Автомат коробка виды – Автоматическая коробка передач — основные типы, устройство, принцип работы АКПП, особенности эксплуатации и главные неисправности коробки автомат — Словарь автомеханика
- 09.06.2020
Автоматическая коробка передач — основные типы, устройство, принцип работы АКПП, особенности эксплуатации и главные неисправности коробки автомат — Словарь автомеханика
АКПП, также именуемая как автомат или тяпка, представляет разновидность трансмиссии авто, позволяющую уменьшить нагрузку на шофера при езде так как выбор передач происходит автоматически, без участия водителя. Данный факт оказывает влияние на все характеристики, которыми обладают автомобили с коробкой автомат.
Преимущества АКПП
- увеличение комфорта при движении авто и освобождение шофера от контроля сторонних функций;
- плавное переключение передач и согласование нагрузки на мотор со скоростью и силой нажатия педали;
- предохранение мотора от любой перегрузки;
- допуск к частичному или полному ручному управлению трансмиссией.
Типы АКПП
Автоматические коробки современных автомобилей можно поделить на несколько типов, различающихся по системе управления и контроля над эксплуатацией автоматической коробки переключения передач. Первый тип трансмиссии управляется с помощью гидравлического устройства, а второй – электронным распределителем.
Типы автоматической коробки передач
«Внутренности» у обеих трансмиссий идентичны, однако существует несколько различий компоновки, которыми обладает каждая автоматическая коробка.
Все 3 типа автоматических коробок кратко рассмотрим более подробно, чтобы понять их отличие между собой и принцип работы.
Виды АКПП — кратко о главном.
Гидроавтомат — классическая АКПП
Гидравлический тип автоматической коробки передач является самой простой АКПП. Такая коробка исключает прямую связь двигателем и колесами. Крутящий момент в ней передается двумя турбинами и рабочей жидкостью. Вследствие усовершенствования механизма в такой коробке появилось специализированные электронное устройство, которое также смогло добавить такие режимы работы как: «зима», «спорт», экономичная езда.
Одним из главных недостатков, в сравнении с МКПП – это немного больше расход топлива и время на разгон.
Роботизированная АКПП
МТА в народе звучит как робот DSG, конструктивно наиболее схож с механической КПП, но с точки зрения управления — типичная АКПП, которая в следствии эволюции не только снизить потребления топлива, но и ряд других преимуществ естественно со своими нюансами.
Вариаторная трансмиссия
Хотя и считается автоматической коробкой, вариатор и автомат принципиально разные и по устройству и по принципу работы. В такой коробке передач отсутствуют ступени так как нет фиксированного передаточного числа. Водители привыкшие слушать мотор своего автомобиля не могут отслеживать её работу, ведь крутящий момент в коробке вариатор изменяется плавно и тональность двигателя не меняется.
Компоненты АКПП
- гидротрансформатор, который заменяет сцепление, и не потребует участия и управления со стороны шофера.
- вместо блока шестерен в АКПП установлен планетарный ряд. Эта часть помогает изменить отношение в АКПП при переключении трансмиссии.
- передний и задний фрикцион, а также тормозная лента, благодаря которым осуществляется непосредственно переключение передач.
- последняя и самая важная деталь – устройство управления, которое представляет собой узел из поддона коробки передач, насоса и клапанной коробки, выполняющей функции контроля. Данный компонент передает данные о движении посредством знаков, которые передают сигнал к действию самой АКПП.
Устройство и работа автоматической коробки передач.
Из всех основных компонентов уделим наибольшие внимания гидротрансформатуру коробки.
В состав гидротрансформатора входят:
- центробежный насос;
- статор;
- центростремительная турбина;
- насосное колесо;
- турбинное колесо;
Статор является направляющим аппаратом, который расположен между данных деталей. С коленчатым валом двигателя связано насосное колесо, а с валом коробки передач — турбинное. У реактора 2 функции. Он может вращаться или блокироваться обгонной муфтой.
Основной задачей гидротрансформатора является гашение сильных толчков, которые передаются трансмиссией к двигателю и в обратном направлении. Данный аппарат увеличивает период эксплуатации данных деталей. При помощи жидкого масла осуществляется передача крутящего момента от двигателя к АКПП.
Для того, чтобы АКПП работала долго и исправно, необходимо регулярно проходить диагностику на станции техобслуживания.
Обращайте внимание на следующие детали:
- передачи должны переключаться за 1 секунду, максимальное время — 1,5 секунды;
- оповещение переключений осуществляется легкими толчками;
- переключение передач должно быть бесшумным.
Как работает автоматическая коробка передач
В гидромеханической АКПП в классическом исполнении переключение передач, происходит за счет взаимодействия планетарных механизмов и гидромеханического привода при помощи электронных устройств.
Как правильно пользоваться классической АКПП?
Особенности эксплуатации АКПП
- Автоматическую коробку передач
- При управлении АКПП переводить рычаг селектора переключения в положениях P и R во время движения, настоятельно не рекомендуется.
- Ненужно включать нейтральную передачу вовремя спуска с горы, якобы экономии топлива, — его все равно не будет, а вот проблемы с торможением, могут возникнуть.
