Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Соотношение разных шестерен на разных валах позволяет выбирать разные скорости, причем не только фигурально («передача» и «скорость» — синонимы), но и буквально: каждая передача рассчитана на движение в определенном скоростном диапазоне. Проще говоря, гражданскому авто на «первой» до 100 км/ч не разогнаться.

Для того чтобы передачу можно было сменить, используется сцепление — «головная боль» начинающих водителей.

Двигатель и коробка соединяются диском сцепления, который получает мощность от маховика двигателя и передает ее на коробку передач. Диски необходимо соединять и разъединять вручную — а чаще «вножную».

Когда водитель нажимает на педаль, он преодолевает сопротивление пружины «корзины» сцепления, отвечающей за соединение и разъединение маховика и диска сцепления.

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Гидромеханический автомат (AT/АКПП)

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Еще лет 30 назад автомобиль с двумя педалями вместо трех был заветной мечтой многих горожан. Гидромеханический автомат подразумевает отсутствие жесткого сцепления между коробкой и двигателем. Появились такие коробки передач позже ручных собратьев: ближе к середине XX века своего первенца представила General Motors.

Гидромеханической трансмиссию называют потому, что переключение передач происходит за счет течения рабочей жидкости внутри механизма. За это отвечает гидротрансформатор — в просторечии «бублик».

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Он соединен с двигателем и содержит два лопастных колеса. Благодаря движению через них масла лопастные колеса передают мощность двигателя в АКПП.

Поскольку гидротрансформатор забирает часть мощности мотора для раскрутки лопастных колес, динамика и экономичность падают. Однако многие предпочтут потерять пару литров и секунд, но не утомляться ручными переключениями.

Первым серийным авто с относительно надежной и долговечной АКПП считается Oldsmobile Series 60 — автомат как опция стал доступен для авто с 1940 модельного года.

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Робот (РКПП)

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Роботизированная коробка передач названа так потому, что представляет собой электронно управляемую МКПП, где комплекс механизмов и процессоров, которые условно можно назвать роботом, выполняет за водителя работу по переключению. Эти коробки появились лишь в конце XX века.

Первоначально РКПП имели одно сцепление, как и обычная «механика», были дешевле традиционного автомата, обеспечивали меньшую потерю мощности и ставились на машины попроще, например Ford Fusion, Peugeot 107, Opel Corsa и т. д.

Переключения выполняли специальные механизмы — сервоприводы.

Жесткие, рваные и медленные переключения вкупе с быстрым износом сцепления свели их популярность на нет и передали планку современным собратьям — роботам с двумя сцеплениями.

https://www.youtube.com/watch?v=rU3VVM-M68A\u0026pp=ygWXAdCa0L7RgNC-0LHQutCwINC_0LXRgNC10LTQsNGHICjQmtCf0J8pOiDQvdCw0LfQvdCw0YfQtdC90LjQtSDQuCDRgtC40L_RiyDQutC-0YDQvtCx0L7QuiDQv9C10YDQtdC60LvRjtGH0LXQvdC40Y8g0L_QtdGA0LXQtNCw0Ycg0LIg0LDQstGC0L7QvNC-0LHQuNC70LU%3D

Большинство из них известно поименно: это Direct Shift Gearbox от VAG (Volkswagen Audi Group), Dual Clutch Transmission от Hyundai/Kia, PowerShift от Ford и т. д.

Их главная особенность — наличие двух независимых сцеплений: пока одна передача ведет автомобиль, другая уже включена и ожидает своего соединения с мотором. Это существенно усложняет конструкцию узла, но позволяет избегать задержек и рывков при переключении.

Более того, робот с двумя сцеплениями (а иногда даже и с одним) по способности экономить топливо легко потягается с традиционной механикой!

Бесступенчатые трансмиссии (CVT)

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Наиболее популярная бесступенчатая трансмиссия в автомобилестроении — вариатор, или CVT (Continuously Variable Transmission — в пер. с англ. «постоянно изменяющаяся передача»). В отличие от коробок, рассмотренных ранее, фиксированных передач у вариатора нет. Для транслирования мощности от мотора к колесам используется ремень (или цепь), который вращается между двумя шкивами, то есть колесами с выемками-желобами, предназначенными для «надевания» этого ремня. Один из шкивов приводится в движение мотором и потому называется ведущим, а другой — ведомым.

