Какие бывают типы коробок передач и чем они отличаются? Несинхронизированые механические коробки передач. Как работает КПП

Еще десять лет назад, все водители перед покупкой автомобиля всегда без особых проблем и замешательств решали с какой коробкой передач приобретать машину. Выбор был не сложен. Сегодня сделать такой выбор намного сложнее. Если с механической коробкой нет ни каких проблем, то, у любого покупателя могут быть сложности, поскольку в настоящий момент на рынке существует несколько типов автоматических коробок, которые отличаются не только по своей конструкции, но и имеют разный принцип работы.

Предлагает объяснение, какая автоматическая коробка лучше, и чем они отличаются друг от друга.

Прочитав наш материал, вы узнаете, чем отличается вариатор CTV от коробки с двойным сцеплением. Мы собрали для вас материал, который поможет вам разобраться в разнообразии в наши дни автоматических коробок передач. Также вы сможете выбрать с каким типом коробки передач приобретать автомобиль.

Традиционная автоматическая коробка передач


Как и большинство моделей БМВ последнее поколение 5-серии также оснащается 8-ми ступенчатой классической автоматической коробкой передач

До сих пор доступны на многих моделях. К примеру, обычные автоматические коробки вы можете встретить на автомобилях , и . В основном на многих моделях этих марок используется 8-ми ступенчатая автоматическая трансмиссия.

Однако на некоторых более дорогих моделях также автопроизводители начали устанавливать новые 9-ти ступенчатые коробки передач, которые через несколько лет, скорее всего, также появятся и на более дешевых автомобилях.


Обычные автоматические коробки передач используют в своей конструкции гидротрансформатор, который выполняет ту же работу, что и сцепление в механической коробке передач. Но в отличие от механики, гидротрансформатор включается в работу не при нажатии педали сцепления, а автоматически.

Это происходит с помощью гидравлической системы, в которой масло проходит по специальным каналам и попадает в определенные отделы коробки, создавая давление в системе, по которому компьютер и определяет какую скорость необходимо включить.

Благодаря гидравлическому интерфейсу современная автоматическая трансмиссия переключает передачи очень плавно. , поскольку впервые на авторынке автоматические коробки появились в 1940 году.

С тех времен классическая коробка передач улучшалась по своим характеристикам, но, тем не менее, принцип работы и устройство коробки практически не изменилось.

Однако даже современные автоматические коробки переключают передачи медленнее чем, к примеру, автоматическая коробка с двумя сцеплениями, что в первую очередь влияет на расход топлива.

Поэтому автомобиль с обычной коробкой передач потребляет больше топлива чем аналогичная машина с коробкой имеющую два сцепления.

Обозначения автоматических трансмиссий на , и : ZF 8HP; ZF 9HP; Tiptronic

Автоматическая коробка передач с двойным сцеплением


Коробка передач PDK, которая устанавливается на автомобили одна из лучших в мире

Коробка с двойным сцеплением, как и предполагает ее название имеет в своей конструкции два сцепления. Это конечно не означает, что автомобиль с такой коробкой имеет две педали сцепления.

Конечно, весь процесс коробки с двумя сцеплениями управляется электроникой и без участия водителя (нет необходимости нажимать педаль сцепления и самостоятельно переключать передачи).


К примеру, одно сцепление управляет нечетными передачами, другое четными. В тот момент, когда вы едете на одной передаче прибавляя обороты двигателя, крутящий момент начинает передаваться на другой вал (автоматическое переключении передачи) практически без задержки, поскольку второе сцепление уже готово переключить муфту для передачи крутящего момента.

В результате этих действий процесс переключения передач происходит быстрее, чем опытный водитель переключает скорость вручную на механической трансмиссии.

Кроме того, некоторые системы коробки с двойным сцеплением являются более экономичными, чем механические коробки. То есть некоторые автомобили с коробкой с двумя сцеплениями потребляют топливо намного меньше, чем машины, оснащенные автоматическими и механическими коробками передач.

Правда есть один минус. Это процесс при начале движения автомобиля. На первых порах коробка может сделать паузу, для того чтобы включить сцепление на валу, где находится первая передача. Это также ощущается при маневрировании на низких оборотах двигателя. Например, вы можете ощущать дергание автомобиля.

Стоит отметить, что конструкция коробки передач с двойным сцеплением очень сложная и ввиду того, что этот тип трансмиссии на рынке появился достаточно недавно, говорить о ее надежности пока преждевременно. Необходимо чтобы прошло около 10 лет, чтобы эксперты и автопроизводители поняли насколько подобный тип трансмиссии стоек перед долгой эксплуатацией автомобиля.

Самые известные обозначения коробок передач с двойным сцеплением: DSG, PDK, M-DCT и Powershift.

Автоматизированная механическая коробка передач


Несмотря что Up является небольшим компактным автомобилем при разгоне переключение передач происходит рывками из-за автоматизированной механической коробки передач

С появлением с двойным сцеплением, автоматизированные механические коробки передач становятся редкостью на автомобильном мировом рынке, но, тем не менее, некоторые компании пока по-прежнему продолжают устанавливать этот вид трансмиссии на многие автомобили.

В автомобиле, который использует этот тип коробок передач, также как и коробки с двойным сцеплением отсутствует педаль сцепления, но присутствует ручка переключения передач, как на традиционной механике.