- Тормозить двигателем можно не на всех режимах КПП. Этот пункт эксплуатации нужно изучить подробно в руководстве по эксплуатации конкретного автомобиля, пренебрежение такой особенности может стоить дорогого ремонта.
Проблемы АКПП и способы устранения
Самыми распространенными проблемами АКПП принято считать:
- явно выраженный рывок при переключении передачи, а также шум при переводе рычага селектора в другое положение;
- довольно часто в коробках-автомат происходит разрыв тормозной ленты переднего и заднего фрикциона;
- выход электро- или гидроблока из строя.
Рекомендуется менять масло в акпп через каждые 35-40 км, либо каждые 2 года, при тяжелых условиях эксплуатации каждые 25 тыс км. пробега.
Чтобы избежать подобных поломок, опытные работники автосервисов рекомендуют чаще прочищать масляный фильтр и рабочую жидкость, ведь большинство водителей не меняют её с момента приобретения авто. При возникновении проблем с автоматической трансмиссией, следует немедленно обратиться в сервисный центр производителя или на станцию технического обслуживания.
- нажмите на тормоз и переключите АКПП в первое положение, через нескольку секунд во второе и так до последнего;
- установите после это нейтральную позицию АКПП;
- протестируйте работу авто на 20-25 километрах по городу и совершите повторный замер уровня.
Уделяйте внимание внешнему виду фильтра и магнита поддона.
Данные детали должны быть чистыми от крупных загрязнений. Единственное что допускается — небольшой налет и пыль. Не припустим также посторонний запах для фильтра.
Связанные термины
что это такое, устройство и принцип работы АКПП
Коробка автомат ассоциируется с картиной лёгкого и приятного вождения. Новички быстро обучаются управлению автомобилем. Водитель в пробке меньше устаёт без постоянных дёрганий за рычаг коробки. Снижается вероятность возникновения аварий. Кроме того, автоматическая трансмиссия защищает двигатель от перегрузки. Злоупотребление возможностями АКПП приводит к появлению рывков и заеданию передач. Чтобы коробка работала исправно, нужно знать её сильные и слабые стороны.
Что такое АКПП
Чтобы мощность двигателя переходила к колёсам при минимальном участии водителя, с середины ХХ века автомобили стали оснащаться автоматическими трансмиссиями. С каждым годом автоматы становятся компактнее, экологичнее и комфортнее в управлении. Электроника «подгоняет» работу коробки под режим движения, снижая нагрузку на двигатель машины и АКПП.
Коробка автомат — прочный и надёжный агрегат, но совершая одни и те же ошибки при эксплуатации, можно сломать трансмиссию. Кроме того, усовершенствованные конструкции капризны и требуют регулярного техобслуживания. Чтобы не загубить автомат, нужно знать что такое АКПП: из чего состоит и как работает. Знания помогут предотвратить преждевременный износ и дорогостоящий ремонт коробки.
Устройство коробки автомат
Существуют разные конструкции АКПП:
Устройство автоматической «классической» коробки передач можно разбить на функциональные части:
- Гидротрансформатор — он же сцепление, состоит из лопастных колёс. Насосное соединено с маховиком двигателя, а турбинное — с валом коробки. Между колёсами установлен реактор, который превращает режим гидромуфты в трансформатор. Колёса между собой не соединены, крутящий момент передаётся через давление масла. Жидкость поглощает вибрации и рывки от работы двигателя и автомата. Преобразование момента в гидротрансформаторе имеет ограниченный интервал, поэтому в коробке установлен редуктор.
- Планетарный редуктор переключает скорости в автомате за счёт изменения передаточных чисел на шестернях. Планетарный механизм АКПП состоит из центральных зубчатых колёс разного диаметра – солнечного и коронного. Между ними обкатываются сателлиты, оси которых соединены на водиле. Вращая одни элементы и тормозя другие, получают разные скорости на выходе. Для блокировки шестерней установлены муфты, тормозные ленты и фрикционные диски.
- Гидравлическая система. Сюда входит масляный насос, фильтр, толкатели, гидрораспредительная плита — гидроблок с электроклапанами. ATF в автомате служит рабочим телом для передачи момента двигателя, создаёт давление на фрикционы, защищает детали коробки от перегрева, истирания, коррозии. Масляный насос подаёт жидкость в коробку и поддерживает постоянное давление. Фильтр задерживает продукты износа автомата, которые приходят с маслом. По каналам гидроблока жидкость поступает к планетарным звеньям.
- Электронный блок содержит схему управления АКПП: отслеживает показания датчиков коробки, положение селектора, педалей, систем ABS, ESP и т.д., затем выдает управляющие сигналы к исполнительным механизмам, в соответствии с программным алгоритмом.
Устройство вариаторной коробки отличается от АКПП тем, что она работает без фиксированных скоростных ступеней. В качестве механизма для изменения передаточного числа используются шкивы с конусами на входном и выходном валах, между которых натянут ремень. Для включения задней скорости в автомате установлена планетарная передача.