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

В зависимости от скорости диаметр шкивов меняется и передаточные числа меняются планомерно, без переключений, свойственных ступенчатым коробкам:

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Первым серийным автомобилем с вариатором считается DAF 600, которому недавно исполнилось 60 лет.

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Коробка передач — назначение и типы

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Коробкой передач называется механизм трансмиссии, изменяющий при движении автомобиля соотношение между скоростями вращения коленчатого вала двигателя и ведущих колес.

Назначение

  • Коробка передач служит для изменения крутящего момента на ведущих колесах автомобиля, длительного разъединения двигателя и трансмиссии и получения заднего хода.
  • Крутящий момент на ведущих колесах необходимо изменять в соответствии с дорожными условиями для обеспечения оптимальной скорости и проходимости автомобиля, а также для наиболее экономичной работы двигателя.
  • Двигатель и трансмиссию необходимо разъединять на продолжительное время при работе двигателя на холостом ходу.
  • Задний ход автомобиля требуется для совершения автомобилем определенных маневров.
  • Изменение крутящего момента на ведущих колесах и скорости движения автомобиля осуществляется путем увеличения или уменьшения передаточного числа коробки передач, представляющего собой отношение скорости вращения ведущего вала к скорости вращения ведомого вала.
  • Наличие коробки передач в трансмиссии позволяет повысить тягово-скоростные свойства, топливную экономичность и проходимость автомобиля.
  • В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы коробок передач (схема 1).

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Схема 1 – Типы коробок передач, классифицированных по различным признакам

На большинстве легковых и грузовых автомобилей применяются ступенчатые коробки передач. Все большее распространение в настоящее время на легковых автомобилях и автобусах получают гидромеханические коробки передач, состоящие из гидротрансформатора и ступенчатой механической коробки передач

Ступенчатые коробки передач

В общем случае ступенчатая коробка передач представляет собой зубчатый (шестеренный) механизм, в котором изменение передаточного числа происходит ступенчато.

Передаточные числа ступенчатой коробки передач на всех передачах, кроме высшей, больше единицы (uk > 1). При включении этих передач уменьшается скорость вращения ведомого (вторичного) вала коробки передач и почти во столько же раз увеличивается передаваемый крутящий момент двигателя.

Высшая передача в ступенчатых коробках передач может быть прямой (uk = 1) или повышающей (uk < 1). При повышающей передаче снижается скорость вращения коленчатого вала двигателя на 10…20%, повышается долговечность деталей коробки передач и уменьшается расход топлива при движении с той же скоростью, что и на прямой передаче.

Типы ступенчатых коробок передач

На автомобилях применяются различные типы ступенчатых коробок передач (схема 2).

Коробка передач (КПП): назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

Схема 2 – Типы ступенчатых коробок передач, классифицированных по различным признакам

Двухвальные коробки передач применяются на переднеприводных легковых автомобилях малого класса и заднеприводных легковых автомобилях с задним расположением двигателя. Число передач таких коробок составляет 4-5. Высшая передача в двухвальных коробках часто бывает повышающей, а большинство передач синхронизировано.

Трехвальные коробки передач устанавливаются на заднеприводных легковых автомобилях с передним расположением двигателя, на грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности и на автобусах. Число передач в этих коробках составляет не менее четырех для легковых и грузовых автомобилей малой грузоподъемности и от четырех до шести для грузовых автомобилей средней грузоподъемности.

Многовальные коробки передач применяются на грузовых автомобилях большой грузоподъемности с целью увеличения числа передач. Чем больше число передач в коробке передач, тем лучше используется мощность двигателя и выше тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля.

Однако при этом усложняется конструкция коробки передач и затрудняется выбор передачи, оптимальной для данных условий движения. В многовальных коробках передач число передач может быть от 8 до 24.

В связи с этим многовальные многоступенчатые коробки передач наибольшее применение получили на автомобилях-тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами.

Переключение передач в большинстве ступенчатых коробок передач выполняется водителем. Однако в последнее время появились конструкции ступенчатых коробок передач, в которых переключение передач автоматизировано на основе применения микропроцессорной техники.

Другие статьи по коробкам передач

24. Назначение, типы, общее устройство и принцип работы коробки переключения передач

Понятие
о передаточном числе.

Коробкой
передач
называется
механизм трансмиссии, изменя­ющий
при движении автомобиля соотношение
между скоростями вращения коленчатого
вала двигателя и ведущих колес. Коробка
передач служит для изменения крутящего
момента на ведущих колесах автомобиля,
длительного разъединения двигате­ля
и трансмиссии и получения заднего хода.

