Виды коробок переключения передач, используемых в автомобиле

Автоматическое устройство

Еще в пятидесятые годы прошлого века появились АКПП, расшифровывается это название – автоматическая тип коробки переключения передач, всем стала править автоматика. Такая альтернатива трансмиссии транспортных средств стала особенно привлекательной для новичков и женщин, которым было тяжело совладать с механической коробкой передач.

По сравнению с роботами, коробка передач, имеющая автоматическое переключение, более плавная, даже контрактные устройства с автомобилей, которые подверглись аварии, все равно надежнее, чем «роботы».

Но есть и отрицательные моменты. Так АКПП имеет больший вес нежели механика, так как в ней находятся тяжелые планетарные ряды, а не простые шестеренки.

Рычаги заменяет сложная гидравлика, сцепление – это гидротрансформатор, который не может работать в полной мере так, как это устраивало бы инженеров, поэтому они вынуждены увеличивать число фрикционных накладок. Все это во много раз утяжеляет машину, что ведет к ее более медлительному ходу и увеличению расхода топлива.

Достаточно часто можно увидеть АКПП с восемью передачами. Но каким бы хорошим ни было описание трансмиссии автоматики, все равно она проигрывает механической коробке в том, насколько эффективно она работает.

Конструкционные особенности и работа автоматической коробки

Автоматическая коробка передач позволяет снизить нагрузку с водителя во время езды и исключает необходимость постоянного пользования рычагом. АКПП делятся на два подвида: на основе работы гидротрансформатора и на основе электроники. Структурно они практически не различимы. Выделяют АКПП для переднего и заднего привода. В первом случае коробка передач более компактна и наделена дифференциалом.

Состоит автоматическая коробка передач из:

1. Гидротрансформатора. Играет роль сцепления, аналогично механической коробке, но не требует непосредственного управления. Установлен в промежуточном кожухе, подвергается высоким нагрузкам, поэтому обильно смазан трансмиссионной жидкостью. Помимо стандартной роли, гидротрансформатор сглаживает вибрацию силового узла и контролирует давление в системе управления.
2. Тормозная лента и фрикционы. Служат для непосредственного переключения передач.
3. Устройство контроля. Состоит из поддона, шестеренчатого насоса и клапанной коробки.
4. Планетарный ряд. Если в МКПП чаще используются валы, параллельно расположенные относительно друг друга, то в АКПП используется принцип планетарных передач. Несколько механизмов обеспечивают передачу крутящего момента при помощи фрикционных элементов и других механизмов. Для фиксации элементов планетарной системы используется тормозная лента.

Плюсы гидравлической АКПП

• Ресурс от 120 тыс. до 1 млн километров. Отработанная десятилетиями конструкция, надежная и долговечная, способная проработать всю жизнь автомобиля.
• Современные многоступенчатые АКПП превосходят в экономичности и скорости переключения механику.
• Самая комфортная из трансмиссий. Плавные незаметные переключения, двигатель работает в широком диапазоне оборотов, не создавая акустической усталости.
• Почти все АКПП достойно переживают «бытовые» пробуксовки, остальные типы коробок передач этим похвастаться не могут.
• При старте с места нет отката.
• Отлично работает на всех скоростях, от маленьких до очень высоких.
• Трансмиссия уберегает двигатель от чрезмерных нагрузок, повышая его ресурс. Механическая связь с ним отсутствует, на него не передаются вибрации и удары, что также повышает его ресурс.
• Эффективно тормозит двигателем.
• Наличие дополнительных режимов, расширяющих возможности трансмиссии. Например, зимний режим для мощных автомобилей с задним приводом и внедорожников позволяет им свободно тронуться на льду. От водителя с механической коробкой передач в таком случае будет необходимо очень развитое чутье автомобиля и навыки.