Устройство и принцип работы роботизированной коробки больше схож с МКПП, чем с АКПП. DSG имеет два сцепления и соединена с двигателем через первичный вал, которых у робота тоже два. Входные валы соединяются с выходными через систему зубчатых колёс. Для переключения скорости между шестернями вторичных валов установлены синхронизаторы. Управляет работой коробки электронный блок Мехатроник.
Принцип работы автоматических коробок
Принцип работы всех видов АКПП сводится к изменению передаточного числа для преобразования мощности двигателя. Производители автомобилей подбирают автоматические трансмиссии так, чтобы потенциал силового агрегата был полностью использован. Работа коробки автомат передаёт усилие от мотора к колёсам с минимальными потерями, за счёт отсутствия разрыва сцепления.
Классическая автоматическая коробка передач
Автоматическая коробка включается с запуском двигателя. Приводится в действие маслонасос для создания жидкостного давления в автомате. Насосное колесо гидротрансформатора раскручивается со скоростью коленвала. Турбинное и реакторное колёс в это время неподвижны.
Водитель нажимает педаль газа и переключает селектор автомата. Двигатель раскручивается, а вместе с ним насосное колесо. От лопастей под действием центробежных сил масло отбрасывается к турбине, заставляя ее вращаться. Жидкость отталкивается обратно к насосному колесу, усиливая его вращение.
В некоторых моделях коробки автомат на скорости 20 — 60 км/ч гидротрансформатор блокируется муфтой. Автомат и мотор жёстко сцепляются, и потерь мощности не происходит, но масло быстрее загрязняется от перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в планетарную коробку.
Как работает АКПП далее:
- В планетарном механизме вращаются шестерни и свободные фрикционные диски. Неподвижные диски сцеплены с корпусом автомата.
- Электронный блок определяет скорость автомобиля и нагрузку двигателя по показаниям датчиков. Затем передаёт сигнал в гидроблок, что пора переключать передачу. Масляный насос подаёт рабочее давление в каналы гидроплиты.
- Движение масла в АКПП происходит по следующей схеме. От маслонасоса жидкость проходит через фильтр к гидроблоку. Открывается соответствующий соленоид, пропуская масло к планетарному звену. Жидкость давит на поршни, которые сжимают фрикционные диски.
- Блокируется элемент планетарного ряда, жёстко связанный с фрикционом, например корона. Теперь крутящий момент передаётся через солнце и водило, при этом меняется передаточное отношение, т.е. скорость вращения и передаваемое усилие выходного вала автомата.
- Одновременно разблокируется элемент предыдущей передачи.
Автоматическая коробка с ручным режимом управления (Tiptronic, Autostick) даёт возможность водителю задавать команды на переключение передач, но сами переключения проходят также под управлением электронного блока.
Роботизированная КПП
Принцип работы автоматической роботизированной коробки передач (DSG) схож с работой МКПП под управлением электроники. От других трансмиссий робот отличается одновременной работой двумя сцеплениями. Это позволяет переключать скорости быстро, плавно без потери мощности двигателя.
В начале движения в автомате DSG одновременно включаются первая и вторая скорости, но у второй сцепление разомкнуто. Таким образом коробка «готовится» ко включению повышенной передачи. В момент переключения сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается. Для понижения передачи переключения проходят в обратном порядке.
Как и в механической коробке, синхронизаторы переключают скорости, блокируя шестерни, но в автомате муфты действуют под управлением гидравлических цилиндров. Сцепления также работают от гидравлических приводов.
Роботизированную коробку можно представить как две коробки чётных и нечётных передач, которые работают одновременно под управлением Мехатроника.
Вариатор
Принцип действия вариаторной АКПП сводится к изменению диаметров ведущего и ведомого валов и ременной передачи между ними. Конические формы на валу синхронно сходятся и расходятся, увеличивая или уменьшая площадь соприкосновения ремня.
Как работает автомат, когда нужно передать максимальное усилие:
- По сигналу электронного блока гидравлический или сервопривод раздвигает конусы ведущего вала. Ремень «проваливается» в центр шкива и проходит по малому радиусу.
- Конусы ведомого вала в этом случае сдвинуты. Ремень проходит по большему радиусу.
- Ведущий вал делает несколько оборотов, чтобы ведомый прошёл 1 круг.
Чтобы создать наименьшее передаточное отношение коробки, нужно изменить радиусы огибания ремнём на противоположные.
Сцеплением вариатора CVT служит гидротрансформатор, что и в «классике».
Механизмы коробки работают в масляной среде, но состав ATF для CVT отличается свойствами от обычной ATF.