Переключая скорость, коробка отключает передачу крутящего момента от двигателя на коробку, переводит передачу крутящего момента на нужный вал, и затем снова включает передачу энергии от двигателя на коробку. И все это без участия водителя.

Может сперва показаться, что этот вид коробок передач имеет преимущество перед обычными автоматическими коробками, многие из которых не позволяют водителями самостоятельно переключать передачи, но на самом деле есть недостатки которые заключаются в работе автоматизированной механической коробки.

Так есть проблемы со скоростью и гладкостью работы трансмиссии. Проблема в том, что таким коробкам передач необходимо время, чтобы для переключения скорости без сцепления сделать необходимые для этого действия в правильном порядке. Поэтому весь процесс происходит слишком медленно, чтобы не вызывать дискомфорт у пассажиров и водителя.

Но, несмотря на это, многие водители часто отмечают, что в автомобили с такими коробками разгоняются очень медленно, что связано с огромными задержками между переключениями скоростей.

Некоторые водители чтобы сгладить процесс переключения чуть приопускают педаль газа перед переходом на другую скорость. Но автомобили с традиционными автоматическими коробками передач и трансмиссиями с двойным сцеплением разгоняют автомобили намного быстрее, а процесс переключения скоростей происходит более гладко.

Самые известные обозначения автоматизированных механических коробок передач: Неофициально такой тип коробок передач называют полуавтомат, ASG, EGC и ETG.

Бесступенчатая коробка передач (CVT) - вариатор


Новое поколение оснащается вариатором, что позволяет машине динамично набирать скорость, но за это владельцы расплачиваются громким звуком двигателя

Бесступенчатая коробка передач по своей конструкции не похожа не на одну другую трансмиссию. В вариаторе вы не найдете не одной запчасти, которая используется в других видах коробок передач. Бесступенчатая трансмиссия использует две пары металлических конусов, каждый из которых имеет заостренные концы.

Один набор конусов прикреплен к двигателю, а другие два конуса прикреплены к колесам транспортного средства. Между этими парами конусов натянут ремень. Конусы двигаются в направлении друг к другу, как правило, под контролем компьютера.

В современных вариаторах конструкция коробки позволяет с помощью компьютера менять угол ремня, расположенный между двумя конусами, что в итоге позволяет менять передаточные числа передач.


Это звучит странно, но на самом деле подобная конструкция коробки позволяет постоянно изменять передаточные коэффициенты передач, вместо того чтобы пользоваться фиксированными значениями, установленными на заводе.

Это означает, что передаточные числа могут корректироваться бесконечно, что позволяет работать двигателю более эффективно при наборе скорости. По сути, при наборе скорости не происходит никакого переключения передач, что и создает эффект, что машина разгоняется без задержек.

Но также как и , в работе вариатора есть и минусы.

К примеру, это раздражающий громкий звук работы двигателя, который постоянно работает на повышенных оборотах. То есть если ваша машина оснащена вариатором, при разгоне обороты двигателя не будут падать, как это происходит, к примеру, на автоматических или механических коробках (при переходе на другую передачу обороты двигателя снижаются).

Самые известные обозначения бесступенчатых коробок передач: E-CVT, CTV и Multitronic.

Приобретая новый автомобиль, каждый водитель желает купить машину, которая будет удобна в управлении и комфортна в поездках. Покупая машину, многие автолюбители решают для себя вопрос о том, какая коробка передач лучше: автомат или механика. В статье описаны основные преимущества и недостатки обоих коробок, дана их сравнительная характеристика.

[ Скрыть ]

Чем отличаются?

На автомобилях в настоящее время устанавливают либо механическую, либо автоматическую КПП. В последнее время автолюбители много спорят о том, какая из коробок лучше. Для того чтобы сделать соответствующие выводы, необходимо изучить все достоинства и недостатки механических и автоматических КПП, чем каждая из них отличается между собой.

Задача любой коробки передач — передача крутящего момента от двигателя к ходовой части при начале движения и разгоне. Благодаря изменяющемуся крутящемуся моменту, обеспечивается плавность движения. Кроме того, коробка должна обеспечивать авто задний ход и разъединять связи между двигателем и ведущей парой колес при необходимости остановки машины или работы двигателя на холостом ходу.

Механические ступенчатые коробки передач имеют зубчатые передачи, благодаря которым обеспечивается изменение крутящего момента. МКПП могут быть с 4-х и 5-ти передачами переднего хода и одной задней. Переключение передач осуществляется благодаря передвижению шестерен, сцепления шестерен между собой и блокировки их на валу синхронизаторами. Управление шестернями и синхронизаторами осуществляется водителем при выключенном сцеплении. Благодаря простоте конструкции, механическая коробка передач надежнее автоматической КПП.

