Трансмиссия и коробка передач — в чем между ними разница?

Известно, что всего может быть четыре разновидности коробки передач — механическая, автоматизированная, роботизированная и вариаторная. При этом невозможно сказать, какая из них самая лучшая, поскольку каждая имеет свои плюсы и минусы. Редакция IRR изучила каждую из них и сделала специальный обзор. Поехали!

Механическая коробка передач

Первой изобрели механическую коробку передач (МКПП), а случилось это важное в автомобилестроении событие более 100 лет назад. Задача любой коробки передач состоит в передаче крутящего момента мотора к колесам автомобиля. В механической трансмиссии этот процесс передается ступенчато. Она состоит из:

• первичного, промежуточного и вторичного вала с шестернями;
• дополнительного вала с шестернями движения задним ходом;
• синхронизаторов;
• картера;
• рычага переключения;
• механизма переключения передач.

На картинке изображен принцип работы механической коробки передач.

Картер состоит из подшипников с вращающимися валами, причем у этих валов различное число зубьев шестерен.

Чем меньше передаточное число между взаимодействующими валами, тем больший крутящий момент передается на колеса авто, соответственно и больше нагрузка на двигатель.

При помощи рычага водитель переключает передачу, что приводит к изменению передаточного числа — это изменяет крутящий момент, передающийся на вторичный вал, а затем — на колесный привод.

При управления автомобилем с МКПП водителю нужно постоянно переключать передачи вручную, зажимая при этом педаль сцепления. Преимущество этих коробок в простоте конструкции, низкой цене, надежности и длительном сроке службы.

Благодаря механической трансмиссии водители смогут ощутить всю мощь своего железного коня, ведь она дает возможность полностью контролировать обороты двигателя и динамику разгона. Механику практически всегда устанавливают на машины, предназначенные для езды по бездорожью и соревнований по стрит-рейсингу.

Среди недостатков МКПП сложность управления для новичков. Неопытные водители во время переключения передач могут забыть зажать сцепление или не дожать его до конца, что приведет к серьезной поломке и необходимости замены коробки передач. Также есть большая вероятность рано или поздно сжечь само сцепление.

• Автоматизированная коробка передач
• Главное отличие автоматической коробки (АКПП) от механической в том, что передачи в ней переключаются автоматически.
• Автоматизированная коробка передач состоит из:

• планетарного редуктора;
• гидротрансформатора, преобразующего крутящий момент;
• гидравлического механизма, предназначенного для управления редуктором

На картинке изображен принцип работы планетарного редуктора.

Гидротрансформатор выполняет одновременно две функции: сцепление и передачу крутящего момента к планетарному редуктору. Он состоит из реакторного, насосного и турбинного колеса. С валом двигателя соединяется насосное колесо.

Турбинное колесо соединено с планетарным редуктором, по сути, являющимся механической коробкой передач. Реакторное колесо остается неподвижным, причем оно располагается между насосным и турбинным.

Между всеми колесами есть пространство, заполненное специальной жидкостью — трансмиссионным маслом.

Планетарный редуктор — это узел автоматизированной коробки передач, состоящий из солнечной шестерни, коронной шестерни, водила и сателлитов. В таком механизме крутящий момент передается от вала с солнечной шестерней на вал, соединенный с водилом. Редуктор предназначен для передачи крутящего момента на вал, соединенный с колесами.

Автоматическая трансмиссия имеет много преимуществ по сравнению с механической. Во-первых, в ней есть система пассивной безопасности, которая не даст машине катиться назад на неровной поверхности.

Во-вторых, машины с такой коробкой передач считаются достаточно надежными — если сравнивать автомат с механикой, то первый не так быстро «убивает» мотор. Но тут причина скорее состоит в неумении мастерски переключать вручную передачи на механике.

Но зато сама автоматизированная коробка передач выходит из строя быстрее, чем механическая, и как результат, требует более частого ремонта.

Среди минусов автоматической трансмиссии: дорогостоящий ремонт, больший по сравнению с механикой расход бензина, сложность буксировки.

Большинство современных машин с АКПП можно буксировать, соблюдая «золотое правило 50/50», то есть на скорости, не превышающей 50 км/ч, и не дальше, чем на 50 км. При выборе авто нужно заранее узнать, можно ли его буксировать.

Это правило относится также к вариаторам и к некоторым роботам, поэтому на такие особенности лучше заранее обращать внимание при выборе машины.