Режимы работы
Управление АКПП водителем происходит через селектор. Каждое положение рычага рассчитано под определённые условия движения. Количество и виды режимов зависят от модели автоматической коробки передач. Расшифровка обозначений указана в инструкции по эксплуатации к автомобилю. Основные режимы работы автомата приведены в таблице.
| Обозначение | Описание режимов коробки автомат |
| P | Паркинг. Аналог стояночного тормоза с блокировкой вала. Ведущие колёса блокируются. |
| R | Реверс или задняя скорость. Используется при остановке с нажатой педалью тормоза. |
| N | Нейтраль используется для сервисной транспортировки. Вал и колёса не блокируются, но связь двигателя и колёс отсутствует. |
| D | Движение вперёд. |
| L | Может обозначать: · пониженную передачу; · блокировку дифференциала (включать в движении нельзя). |
| B | |
| 2 | Скорость не выше 2 передачи. |
| 3 | Скорость не выше 3 передачи. |
| M | Ручное управление. Передачи включаются через знаки «+»/ «-». |
| S или PWR | Спортивный режим для динамичной езды при максимальных частотах вращения двигателя. |
| W | Винтер предназначен для зимнего вождения. Стартование начинается со 2 передачи. |
| OD | Овердрайв применяется для ускорения. |
Переключать коробку автомат в ручной режим необходимо:
- при подъёме или спуске с горки;
- по бездорожью, чтобы не перегреть автомат пробуксовкой;
- для длительного обгона, прохождения крутых поворотов и других манёвров.
Как пользоваться автоматической коробкой передач
Правильная эксплуатация АКПП начинается с момента запуска мотора:
- селектор выставить в режиме «Р». Двигатель не включится, если сработает блокировка запуска из-за неправильного положения рычага автомата. Кроме того, машина не откатится;
- перед включением мотора нажать педаль тормоза;
- для разблокировки некоторых моделей автоматов нужно вставить и повернуть ключ зажигания (см. мануал к автомобилю).
Как пользоваться коробкой автомат в начале движения:
- Вставить ключ в замок зажигания.
- Проверить положение селектора.
- Нажать педаль тормоза.
- Запустить двигатель.
- В зимнее время прогреть АКПП, переводя рычаг во все положения и обратно.
- Переключить коробку автомат в режим «D».
- Плавно отпустить тормоз.
- Нажать педаль газа. От силы нажима зависит скорость разгона. В зимнее время первые 10 км нужно ехать со скоростью 20 км/ч.
- Для остановки отжать педаль газа и нажать тормоз.
- Чтобы выйти из машины, нужно поставить переключатель АКПП в режим «P».
Использование нейтрали на светофоре приводит к гидроударам и износу автомата. В пробках используют режим «D». Если нужно остановится, нажимают педаль тормоза.
Плюсы и минусы автоматической КПП
Плюсы и минусы разновидностей АКПП представлены таблицей. Главное достоинство всех конструкций, что передачи в автомате переключаются с помощью электроники, не требуя внимания водителя. Отсюда же следует недостаток: наличие электронных компонентов усложняет конструкцию коробки, удорожает ремонт и появляется вероятность программных ошибок.
| Коробка автомат | Плюсы | Минусы |
| Классическая | Доступные запчасти и ремонт, ресурс свыше 200 000 км. | Коробка склонна к перегреву, поэтому нельзя долго буксовать, ездить по бездорожью, буксировать тяжёлую массу, «гонять» и дрифтовать. |
| Вариаторная | Высокий КПД, низкий расход топлива, плавный и динамичный разгон. | Те же, что у «классической». Сложный ремонт, высокая стоимость коробки, не устанавливается на мощные автомобили, высокие требования к маслу |
| Роботизированная | Нет потери мощности двигателя, быстрые переключения, экономия топлива, наличие ручного режима управления. | Те же, что у «классической». Сложный ремонт, высокая стоимость коробки, ресурс до 150 000 км, движение в пробках изнашивает диски. |
Заключение
Автоматическая коробка может быть ступенчатой, бесступенчатой, роботизированной. Любая из конструкций автомата управляется компьютером и нуждается в чистой трансмиссионной жидкости. Чтобы автоматическая коробка работала без проблем и лишних расходов, нужно соблюдать правила использования агрегата и заботиться о его состоянии.
как разобраться в загадочных буквах на панели АКПП
Автоматические коробки передач приобретают все большую популярность на рынке. Если кому-то в свое время казалось, что разобраться с механикой не просто, то самое время окунуться в дивный мир правил эксплуатации АКПП! Прежде, чем пытаться дергать за рычаг, рекомендуется ознакомиться с руководством по эксплуатации, которое создавалось под конкретную модель коробки для конкретной машины. Это полезно не только потому, что разные АКПП могут иметь разное количество доступных режимов, но также потому, что условные обозначения режимов в разных моделях далеко не всегда совпадают.
Сегодня принято выделять три вида автоматических коробок: «роботизированная механика», «бесступенчатый вариатор» и «классическая». Все они (в зависимости от конкретной модели и производителя) разнятся количеством режимов, а также ходом рычага (прямой, зигзагообразный). Тем не менее, основные функции у всех АКПП полностью совпадают.
Несмотря на мнимую сложность, АКПП отличается большим удобством в эксплуатации. Именно этим и обусловлена постоянно растущая популярность таких коробок.
Основные режимы:
«P»
Данный режим используется на стоянке. Включать его можно только после полной остановки автомобиля на ровной поверхности. Переход в режим «Р» осуществляется до того, как будет отпущена педаль тормоза. После переключения мотор будет отсоединен от трансмиссии. Для блокировки используется дополнительная шестерня.
Важно: если использовать «Р» в движении, можно сломать фиксирующую шестерню, что чревато дорогостоящим ремонтом мотора.