Механическая коробка передач

Преимущества Недостатки
Более низкая стоимость автомобилей с МКПП, чем с другими видами коробок передач. Неудобство передвижения в условиях пробок, постоянное переключение передач, что отрицательно влияет на диски сцепления.
Управляемость. Возможность полностью контролировать машину. Быстрый разгон: водитель может раскрутить двигатель до критических показателей, достигая максимальной динамики. Сложность управления. У начинающих водителей возникают проблемы при трогании с места, переключении на более низкую передачу, передвижении в городских условиях. Водители со стажем переключают передачи, не задумываясь над действиями.
Экономия топлива. На расход топлива оказывает большое влияние манера вождения. Если на авто с МКПП будет ехать любитель быстрой езды, то сэкономить на топливе ему не удастся. Также не будет экономии при неправильном переключении передач. Таким образом, МКПП по экономии бензина выиграет у автоматической КПП только в случае, если машиной управляет опытный водитель, который будет точно переключать передачи. Использование максимальных возможностей двигателя приводит к его быстрому износу и капитальному ремонту, сокращается срок службы автомобиля.
Возможность получить от двигателя максимум того, на что он способен, более высокий КПД в сравнении с АКПП. При ручном переключении передач водители быстро устают, что отрицательно сказывается на вождении и снижает безопасность на дороге.
Простота конструкции, дешевый ремонт и техническое обслуживание. Возможность самостоятельного ремонта.
Дешевые запчасти и расходные материалы.
Экономия трансмиссионного масла за счет меньшего объема коробки.
Высокая надежность, только требуется частая замена сцепления.
Легко заводится в морозную погоду. Это достигается за счет небольшого объема вязкого масла, которое оказывает меньшее сопротивление на детали. Кроме того, в МКПП можно отключить трансмиссию от не разогретого двигателя, тем самым уменьшив нагрузку на стартер при запуске.
Не боится пробуксовок.
Минимальные потери энергии при передаче крутящего момента ведущим колесам.

АКПП

В автоматических КПП крутящий момент передается от двигателя к ходовой части автомобиля с помощью гидротрансформатора и планетарных шестерен. Благодаря гидротрансформатору автомобиль плавно трогается с места и легкое переключаются передачи.

Сейчас существует несколько вариантов коробок-автоматов:

  • классический автомат (нет прямой связи двигателя с колесами, для передачи крутящего момента используется трансмиссионная жидкость, многодисковое сцепление, большой расход топлива);
  • вариатор (плавно меняется крутящий момент, экономия топлива, меньший размер по сравнению с классическим автоматом, использование в полной мере мощности двигателя,);
  • роботизированная (строением напоминает механику, управлением – автомат; имеет небольшой вес; низкая стоимость; дорогое производство).

Коробки автоматы постоянно усовершенствуются. Новые модели могут иметь до 7 режимов, кроме того в них выполнены улучшения, которые отразились на экономии топлива и плавности переключения передач при разгоне.

Преимущества Недостатки
Простота управления. Расход топлива больше по сравнению с МКПП, хотя он зависит от манеры езды.
Удобство при передвижении в пробках, нет необходимости постоянно дергать сцепление. Машина не покатиться, если стоит на уклоне. Таким образом, гарантировано, что не будет столкновения с другим автомобилем. Высокая стоимость ремонта и обслуживания. На ремонт коробки уходит несколько дней. Ее нужно снять, разобрать, заменить все необходимые детали, затем снова собрать и установить на автомобиль.
Коробки с 6-7 передачами по скорости и экономии топлива могут конкурировать с механикой. Исправная работа АКПП зависит от качества трансмиссионной жидкости, поэтому требует его постоянной замены при техническом обслуживании.
Поддержка оптимальных оборотов коробкой автомат, что исключает перегрузку двигателя. Нежелательна буксировка. Во время буксировки могут обуглиться фрикционные кольца. Сгоревшая масса в последствие забьет соленоиды, что выведет коробку передач из строя.
Низкая нагрузка на двигатель и трансмиссию в целом. Сложная конструкция.
Переключение в ручной режим дает возможность получить преимущества механической коробки. Более высокая стоимость автомобиля с АКПП.
Проблемы при запуске двигателя в морозную погоду.
Проигрывает в динамике при разгоне.

Что лучше?

В мире достаточно приверженцев как , так и механической. За рубежом по статистике 90% автомобилей с АКПП. На отечественном рынке коробки автомат появились не так давно, но уже завоевывают популярность среди автолюбителей. Ниже приведена сравнительная таблица обеих коробок.

Коробка автомат или механика

Сравнительная характеристика
АКПП
Управление Сложное. Необходимо привыкание, требует определенных навыков езды. Сложность передвижения в городских условиях. Быстрое привыкание к манере езды. Легкое переключение скоростей, плавный старт. Легкое передвижение в условиях пробок. Отсутствует отката назад.
Запуск двигателя в морозную погоду Легко завести за счет небольшого объема вязкой смазки, так как оказывается меньшее сопротивление на детали. Возможны проблемы при запуске холодного двигателя на морозе.
Стоимость Автомобиль, оснащенный механикой, стоит дешевле, чем с АКПП. Более дешевые расходные материалы и запчасти. Дешевый ремонт и техническое обслуживание. Автомобиль с коробкой автоматом стоит дорогже. Дорогой ремонт и техническое обслуживание.
Конструкция Простая. Дает возможность самостоятельного ремонта. Наличие привода, корзины, дисков сцепления может потребовать замены и ремонта. Сложная. Нельзя производить самостоятельный ремонт.
Расход топлива Потребляет меньше топлива, чем АКПП, если умело управлять машиной: использование наката, быстрое переключение передач. Больше расходуется топлива, чем в .
Трансмиссионная жидкость Экономнее при замене масла, так как объем механической коробки меньше, чем автоматической. Требует более частой замены масла, так как требовательна к его качеству.
Динамика Возможно максимальное использование возможностей двигателя. Проигрывает при разгоне. Медленно переключаются передачи.