Еще один важный момент, с которым придется столкнуться владельцу автомобиля с автоматической трансмиссией, — сложность управления при заносе. Опытному водителю намного проще будет выровнять машину с механикой, переключая передачи и регулируя скорость нажатием педали газа.

1. Роботизированная коробка передач
2. Роботизированная трансмиссия (РКПП) имеет принцип работы, похожий на обычную механическую коробку, с разницей лишь в том, что разработчики доверили переключение передач электронному механизму.
3. Роботизированная коробка передач состоит из:

• механической коробки передач с внешним и внутренним валами;
• электрического или гидравлического привода сцепления и переключения передач;
• микропроцессорного блока управления;
• внешних датчиков от двигателя, которые подключаются к микропроцессору

На картинке изображен принцип работы роботизированной коробки передач.

Сначала роботизированные коробки передач не пользовались спросом у водителей, так как при их работе возникало немало проблем.

При автоматическом переключении передачи машина могла дергаться, и это создавало неприятные ощущения у водителя и пассажиров.

Но ситуация поменялась, как только инженеры разработали трансмиссию второго поколения с двумя сцеплениями. На сегодняшний день роботы установлены в автомобилях BMW, Fiat, Volkswagen, Audi и многих других.

Преимущество роботизированной трансмиссии — высокая скорость переключения передач и экономный расход топлива. Среди недостатков специалисты отмечают высокую стоимость ремонта и обслуживания. Не так просто найти специалиста, который хорошо разбирается в электронике и качественно отремонтирует роботизированную трансмиссию.

В некоторых моделях авто водитель может ощутить неприятные рывки во время езды на первой передаче, но на высокой скорости машина будет ехать плавно. Также возможен небольшой откат назад при старте, поэтому придется особенно осторожно выезжать с парковки.

• Вариаторная коробка передач
• Вариаторная коробка передач — эта одна из разновидностей автомата, но при этом она отличается от классической автоматической трансмиссии тем, что передачи переключаются бесступенчато, то есть плавно.
• Вариаторная трансмиссия состоит из:

• вариаторного механизма;
• электронной системы управления;
• механизма, передающего крутящий момент от двигателя на вариатор;
• механизма движения задним ходом.

На картинке изображен принцип работы вариаторной коробки передач.

Достоинство вариаторной коробки передач — неплохая динамика движения машины во время езды на большие расстояния, а за счет плавного переключения режимов топливо будет расходоваться экономно. Автомобили с бесступенчатой трансмиссией считаются безопасными, ведь во время движения по скользкой трассе колеса не будут пробуксовывать.

Не лишена вариаторная коробка передач и недостатков — многие водители сталкиваются с необходимость дорогостоящего технического обслуживания, например, придется покупать недешевое трансмиссионное масло. Периодичность замены масла зависит от конкретной модели авто. Во многих машинах с вариаторной коробкой передач специалисты советуют проводить замену через каждые 30 тысяч километров.

Во многих вариаторах слабые ремни, которые очень быстро изнашиваются, и чтобы этого избежать, придется заливать специальную жидкость. Но такая особенность характерна далеко не для всех авто.

Например, в трансмиссии Multitronic, которая устанавливаются на авто премиум-класса Audi, используется эластичная металлическая цепь. И тут после нескольких лет эксплуатации может возникнуть другая проблема. Принцип работы Multitronic состоит в том, что металлическая цепь сцепляется с гладкими шкивами.

За счет силы трения цепь и шкивы изнашиваются, поэтому необходимо будет их менять после пробега 250-300 тысяч километров.

Любители спортивных приемов вождения не смогут применить их на практике, поскольку такая возможность ограничена инженерами для того, чтобы продлить срок службы вариаторной трансмиссии. Резкое торможение или старт могут способствовать быстрому выходу из строя такой коробки передач, поэтому водителям, привыкшим к резкой манере вождения, желательно выбирать авто с другим типом трансмиссии.