Также нельзя использовать описываемый режим без ручного тормоза автомобиля, при парковке на уклоне, превышающем 15 градусов.
«R»
Режим движения задним ходом. Активировать реверс можно только после полной остановки автомобиля. Перед начала движения назад, следует подождать примерно 1.5 секунды. Без нажатия кнопки-фиксатора на рукоятке АКПП из этого режима можно перейти только в нейтральный.
«N»
Нейтральная передача. В ней двигатель работает в холостую (не передает крутящий момент колесам). Как правило, нейтраль используется для кратковременных остановок. Крайне не рекомендуется включать нейтральную передачу до остановки машины. Также «нейтралка» используется во время буксировки автомобиля. При этом буксировка должна происходить на скорости не выше 45 км/ч (и непродолжительное время).
В этот же режим можно вернутся без снятия нажатия кнопки из режима «Драйв» при полной остановке.
«D», «D1», «D2», «D3»
Основной режим работы АКПП обозначается буквой «D». Езда на 4 передачах. В этом режиме, в зависимости от текущего нажатия педали газа, электроника сама будет осуществлять понижение или повышение передачи.
Режимы, обозначенные просто цифрами (1, 2, 3) или буквой «D» с какой-нибудь из цифр означает пониженные передачи. Соответственно в 3-ке коробка не будет переключаться выше третьей передачи. В 2-ке АКПП не станет переключаться выше 2-ой передачи.
Режим «D1» или «1» или «L» — это использование только первой передачи. Применяется в тех случаях, когда скорость авто не может превысить 25 км/ч. Данный режим ни в коем случае нельзя включать во время движения при большой скорости! В противном случае, может случится потеря управления и занос. «Единица» применяется также применяется в ситуациях, когда нужно на полную катушку использовать возможности автомобиля по торможению двигателем.
Дополнительные режимы
«N»
Это нормальный режим работы АКПП без использования «специальных эффектов».
«Е»
Так называемый «экономичный» режим работы АКПП. Используется для обеспечения плавного, спокойного, размеренного движения машины. Применяется в тех случаях, когда хочется значительно сократить расход топлива и количество вредных выбросов.
«S»
Спортивный режим – полная противоположность «экономичного». Автоматика позволяет коробке использовать мощность двигателя на полную катушку. Ни о какой экономии топлива в спортивном режиме и речи быть не может. Машина становится более «грязной» и «прожорливой», зато разгоны становятся действительно резкими.
«OD»
Функция «повышенной передачи» или «овердрайва». Как правило, овердрайв включается отдельной кнопкой на рычаге АКПП. О переходе (или выходе) в данный режим свидетельствует отдельный символ на приборной панели. По сути, это включение крайней четвертой или крайней пятой передачи в коробке. Переходить на «овердрайв» можно только на скоростях в 75-110 км/ч. Более того, из данного режима следует выходить на скорости ниже 70 км/ч. Главное достоинство «повышенной передачи» в росте динамики движения авто и экономии топлива на высоких скоростях.
«W»
Зимний режим. Встречается в некоторых АКПП. Иногда обозначается снежинкой. Используется исключительно при трогании на скользкой поверхности. При переключении в этот режим, коробка будет стартовать сразу со второй или третьей передачи.
«Ручной режим АКПП»
Наконец, на автоматических коробках передач бывает также обозначение передачи буквой «М». Если такая есть, то это скорее всего режим «мануал» или просто «ручной режим». По сути, данная опция позволяет эмитировать работу МКПП на АКПП. Повышение и понижение передач при этом осуществляется рычагом через символы «+» и «-». Коробки с этим режимом имеют специальную защиту.
Использование М-ки актуально в тех случаях, когда нужно проехать по суровому бездорожью на пониженной передаче и избежать пробуксовки. Данный режим хорош при прохождении поворотов и совершения ряда других маневров, в том числе резкого обгона. Наконец, режим «М» можно применять при движении накатом с горки (при торможении двигателем).
Многие автомобилистов мучает вопрос о том, как правильно управлять автомобилем, чтобы он прослужил долгие годы? На самом деле в этом нет ничего сложного.
Коробка передач: назначение, виды коробок передач, их преимущества и недостатки
Коробка передач или КПП — это сложный механизм в конструкции автомобиля, предназначенный для перевода крутящего движения от двигателя на колеса, а также для обеспечения направления и изменения (увеличения/уменьшения) скорости движения автомобиля.
«Speed1c» участника Rohloff AG — http://www.rohloff.de/. Под лицензией GNU Free Documentation License с сайта Викисклада — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Speed1c.png#mediaviewer/File:Spe…
Виды коробок передач
В современных моделях автомобилей может быть установлено 4 типа КПП – механические, автоматические, роботизированные и вариативные (бесступенчатые).
Тип КПП в целом определяет тип трансмиссии любого автомобиля. Рассмотрим более детально каждый из 4-х перечисленных типов.
Механическая коробка (МКПП)
Механическая КПП представляет собой многоступенчатое устройство цилиндрической формы, которое направляет крутящий момент от маховика двигателя на колеса автомобиля. В механической коробке переключение происходит при помощи ручного механического рычага-переключателя.