Изменение
крутящего момента на ведущих колесах
и скорости движения автомобиля
осуществляется путем увеличения или
умень­шения передаточного числа
коробки передач, представляющего собой
отношение скорости вращения ведущего
вала к скорости вращения ведомого вала.
Наличие коробки передач в трансмиссии
позволяет повысить тягово-скоростные
свойства, топливную экономичность и
прохо­димость автомобиля.

коробки передач
по изменению передаточного числа по связи между валами по управлению
ступенчатые механические неатоматические
бесступенчатые гидравлические полуавтоматические
комбинированные электрические автоматические

В
ступенчатых коробках передач передаточное
число изменяет­ся ступенчато и тяговая
сила на ведущих колесах автомобиля
так­же изменяется ступенчато. В
бесступенчатых коробках передач
передаточное число и тяговая сила на
ведущих колесах изменяются плавно, а
при гидромеханических короб­ках
передач — и плавно, и ступенчато.

https://www.youtube.com/watch?v=rU3VVM-M68A\u0026t=9s

В
неавтоматических коробках передач
переключение передач осуществляется
водителем вручную при помощи рычага
переклю­чения, расположенного на
коробке передач или на рулевой ко­лонке.
В полуавтоматических коробках передач
выбор необходи­мой передачи
осуществляется водителем, а включение
передачи производится автоматически.

В автоматических коробках передач
переключение передач происходит
автоматически без участия во­дителя
и в зависимости от условий движения.

На
большинстве легковых и грузовых
автомобилей применя­ются ступенчатые
коробки передач, все большее распростране­ние
в настоящее время на легковых автомобилях
и автобусах полу­чают гидромеханические
коробки передач, состоящие из
гидро­трансформатора и ступенчатой
механической коробки передач.

  • Требования
    к коробке передач.
    Дополнительно
    к общим требованиям к конструкции
    автомо­биля к коробке передач
    предъявляются специ­альные требования,
    в соответствии с которыми она должна
    обес­печивать:
  • • оптимальные
    тягово-скоростные свойства и топливную
    эко­номичность автомобиля;
  • • бесшумность
    при работе и переключении передач;
  • • легкость
    и удобство управления;
  • • высокий
    КПД;
  • • возможность
    отбора мощности для привода дополнительного
    оборудования.
Читайте также:  Какое масло лучше заливать в двигатель зимой

Ступенчатая
коробка передач представляет собой
зубчатый (шестеренный) механизм, в
котором изменение передаточного числа
происходит ступенчато. Передаточным
числом зубчатой передачи
называется
отношение числа зубьев колеса (большего
из пары) к числу зубьев шестерни (меньшего
из пары), или обратное отношение их
частот вращения.

Если в передаче участвует
несколько пар зубьев, то общее передаточное
число равно произведению их передаточных
чисел. Передаточные числа ступенчатой
коробки передач на всех пе­редачах,
кроме высшей, больше единицы.

При
включении этих передач уменьшается
скорость вращения ведомого (вторич­ного)
вала коробки передач и почти во столько
же раз увеличива­ется передаваемый
крутящий момент двигателя.

На
автомобилях применяются различные типы
ступенчатых коробок передач. Наибольшее
распространение на легковых и грузовых
автомо­билях и автобусах получили
трехвальные коробки передач. Эти коробки
передач имеют три вала — первичный
(ведущий), вто­ричный (ведомый) и
промежуточный, на которых установлены
шестерни различных передач.

Конструкция
трехвальной коробки передач и число ее
передач во многом зависит от типа
автомобиля. Однако широкое примене­ние
получили четырех- и пятиступенчатые
коробки передач на легковых и грузовых
автомобилях и автобусах.

Механическая,
четырехступенчатая, треххо­довая, с
постоянным зацеплением шестерен, с
синхронизатора­ми и неавтоматическая
(с ручным управлением) коробка имеет
четыре передачи для движения вперед и
одну передачу для движения назад.

Шестерни всех передач (кроме зад­него
хода) — косозубые, что уменьшает шум
при работе коробки передач, имеют
постоянное зацепление. Шестерни передачи
зад­него хода — прямозубые. Передачи
для движения вперед включа­ются с
помощью синхронизаторов, а для движения
назад — пере­движением промежуточной
шестерни заднего хода.

Переключа­ются
передачи с помощью рычага, который имеет
три хода впе­ред и назад для переключения
передач.