Выбор между автоматом и механикой во многом зависит от манеры езды водителя и финансовых возможностей. Каждый водитель отличается стилем вождения, любителям агрессивной манеры подойдет авто с МКПП. Начинающим автолюбителям лучше выбирать машину с АКПП. Автомобили с автоматической КПП стоят дороже, да и обслуживание и ремонт у них дорогой, это надо учитывать при покупке машины. В любом случае водитель должен выбирать машину согласно своим вкусам и предпочтениям.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Видео «Плюсы и минусы механики и автоматики»

В этом видео сравниваются автоматические и механические коробки передач, раскрываются их плюсы и минусы.

Портал сайт разбирается в премудростях автоматических трансмиссий: выясняет, что такое гидротрансформатор, считает «количество» ступеней в вариаторе и проверяет, насколько умён «робот».

Автомобиль с коробкой автомат всё чаще становится выбором жителей мегаполиса. Если раньше такую опцию можно было встретить только на автомобилях среднего и высшего ценового сегмента, и на подержанных «иномарках», привезённых из Штатов, то сегодня автомобили абсолютно всех классов бывают двухпедальные.

«Удобно!» — самый частый аргумент, уставших от «пробок» автовладельцев. И, действительно, автоматическая коробка передач значительно упрощает процесс передвижения в суетном мегаполисе, сокращая до минимума количество действий водителя. Выбор для большинства представительниц прекрасной половины человечества и вовсе не стоит – коробка только «автомат». Даже «сдав» экзамен в автошколе, не все начинающее автолюбительницы представляют, за что отвечает крайняя левая педаль, и что означает расположение пяти-шести цифр на «джойстике», который торчит из пола. Но что кроется за привычным словом «автомат»? Ведь разновидностей коробки без педали сцепления сегодня существует не одна и не две. А некоторые, особо ушлые продавцы автомобилей, выдают за автоматическую — роботизированную коробку передач, у которой гораздо больше общего с обычной «механикой».

Как выбрать коробку автомат мы и попробуем разобраться.

Гидротрансформаторная коробка переключения передач

Самая распространённая коробка передач автомобиля в мире. Именно с неё и пошло сокращённое название коробки — «автомат».

Сам гидротрансформатор частью КПП не является и выполняет, по сути, роль сцепления, передавая крутящий момент при трогании автомобиля. На скорости, при высоких оборотах, гидротрансформатор блокируется муфтой, сокращая расход энергии (топлива). Кроме того, гидротрансформатор является хорошим гасителем различных колебаний, как двигателя, так и коробки передач, увеличивая, тем самым, ресурс обоих агрегатов.

Жёсткой связи между двигателем и механической частью АКП нет. Крутящий момент передается посредством трансмиссионного масла, которое циркулирует под давлением в замкнутом круге. Именно такая схема обеспечивает работу двигателя с включённой передачей, когда автомобиль неподвижен, и именно поэтому, качеству трансмиссионного масла уделяется так много внимания.

Ответственность за переключение передач несёт гидравлическая система, и в частности, так называемый гидроблок. В современных «автоматах» им управляет электроника, которая и позволяет трансмиссии работать в разных режимах: стандартном, спортивном или экономичном.


Несмотря на кажущуюся сложность, механическая часть гидротрансформаторной автоматической коробки передач достаточно надёжна и ремонтопригодна. Самым уязвимым её местом, как правило, является гидроблок, неисправная работа клапанов которого, сопровождается неприятными ударами при переключениях. В большинстве случаев «вылечивается» заменой дорогостоящей детали.

Как уже было отмечено выше, следить нужно и за состоянием масла. Хотя на сегодняшний день уже существуют так называемые необслуживаемые коробки автомат, которые вообще не требуют замены масла.

Ездовые характеристики современных автомобилей, оснащённых классическим «автоматом», очень сильно зависят от управляющей электроники, которая получает информацию с многочисленных датчиков. Считывая с них информацию, «мозги» автоматической коробки передач автомобиля отправляют команду на переключение передач в необходимые моменты. Такое поведение ещё называют адаптивностью «коробки». Так что регулярное обновление программного обеспечения «автомата» может значительно улучшить характеристики поведения автомобиля.

Немаловажным фактором является количество передач трансмиссии. Сейчас ещё встречаются гидромеханические трансмиссии с четырьмя ступенями, но большинство автопроизводителей перешло на «коробки-автомат» с пятью, шестью и даже семью и восемью передачами. Увеличение количества передач положительно сказывается на плавности переключений, динамике и экономии топлива.


Ручной режим переключения, который впервые появился на автомобилях Porsche под названием Tiptronic и мгновенно был скопирован почти всеми производителями, по сути, является просто модной «фишкой». Если на спортивных автомобилях под управлением опытных водителей переход в ручной режим может значительно повлиять на поведение автомобиля, то в мирской жизни массовых автомобилей он, в общем-то, бесполезен, да и покупают «автомат» не для того, чтобы руками переключать передачи.

Учитывая совокупность всех факторов, можно сказать, что автоматическая гидротрансформаторная коробка передач автомобиля наиболее эффективно управляет распределением крутящего момента двигателя, проста в обслуживании и является наиболее оправданным выбором.