Минусы гидравлической АКПП

• дорогие в производстве;
• вероятность поломки выше, чем у МКПП;
• дорогой и сложный ремонт;
• динамика автомобиля, его КПД и расход зависят от удачности и новизны трансмиссии. Старые АКПП значительно уменьшали динамику автомобиля и повышали расход;
• невозможно завести «с толкача» из-за необходимости наличия давления масла в системе и работающего масляного насоса.

Как пользоваться механической коробкой

Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

• выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
• при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
• при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

• отпустить педаль газа;
• левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
• рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
• аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

Классификация

Трансмиссия автомобиля может оборудоваться коробками, которые существенно отличаются по своему принципу действия, способу передачи заданного крутящего момента, конструкционным особенностям, включая способ взаимодействия между собой валов.

Принцип работы и варианты передачи необходимого крутящего момента

По своему принципу действия коробка передач (КПП) бывает ступенчатой и бесступенчатой, третий вариант – комбинированные коробки, используется очень редко.

По способу передачи определенного крутящего момента на легковых машинах применяется несколько основных решений:

• Механическая коробка передач (МКПП, жаргонно механика, на английском МТ (расшифровывается как Manual Transmission));
• Автоматическая коробка передач (АКПП, жаргонно автомат, на английском AT (расшифровывается как Automatic Transmission);
• полуавтоматическая, она же роботизированная коробка передач (РКПП, АМТ, жаргонно робот, на английском MTA (расшифровывается как Manual Transmission Automatically Shifted));
• вариаторная коробка передач (чаще используется название вариатор (CVT), с английского языка расшифровывается как Continuously Variable Transmission).

Механика, робот и автомат это ступенчатые коробки передач, вариатор – бесступенчатая. Есть еще один вид ступенчатых коробок – комбинированная, она же секвентальная, по принципу устройства механика, по способу переключения робот, по способу управления – автомат.

КПП: функции и основные типы

Коробка передач автомобиля предназначена для преобразования и распределения крутящего момента двигателя для последующего доведения его до ведущих колес, а также для изменения объема тяговых усилий при различных условиях движения транспортного средства. Кроме того, она призвана обеспечить разобщенную работу ведущих колес и двигателя (например, при прогреве двигателя или его работе на нейтральной передаче).На данный момент существует четыре основных типа коробки:

1. механические;
2. роботизированные;
3. автоматические;
4. вариатор.

Механическая КПП («механика», МКПП) имеет самый простой принцип работы. Она представляет собой цилиндрический редуктор, для которого предусматривается ручной способ переключения передач.

Роботизированная коробка передач («робот») – это обычная «механика», в которой функции включения и выключения сцепления, переключения скоростей полностью автоматизированы. Управление данными процессами осуществляется специальными сервоприводами, которые контролируется электроникой.

Автоматическая КПП («коробка-автомат», АКПП) включает в себя гидротрансформатор, который заменяет сцепление и обеспечивает функцию регулирования крутящего момента, и механическую коробку передач (чаще всего, планетарный редуктор).

Вариатор – это бесступенчатая коробка передач, в которой используется гидравлический или механический принцип работы при преобразовании крутящего момента. Для вариатора, вообще, не существует понятия «передача»; он выдает их бесчисленное множество.В настоящий момент и вариатор, и «робот», и «автомат» объединяют одним понятием — автоматическая коробка передач, которая в споре с «механикой» начинает постепенно одерживать верх. Однако до сих пор самой популярной остается МКПП. Это обусловлено следующими факторами:

1. максимальной простотой конструкции;
2. надежностью деталей и узлов к механическому воздействию и перегрузкам;
3. относительной дешевизной обслуживания и ремонта (даже капитального).

Благодаря данным качествам, механическая КПП – это самый распространенный тип коробки передач. Поэтому, не зря, современные автоматические АКПП снабжают функцией ручного переключения передач (например, типтроник).

Типы трансмиссий

На сегодняшний день в автомобильной промышленности нашли применение 4 типа трансмиссий.