В
отлитом из алюминиевого сплава картере
22
коробки передач на подшипниках установлены
первичный (ведущий) 7, вторич­ный
(ведомый) 8
и
промежуточный
21

валы.

Первичный вал вы­полнен как одно
целое с шестерней 3,
находящейся
в постоян­ном зацеплении с шестерней
23
промежуточного
вала, представ­ляющего собой блок
шестерен.

На вторичном валу свободно
уста­новлены шестерни 5,
6
и
9
соответственно
III,
II и I передач, находящиеся в постоянном
зацеплении с соответствующими ше­стернями
промежуточного вала. На вторичном валу
также жестко закреплены ступицы
синхронизаторов 4
и
7 и шестерня 10
заднего
хода.

Промежуточная шестерня 7 заднего
хода свободно установ­лена на оси 18.
При
включении I и II передач синхронизатор
7 соединяет соответственно шестерни 6
и
9 с
вторичным
валом ко­робки передач.

При включении
III и IV передач синхронизатор 4
соединяет
соответственно шестерню 5 и первичный
вал 1
с
вторичным валом. Задний ход включается
вилкой 15
путем введения в зацепление шестерни
16
с
шестернями 17
и 10.
Картер
коробки передач закрывается крышками
2, 14
и
19.
Под
нижнюю 19
и
зад­нюю 14
крышки
установлены прокладки.

Синхронизатор
состоит из ступицы 31,
скользящей
муфты 32,
блокирующих
колец 30
и
пружин 29.
Ступица
синхронизатора за­креплена на вторичном
валу коробки передач. Она имеет наружные
шлицы, на которых установлена скользящая
муфта 32
с
внутрен­ними коническими поверхностями.

Блокирующие кольца 30
имеют
наружные конические поверхности и
внутренние зубья со скосами. Блокирующие
кольца постоянно отжимаются пружинами
29 к скользящей муфте 32.
Работа
синхронизатора основана на использова­нии
сил трения.

Включение передачи возможно
только после пред­варительного
уравнивания угловых скоростей вторичного
вала и шестерни включаемой передачи за
счет трения между коническими поверхностями
скользящей муфты 32
и
блокирующего кольца 30.

После
этого зубья муфты входят в зацепление
с зубчатым венцом синхронизатора,
выполненным на шестерне; свободно
вращающа­яся шестерня на вторичном
валу с помощью синхронизатора со­единяется
с вторичным валом, и передача включается.

Механизм переключения коробки передач
включает в себя рычаг переключения,
ползуны
с вилками, шариковые фиксаторы и
замок.
Рычаг
прижимается
пружиной к
сферической поверхности крышкишаровой
опоры. Фигурный конец рычага при
переключении передач входит в пазы
вилок.

Вилки, установленные на ползунах,
входят в выточки скользя­щих муфт
синхронизаторов 4
и
7 и промежуточной шестерни 16
заднего
хода. Шариковые фиксаторыудерживают
ползуны в нейтральном и включенном
положениях, а замокисключает
одновременное включение двух передач.

Замок состоит из двух бло­кировочных
сухарей и штифта между ними. При
перемещении сред­него ползунаоба
сухаря выходят из его углублений и
запирают крайние ползуны,
исключая
их смещение. При перемеще­нии одного
из крайних ползунов сухарь выходит из
его углубле­ния, блокирует средний
ползун и, действуя через штифт на дру­гой
сухарь, запирает также другой крайний
ползун, что исключа­ет включение двух
передач одновременно.

Коробка
передач крепится к заднему торцу картера
сцепления. В нее через резьбовое отверстие
с пробкойзаливают
трансмис­сионное масло. Внутренняя
полость коробки передач через сапун
сообщается с атмосферой. Масло из коробки
передач сливается через резьбовое
отверстие с пробкой, расположенное в
нижней крышке.

Коробка передач: назначение, принцип работы, типы

Коробка передач – один из важнейших элементов автомобиля. Она нужна для передачи вращения двигателя на колеса. Существует следующие типы коробок передач автомобилей: бесступенчатый, ступенчатый и комбинированный. В современных автомобилях используются все типы.

Назначение коробки передач

КПП – это связующее звено между двигателем и колесами. В двигателе внутреннего сгорания нельзя обойтись без коробки. На низких оборотах он имеет маленькую мощность, которой недостаточно для трогания с места и движения. Коробка передач нужна для увеличения крутящего момента и придания ускорения колесам.