Современные механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней – четыре, пять, шесть, семь. В настоящее время среди всех типов механических КПП, пятиступенчатая является наиболее распространенной.
Коробки передач механического типа могут разделяться и по количеству валов на двухвальные и трехвальные. Двухвальная механическая коробка устанавливается в легковых автомобилях, оснащенных только передним приводом.
В подобной конструкции один вал соединяется с автомобильным двигателем, а другой с трансмиссией. Трехвальная коробка передач подходит для легковых и грузовых автомобилей, в которых предусмотрен как передний, так и задний привод.
Основными достоинствами механической КПП являются простота, доступность и надежность конструкции, легкость ручного управления при использовании любых режимов движения автомобиля.
Автомобили с механической КПП обеспечивают динамичную и экономичную езду. Подобный тип коробки передач продолжает пользоваться повышенным спросом у автолюбителей.
Автоматическая коробка (АКПП)
Принцип работы коробки-автомат такой же, как и у ее аналога, механической коробки. Она предназначена для того, чтобы преобразовывать и передавать крутящий момент.
Любая коробка-автомат состоит из 3-х элементов – гидротрансформатора, планетарного редуктора и гидравлической системы управления.
Гидротрансформатор – особый механизм, предназначенный для передачи крутящего движения при помощи рабочей жидкости — трансмиссионного масла для КПП.
Планетарный редуктор представляет собой узел или соединение, которое состоит из солнечной шестерни, коронной шестерни, водила и сателлитов. Это основной механизм коробки-автомата.
Гидравлическая система – симбиоз механизмов, которые позволяют осуществлять управление редуктором.
Автоматические коробки различаются по способу переключения, количеству передач, виду сцепления и виду актуаторов.
Автоматическая КПП способна обеспечить плавное автоматическое переключение передач без участия водителя. Такая коробка улучшает трансмиссию автомобиля, поскольку рабочая тяга всегда переходит только на колеса без резких изменений и прыжков скорости.
Среди недостатков такого типа КПП можно выделить:
- сложность и дороговизну конструкции и системы управления;
- низкий уровень КПД, который возможно улучшить только за счет увеличения количества передач;
- сложность в проведении ремонтных работ
Роботизированная коробка (РКПП)
Роботизированная КПП предназначена для выполнения тех же функций, что и предыдущие типы КПП. Данный тип коробки передач представляет собой механическую КПП, в которой все выполняемые функции по включению и выключению сцепления, переключению передач полностью автоматизированы.
Современные роботизированные КПП оснащены двойным сцеплением, которое обеспечивает легкую и плавную передачу крутящего момента на одном потоке мощности.
Коробки-роботы работают исключительно под управлением современных электронных систем. Подобные коробки передач имеют более высокий КПД, компактные размеры, они надежны, эффективны, долговечны и при этом имеют конкурентную цену.
Роботизированные коробки устанавливаются как в бюджетные модели автомобилей, так и в автомобили экстра-класса.
Вариативная коробка (Вариатор)
Это тип бесступенчатых КПП, в которых передача крутящего движения на колеса осуществляется при помощи механики или гидравлики. В подобных КПП передачи, собственного говоря, и не предусмотрены.
Вариативные коробки способны обеспечить самые лучшие динамические характеристики любого автомобиля. Зачастую вариаторы устанавливаются в большинстве малолитражных моделей японских автомобилей.
Главные преимущества вариативных коробок заключаются в надежности, простоте, плавной передаче крутящего момента и высоком КПД. Большинство бесступенчатых коробок передач дополнительно оснащаются ручным режимом, который позволяет выбрать передачу, которая подражает работе механической КПП.
По мнению специалистов, наиболее радужные перспективы развития все же остаются у роботизированных и бесступенчатых коробок передач, поэтому неслучайно то, что сейчас многие задаются вопросом, а чем, собственно, вариатор отличается от АКПП?
Какие бывают коробки передач
Механические
КОРОБКИ передач появились на заре автомобильной эры. Конструкция “механики” постоянно совершенствовалась и сейчас отработана до мелочей. Есть несколько видов МКПП. На машинах с продольным расположением двигателя обычно применяют трехвальные коробки. Главная их особенность – при включении прямой передачи (как правило, это четвертая ступень) входной и выходной валы жестко соединяются между собой. То есть потери мощности не происходит и экономичность автомобиля при равномерном движении улучшается. Но это преимущество сошло на нет с появлением в КПП повышающей передачи. Таким образом на сегодняшний день кроме удобства компоновки других достоинств у трехвальных коробок не осталось.
На моделях с поперечным расположением мотора используются так называемые двухвальные КПП. Такая конструкция проще и дешевле в производстве. Правда, при условии, что передач в коробке не более пяти. Однако инженеры стремятся как можно полнее использовать возможности двигателя. Поэтому на современных моделях можно встретить и шестиступенчатую “механику”. Построить ее по традиционной двухвальной схеме в силу компоновочных и технологических причин не всегда получается. Вот и приходится создателям дополнительно усложнять конструкцию. Но игра стоит свеч – такие коробки получаются компактными и позволяют поперечно разместить в подкапотном пространстве даже рядные шестицилиндровые моторы (как, например, у “Volvo S80”), но о простоте и дешевизне речи уже не идет.