Примеры автомобилей с гидротрансформаторной коробкой переключения передач:

Бесступенчатая автоматическая трансмиссия (или вариатор)



CVT или Continuously Variable Transmission – так чаще всего обозначается вариатор. Хотя по внешним признакам эта трансмиссия ничем не отличается от обычной «коробки автомат», работает она совершенно по другому принципу.

В вариаторе передач как таковых нет вовсе, и в нём ничего не переключается. Изменение передаточных чисел происходит непрерывно и постоянно, вне зависимости от того замедляется автомобиль или разгоняется. Этим объясняется абсолютная плавность работы бесступенчатой коробки переключения передач, которая обеспечивает комфорт в автомобиле, оберегая водителя от каких бы то ни было толчков и ударов.

Правда, производители виртуально внедряют в вариатор пять, шесть передач, которые можно «переключать». Но это — не более, чем имитация, позволяющая работать вариатору в нужных водителю режимах.

Если максимально опустить технические подробности, конструкция вариатора представляет собой две пары конусообразных шкивов, между которыми по изменяемому радиусу вращается ремень. Боковины шкивов могут сдвигаться и раздвигаться, обеспечивая тем самым изменение передаточных чисел. Сам ремень, на который ложится основная нагрузка, представляет собой сложное инженерное устройство и больше похож либо на цепь, либо на ленту, собранную из металлических пластинок.



Помимо плавности, достоинством вариатора является быстрота его работы. Поскольку вариатор не тратит время на переключение передач, например, при разгоне, бесступенчатая «коробка» сразу оказывается на пике крутящего момента, обеспечивая максимальное ускорение автомобиля. Правда, субъективно это ощущение скрадывается всё тем же отсутствием переключений.

Из особенностей эксплуатации стоит отметить более высокую, по сравнению с классической коробкой передач «автомат», стоимость обслуживания вариатора. Объясняется это тем, что бесступенчатая «коробка» боится перегрева. Высокие температуры внутри «коробки» требуют использовать специальное и очень дорогое масло, которое необходимо менять, в среднем, каждые 50-60 тысяч километров. А после 100 000 км, замены, скорее всего, потребует и ремень.

Примеры автомобилей с вариатором:

Audi A4 2.0 Multitronic

Роботизированная коробка переключения передач



Более правильным называнием было бы — механическая КПП с автоматическим сцеплением, поскольку с «автоматом» её роднит только количество педалей. «Робот» полностью повторяет схему работы обычной механической КПП, с единственным отличием – выжимом сцепления и переключением передач занимаются два сервопривода, под управлением электронного блока. Причём, режим автоматического переключения передач вторичен.

С «механикой» роботизированную трансмиссию роднит то, что переключение передач происходит с разрывом потока крутящего момента, который выражается в паузах-провалах при разгоне.

На обычной МКПП этот провал тоже есть, но в этот момент человек за рулём как раз и занят процессом выжима сцепления и выключением/включением нужной передачи. А когда за водителя всё делает автоматика, на «паузе» концентрируется внимание и создаётся ощущение этого провала.

Однако с этим эффектом можно бороться. Первым делом, нужно забыть про автоматический режим, как про страшный сон, и переключать передачи самостоятельно с обязательной (!) перегазовкой: неприятные провалы сократятся до минимума, а то и вовсе исчезнут.

Кроме того, «робот» требует обязательного выключения в нейтраль при каждой остановке дольше нескольких секунд, уберегая сцепление от перегрева. Не позволит «робот» и долго буксовать, выезжая, например, из сугроба, оповестив владельца запахом спаленного сцепления и уходом в аварийный режим.

За чем же вообще тогда нужна подобная трансмиссия? Определённо, достоинства тоже есть. Во-первых, это, безусловно, умеренная цена «робота», по сравнению с полноценными автоматическими трансмиссиями: стоимость такой трансмиссии как опции, обычно не превышает 25 000 рублей. Во-вторых, умеренный расход топлива, который остаётся на уровне автомобиля с обычной механической КПП.

Так же некоторые производители оснащают «роботизированные» автомобили подрулевыми «лепестками», которые позволяют очень быстро переключать передачи, выигрывая в динамике даже у такого же автомобиля, оснащённого ручной «коробкой».

Но, в общем и целом, недостатки подобной трансмиссии как «автомата» перекрывают достоинства. Хотя некоторые производители упорно продолжают оснащать роботизированными коробками передач некоторые свои модели, коробки такого плана отживают последние годы своего существования, уступая место роботизированным трансмиссиям второго поколения.

Примеры автомобилей с роботизированной коробкой переключения передач:

Peugeot 107/Citroen C1 (2-Tronic)

Opel Corsa 1.2 (EasyTronic)

Преселективная коробка переключения передач


Это и есть «продвинутый робот». Название у каждой фирмы-производителя, как правило, своё, но самое распространённое – DSG (Direct Shift Gearbox) немецкого концерна Фольксваген. Трансмиссия представляет собой как бы две «коробки» переключения передач собранных в одном корпусе. Переключением четных передач занимается одна из них, переключением нечётных и задней – вторая. Обоим положено, фактически, по отдельному сцеплению.