Функции КПП:

  1. Передает вращение мотора на вращение ведущих колес.
  2. Распределяет усилия при разных условиях движения авто: в горку, с горки.
  3. Обеспечивает независимое поведение двигателя и ведущих колес (на нейтральной передаче).
  4. Обеспечивает движение задним ходом.

Сколько передач может быть в коробке

Ступенчатая коробка имеет определенное число ступеней для оптимальной передачи вращения. В ретро-автомобилях встречаются коробки с тремя-четырьмя передачами.

Это связано с тем, что моторы имели маленькую мощность, и такого числа хватало для ее преобразования на колеса. На современных машинах встречаются пяти- и шестиступенчатые агрегаты.

Для спортивных автомобилей производят семиступенчатые, так как их мощность больше, а в гонках важно точно изменять скорость.

Принцип работы

Самая простая коробка – механическая. Именно такие агрегаты устанавливались во все автомобили до 1940—1950-х годов. Она построена по принципу шестеренчатой передачи.

Главный элемент – это пара шестерен, ведомая и ведущая. Они имеют разное количество зубьев. Отношение количества зубьев ведомой к количеству зубьев ведущей шестерни – это передаточное число. Именно оно определяет, как передается момент вращения. Если ведомая шестерня больше, то скорость ее вращения будет меньше, чем у ведущей, а крутящий момент больше.

Смысл ступенчатой коробки в том, что она имеет несколько пар шестеренок с разными передаточными числами, то есть несколько передач или ступеней. Валы и шестерни нужны для преобразования разного по величине крутящего момента.

Передача заднего хода – это одна дополнительная шестеренка между ведущей и ведомой. Она изменяет направление вращения ведомой на обратное.

При страгивании с места нужен высокий крутящий момент, но низкая скорость. Для этого используется первая скорость, которая имеет большое передаточное отношение.

Даже если у двигателя большие обороты, авто будет ехать медленно, но при этом не заглохнет. Для движения на равномерно высокой скорости используются повышенные ступени – от четвертой и выше.

Как правило, четвертая ступень – это прямая передача с передаточным числом 1. Пятая ступени и выше имеют передаточное число меньше 1.

Виды КПП, схемы

С развитием автомобилестроения было изобретено два типа КПП – механическая и автоматическая. Позже появились их вариации – роботизированная, как усовершенствованная механика, и вариаторная, как усовершенствованный автомат. Виды коробок передач:

Механическая

Это самый простой вид. Такой механизм состоит из шестеренок, которые зацепляются друг с другом, когда водитель приводит рычаг в определенное положение.

Чтобы переключить скорость на такой коробке, нужно выжать педаль сцепления, которая отключает ведущий вал.

После этого водитель переключает рычаг управления, шестерни меняются, водитель отпускает сцепления и ведущие и ведомые шестеренки схватываются друг с другом.

Достоинства этого вида:

  • Типы механических коробок передач:
  1. Двухвальная. Ведомый и ведущий вал расположены параллельно, а ведущий объединен со сцеплением. Связь между всеми элементами обеспечивается тросами или тягами.
  2. Трехвальная. Имеет три вала – ведущий, промежуточный и ведомый. Последний отвечает за включение шестерней. При переключении рычага управления перемещается муфта, которая обеспечивает синхронизацию вращения.

Виды механических коробок передач автомобилей значительно отличаются. Выбор зависит от предпочтений водителя.

Автоматическая

Это более сложные типы КПП автомобилей, которые самостоятельно переключает скорости. Автомат состоит из системы планетарных передач. Они названы так из-за устройства: шестерни крутятся вокруг центра, как планеты вокруг Солнца.

В центре находится солнечная шестерня, вокруг нее вращаются планетарные шестерни или сателлиты. Все они зафиксированы вместе водилом. Дополнительная внешняя шестерня зацепляется с планетарными.

Сателлиты вращаются вокруг центральной шестерни, а вокруг них вращается внешняя шестерня. Передача вращения происходит в момент зацелпения разных шестеренок.

Для увеличения вариантов передаточных чисел в АКПП устанавливают несколько планетарных передач.

Плюсы устройства:

  • Смена скоростей даже на полной мощности мотора;
  • Плавность хода во время переключения;
  • Защита от человеческого фактора: неправильного переключения;

Роботизированная

Роботизированная коробка передач изготовлена, как усовершенствование механики. Это стандартная ручная коробка передач, она имеет все те же шестеренки и диск сцепления. Отличие в том, что переключение скоростей и управление сцеплением происходит автоматически.