Однако, в любом случае “механика” сохраняет свои главные преимущества – достаточно высокий коэффициент полезного действия и небольшую массу. Поэтому автомобили с МКПП более экономичны и обладают хорошей динамикой разгона.
“При обычной езде трансмиссия моего автомобиля работает достаточно тихо. Но если двигаться задним ходом, салон наполняется гулом. Причем чем выше скорость, тем громче шум. Кроме того, я обратил внимание, что иногда задняя передача включается с характерным хрустом. Так и должно быть или моя машина неисправна?
К. Сараев, Махачкала”.
– Скорее всего с вашей машиной все в порядке. Дело в том, что в механических КПП задняя передача обычно не синхронизирована. Поэтому автопроизводители разрешают включать ее только через 10-15 с после полной остановки автомобиля. Если же слышен хруст, значит, вы не выдержали требуемую паузу и при соприкосновении шестерен произошел удар.
Что касается нарастающего гула при езде задним ходом, то это тоже особенность “механики”. Как правило, ради упрощения и удешевления конструкции КПП шестерни задней скорости делают прямозубыми. Такая передача при работе издает сильный шум. Но поскольку задним ходом машина передвигается недалеко и достаточно редко, то инженеры обычно не обращают внимания на этот недостаток.
Автоматические
“Lexus LS460” первым в мире получил восьмиступенчатый “автомат”.
ТАКИЕ КПП стали широко применяться с середины прошлого века как альтернатива тогда еще неудобным в управлении механическим трансмиссиям. С тех пор с каждым годом автоматические коробки передач становятся все популярнее. Причем сегодня для многих престижных моделей МКПП не предусмотрена в принципе.
Такие коробки полностью избавляют водителя от заботы переключать передачи и нажимать педаль сцепления и тем самым сильно упрощают процесс управления автомобилем. Об этом главном преимуществе АКПП знают все. Но вдобавок “автомат” повышает долговечность других деталей и узлов трансмиссии, поскольку передачи переключаются плавно, без рывков и ударов. Да к тому же – без разрыва потока мощности, благодаря чему автомобиль стабильнее ведет себя на дороге.
Но за удобство надо платить. Конструкция автоматических коробок передач такова, что они изначально обладают множеством недостатков. Основной из которых – низкий коэффициент полезного действия. Дело в том, что гидротрансформатор, заменяющий у АКПП сцепление, способен эффективно работать лишь при определенных условиях. Стоит коробке выйти из этого оптимального для нее режима, как расход топлива у машины возрастает, а динамика разгона соответственно падает. С этой проблемой борются увеличением числа передач. Например, если еще недавно четыре ступени считались нормой, то сегодня “автомат” на автомобиле “Lexus LS460” имеет уже восемь передач.
Увеличение количества ступеней неизбежно влечет за собой усложнение управляющий электроники и гидравлики. А значит – растет стоимость и без того недешевой коробки. Кроме того, некоторых водителей раздражает своенравность “автомата”, который переключает передачи по своему усмотрению, да к тому же с заметной задержкой. Даже современная электроника, умеющая подстраиваться под стиль вождения, и “автоматы” с режимом “ручного” управления смогли побороть эти недостатки лишь отчасти.
Кроме того, АКПП требует грамотного обслуживания и бережного отношения. Несоблюдение правил ее эксплуатации может привести к дорогостоящему ремонту.
Тем не менее покупатели готовы платить за комфорт. Поэтому “автоматы” постепенно вытесняют МКПП. В частности, на рынке США львиная доля продаж приходится на машины с АКПП. “Механика” для заокеанских водителей – экзотика.
“Летом поехали с друзьями на пляж. Я случайно заехал на песок. При попытке тронуться с места ведущие колеса закопались и остановились. Двигатель продолжал работать, и при нажатии на педаль газа его обороты росли, но машина все равно не двигалась. Приятели сказали, что это особенность большинства “автоматов”. Они правы?
А. Антонов, Москва”.
– ПРАВЫ. В отличие от автомобилей с механической коробкой передач на моделях с “автоматом” нет жесткой связи между двигателем и колесами. Функции сцепления на таких машинах выполняет гидротрансформатор. Он напоминает полый внутри бублик, заполненный специальной жидкостью. Внутри у него три колеса с лопастями. Первое (насосное) связано с мотором, второе (турбинное) – с КПП, а третье (реактор) – неподвижно (оно перенаправляет поток масла). Когда двигатель работает, насосное колесо крутится, жидкость циркулирует внутри гидротрансформатора и, ударяясь о лопатки турбинного колеса, заставляет его тоже вращаться. Если же колеса встретят очень большое сопротивление (как в вашем случае), то турбинное колесо просто остановится и двигатель начнет крутить насосное колесо вхолостую.
Роботизированные
Роботизированные коробки передач обычно ставят на компактные доступные модели типа “Peugeot 107”.
ПОДОБНЫЕ устройства – это компромисс между механическими и автоматическими коробками передач. От первых “роботы” позаимствовали техническую “начинку”, от вторых – удобство управления. По су ти, это обычные МКПП, в которых по команде электроники сервоприводы выжимают сцепление и переключают передачи.