• Mitsubishi Pajero, внедорожник, 2015 г.в., пробег: 95000 км., автомат, 3.2 л
• Mercedes Viano, минивэн, 2012 г.в., пробег: 143000 км., автомат, 3 л
• Volkswagen Touareg, внедорожник, 2012 г.в., пробег: 129000 км., автомат, 3.597 л
• Audi Q7, кроссовер, 2013 г.в., пробег: 130000 км., автомат, 2.967 л
• Mercedes ML 300, внедорожник, 2015 г.в., пробег: 88000 км., автомат, 3.5 л
• Mitsubishi Pajero, внедорожник, 2013 г.в., пробег: 140000 км., автомат, 2.972 л
• Volkswagen Arteon, хэтчбек, 2018 г.в., пробег: 175000 км., автомат, 2 л
• Mercedes G 55 AMG, внедорожник, 2011 г.в., пробег: 177000 км., автомат, 5.5 л
• Nissan X-Trail, кроссовер, 2016 г.в., пробег: 76100 км., вариатор, 1.998 л
• Infiniti QX70, кроссовер, 2016 г.в., пробег: 99000 км., автомат, 3.7 л
• KIA Sportage, кроссовер, 2012 г.в., пробег: 201000 км., автомат, 1.998 л
• Volkswagen Caravelle, минивэн, 2017 г.в., пробег: 76000 км., робот, 2 л

Трансмиссия не коробка передач: что это такое в автомобиле

Что такое трансмиссия у автомобиля? Трансмиссия – это механизмы, которые передают мощность от двигателя к колёсам, и заставляют их вращаться. Также эта конструкция отвечает за изменение направленности момента и его величины.

Другими словами, и быстрая остановка во время поездки, и движение на задней передаче, и маневрирование возможны только благодаря этому механизму. Этим термином можно назвать всю систему, которая связывает мотор с ведущими колёсами, то есть сцепление, коробку передач и остальные элементы.

На автомобильных заводах проектированием этих элементов для автомобилей занимаются лучшие инженеры. Трансмиссия должна соответствовать определённым требованиям:

• максимальная передача мощности;
• надежность;
• простота управления автомобилем;
• как можно меньший вес элементов.

Когда механизм имеет высокий КПД и высокую надёжность, водитель может быть уверен, что купленное топливо используется по максимуму, а сама трансмиссия автомобиля не выйдет из строя.

Управление трансмиссией также должно быть максимально простым, в противном случае увеличивается опасность попасть в ДТП из-за невнимательности водителя. От веса и габаритов конструкции зависит её стоимость для покупателя, поэтому производители стараются сделать механизм как можно меньше и легче.

При работе трансмиссия автомобиля должна издавать минимум шума. Особенно это касается моделей, предназначенных для личного использования.

Устройство

При сгорании топливной смеси в двигателе образуется большое количество энергии, которую необходимо передать ведущим колёсам автомобиля. Самая простая конструкция трансмиссии автомобиля из возможных состоит всего из трёх элементов.

Сцепление

Этот механизм находится между двигателем и коробкой передач. Он задаёт плавное включение трансмиссии во время изменения числа передачи или резкого старта. Также механизм при необходимости отделяет на небольшое время остальную часть трансмиссии от двигателя. В большинстве автомобилей используется фрикционное сцепление, которое обеспечивает передачу мощности с помощью сил трения. Различают однодисковое, двухдисковое и многодисковое сцепление. Причём есть два варианта такого механизма – сухой и мокрый. В первом случае диски функционируют с помощью обычного трения, а во втором они работают в жидкости. Также существуют электромагнитный и гидравлический варианты этого механизма, но они не очень распространены. В большинстве современных автомобилей используется однодисковое сцепление с сухим типом трения.

Сцепление состоит из двух дисков – ведущего и ведомого. В обычном состоянии они плотно прижаты друг к другу специальными пружинами под действием рычагов и нажимного подшипника. Благодаря этому они взаимодействуют друг с другом и передают полученную от сгорания топлива энергию дальше.

Когда водитель нажимает на педаль сцепления, диски отсоединяются друг от друга, и передача энергии к трансмиссии прекращается. Не останавливается только вращение маховика под действием освобождённой энергии. Соответственно, движение автомобиля тоже останавливается.

Для того чтобы транспортное средство поехало, водитель должен плавно отпустить педаль сцепления. Тогда диски снова придавятся друг к другу и продолжат передавать мощность.

Коробка передач (КПП)

Коробка передач отвечает за задний ход и скорость вращения колёс, а также позволяет отсоединять двигатель и трансмиссию друг от друга на длительный срок. Различают ступенчатые и бесступенчатые КПП. В ступенчатых механизмах изменение передачи происходит ступенчато, к таким конструкциям относятся механические и роботизированные КПП.