Фокус в том, что в преселективной коробке всегда включено две передачи одновременно, только одно сцепление сомкнуто, а второе смыкается, как только размыкается первое. Причём, этот процесс занимает доли секунды, обеспечивая сверхбыстрое изменение передач и, одновременно, практически, вариаторную плавность.

К недостаткам можно отнести конструктивную сложность преселективной «коробки», а, следовательно, и высокую стоимость как самого «автомата», так и его ремонта, в случае неисправности.

Но в любом случае, преселективная коробка переключения передач, на сегодняшний день, является верхом эволюции автоматических трансмиссий.

Примеры моделей с преселективной коробкой переключения передач:

Отдельно хотелось бы сказать и о том, зачем производители увеличивают количество передач в гидромеханических и преселективных «коробках автомат». Дело тут не только в увеличении плавности и скорости переключений, а в результате применения экологических норм.

Задушенный, практически до обморока, нормами ЕВРО-4,5,6 и так далее, двигатель стал выдавать крутящий момент в очень узком диапазоне оборотов. Следовательно, чтобы машина хоть как-то разгонялась и «ехала», трансмиссии нужно постоянно включать ту передачу, которая будет точно попадать в пик тяги. А это можно обеспечить только большим количеством передач. И, хотя серийно уже применяются 8-ми ступенчатые «автоматы», конструкторы во всю заняты разработкой 10-ступенчатой автоматической коробки передач для легковых автомобилей.

Сколько бы ни было поклонников обычной «механики», можно с уверенностью констатировать, что жить ей осталось недолго. Автоматические коробки переключения передач научились с абсолютным комфортом переключать передачи со скоростью, превышающей частоту моргания человеческого века, а значит смысла в существовании ручной «коробки» остается все меньше…

Каждый водитель наверняка помнит слова своего первого инструктора. «Прежде чем повернуть ключ зажигания, убедись, что авто стоит на нейтральной передаче». В данной статье будут рассмотрены виды коробок передач, их отличия друг от друга, преимущества и недостатки, а так же сфера применения.

Усреднено, коленчатый вал двигателей большинства легковых автомобилей имеет рабочие обороты от 800 до 8000 в минуту. При этом, пик мощности приходится на четыре – пять тысяч оборотов. Безусловно, такой диапазон угловых скоростей не отвечает условиям эксплуатации любого колесного транспортного средства в целом и легковых автомобилей в частности.

Основное назначение автомобильной коробки передач – изменение частоты вращения, а так же крутящего момента, передаваемого от коленвала двигателя к ведущим колесам транспортного средства.
Первым узлом такого рода стала механическая коробка передач . Бытует такое мнение, что слово «механическая» попало в название агрегата из за неправильно понятого сокращения, принятого в англоязычной технической литературе. Буквы MT обозначают manual transmission, что означает «ручная, переключаемая рукой передача», а вовсе не mechanical – механическая.

Как это работает

Проще всего пояснить принцип действия данного узла на примере работы механической коробки передач. По сути, МКП это многоступенчатый понижающий редуктор, собранный по трехвальной, а реже по двухвальной схеме. Первичный, или ведущий вал посредством сцепления соединен с маховиком ДВС. Вторичный, или ведомый вал имеет жесткое соединение с карданным валом автомобиля. Третий, промежуточный, вал необходим для передачи оборотов от ведущего вала к ведомому. Валы располагаются параллельно друг другу и собраны в едином корпусе.


На ведущем валу располагается шестерня, передающая движение промежуточному валу. Промежуточный вал оснащен блоком мертво закрепленных шестерен, часто изготовленных как единое целое. Шестерни ведомого вала расположены в щлицах оси или специальных ступицах. Между ними располагаются муфты включения передач, которые вращаются вместе с валом, но способны передвигаться по его продольной оси. Шестерни и муфты ведомого вала могут взаимодействовать друг с другом при помощи зубчатых венцов на своих торцевых поверхностях.

При включении какой либо передачи, кроме заднего хода, муфта, ответственная за ее включение соединяется с соответствующей шестерней и блокирует ее. Двигаясь как единое целое, ведомый вал передает вращение на карданный.
Поступательное движение муфте сообщает водитель транспортного средства, воздействуя на нее при помощи ручки переключения передач, взаимодействующей с вилками и ползунами коробки.

Четырехступенчатая коробка передач и схема ее работы

Цветом выделены:

  • Первичный вал – оранжевый
  • Вторичный – желтый
  • Промежуточный – серый

Цифро-буквенные обозначения указывают на номер передачи и задний ход.
Нейтральное положение и включение первой передачи

Пятиступенчатая коробка передач

Видеоролик, который демонстрирует принцип работы.

Несинхронизированые механические коробки передач

Скорости вращения шестерен ведомого вала значительно отличаются одна от другой. В этом случае, при попытке переключения передачи муфта просто не сможет соединиться с требуемой шестерней, а зубчатый венец будет разрушен. Для приблизительного уравнивания скоростей вращения шестерни и муфты используется прием под названием «двойной выжим». При переключении на более высокую передачу, водитель сначала выжимает сцепление , затем переводит рычаг переключения в нейтральное положение. Промежуточный вал, а следовательно, и ведомый, прекращают вращение. Затем отпускает сцепление, выжимает и включает нужную передачу.

