Трансмиссии автомобилей: устройство, принцип работы, выбор
Нередко в процессе выбора автомобиля встает вопрос о выборе отдельных его узлов, которые непосредственно влияют на удобство эксплуатации. Одним из них является коробка передач или сокращенно КПП. Многие автолюбители привычно (но не совсем корректно) разделяют коробки передач на механику и автомат, а споры об удобстве и эффективности использования того или иного вида КПП никак не утихают. Давайте попробуем разобраться, какие виды КПП существуют и что же предпочтительнее для тех или иных условий эксплуатации.
Назначение коробок передач и их виды
Прежде всего, необходимо ответить на вопрос о том, какие функции выполняет коробка передач в автомобиле. Их несколько: изменение частоты вращения и крутящего момента на колесах, движение автомобиля задним ходом, длительное разъединение двигателя и трансмиссии во время стоянки.Коробки передач, исходя из их устройства и принципа работы, подразделяют на 3 вида: ступенчатые, бесступенчатые, комбинированные. К первым относят механическую и роботизированную КПП. Бесступенчатым устройством является вариатор, а автоматическая коробка с гидротрансформатором относится к комбинированным КПП.
Механическая коробка передач
Механическая коробка передач или МКПП относится к ступенчатым устройствам переключения передач. Выбор подходящей передачи осуществляется водителем вручную. Механика подразумевает собой наличие сцепления, также управляемого водителем. Такая коробка передач представляет собой набор шестерен, расположенных на валах. Передача крутящего момента осуществляется за счет жесткого зацепления шестерен между собой посредством зубьев.Традиционно наши автомобили с МКПП имеют от 4 до 6 передач для движения вперед и 1 для движения задним ходом. Исключение составляют многотонные грузовые автомобили, где число передач может достигать 10 и более.
К достоинствам механики можно отнести:- простота конструкции- высокий КПД, а значит и меньший расход топлива для автомобиля (как правило, автомобиль с МКПП расходует на 10-15% меньше топлива, нежели аналогичный, но с автоматом)- высокий ресурс, зачастую больше ресурса двигателя- небольшой вес
В этот список также можно включить полный контроль над динамикой автомобиля, поскольку водитель сам решает, на какой передаче двигаться и в какой момент осуществлять переключение. Также на автомобиле с механикой существует возможность запустить двигатель даже без АКБ.
Однако стоит упомянуть и недостатки. Механическая КПП достаточно сложна для водителей-новичков. Чаще всего сложности возникают с одновременным переключением передач и плавным отпусканием педали сцепления. В результате чего есть риск повреждения не только деталей трансмиссии, но и двигателя. К тому же за счет постоянной работы рычагом переключения и педалью сцепления усталость водителя при движении в городских условиях значительно выше.
Автоматическая коробка передач
По большому счету автоматической можно назвать любую коробку передач, где передачи переключаются без участия водителя. Но на практике фраза «автоматическая коробка» закрепилась за классической планетарной коробкой с гидротрансформатором.В такой КПП на входе установлен гидротрансформатор. Состоит он из насосного и турбинного колес, а также реактора. Между ними находится масло, которое разгоняется насосным колесом и попадает на лопасти турбинного колеса. За счет этого и осуществляется передача крутящего момента, а неподвижный реактор позволяет увеличить его до 3-х раз.
Далее располагается блок планетарных передач и фрикционов, которые осуществляют переключение передач.
Роботизированная коробка передач
Одним из самых известных представителей «роботов» является разработка концерна VAG – роботизированная коробка DSG. По сути, она представляет собой ту же механику, но с несколькими конструктивными особенностями, позволяющими автоматически переключать передачи.Первое – это наличие двойного электронно-управляемого сцепления. Один ведущий диск, связанный с маховиком двигателя и два ведомых – с первичным валом КПП. Первый ведомый диск отвечает за нечетные передачи – 1, 3, 5, а второй за четные – 2, 4, 6. В процессе работы оба ведомых диска поочередно прижимаются ведущему, осуществляя плавное переключение передач.
Второе – автоматический электронно-управляемый привод переключения передач, который заменил собой привычный рычаг механики.
В последние годы роботизированные КПП приобретают все большую популярность у автопроизводителей. Объясняется это тем, что покупатель получает желанную и удобную автоматическую трансмиссию, а «робот» значительно дешевле в производстве, нежели классический автомат с гидротрансформатором.
Несмотря на это, роботизированные КПП не блещут надежностью. Поэтому стоит с особой тщательностью подходить к выбору такой коробки, предварительно изучив отзывы реальных владельцев и мнения автоэкспертов.
Вариатор
К автоматическим коробкам передач очень часто относят и вариатор, несмотря на то, что он вообще не является коробкой передач в традиционном понимании. Он представляет собой устройство, способное плавно (бесступенчато) изменять передаточное число.Устройство вариатора не представляет особой сложности. Он состоит из того же гидротрансформатора на входе, двух шкивов и ремня между ними. Шкивы способны плавно изменять диаметр, за счет чего и осуществляется изменение крутящего момента, передаваемого ремнем. Это обеспечивает высокий уровень комфорта для водителя и пассажиров за счет отсутствия рывков и плавного ускорения автомобиля.
К плюсам автоматических трансмиссий можно отнести:
- удобство эксплуатации
- быстрое и плавное переключение передач
- отсутствие перегрузок деталей трансмиссии и двигателя
Не обошлось и без недостатков:
- сложность конструкции, а следственно – невысокая надежность
- высокая стоимость ремонта и отсутствие возможности самостоятельного его проведения
- ограниченная возможность эксплуатации в сложных дорожных условиях (грязь, снежные заносы, гористая местность)
- ограниченная или вовсе невозможная буксировка (возможна лишь на эвакуаторе или методом частичной погрузки)
При выборе того или иного типа КПП не стесняйтесь провести тест-драйв всех вариантов и выбрать для себя наиболее оптимальный. Эксплуатация автомобиля с механикой или автоматом имеет свои особенности, с которыми лучше ознакомиться самому еще до момента окончательного выбора.