Примером бесступенчатой коробки передач является вариатор. Если машина оборудована механической коробкой передач, то автомобилист должен самостоятельно переключать передачи с помощью специального рычага. КПП с таким строением отличаются простотой и надёжностью.

На данный момент — это самая распространённая конструкция, но в последнее время среди автомобилистов набирает популярность автоматическая коробка передач.

Роботизированные конструкции представляют собой простую КПП, в которой все необходимые действия автоматизированы и контролируются точной электроникой. Соответственно, водителю не нужно выжимать сцепление и переключать передачи. Такие КПП позволяют осуществлять более динамичный разгон и снижают расход топлива. В некоторых моделях установлено двойное сцепление, позволяющее переключать передачи без обрыва мощности.

Комбинированные (автоматические) КПП сочетают в себе элементы двух вышеуказанных систем. АКПП имеют длительный эксплуатационный срок и рационально используют мощность двигателя. Недостатками конструкции является медленный разгон и повышенный расход бензина.

Ведущий мост

Мосты – опоры, на которых крепится рама машины. Мост может быть ведущим или ведомым. Соответственно, ведущий получает через остальную часть трансмиссии крутящий момент и заставляет колёса крутиться, а ведомый является простой опорой.

Мосты бывают передними и задними, а у грузовых машин может быть ещё один мост – средний. Таким образом, трансмиссия вполне может состоять из трёх элементов. Но это примитивный вариант, который давно не используется. Сейчас устройство трансмиссии несколько сложнее. Для увеличения КПД в конструкцию добавляют дополнительные элементы.

Дифференциал

Дифференциал — это механизм с двумя степенями свободы. Грубо говоря, конструкция разделяет механическую энергию двигателя на два потока и ведёт их к колёсам. Дифференциал контролирует вращение колёс и не допускает проскальзывания шин на неровной поверхности.

Польза дифференциала проявляется при движении по некачественной дорожной поверхности или во время гололёда, дождя или снега. В зависимости от колёсной формулы расположение этого механизма может отличаться. Основная характеристика дифференциала – коэффициент блокировки (КБ). Он показывает соотношение крутящего момента одного из колёс к этому же показателю другого колеса. От этого параметра зависит проходимость автомобиля, чем он больше – тем выше проходимость. У обычного симметричного дифференциала эта характеристика всегда равна 1, в случае же со специальными механизмами коэффициент может доходить до 5.

Так что если кто-то спросит, из чего состоит трансмиссия, то можно сразу ответить.

Классификация

Существует 5 основных разновидностей трансмиссии. Самой популярной трансмиссией для легковых автомобилей является механическая система, остальные используются крайне редко из-за их особенностей. Рассмотрим характеристики каждой конструкции.

Механическая

Механические трансмиссии состоят только из шестерёнчатых или фрикционных элементов, что обеспечивает высокий КПД, небольшой вес конструкции, надёжность при эксплуатации и простоту обслуживания. Также такие механизмы отличаются компактностью.

Недостатком же механической трансмиссии является неплавное переключение передаточного числа, из-за чего мощность двигателя не всегда используется рационально. К тому же, необходимость переключения рычага усложняет вождение транспортным средством.

В случае со спортивными автомобилями эта проблема решается с помощью установки электронного переключателя передач, но такой способ слишком дорогой и не годится для массового использования.

Гидромеханическая

Данная КПП состоит из механизма для передачи момента и специального преобразователя. Трансмиссии этого типа применяются в тракторах, железнодорожной технике, а также как вспомогательный регулятор поворота в танкостроении.

Из-за применения такой системы значительно уменьшается КПД двигателя, но увеличивается эксплуатационный срок поршневого мотора. Необходимость дополнительного питания трансмиссии и установки специальной системы охлаждения сильно увеличивает вес и габариты конструкции.

Также гидромеханическая трансмиссия позволяет облегчить управление транспортным средством.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Читать далее >>

Гидростатическая

Гидростатическая трансмиссия передаёт мощность двигателя с помощью ак­си­аль­но-плунжерных механизмов. Это позволяет разместить элементы трансмиссии далеко друг от друга и получить много степеней свободы. Часто применяется в катках для строительства дорог, металлорежущих станках, некоторых видах теплоходов. Требует серьёзного контроля за качеством используемой рабочей жидкости.

Гидравлическая

Сами гидравлические трансмиссии встречаются исключительно редко, поэтому таким термином часто обозначаются конструкции, в которых переключение передач осуществляется не механикой, а гидравлическими машинами.