Преимущества:

Главным недостатком этого вида являются рывки при смене ступеней. Некоторые автолюбители жалуются на задержку переключения. Можно перейти на ручной режим, но это не помогает, так как за сцепление в любом случае отвечает автоматика. АКПП справляется с этой работой гораздо лучше.

Усовершенствованным вариантом робота является КПП с двойным сцеплением. Одно сцепление отвечает за четные ступени, а другое – за нечетные. Работают синхронно – пока один диск сомкнут, другой разомкнут, в момент переключения они меняются. В результате отсутствуют рывки и толчки. Этот вид превосходит МКПП, так как мощность от мотора постоянно подается на колеса.

Вариаторная

Это автоматизированная коробка передач, в которой отсутствуют ступени. Вариатор состоит из двух шкивов – ведущего и ведомого. Они соединены ремнем. Эта конструкция преобразует вращение двигателя во вращение колес.

Каждый шкив имеет две половинки конусовидной формы. В процессе работы они сближаются и удаляются, меняя таким способом радиус. Если ведомый шкив раздвинуть, то ремень будет крутиться по маленькому радиусу, передаточное число уменьшится. Если оба шкива находятся в одинаковом положении, то вращение передается напрямую.

Для страгивания с места в коробке используется сцепление или гидротрансформатор. После начала вращения колес он останавливается. Шкивами управляется специальный блок управления посредством датчиком и сервоприводов.

Преимущества механизма:

  • Электронное управление выбирает оптимальный режим работы мотора;

Главным недостатком этого устройства считается высокая стоимость ремонта и замены. Многие автолюбители после выработки ресурса этого механизма меняют его на АКПП.

Секвентальная

Новинки коробок передач содержат разработки по автоматическому включению скоростей. К ним относится и секвентальная коробка скоростей. Это автоматизированная КПП, которая построена на основе механической.

Система работы коробки передач построена на переключении ступеней строго последовательно. Отсутствует педаль сцепления, но этот механизм есть в конструкции, просто он управляется автоматически.

Механизм контролируется блоком управления.

Выше перечислены все виды коробок передач и их отличия. Какой из них выбрать, каждый водитель решает сам, в зависимости от своих потребностей.

Ремонт и замена коробок ВАЗ

На классических автомобилях ВАЗ устанавливались механические КПП. Они просты в эксплуатации и имеют большой ресурс. Они просто ремонтируются, по сравнению с остальными видами. Многие владельцы занимаются этим самостоятельно. Если вы не хотите тратить на это время, можно приобрести новый агрегат и установить его на место старого.

Теперь вы знаете, что такое коробка передач. Какие виды КПП выбрать, каждый решает сам. Все зависит от личных предпочтений и привычек.
Не забывайте о регулярном обслуживании, диагностике и ремонте, иначе коробка передач автомобиля быстро выйдет из строя.

Как работает коробка передач в автомобиле?

ГлавнаяПолезноеКак работает механическая коробка передач (МКПП)

Оснащение автомобилей бывает разным, но коробка передач – это то, что присутствует практически на всех транспортных средствах. Такого вида агрегат имеет конструктивные отличия, но функциональность у него одна. Обеспечивать вращение колес с разной скоростью в зависимости от выбранной передачи.

https://www.youtube.com/watch?v=rU3VVM-M68A\u0026pp=YAHIAQE%3D

Различают автоматические и механические коробки передач (МКПП). Мы рассмотрим последние. В нашей стране доля оснащенных ими автомобилей внушительная, что делает предложенную тему актуальной. Попытаемся разобраться, как работает этот автомобильный узел.

Назначение

С помощью механической коробки передач реализуется переключение передач. Водитель задействует рычаг в салоне автомобиля, что оказывает влияние на то, как скорость вращения силового агрегата передается колесам. Сама коробка передач – механический узел, что обусловливает ее название.

Работа этого механизма делает возможным:

  Как включить противотуманки на ваз 2114

  • замену передач;
  • удержание выбранной передачи;
  • невозможность одновременного включения более 1 передачи.

Непосредственный выбор передаточного числа осуществляет водитель, то есть этот процесс не автоматизирован.

Также МКПП обеспечивает два таких режима, как задний ход и нейтральный, когда двигатель и колеса разобщаются.

Как правильно переключать передачи на механике во время движения

При езде на автомобиле для снижения расхода топлива, оптимальной динамики движения и предотвращения поломок трансмиссии, очень важно понимать момент переключения передачи.