Механическая коробка передач

Самой известной и старейшей является МКПП или механическая коробка передач. В этой трансмиссии вращение передаётся посредством работы шестерёнок, управление над которыми водитель осуществляет вручную.

Сегодня это неудобно, учитывая степень загруженности городских дорог и большое количество светофоров.

Несмотря на техническую архаичность, МКПП пока остаётся лидером среди остальных типов трансмиссий, устанавливаемых на автомобили в наши дни. Эксперты объясняют такой расклад низким бюджетом производства механических коробок передач.

МКПП состоит из шестерёнок и осей валов. Сегодня большей частью применяются шестерни с косым зубом. Они менее шумные и прочные, отличаются максимальным сроком службы. Отдельного внимания заслуживают синхронизаторы, позволяющие обходиться без двойного выжима.

Роботизированная трансмиссия

«Робот» или роботизированная трансмиссия отличается от «механики» способом управления — здесь контролирует электроника, а не водитель. Хотя «робот» способен работать и в режиме полуавтоматическом, когда автомобилист сам переключает ступени, используя селектор или рулевые лепестки.

Озабоченные большим количеством недостатков роботизированной коробки передач, современные инженеры придумали эффективный выход из ситуации. В наши дни «робот» синхронизируют с 2 сцеплениями, что позволяет быстрее переключать ступени. Такой вариант называется селективной КПП.

Автоматическая коробка передач

«Автомат» или автоматизированная коробка передач — по популярности на втором месте после МКПП. Является сложной трансмиссией, состоящей из множества элементов, включая датчики. АКПП работает не со сцеплением, а с гидротрансформатором.

Принцип работы «автомата» схож с «роботом» тем, что переключение ступеней возможно как вручную, так и без помощи водителя. Однако АКПП не имеет характерного недостатка роботизированной коробки передач — резких рывков при переключении скоростей.

Различают 2 типа АКПП: с гидравликой и электроникой.

1. Гидроавтомат считается самой простой коробкой, работающей в паре с турбинами рабочей жидкости.
2. Электронная АКПП — модернизированный вариант гидроавтомата, позволяющий выбирать режимы Sport, Econom и Winter.

Бесступенчатая трансмиссия

Вариатор — это коробка, не имеющая ступеней переключения. Она так и называется — бесступенчатая КПП. Передача КМ в такой трансмиссии осуществляется цепью или ремнём, а передаточное соотношение регулируется шкивом.

Основные преимущества АКПП

• «Классической»
  1. Гидравлическая коробка-автомат имеет высокий эксплуатационный ресурс (от 120 тысяч до 1 миллиона километров), что позволяет ей проработать весь срок службы автомобиля.
  2. Намного превосходит механическую коробку в экономичности и скорости переключения.
  3. Считается самой комфортной из трансмиссий, благодаря плавности и незаметности переключений. При этом двигатель работает в широком спектре оборотов без создания акустической усталости.
  4. Без проблем переживает пробуксовки в процессе вождения.
  5. Нет отката в момент старта движения с места.
  6. Одинаково хорошо работает при любой скорости.
  7. Благодаря отсутствию связи с двигателем на него не передаются удары и вибрации, что увеличивает его общий ресурс.
  8. Возможно эффективно задействовать торможение двигателем.
  9. Дополнительные режимы значительно расширяют возможности по управлению автомобилем в различных ситуациях и климатических условиях.
• Коробки-робота
  1. Дешевизна производства.
  2. Переключения скоростей самые быстрые.
  3. Экономичность.
• Вариатора
  1. Всегда оптимальный режим работы двигателя.
  2. Обеспечивает максимальный комфорт при вождении — нет толчков, задержек, рывков. Автомобиль хорошо ускоряется.
  3. Экономичнее, чем гидравлическая коробка-автомат.
  4. Достаточно простая конструкция.