Эта система позволяет трансмиссии стабильно работать даже при очень больших крутящих моментах. Неудобство создаёт то обстоятельство, что перед работой необходимо установить гидромуфту для каждой передачи.

Используется в железнодорожной технике.

Электромеханическая

Основной элемент электромеханической трансмиссии – тяговый электромотор. Также в неё входят генератор электрического тока, электрическая система контроля и провода, которые соединяют все части конструкции. Стоит отметить, что нередко в таких конструкциях используется несколько электромоторов для увеличения мощности.

Такая трансмиссия автомобиля не очень распространена из-за серьёзных недостатков. Это очень большой размер и масса, а также высокая стоимость. Кроме этого, обычная механическая трансмиссия имеет больший КПД, чем электромеханический вариант.

Тем не менее, электротехническая промышленность быстро развивается, и возможности таких механизмов постоянно увеличиваются.

Сейчас электромеханическая трансмиссия используется в основном для армейских машин или тяжёлой техники вроде тракторов, троллейбусов, морских судов и некоторых военных машин.

Остальные виды трансмиссий очень редко используются в автомобилях. Тем не менее, специалисты постоянно исследуют возможности разных видов механизмов этого типа. Даже если учёным и инженерам удастся придумать перспективную конструкцию, для разработки технологии производства и модернизации производственных линий потребуются годы.

Зависимость трансмиссии от привода

Для различных видов привода конструкция трансмиссии отличается. Так, в состав трансмиссии заднего привода входит:

• коробка передач;
• сцепление;
• главная передача;
• карданная передача;
• полуоси;
• дифференциал.

В случае же с передним приводом, в трансмиссии отсутствует карданная передача и полуоси, но есть валы привода ведущих колёс.

Задний привод считается более надёжным, чем передний, хотя многие специалисты отмечают, что такая конструкция требует больше топлива (грубо говоря, толкать вперёд сложнее, чем тянуть).

Полный привод позволяет перераспределять силу тяги на разные колёса. Такие системы условно делятся на два вида.

Подключаемая система

В этом случае привод активируется водителем. Основной элемент такой конструкции – раздаточная коробка. Этот механизм позволяет равномерно распределять мощность двигателя между осями, даже если в машине установлены только межколёсные дифференциаторы.

Постоянная система

Автомобили с такой системой обязательно имеют межосевой дифференциал. Полный привод применяется для обеспечения более динамичного разгона автомобиля и лучшей управляемости. Трансмиссия – один из важнейших элементов автомобиля. Этот механизм передаёт энергию от двигателя к ведущим колёсам и приводит их в движение. Чтобы можно было в любой момент остановить машину, не выключая двигатель, в системе предусмотрено сцепление. Тип трансмиссии определяет плавность разгона и расход топлива. В автомобилях с автоматической или роботизированной коробкой передач нет педали сцепления, при необходимости оно активируется в автоматическом режиме сложной электроникой.

Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

                Коробка переключения передач является неотъемлемой частью любого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Назначение коробки передач — это передача и преобразование крутящего момента с двигателя на колеса, а так же осуществление отбора мощности на привода других агрегатов и дополнительного оборудования. Этот процесс позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а так же движение задним ходом. Более того коробка помогает разъединять коленчатый вал двигателя от ведущих колес, что обеспечивает холостой ход автомобиля или его полную остановку.

Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

• Виды трансмиссий
• Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:
• 1.       Механическая коробка переключения передач

2.       Автоматическая коробка переключения передач

3.       Роботизированная коробка переключения передач

1. 4.       Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач
2. Разберем подробнее каждый тип коробки.
3. Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

                Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

• Плюсы МКПП:
• ·      Простая и надежная конструкция
• ·      Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья
• ·      Движение в экономичном режиме
• ·      Недорогое обслуживание
• Минусы МКПП:
• ·      Неудобство управления в сложном городском режиме
• Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

1. Плюсы АКПП:
2. ·         Комфорт и удобство управления
3. ·         Способность менять передачи при полной мощности двигателя
4. ·         Плавность хода во время переключения передач
5. ·         Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи
6. Минусы АКПП:
7. ·      Стоимость и периодичность обслуживания
8. ·      Больший расход топлива
9. ·      Низкий КПД
10. ·      Меньшая динамика автомобиля
11. Роботизированные коробки передач (Роботы)

Роботизированная коробка передач — это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

• В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:
• ·   С мокрым сцеплением — используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.
• ·   С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.
• Плюсы Робота:
• ·         Плавность переключения и хода
• ·         Высокий КПД
• ·         Экономичный расход топлива
• ·         Высокая динамика
• ·         Возможность выбора режима работы трансмиссии
• Минусы Робота:
• ·         Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника
• ·         Стоимость обслуживания и ремонта
• ·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям
• Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей.

Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века.

Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно.

В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT — это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем — сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

1. Плюсы Вариатора:
2. ·         Переключение передач происходит незаметно, без рывков
3. ·         Экономичный расход топлива
4. ·         Высокая динамика
5. Минусы Вариатора:
6. ·         Несовместимость с мощными моторами
7. ·         Стоимость обслуживания и ремонта
8. ·         Большое количество датчиков влияющих на работу CVT
9. ·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке
10. Итог.

Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.

Трансмиссия: виды коробок передач

Как известно, КПП — один из важнейших узлов автомобиля, отвечающий за передачу крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим  колесам. Современные автомобили оснащены механической или автоматической трансмиссией.

При этом виды КПП автомобилей могут значительно отличаться, так как кроме МКПП (механическая  коробка передач) и АКПП (классическая коробка автомат гидромеханического типа), также существует секвентальная механическая коробка,  РКПП (роботизированная коробка автомат или механическая коробка с  электронным управлением), вариатор (бесступенчатая коробка передач) и т.д.

Все типы и виды коробок передач имеют отличия в работе, устройстве и функциональности. В этой статье мы рассмотрим, какие виды МКПП и виды АКПП бывают, а также главные особенности различных типов трансмиссий.

Механическая трансмиссия автомобиля и виды МКПП

Итак, МКПП  — самая простая, ремонтопригодная и не дорогая в обслуживании трансмиссия. На механике ступени переключает непосредственно водитель физическим усилием, прилагаемым к рычагу переключения передач. Переключения происходят с выжимом педали сцепления. МКПП делятся по количеству ступеней и подразделяются по количеству валов.

Механика по количеству ступеней бывает:

• четырехступенчатая;
• пятиступенчатая (наиболее распространенный вариант);
• шестиступенчатая и более.

Типы МКПП по количеству валов:

• трехвальные (применяются в автомобилях с передним и задним приводом, в грузовых автомобилях);
• двухвальные (применяются в легковых автомобилях с передним приводом).

При этом МКПП, исходя из своих конструктивных особенностей, имеет свои положительные и отрицательные стороны. Кстати, на практике многие автолюбители в СНГ часто выбирают механику, тогда как в развитых странах автомат практически полностью вытеснил данный тип трансмиссии.

Плюсы МКПП:

• экономия топлива;
• лучшая динамика;
• возможность обеспечения более полного контроля над автомобилем;
• ресурс и длительный срок эксплуатации;

Минусы МКПП:

Виды АКПП: типы автоматических коробок 

К автоматическим трансмиссиям можно отнести классический гидроавтомат (АКПП), роботизированную трансмиссию (РКПП) и трансмиссию вариаторного типа (CVT).

• Гидроавтомат — классическая коробка гидравлического типа, предназначенный для преобразования и передачи крутящего момента от коленчатого вала ДВС к колесам посредствам гидротрансформатора. Ступени в таких коробках реализованы в виде планетарной передачи и переключаются за  счет давления трансмиссионной жидкости, создаваемого гидронасосом.

АКПП данного типа могут быть как 4-х ступенчатые, так и 5, 6, 7 и даже 8 ступенчатые. Все зависит от класса автомобиля и силовой установки, работающей в паре с автоматической коробкой.

Плюсы АКПП:

• простота управления транспортным средством;
• надежность, поскольку технология изготовления гидроавтоматов отработана за долгие годы их производства.

Минусы АКПП:

• частичный отбор и потеря мощности двигателя из-за гидротрансформатора , через который передается крутящий момент;
• задержка при переключении ступеней;
• повышенный расход топлива;
• дороговизна в ремонте и обслуживании.

Еще следует выделить ограничения по буксировке, длительные пробуксовки колес на скользкой поверхности могут привести к  перегреву и быстрому выходу из строя автоматической трансмиссии. 

• Роботизированная коробка автомат – трансмиссия, которая выполняет ту же функцию, что и классический автомат. При этом РКПП спроектирована таким образом, что по конструкции она больше напоминает обычную механическую трансмиссию, поскольку в ней тоже есть диск сцепления и шестерни передач на валах. Но само переключение передач  и выжим сцепления выполняется электромеханическим узлом (мехатроником) или сервомеханизмами.

Плюсы РКПП:

• коробка- робот проще и дешевле в производстве, чем классический гидроавтомат;
• высокая скорость переключения ступеней без задержек;
• хорошая ремонтопригодность КПП;
• возможность выбора передачи вручную;

Минусы  РКПП:

• ненадежность блока управления/сервомеханизмов;
• малый ресурс дисков сцепления;
• выход из строя или некорректная работа мехатроника;
• более требовательна к трансмиссионному маслу, чем механика.
• вибронагруженность и шумная/жесткая работа РКПП с однодисковым сцеплением, заметные толчки при резком наборе скорости (не на всех моделях).

Добавим, чтобы как можно больше сократить время смены ступеней (скорость переключения передач), производители разработали и наладили выпуск роботизированных трансмиссий с 2 сцеплениями. В этих трансмиссиях каждый диск сцепления отвечает за включение определенного ряда передач, поэтому переключение ступеней происходит практически моментально и незаметно для водителя.

Также для увеличения ресурса дисков сцепления роботизированной коробки  инженеры пошли еще дальше и разработали двух дисковую роботизированную коробку передач с мокрым сцеплением. В этом случае диски сцепления погружены в масляную ванну.

• Коробка вариатор или CVT (бесступенчатый автомат вариаторного типа) выполняет те же задачи, что и остальные автоматические коробки, но имеет принципиальные конструктивные отличия.

Принцип работы вариаторной коробки заключается в наличии двух конусов и шкивов, установленных в корпусе коробки, которые соединены между собой ремнем (цепью). К одному из конусов подается крутящий момент непосредственно от коленчатого вала, а другой через дифференциал соединен с полуосями.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой ресурс имеют различные типы АКПП. Из этой статьи вы узнаете о ресурсе коробки автомат в зависимости от ее типа, а также что влияет на срок службы того или иного агрегата.
В зависимости от того, как сильно водитель давит на педаль акселератора, электронный блок управления  изменяет диаметр шкивов, то есть подводит ремень таким образом, чтобы оба конуса вращались с той или иной скоростью по отношению друг к другу.

Соответственно, это позволяет гибко изменять передаточное отношение, плавно меняется скорость автомобиля. Вариаторная коробка передач благодаря  особенностям конструкции работает по особому алгоритму, а именно:

• при резком нажатии на педаль акселератора обороты двигателя быстро доходят до максимума;
• автомобиль плавно и быстро  разгоняется, тяга ровная и постоянная;
• на всем промежутке активного разгона в салоне автомобиля слышен монотонный звук ДВС на одних и тех же оборотах.

Чтобы устранить эти недостатки, производители на программном уровне внесли изменения в алгоритм работы блока управления вариаторной коробки передач (блок управления имитирует рывки, напоминающие переключения ступеней на классическом автомате,  а также появились так называемые виртуальные фиксированные передачи).

Плюсы вариатора:

• нет значительного отбора мощности ДВС, поэтому коробка может устанавливаться на малолитражных автомобилях;
• CVT минимизирует расход топлива;
• разгон постоянный, без разрыва тяги и потерь момента;

Минусы вариатора:

• невозможность установки в паре с мощным мотором (у вариаторной коробки предел передачи крутящего момента не высокий, как следствие, могут выйти из строя ремень и шкивы);
• противопоказаны резкие старты с места по причине недопущения пробуксовки вариаторного ремня;
• запрещена буксировка тяжелых прицепов, что тоже приводит к пробуксовке ремня вариатора, перегревам и быстрому выходу из строя вариатора.
• ремонт и обслуживание достаточно дорогое сравнительно с АКПП и РКПП. 

Что в итоге

В настоящее время автопроизводители предлагают большое количество механических и автоматических трансмиссий. Каждый изготовитель старается довести эксплуатационные характеристики выпускаемых автомобилей и установленных агрегатов до оптимальных показателей в плане динамики, расхода топлива, приемистости и комфорта в управлении.

Рекомендуем также прочитать статью о том, чем отличается вариатор от робота и автомата. Из этой статьи вы узнаете об устройстве коробки вариатор, принципах ее работы, а также сильных и слабых сторонах трансмиссии данного типа.