Стандартные рекомендации, которые даются для всех типов машин, где каждая передача привязана к своей скорости движения, не совсем верна, так как все авто обладают своими передаточными числами КПП и мощностью двигателя.

Переключение передачи с низшей на высшую и наоборот выполняют в зависимости от скорости движения машины. Опытный водитель переключает передачи на уровне рефлекса, что достигается во время практической езды.

Неопытный водитель должен помнить об определенных правилах переключения: после достижения необходимой скорости нога с педали газа убирается, одновременно выжимается сцепление, далее рычаг переключения передач переводится в следующее положение, выждав секунду на нейтральной скорости.

Такая пауза необходима для выравнивания скорости вращения шестерен коробки передач. Когда рычаг переведен в нужное положение, плавно отпускают педаль сцепления и выжимают педаль акселератора, увеличивая подачу топлива в двигатель. При этом скорость машины должна возрасти. Далее продолжают движение на этой же передаче, или ускоряются для переключения на следующую.

Кроме набора скорости, не нужно забывать и об обратном действии переключения передач, то есть о переходе с более высокой на низкую.

Это необходимо при быстром торможении, для чего нужно отпустить «газ», притормозить, выжать сцепление, включить пониженную передачу и отпустить сцепление.

Выполняя такое переключение, нужно учитывать, что более низкая передача предполагает более плавное отпускание сцепления, чтобы не вызвать занос машины, особенно опасный на скользкой дороге.

Рекомендуем: Механическая коробка переключения передач, устройство, принцип работы

Устройство

В визуальном плане «механика» представляет собой закрытый редуктор. Внутри косозубые шестерни, которые вынуждают поочередно вступать в сцепление, что и приводит к изменению частоты оборотов, передаваемых на вторичный вал с последующим задействованием колесного привода.

Работа МКПП осуществляется совместно со сцеплением. Этот механизм – соединительное звено между силовым агрегатом и трансмиссией. При переключении передач и во время торможения (включая остановку) происходит разъединение трансмиссии и двигателя. Такая функциональность позволяет избежать проблем, когда производится переход с одной передачи на другую, так как обороты двигателя не выключаются.

Устройство МКПП – это относительно малое количество составляющих:

  • картер;
  • несколько валов (первичный, вторичный, промежуточный и обеспечивающий задний ход);
  • механизм, делающий возможным само переключение передач;
  • синхронизирующие муфты;
  • шестерни;
  • рычаг.

Виды

Принято выделять трехвальные и двухвальные компоновки коробок «механики». Также механические коробки передач могут быть синхронизированными и несинхронизированными. Заднеприводные автомобили преимущественно оснащаются трехвальными механизмами, а переднеприводные – двухвальными.

Трехвальные

При этой компоновке предусматривается наличие 3 валов, где один выступает в роли ведущей оси, другой – промежуточной и третий – ведомой.

https://www.youtube.com/watch?v=L3Vvv6Sjkmw\u0026pp=ygWXAdCa0L7RgNC-0LHQutCwINC_0LXRgNC10LTQsNGHICjQmtCf0J8pOiDQvdCw0LfQvdCw0YfQtdC90LjQtSDQuCDRgtC40L_RiyDQutC-0YDQvtCx0L7QuiDQv9C10YDQtdC60LvRjtGH0LXQvdC40Y8g0L_QtdGA0LXQtNCw0Ycg0LIg0LDQstGC0L7QvNC-0LHQuNC70LU%3D

Работа ведущего вала возможна только в связке со сцеплением. Он имеет шлицы для диска сцепления. Этим обеспечивается его перемещение. Посредством шестерни на ведущей оси крутящий момент передается на вал, определяемый как промежуточный.

Оба вала имеют параллельное расположение относительно друг друга. Контакт осуществляется с помощью подшипника, установленного на первом валу. В результате достигается вращение валов, где каждая ось независима.

На ведомой оси установлены шестерни без жесткой фиксации, разделенные синхронизаторами, в качестве которых выступают специальные муфты.

Они имеют жесткое крепление на валу при сохранении возможности перемещения вдоль оси, что обеспечивают шлицы.

Все передачи дополнены синхронизирующими муфтами. Исключение составляет лишь передача, обеспечивающая возможность движения машины назад. Это выглядит так. На торцах муфт находятся зубчатые венцы. Они соединяются с подобными венцами, местом расположения которых служат торцы шестерен, установленных на ведущей оси.