При переключении с повышенной передачи на пониженную водителю необходимо провести подобные манипуляции, но в момент, когда коробка выключена, следует нажать на педаль акселератора. Этот прием называется «двойной выжим с перегазовкой».
Несинхронизированные МКП использовались в легковых автомобилях вплоть до 40-х годов двадцатого столетия. Сегодня они используются исключительно в спортивных машинах, и вот по каким причинам:

  1. Скорость переключения выше, чем у синхронизированных аналогов
  2. Лучше переносят ударные высокие нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации

Синхронизированные МКП

Данные типы коробок передач оснащены дополнительными элементами – синхронизаторами. Шестерни, располагающиеся на ведомом валу, имеют конусную торцевую поверхность. Между каждой шестерней и муфтой переключения находится бронзовое кольцо – синхронизатор. Начиная движение, муфта подхватывает кольцо и прижимает его к торцевой поверхности шестерни. За счет трения, скорости вращения шестерни и муфты уравниваются, после чего происходит их окончательное соединение с помощью зубчатого венца. На сегодняшний день все современные автомобили, на которых стоит 4-х, 5-ти или 6-ти ступенчатая МКП, оснащены синхронизаторами.

История развития МКП, от Ford T до Bugatti Veyron

Со времен появления первого автомобиля и по наши дни конструкторы используют следующие типы МКП:


Автоматические и полуавтоматические коробки передач

Несмотря на потрясающие возможности современных коробок передач, их конструкция основана на той же, проверенной временем МКП. Изменения затронули привод переключающих муфт и способ передачи крутящего момента от коленвала двигателя на ведущий вал коробки, в остальном же схема осталась неизменной.

Отдельным рядом стоят устройства под названием вариаторы, их принцип действия будет рассмотрен отдельно.
Автоматическая коробка передач или АКПП состоит из гидротрансформатора и обычной 5-ти или 6-ти ступенчатой МКП. Роль гидротрансформатора заключается в плавном выравнивании скоростей вращения ведущего и коленчатого валов. По достижении нужной скорости блокировочная муфта переводит гидротрансформатор в режим гидромуфты. За работу АКПП отвечает электронный блок управления.


Роботизорованная коробка передач представляет собой МКП, в которой функции переключения передач и выключения сцепления полностью автоматизированы. Электронный блок управления и электромеханические сервоприводы справляются с поставленной задачей не хуже профессионального гонщика.

Сравнительная характеристика видов коробок передач

Большинство неофитов, выбирающих свой первый автомобиль, задаются вопросом – какую коробку выбрать? Механику или автомат. А, может, робот? Четырехступенчатая механика не котируется, нужна как минимум, пятиступенчатая коробка передач. Или 7G-Nronic.

Какая коробка передач лучше – зависит исключительно от условий эксплуатации.

АКПП прекрасно себя зарекомендовала при городской езде. 5-ти или 6-ти ступенчатая, обеспечивающая плавный ход автомобиля, избавляющая водителя от частого переключения передач вовремя езды в вечерних «тянучках». Бывают экземпляры и с восемью ступенями. Но всякий комфорт имеет свою цену. Повышенный расход топлива и медленный разгон автомобиля – умеренная плата за возможность отдохнуть во время пути домой.

Роботизированные коробки предоставляют своим хозяевам практически тот же уровень комфорта. Расход топлива держится на уровне механики, но вот скорость срабатывания оставляет желать лучшего. Изготавливаются роботы на основе современных 5-ти или 6-ти ступенчатых МКП. Прекрасный вариант для городской машины и езды на дальние расстояния по гладкой дороге.

Механическая четырехступенчатая коробка звезд с неба не хватает, но прекрасно выполняет свое основное предназначение. Различные типы 5-ти и 6-ти ступенчатых коробок помотают с непривычки нервы в городе, но прекрасно покажут себя на трассе, поддерживая оптимальный режим работы двигателя.

Что же важнее – комфорт в городе или могучий рывок на трассе, каждый должен решить для себя.

При выборе новой машины не последнюю роль играет тип коробки передач, установленной на ней. На сегодняшний день все применяемые трансмиссии можно поделить на автоматические и механические КПП. Что представляет собой каждая из типов коробок передач, какими положительными и отрицательными характеристиками обладают? Какая из данных трансмиссий в итоге окажется лучше? Разберем эти вопросы в статье.

Механика: надежность и экономичность

Механическая коробка передач относится к одному из старейших видов трансмиссий. Здесь в выборе передачи непосредственное участие принимает водитель. Переключение передач осуществляется водителем при помощи механизма выбора передач и синхронизаторов, поэтому трансмиссия и получила название механическая КПП.

Схема механической трехвальной КПП

Движение обычно начинается с первой передачи, а последующие передачи выбираются с учетом текущей скорости, оборотов двигателя и дорожной ситуации. Переключение передач происходит в момент разъединения двигателя и коробки передач при помощи сцепления.

Крутящий момент в механической коробке передач изменяется ступенчато, соответственно и сама коробка считается «ступенчатой». В зависимости от количества передач коробки передач бывают 4-х ступенчатыми, 5-ти ступенчатыми, 6-ти ступенчатыми и выше. Наибольшую популярность получила 5-ти ступенчатая МКПП.

В зависимости от количества валов различают двухвальные и трехвальные механические КПП. Первые устанавливаются на переднеприводных и заднемоторных легковых автомобилях с поперечным расположением двигателя, вторые – на заднеприводных и грузовых автомобилях с продольным расположением ДВС.