Плюсы гидравлической АКПП

• Ресурс от 120 тыс. до 1 млн километров. Отработанная десятилетиями конструкция, надежная и долговечная, способная проработать всю жизнь автомобиля.
• Современные многоступенчатые АКПП превосходят в экономичности и скорости переключения механику.
• Самая комфортная из трансмиссий. Плавные незаметные переключения, двигатель работает в широком диапазоне оборотов, не создавая акустической усталости.
• Почти все АКПП достойно переживают «бытовые» пробуксовки, остальные типы коробок передач этим похвастаться не могут.
• При старте с места нет отката.
• Отлично работает на всех скоростях, от маленьких до очень высоких.
• Трансмиссия уберегает двигатель от чрезмерных нагрузок, повышая его ресурс. Механическая связь с ним отсутствует, на него не передаются вибрации и удары, что также повышает его ресурс.
• Эффективно тормозит двигателем.
• Наличие дополнительных режимов, расширяющих возможности трансмиссии. Например, зимний режим для мощных автомобилей с задним приводом и внедорожников позволяет им свободно тронуться на льду. От водителя с механической коробкой передач в таком случае будет необходимо очень развитое чутье автомобиля и навыки.

Механическое устройство

Технологические параметры механического устройства известны всем. Речь идет о наличии педали сцепления, которая характеризуется ясным назначением – приводить в движение систему сцепления, которая помогает сменить скорость движения и произвести плавное трогание с места. Основные моменты таковы, что изначально расчет велся по известной технологии уже многие десятилетия. На сегодняшний день контрактные устройства имеют одну цель, добиться второстепенного использования агрегатов.

Всем известно, как расшифровывается аббревиатура механическая КПП. Данная коробка за десятилетия существования претерпела немало изменений и в лучшую сторону, но технология осталась прежней и даже стала на порядок выше. Современные авто все еще имеют некоторые перемены, которые способствуют новому технологическому расчету. Именно такие коробки можно купить в качестве контрактных агрегатов, бывших в употреблении.

По расчету, самой простой системой КПП можно назвать именно механическую. Отметим, что общее устройство трансмиссии для МКПП имеет простое название, а работу выполняет сложную. Практически каждой механике свойственно пять ступеней, хотя для современного авто уже предусматривается шестиступенчатая коробка. По такому расчету скоростей снабжаются практически все автомобили последних лет.

Виды механических КПП

По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:

• 4-ступенчатую;
• 5-ступенчатую;
• 6-ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.

По количеству валов МКПП подразделяются на:

• двухвальные, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
• трехвальные, устанавливаемые на легковые заднеприводные, а также на грузовые автомобили.

Запуск автомобиля с АКПП

Итак, как заводить машину на автомате? Прежде всего заводить надо с Р или N, они включаются при нажатии специальной кнопки.

Лучше заводить на «Паркинге», так как «Нейтраль» больше относится к сервисной системе, тем самым разделяет двигатель и коробку. Для начала движения, следует переключиться на «Драйв», не отпуская тормоз для снятия блокировки.

Нужно ли прогревать автомат перед ездой

Автомобиль на автоматической трансмиссии нет смысла прогревать, если на улице не отрицательная температура и нет мороза. При запуске мотора подождите несколько минут, чтобы в оборот пошло масло. Если машина установлена на «Паркинге» выключенная, то в принципе она уже прогоняет масло.

Рекомендуют при сильном морозе и непрогретой коробке не использовать мощные р., чтобы избежать поломок.

Как передвигаться на АКПП

Как правильно ездить на автомате для начинающих и с какими особенностями можно столкнуться?

Вот как завести машину автомат:

1. Нажать на педаль тормоза.
2. Снять рычаг с «Р».
3. Установить передачу Драйв или другую вспомогательную.
4. Отпустить педаль газа.

Авто самопроизвольно начнёт двигаться, без нажатия на педаль газа. Тормозить автоматич. коробкой следует с помощью двигателя и специальных кнопок.

Езда на автомобиле с автоматической коробкой передач в пробках и на светофорах

Нужно понимать, как работает автоматические передачи. В условиях затора, либо когда встречается загруженность транспорта на дороге, двигатель не должен работать, поэтому включите «Нейтраль».

На нейтральном не работает мотор, но проехать транспорт может примерно 5 км. Режим экономит топливо и оберегает машину от ремонта. На светофорах ситуация такая же, но можно воспользоваться дополнительными передачами, например — 2, они  помогут тронуться на АКПП плавно.

Остановка на подъёме с помощью АКПП

1. Отпускаете плавно тормоз, регулируя скорость движение со спуска.
2. Забираетесь на подъем.
3. Притормаживаете.
4. Устанавливаете рычаг на Нейтраль, прекращается работа мотора.
5. Включаете Паркинг, обеспечив безопасную стоянку транспорта, заблокировав движение.
6. Убираете ногу с тормоза и в течение нескольких секунд машина встанет в правильное положение.

Режим «S»

Во многих установлен S и обозначает он динамичное использование. То есть дополнительная система, где транспорт можно разгонять на определённую скорость, он быстро стартует и ускоряется, совершает обгон. По-другому называют его спортивным.

Он зависит от модели машины и её класса, чем мощнее авто, тем лучше работает «Спорт». При такой системе поступает большая нагрузка на движок, кузов и на саму резину.

Режим «Е»

Есть и другие обозначения на автоматич. кпп, например пиктограмма E обозначает экономную поездку. Обеспечивает плавную, лёгкую и спокойную скоростью движения, тем самым экономит бензин или дизель даже в холодное время года.

На улице гололед, а экономичный реж. позволяет безопасно чувствовать себя на дороге.

Спуск на АКПП

Спуски бывают: резкие и затяжные, но для каждого одна и та же инструкция. Не рекомендуется спускаться используя нажатую педаль тормоза, вы можете только притормаживать.

Принцип работы обычный:

• рычаг ставиться на «Драйв»;
• нажимается педаль газа;
• не забывайте опускать ручник.

Используют такие передачи, как р. 1, р. 2. Но не всегда на них авто едет медленно.

Как обгонять на автомобиле с АКПП

Обгон — дело серьёзное, стоит идти на такой шаг решительнее, увереннее и осознанно. Коробка имеет дополнительные режимы для совершения этого маневра. С ними машина едет быстро, набирая обороты и уверенно обгоняет ближайший автомобиль.

Есть определённые правила при которых не совершают обгон, но раз вы чувствуете уверенность, то воспользуйтесь «Спортом» и быстрого обгона. Учитывайте, что расход топлива максимальный.

Как буксировать автомобиль с автоматом

Для начала передвиньте рычаг на «Нейтраль», следите аккуратно за машиной впереди Вас на тросе. Не дёргайте руль и помните об остановке каждые 30 минут – это правило о безопасности КПП, чтобы не произошла поломка.

Мотор не работает, соответственно масло не попадает.

Как правильно прекращать движение

Для начала движения нажмите на тормозную педаль и остановите авто, далее устанавливаете «Паркинг», с помощью него блокируется движение.

Затягивайте ручник в машине и отпускаете тормоз, заглушаете мотор.

Как тормозить двигателем

Автомат имеет свои нюансы. Сбрасывают скорость обычно на склоне или там, где постоянно надо держать педаль тормоза. Переходят при торможении на ручной, то есть р. 2 или 3.

Езда на автомобиле с АКПП и остановка

После того, как вы завели двигатель, перевели ручку коробки передач в положение «D», отпустили педаль тормоза, машина начинает движение с маленькой скоростью около 5 км/ч. Нажимаем на педаль газа и машина ускоряется. Чем сильнее нажимать на педаль газа, тем быстрее будет ехать машина.

Чтобы сбросить скорость движения автомобиля нужно убрать ногу с педали газа, автомат включит пониженную передачу и скорость движения снизится. Для быстрого снижения скорости надо нажать на педаль тормоза.