Выбор нейтральной передачи высвобождает шестерни. Их вращение становится свободным, что предполагает размыкание синхронизаторов. При выжимании сцепления с переводом рычага в положение одной из ступеней ситуация меняется.

Вилка МКПП сдвигает муфту таким образом, что она зацепляет такой же узел на торце шестерни. В результате происходит жесткая фиксация шестерни и вала. Прокручивание исключается.

Необходимое усилие, вызывающее вращение, передается дальше.

  Топ 6 автомобильных навигаторов 2020 года

В заднеприводных автомобилях колеса приводятся в движение посредством карданного вала, а на переднеприводных – редуктора и ШРУСов.

Максимальный КПД достигается, когда синхронизаторы обеспечивают прямое зацепление ведущего вала и ведомого. Шестерни в этот момент исключаются из этого процесса.

Для возможности заднего хода предусмотрена так называемая паразитная шестерня, которая обеспечивает обратное вращение.

Основная масса механических коробок передач оснащается косозубыми шестернями. По сравнению с прямозубыми они выдерживают большие нагрузки и производят меньше шума. Для их изготовления используется высоколегированная сталь, подвергаемая закалке и нормализации, что снимает напряжение. Такого рода процедуры гарантируют длительный срок эксплуатации.

Двухвальные

МКПП этого вида можно встретить на многих автомобилях, хотя их применение ограниченно из-за конструктивных особенностей.

Расположение валов параллельное. Промежуточный вал отсутствует. Ведущая ось оснащена блоком шестерней против одной. Шестерни на валах постоянно зацеплены.

Ведомый вал оснащен шестерней главной передачи, которая жестко зафиксирована. Остальные шестерни дополнены синхронизационными муфтами. Это напоминает трехвальную схему. Отличия наблюдаются в невозможности прямой передачи и специфики оснащения каждой ступени. Устанавливается не две пары шестерней, а одна.

Двухвальная «механика» отличается несколько лучшим КПД. Ее основной минус – отсутствие технической возможности обеспечить прямую передачу.

Двухвальные МКПП применяют на транспортных средствах в виде тяжелых мотоциклов и автомобилей, оборудованных передним приводом или имеющих заднемоторную компоновку. Передний ход, обеспечиваемый такими коробками, допускает более 4 передач.

Несинхронизированные

Если механическая коробка несинхронизированная, то переключение передач полностью зависит от действий водителя. Реализовать это на практике можно лишь за счет двойного выжима. Вращение шестеренок происходит на разных скоростях, поэтому муфта сцепления не может перейти на них без предварительного выравнивания скоростных режимов.

Двойной выжим позволяет произвести соответствующее переключение с помощью задействования педали сцепления. Она выжимается перед тем, как будет выключена передача.

Обычно несинхронизированные МКПП встречаются на спортивных транспортных средствах. Объясняется это высокой живучестью такой «механики», выдерживающей большие нагрузки, и тем, что переключение передач можно производить достаточно быстро. Оснащение подобными КП тракторов и грузовиков невозможно с технической точки зрения.

Синхронизированные

В основном легковые авто оборудуются МКПП с синхронизаторами. Посредством этих деталей выравнивается скорость шестерней, а также достигается бесшумность работы.

Функционирование синхронизаторов выглядит следующим образом. Включается передача. Это приводит к подаче муфты туда, где находится необходимая шестерня. В процессе перемещения блокировочное кольцо муфты принимает усилие. Разные скорости вращения шестерни и муфты обусловливают их взаимодействие на основе силы трения. В результате кольцо поворачивается на упор.

Происходит совмещение зубьев, что блокирует муфту. Она сцепляется с малым венцом, местом нахождения которого является шестерня. Сцепление становится жестким. Все происходит практически мгновенно. Возможности одного синхронизатора – включение 2 передач.

Простое объяснение, что такое коробка передач

В автомобиле тысячи запчастей и компонентов.

Но некоторые части любого автомобиля, контролируют именно то, что делает вашу машину именно движущимся транспортным средством, поэтому они играют более важную роль по сравнению с другими агрегатами автомобиля.

К примеру, к очень важным частям любой машины относится коробка передач. Без нее крутящий момент от двигателя не смог бы достичь колес и ваш автомобиль не тронулся бы с места.

Да, мы не должны владеть углубленными знаниями об устройстве автомобиля. Но, что такое коробка передач обязан знать каждый водитель. Об этом сегодня и поговорим.

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.

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?

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector