорим о терминах, встречающихся в статье о трансмиссии.

• КПП или коробка переключения передач – устройство, передающее крутящий момент силового агрегата к колёсам.
• Передача – набор в КПП, состоящий из шестеренок, необходимый для регулировки соотношения между оборотами мотора и скоростью вращения колёс. Это слово также обозначает выбранную водителем (в случае с МКПП) или автоматом скорость движения.
• Сцепление – узел, позволяющий подключать/отключать силовую установку от КПП.
• Рычаг КПП или ручка, он же, джойстик – передаточный механизм, с помощью которого производится переключение передач.

Также отметим, что обозначение конкретных скоростей на модели автомобиля расположены, как правило, на рычаге коробки переключения передач.

Латинская литера R означает расположение задней передачи или скорости.

Механическая КПП в машине – что это такое, преимущества и недостатки

Начнём с классики жанра, МКПП. Рассмотрим, как выглядит коробка передач – механика, как называют иногда этот вид трансмиссии. Он представляет собой многоступенчатый редуктор цилиндрической формы с валами и расположенным на них ведущими и ведомыми шестерёнками.

Всего валов может быть два или три, в зависимости от конструкции:

• Ведущий.
• Промежуточный.
• Ведомый.

На первом установлена корзина сцепления, задействованная на присоединении или отсоединении мотора к механической КПП.

На промежуточном – размещены жёстко зафиксированные шестерёнки, принимающие вращение от силовой установки.

Выходной вал оснащён свободно вращающимися шестернями. сообщающими крутящий момент колёсам машины. Они фиксируются при помощи перемещающихся по валу зубчатых муфт.

Принцип работы коробки передач механики следующий:

• Водитель автомобиля, выжимая педаль сцепления, разъединяет силовую установку от моторного вала в коробке.
• После этого он выбирает нужную ему для конкретного момента передачу, перемещая муфту при помощи рычага переключения к нужной шестерёнке.
• Фрикционное кольцо (синхронизатор), установленный между зубчатой муфтой и шестерней, начинает вращаться быстрее или, наоборот, тормозит шестерёнку, в соответствии со скоростью двигателя.
• Достигнув одинаковой частоты вращения с шестерней, муфта зубьями соединяется с ней, включая тем самым нужную передачу.
• В этот момент водитель отпускает аккуратно сцепление, коробка присоединяется к двигателю, машина едет с нужной скоростью – крутящий момент передаётся на приводные механизмы, затем на колёса.

Для запуска заднего хода ведущая и ведомая шестерни соединяются через промежуточную без синхронизатора и муфты.

Корзина сцепления считается наиболее уязвимой в работе, так как выходит часто из строя по причине некорректных действий водителя в момент действий с педалью сцепления.

В настоящее время производятся механические коробки передач для автомобиля с пятью, шестью, семью переключениями, а также обязательным задним ходом. Для начинающих свой путь на большой дороге, имеются в виду автолюбители, скажем, что особенностью комплектации автомобиля МКПП считается наличие крайней слева третьей педали – сцепления.

Плюсы и минусы МКПП

Разобравшись, как работает коробка передач МКПП, рассмотрим достоинства и недостатки этого трансмиссионного узла.

• Самая дешёвая автомобильная коробка передач по сравнению с другими видами.
• Относительно малый вес, опять-таки, если сравнивать с автоматом или иными КПП, что даёт экономию в потреблении горючего, улучшении динамических качеств.
• Высокая производительность. Механическая КППП максимально использует возможности силового агрегата.
• Улучшенные разгонные характеристики. Пока автомат «думает» своими электронными «мозгами», механика уже бодро стартует. Исходя из этого спортивные болиды оснащены МКПП.
• Более простой ремонт, долговечность. Отсутствие электронных схем позволяет опытному механику оперативно справиться с выявлением дефекта и устранением неисправности. При корректной эксплуатации МКПП служит столько же, как и сам автомобиль.
• Экономичность. По определению: машина с коробкой автоматом тратит на 10-15% больше топлива, чем механическая КПП.

К перечисленному нужно добавить: МКПП передачи в автомобиле удобнее. Такие машины можно буксировать на любой сцепке, самому владельцу можно транспортировать прицепное устройство или выполнять буксировку, устанавливать рычаг МКПП в качестве стояночного тормоза на подъёме и т.д.

Однако неспроста стали изобретать различные коробки-автоматы, так как работа этой коробки передач не вполне устраивала автолюбителей.

Назовём минусы механики:

• Множество лишних, по мнению неопытных водителей и автоледи, движений – нужно постоянно переключать этот торчащий из консоли рычаг, думать, когда это нужно сделать, на какой скорости.
• Переключения следует выполнять аккуратно, чтобы не запороть сцепление или детали КПП.
• Потеря мощности двигателя в момент переключения передач, причём это происходит как при переходе на низшую, так и на высшую стороны.
• При работе с механической коробкой передач водитель должен быть постоянно наготове к совершению каких-либо действий с КПП, что не требуется при управлении автомобиля с АКПП. Здесь он чувствует себя более комфортно.

Однако, как можно заметить, все минусы касаются начинающих малоопытных водителей. Выработав определённые рефлексы, можно получать удовольствие от работы с механической «ручкой».

Что такое коробка-автомат в автомобиле

Рассмотрим, как работает КПП с автоматическим переключением передач. По сравнению с механикой это более сложное устройство с несколькими сотнями компонентов, основными элементами которого считаются планетарный механизм и гидротрансформатор. Помимо них в корпусе присутствуют фрикционная и обгонная муфты, механизмы соединения.

Гидравлический трансформатор задействован на передаче крутящего момента от двигателя к КПП, оснащён тремя колёсами с лопастями. Механизм расположен в герметичном кожухе, в пространстве которого находится трансмиссионное масло, являющееся рабочим телом АКПП. Оно передаёт энергию путём работы лопастных колёс на планетарный механизм, состоящий из зубчатых шестерёнок.

Почему назвали планетарный? В центре механизма расположена центральная шестерёнка, как бы, солнце, если сравнить по аналогии с работой солнечной системы. Вокруг находятся «планеты», разные по размерам шестерёнки, вращающиеся вокруг неё. Различие в размерах обуславливает разные скорости вращения этих деталей.

Взаимодействие шестерёнок, соответственно, выбор определённой скорости, производится при помощи блока управления. Электронные «мозги» сами решают, какая передача должна быть задействована в данный момент.

Плюсы и минусы АКПП

Как и у предыдущей КПП, у автомата есть свои сильные и слабые стороны:

• Комфортные условия для поездки. Наличие АКПП даёт возможность полностью сосредоточиться на управлении машиной, не нужно отвлекаться на частые переключения механической ручки. Это преимущество особенно нравится женщинам водителям: можно лишний раз поговорить по телефону, набросать макияж, отправить сообщение со смартфона.
• Простое управление. И этот плюс в основном для новичков за рулём и женщин. Для многих из них существует проблема тронуться с места на машинах с механической КПП. На автомобилях с автоматической коробкой передач этого нет. К тому же наличие всего двух педалей в авто также существенно сокращает риски нажатия «не на ту педальку», что часто бывает причиной серьёзных аварий или несчастных случаев.
• Увеличение срока службы двигателя. Исключение человеческого фактора из дела переключения передач продлевает срок службы мотора. Отсутствие ошибок водителя положительно влияет на его работу, уменьшает количество созданных внештатных ситуаций: неправильных переключений, некорректных действий.
• Повышенная безопасность. У кого из водителей не было случаев, когда двигатель запускался при включённой передаче? Правильно, почти у всех. В результате, автомобиль «прыгал» вперёд, где могли бы быть пешеходы, бордюры, ямы или другие машины. С АКПП автомобиль заводится только в случае установки селектора в положении P или N, при включённом режиме D мотор не заведётся, форс-мажорных случаев не будет.
• Улучшенная проходимость. Работа автомата подразумевает плавный ход, исключающий пробуксовку. Это даёт возможность выбраться на сложных участках пути с песчаными или снежными заносами.

Однако работа коробки передач с автоматом далеко не идеальна. Машины с таким трансмиссионным узлом стоят больше, сложнее ремонтируются, что требует, соответственно, повышенных расходов.

Помимо этого, у них есть и другие минусы:

• Увеличенное потребление горючего.
• Необходимо строгое соблюдение сроков замены масла ATF.
• «Тупой» разгон на старте.
• Снижение КПД силового агрегата (около 10%).
• Требует тщательного прогрева зимой.
• Невозможность буксировки прицепов, других транспортных средств, собственных поездок на «лямке».
• Увеличенная масса.

Также на АКПП не получится применить такие приёмы, как управляемый занос, чередовать газ-тормоз и др.

Вариатор

Коробка вариатор, она же бесступенчатая КПП, она же трансмиссионный узел CVT (Continuously Variable Transmission). Система передач в машине в этом виде отсутствует. Вернее сказать, они есть, но их количество не ограничено фиксацией положения. Вращательный момент от действия мотора передаётся с ведущего на ведомый вал путём ременного или цепного привода КПП, с двух конических шкивов, установленных друг напротив друга.

Один из конусов соединён с валом мотора, с другого передаётся вращательный момент на ведущую ось автомобиля. Перемещением шкивов занимается электронный блок. Он оптимизирует их движение, что позволяет увеличить количество оборотов двигателя.

Наружная часть устройства внешне не отличается от надстройки АКПП. Тот же джойстик, такие же режимы переключения.

Плюсы и минусы вариатора

Начнём с достоинств этого вида КПП:

• Большой срок службы успешных моделей вариаторов, пример, DSG-7 последних поколений от Volkswagen.
• Повышение КПД двигателя.
• Экономичность в расходе горючего.
• Плавный ход машины.
• Комфортность управления.
• Быстрый набор скорости.

Т акже к плюсам можно отнести наличие всего двух педалей в автомобилях с такой трансмиссией.

• Сложная конструкция.
• Затратный ремонт.
• Меньшее количество автомехаников, разбирающихся в проблемах коробки.
• Нетерпимость к поездкам по плохим дорогам – быстро выходит из строя.
• Повышенная шумность в работе.
• Недолгий ресурс.

Отметим, что в настоящее время на авторынке меньше машин с вариаторами, чем с механикой или автоматом. Проблемы с запчастями к таким КПП также имеются.

Роботизированная коробка

На вопрос: роботизированная КПП – что это в машине, можно просто: гибрид механической и автоматической коробок передач. От автомата в ней позаимствован тот же принцип выбора переключения и количество педалей – две: газа и тормоза. Водитель выбирает нужный режим с помощью ручки селектора. Это может быть: R, N, P, D.

За переключение режимов ней отвечают сервоприводы – механизмы, работающие от электромоторов. Управление исполнительными устройствами осуществляется электронным блоком управления, получающим информацию от датчиков.

К примеру, водитель нажимает на педаль газа, повышаются обороты мотора, увеличивается скорость. При достижении определённых значений, производится переключение на более высокую передачу с помощью актуатора сцепления, вилки РКПП. Во время замедления движения процесс повторяется в обратном направлении.

Существуют преселективная и секвентальная РКПП. Первая обладает двумя сцеплениями, во второй переключение производится строго последовательно, изменена конструкция устройства.

• Быстрый разгон, как на авто с МКПП.
• Экономия горючего.
• Увеличенный ресурс.
• Уменьшенный вес.
• Водитель свободен от переключений.
• Меньшая стоимость ремонтных работ по сравнению с АКПП.

• Не всегда комфортная работа, особенно на длинных передачах.
• Не терпит «пробочного» движения с частыми остановками.
• Возможны толчки и рывки на моделях РКПП прежних лет.
• Не всегда есть возможность ускориться или затормозить в сложных случаях.

В нашей статье мы перечислили все возможные виды авто передач, как работают коробки. Какой вариант выбрать – решает автолюбитель исходя из своих личных предпочтений.

Что такое коробка передач: устройство, виды и типы, советы

Автомобили разделяются по типу коробки передач. Она может быть механической или автоматической, от возможностей механизма зависит функциональность системы и комфорт вождения. КП необходима для того, чтобы крутящий момент от двигателя передавался на колеса и запускал их вращение.

1. Что такое коробка передач?
2. Устройство коробки передач
3. Какие бывают коробки передач?
4. Типы автоматических коробок передач
5. Типы механических коробок передач
6. Полезные советы

Что такое коробка передач?

Коробка передач — это механизм, применяемый в основном в автомобилях, для изменения передаточного отношения.

Назначение коробки передач заключается в выполнении функций по управлению системами автомобиля:

• Передача крутящего момента от двигателя на ведущую пару колес.
• Изменение скорости движения автомобиля.
• Разъединение и соединение ДВС и трансмиссии.
• Корректировка направления движения автомобиля.

При этом механическая коробка передач способна выполнять только базовые функции работы механизма, а автоматическая реализует полный спектр возможностей.

Устройство коробки передач

Типы коробки передач автомобиля могут быть автоматической или механической, независимо от этого, у каждого механизма присутствуют следующие составляющие:

• корпус – в нем располагаются все основные запчасти, отвечающие за сцепку двигателя с приводным валом, который отвечает за вращение колес автомобиля;
• масляный резервуар – трансмиссионное масло является основной составляющей в работе как АКПП, так и МППП. Оно обеспечивает охлаждение и защиту шестерней механизма;
• механизма переключения передач – различается в зависимости от типа КП.

МКПП состоит из синхронизатора, шестерней, установленного количества валов, проволочных колец, подшипников, сальников и рычага для переключения скоростей.

Система АКПП различается в зависимости от типа – в механизм помимо основных деталей входит гидротрансформатор или электронная (гибридная) система управления.

Ремонт и обслуживание коробки передач в официальном сервисе Avilon
Вы отправляете заявку online
С вами согласовывается предварительная стоимость и дата визита
Работы выполнены, ваш автомобиль обслужен

Какие бывают коробки передач?

Отвечая на вопрос, какие типы коробок передач эксплуатируются на современных автомобилях, следует отметить, что существует две принципиально разные конструкции:

1. Автоматическая коробка передач — за переключение скоростей отвечают механизмы автомобиля, участие человека в данном процессе управления не требуется.
2. Механическая коробка передач — водитель самостоятельно работает с педалью сцепления и рычагом переключения скоростей.

Типы автоматических коробок передач

Все существующие типы автоматических коробок передач автомобиля имеют одно общее предназначение. Они значительным образом повышают комфорт управления транспортом, водителю не нужно задумываться о своевременном переключении передач и работе с педалью сцепления. На рынке представлены следующие виды АКПП:

• гидротрансформаторная;
• вариаторная;
• роботизированная.

Классический гидротрансформатор — это первая автоматическая коробка передач. Она работает по следующему принципу:

1. Сцепление маховика двигателя и механической части коробки передач происходит за счет гидротрансформатора. Он необходим для передачи крутящего момента от мотора к механизму переключения передач.
2. Связь между сопутствующими деталями конструкции автомобиля достигается благодаря давлению трансмиссионного масла, находящегося в гидротрансформаторе. Чем выше данный показатель, тем больше передается крутящего момента от двигателя к КПП.
3. Для работы гидротрансформатора крайне важно состояние масла внутри коробки, поэтому нужно внимательно следить за его состоянием. В противном случае есть риск потери плавности движения и появления рывков при переключении передач.
4. За переключение передач отвечает гидроблок, который находится под управлением электроники.
5. От количества планетарных передач, представляющих собой комбинации шестерен, зависит количество доступных скоростей АКПП.

У классического автомата следующие достоинства:

• из всех представленных на рынке моделей АКПП считается наиболее долговечной и надежной;
• проста в уходе и эксплуатации, главная задача водителя заключается в своевременной замене трансмиссионного масла;
• скорости переключаются плавно, без рывков.

К недостаткам относят:

• требуется больше времени на разгон;
• наибольшее потребление топлива в сравнении с другими типами АКПП;
• склонна к перегреву при длительной эксплуатации;
• дорогостоящий ремонт.

АКПП вариатор также называется бесступенчатая. Она не имеет фиксированного набора передач (звездочек). По конструкции она значительным образом отличается от гидротрансформатора:

1. Изменение передаточного числа происходит за счет двух шкивов с изменяемым радиусом.
2. Основные элементы конструкции соединяются между собой ремнем, состоящим из металлических пластин.
3. Сужение и расширение стенок шкива способствует изменению скорости на АКПП.

У вариатора следующие достоинства:

• набор и сброс скорости происходит плавно, без рывков;
• экономична относительно расхода топлива;
• из-за отсутствия фиксированных скоростей увеличивается КПД двигателя автомобиля.

Из недостатков выделяется:

• длительность эксплуатации основного узла АКПП находится в пределах 100 – 200 тыс. км. Далее потребуется ремонт или замена механизма;
• электронная система настройки не отличается простотой и отрегулировать ее может исключительно квалифицированный механик;
• требовательна к качеству и своевременным срокам замены трансмиссионного масла.

Роботизированная АКПП представляет собой гибрид механической коробки передач и электронной системы управления. За переключение скоростей отвечает компьютер, который самостоятельно работает со сцеплением передвигая вилки. На рынке представлено два вида роботизированной АКПП:

1. С одним сцеплением – данный тип не отличается высокой популярностью и считается недоработанной моделью. У автомобилей, оснащенных системой, наблюдаются рывки и тычки при переключении скоростей.
2. С двумя сцеплениями – усовершенствованный тип робота, одно сцепление предназначено для четных передач, а второе для нечетных. У моделей доработаны все недостатки предыдущей версии, скорости переключаются плавно и незаметно.

У робота с двойным сцеплением следующие плюсы:

• начало движение автомобиля и переключение скоростей происходит плавно, без рывков;
• экономичный расход топлива;
• быстрый разгон автомобиля.

Также у моделей присутствуют недостатки:

• требовательна к своевременному обслуживанию и ремонту;
• высокая стоимость деталей механизма;
• малый срок эксплуатации по сравнению с другими типами АКПП.

Типы механических коробок передач

Типы механических коробок передач автомобиля различаются по количеству ступеней:

1. 4-х ступенчатая МКПП;
2. 5-ти ступенчатая МКПП;
3. 6-ти ступенчатая МКПП.

Наиболее популярна 5-ти ступенчатая трансмиссия. Данный тип встречается в большинстве автомобилей, оборудованных МКПП. Также коробки передач отличаются по количеству валов:

• двухвальные – устанавливаются на легковые, переднеприводные авто;
• трехвальные – применимы для заднеприводных легковых авто и грузовых машин.

К плюсам МКПП относят:

• Топливо расходуется экономичнее, чем при использовании АКПП;
• Быстрый разгон и динамика работы двигателя;
• Длительный срок эксплуатации;
• Полный контроль водителя над всеми системами управления автомобилем.

Из недостатков выделяется:

• во время движения водитель постоянно должен контролировать положение коробки, самостоятельно выжимать и отпускать педаль сцепления;
• при неправильном переключении передач существует риск повышенной нагрузки на двигатель автомобиля.

Полезные советы

Однозначного ответа на вопрос какого типа коробка передач для авто лучше не существует. Каждый водитель самостоятельно подбирает для себя наиболее существенно достоинства и недостатки моделей.

1. Механическая КП более экономична в обслуживании и расходе топлива по сравнению с АКПП. Водитель ощущает полный контроль над движением автомобиля. Но при этом требуется постоянная концентрация на рычаге передач и педали сцепления, что делает управление менее комфортным.
2. Современные роботизированные АКПП с двумя сцеплениями отличаются хорошей динамикой работы, плавностью переключения передач и экономией топлива. Обслуживание и ремонт системы достаточно дорогостоящие. Срок эксплуатации данного типа автомата меньше, чем у других моделей.
3. Классическая гидротрансформаторная АКПП зарекомендовала себя как надежная и износостойкая система. Она менее плавная, чем современные аналоги, но срок ее работы более длительный.
4. АКПП модели вариатор показывает усредненные показатели износостойкости, плавности работы и экономии топлива. Данный тип коробки передач отличается сложной системой настройки и зависит от работы компьютерного механизма автомобиля.

Коробка передач является важным механизмом автомобильной системы. Она отвечает за передачу крутящего момента от двигателя к колесам и фактически приводит машину в движение.

Источник https://mr-glushitel.ru/stati/49-stati/chto-takoe-kpp-v-mashine/

Источник https://avilon.ru/articles/chto-takoe-korobka-peredach/

Источник