Автомат: комфорт и удобство


Схема автоматической КПП

В автоматической коробке передач функция сцепления закреплена за гидротрансформатором, а за переключение передач отвечает электронный блок управления и исполнительные механизмы: фрикционные муфты, ленточный тормоз и т. д.

Режим работы АКПП и направление движения водитель выбирает с помощью селектора выбора передач, установленного в салоне автомобиля. При установке автомата на переднеприводные легковые автомобили конструкцию КПП дополняют главная передача и дифференциал.

Современные АКПП являются адаптивными, то есть их электронная система оснащена «памятью» о стиле вождения водителя. Менее чем за час езды автомат подстроится под ваш стиль вождения.

Различают следующие виды автоматических КПП: гидромеханическая коробка передач (классический автомат), механическая трансмиссия с двумя сцеплениями, роботизированная коробка передач и бесступенчатый вариатор. Но все же под автоматической КПП всегда подразумевается классическая гидромеханическая планетарная коробка передач.

АКПП или МКПП

Проведем сравнительную характеристику двух видов трансмиссий с точки зрения их преимуществ и недостатков. За основу возьмем следующие критерии: цена, обслуживание и ремонт, КПД и разгон, надежность, ресурс эксплуатации, условия зимнего вождения, комфорт, ресурс двигателя и сцепления и поведение машины на дороге.

Цена вопроса

По цене коробка-автомат дороже механики. Да и расход топлива на автомате будет на 10-15% больше, чем на механике. В основном, это касается городской езды, за городом разница по расходу топлива будет немного меньше.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание и ремонт автомобиля с автоматической КПП выйдет дороже. Автомат требует больше масла, чем механика, да и стоит оно дороже. Требует замены и масляной фильтр. В сравнении с автоматом механическая КПП проста в обслуживании и не требует дорогостоящих расходников и запасных частей.

КПД и разгон

Динамика разгона у механической трансмиссии лучше, чем у автоматической КПП, да и КПД у механики выше. Механическая КПП дает возможность реализации всей мощности двигателя и его крутящего момента. Исключение составляют роботизированные трансмиссии с двумя сцеплениями.

Надежность

Простота устройства в сравнении с автоматом позволяет механике претендовать на звание более надежной коробки передач. Буксировка на длительные расстояния на гибкой или жесткой сцепке возможна только для автомобилей с механической КПП. Машину с автоматом рекомендуется перевозить только на эвакуаторе. Эксплуатация автомобиля, оснащенного механикой, при передвижении в гололедицу, по грязи и бездорожью будет лучше в сравнении с автоматом.

Ресурс эксплуатации

И этот критерий говорит в пользу механики, ресурс эксплуатации которой выше. Некоторые механические коробки могут функционировать даже после выхода из строя «родного» двигателя автомобиля. Чего нельзя сказать об АКПП, которая прослужит только до капремонта.

Зимнее вождение

На автомобиле с механикой легче ездить по скользкой поверхности и буксовать в снегу. Для автомата эти действия не желательны – может перегреться трансмиссионное масло.

Итак, по шести рассматриваемым позициям (цена, обслуживание и ремонт, КПД и разгон, надежность, ресурс эксплуатации, условия при зимнем вождении) выигрывает механическая коробка передач. Посмотрим, чем ответит автомат.

Комфорт


Режимы работы АКПП

Автомат отличается более высоким уровнем комфорта для водителя, чем механика. Даже неопытный водитель сможет спокойно и без рывков тронуться с места, не создавая аварийной ситуации. Механика же требует от водителя повышенной концентрации и внимания. Постоянное переключение передач и необходимость постоянно выжимать педаль сцепления, особенно в городских пробках, утомляют водителя.

Ресурс двигателя и сцепления

В этом плане выигрывает также автомат: он контролирует обороты и не дает двигателю перегреться. На механике при некорректном переключении передач возможна перегрузка мотора. Новички могут забыться и не сменить вовремя передачу с низшей на высшую, заставляя двигатель работать с повышенными оборотами.

То же самое относится и к сцеплению. В автомобиле, оснащенном автоматической КПП, нет необходимости постоянно выключать сцепление.

Поведение машины на дороге

Автомобиль с автоматической КПП двигается плавно, без рывков, он не откатывается на горке. Автомат имеет режим «паркинг», при котором двигатель отсоединен от трансмиссии, а выходной вал коробки механически заблокирован. Этот режим позволяет машине надежно удерживаться на месте.

Ну что же, три против шести! Получается механика лучше автомата? Может быть. Но разработчики не стоят на месте и придумывают новые и все более усовершенствованные разновидности автоматических коробок передач. Если за критерий взять, например, ускорение автомобиля, то механика разгоняется быстрее классического автомата, а вариаторная коробка по эффективности точно не уступит механической трансмиссии, а иногда и превзойдет ее.

Заключение

Какую коробку передач выбрать? На этот вопрос нет единого мнения. Все зависит от того, что для водителя находится в приоритете, а также в каких условиях он собирается эксплуатировать автомобиль. Если в основном планируется езда по городу с многочисленными пробками, то лучшим решением будет автомат. При движении за городом допустимы обе КПП. А эксплуатирование машины в сложных дорожных условиях однозначно диктует выбор в пользу механики.

Понравилось? Лайкни нас на Facebook