Чтобы остановить автомобиль надо скинуть газ и нажать тормоз. Автомобиль остановится. Если вы планируете оставить машину на стоянке, то надо при нажатой педали тормоза перевести ручку селектора в положение — «P» (паркинг), и заглушить двигатель.

Если вы остановились на светофоре или стоите в пробке, то переводить ручку в положение «паркинг» не нужно. Она остается в положении «D». Для начала движения отпускаете тормоз и нажимаете газ.

Иногда для езды удобен режим «M» (ручной режим). Он включается во время движения в положении «D». Переключение скоростей происходит с помощью кнопок «+» и «-», расположенных на рычаге переключения передач. Этот режим используется во время езды по плохой грунтовой дороге на пониженной передаче внатяг, чтобы избежать пробуксовки. А также во время крутого подъема и крутого спуска.

Роботы — новый виток в развитии сферы КПП

Роботизированная коробка передач — это узел, который имеет конструкцию механической КПП и «умный» узел переключения, который управляет сцеплением и выбором передачи. Безграничные возможности настройки и доработки привели к тому, что каждый уважающий себя производитель начал делать собственные роботы и называть их умными названиями. Сегодня производители называют именно эту технологию лучшим решением и консенсусом для будущего.

Производители заявляют о таких преимуществах:

• значительный выигрыш в расходе топлива — такой узел поможет машине потреблять на 10% меньше, чем под управлением традиционной механики, и это доказано реальными условиями эксплуатации;
• динамика лучше всех других вариантов КПП — также доказанный факт, роботизированные комплекты отлично справляются с быстрым изменением условий эксплуатации, мотор сразу реагирует на нажатие педали;
• бережная эксплуатация двигателя — практически невозможно навредить силовому агрегату, проблем с использованием возможностей двигателя не бывает, и это радует владельцев;
• дешевая конструкция — создание и производство робота обходятся вдвое дешевле, чем разработка и изготовление автомата, да и производство оказывается намного проще, чем у АКПП;
• узел способствует повышению экологичности машины, а также лучшим образом может передать все преимущества конкретного мотора на конкретной модели авто с учетом тонких настроек.

С настройкой робота работает программист, и здесь можно поменять практически все основные переменные значения. Так что под каждый автомобиль в конкретной комплектации можно настроить одну и ту самую коробку совершенно разными методами. Но все мы знаем, что AMT — это не лучший вариант по надежности. Чем стоят роботы 7DSG или роботы АвтоВАЗ, которые по сей день приносят покупателям массу проблем и неприятностей.

Предлагаем посмотреть видео про робот АМТ от российского производителя Lada:

Подводим итоги

Как видите, у каждого вида коробок передач есть свои преимущества и недостатки. Это значит, что можно покупать практически любые виды трансмиссий, но помнить о том, что и у них есть минусы. Лучше всего будет про эти минусы заранее узнать, чтобы в будущем не попасть в неприятную ситуацию с большими расходами и неожиданными неприятностями. Конечно, оптимальным решением для каждого автомобилиста будет покупка той коробки, которую он сам считает оптимальной. В таком случае вы получите максимум наслаждения от вождения автомобиля и сами подтвердите тот факт, что были полностью правы в выборе.

Для российского покупателя не расход топлива и не экологичность являются приоритетами. Для нашего человека ресурс и пригодность к ремонту остаются главными чертами при выборе. Поэтому традиционные АКПП с гидротрансформаторами или простые МКПП считаются у нас лучшим выбором. Это действительно так, хоть и будет множество споров о том, что робот выгоднее. Сегодня набирает обороты довод об экономии топлива. Робот за 100 000 км сэкономит в среднем 3000 литров топлива на небольшой машине в сравнении с автоматом, а это очень большие деньги для владельца. Так что спор остается открытым. А какую коробку передач вы считаете лучшей для России?