В итоге роботизированные КПП получаются проще и дешевле традиционных “автоматов”, но сравниться с ними по плавности и четкости работы, особенно при активной езде, тем не менее не могут. Поэтому сегодня “роботов” применяют в основном на недорогих массовых моделях (например, “Peugeot 107”). Исключение – эксклюзивные суперкары, например “Bugatti EB 16.4 Veyron”. Управляющая электроника на таких моделях справляется с переключением передач лучше иного опытного водителя. Но стоят подобные устройства очень дорого.
Особняком среди роботизированных коробок передач стоит трансмиссия DSG (“Direct Shift Gearbox”) фирмы “Borg Warner”, которую использует концерн “Volkswagen” на многих своих моделях. Подробно об этой КПП мы недавно рассказывали, поэтому лишь напомним, что она переключает передачи так же плавно и быстро, как “автомат”, сохраняя при этом хорошую топливную экономичность и динамику разгона. Но высокая стоимость такой коробки не позволяет применять ее на недорогих моделях.
“У меня автомобиль с роботизированной коробкой. В инструкции сказано, что при парковке надо включать нейтральную передачу и ставить машину на “ручник”. Но соседи по стоянке говорят, что зимой так делать не стоит. Мол, тормозные колодки примерзнут, и я не смогу тронуться с места. Как быть в такой ситуации?
И. Фомова, Санкт-Петербург”.
– ДЕЙСТВИТЕЛЬНО, колодки могут примерзнуть. Причем скорее даже не зимой, а в межсезонье, когда днем влажно и относительно тепло, а ночью – заморозки. Однако избежать подобной проблемы очень просто. Приехав на стоянку, надо всего лишь заглушить двигатель при включенной передаче. Но помните, что при таком положении рычага мотор не заведется. Поэтому перед запуском, как и предписывает инструкция, обязательно переведите селектор в режим “нейтраль”.
Вариаторы
Вариаторы пока используют только с относительно маломощными двигателями. Например, на “Audi A8” бесступенчатая трансмиссия предлагается только для версий с шестицилиндровыми моторами.
ЭТО особый вид автомобильных трансмиссий, интересный тем, что в такой коробке передач нет вообще. Передаточное число здесь меняется бесступенчато, в зависимости от нагрузки на двигатель и ряда других параметров. В результате мотор всегда работает в оптимальном режиме. Например, при равномерном движении – на оборотах максимальной мощности. В итоге без ущерба для динамики снижается расход топлива.
Вариаторы уже давным-давно применяются на мотороллерах и другой легкой двухколесной технике, но на автомобилях бесступенчатые трансмиссии стали широко использоваться относительно недавно – в конце прошлого века. Дело в том, что крутящий момент в таких “коробках” обычно передает специальный ремень. “Переварить” большую мощность он просто не может. Ремень начинает проскальзывать по шкивам. Автопроизводители пытаются решить проблему разными способами. Например, “Audi” вместо ремня использует особую цепь, а “Nissan” на некоторых своих моделях применяет тороидный вариатор. Тем не менее для многолитровых моторов бесступенчатая трансмиссия, как правило, не подходит.
И это не единственная проблема вариаторов. Потери мощности в таких “коробках” все же есть, поэтому экономичность и динамика разгона у машин с подобной трансмиссией все же чуть хуже, чем у аналогичных моделей с МКПП. К тому же не всем нравится то, что вариатор всегда поддерживает постоянные обороты двигателя. Ведь при разгоне, вместо того чтобы постепенно раскручиваться, мотор сразу выходит на максимальные обороты и все время работает на них, монотонно гудя. В результате у человека за рулем создается впечатление, будто машина ускоряется недостаточно быстро. Поэтому многие автомобильные компании на свои модели ставят вариаторы с режимом ручного переключения виртуальных передач.
Бесступенчатые трансмиссии очень удобны в управлении. Ведь режимы работы у них выбираются, как и у обычных “автоматов”, – с помощью селектора. При этом по сравнению с АКПП вариаторы относительно просты и недороги. Поэтому в будущем такие трансмиссии скорее всего найдут самое широкое распространение.
“Я знаю, что в случае поломки автомобили с АКПП разрешено буксировать только на небольшие расстояния и с ограниченной скоростью. А распространяются ли подобные требования на машины с вариаторами?
М. Васиков, Сургут”.
– ДА, распространяются. По словам специалистов, к автомобилям с бесступенчатыми трансмиссиями при буксировке применимы все те же требования, что и для моделей с “автоматами”. Причина так же сходна – из-за недостаточного давления в системе смазки возможны перегрев и поломка вариатора. Поэтому перед тем, как тащить неисправную машину на буксире, обязательно изучите ее инструкцию по эксплуатации.
- Автор
- Юрий УРЮКОВ
- Издание
- Клаксон №20 2007 год
- Фото
- фото фирм-производителей
Виды автоматических коробок передач автомобиля, гидравлическая и другие
В удобстве управления автомобилями, оснащенными автоматическими коробками передач, сомневаться не приходится.
В условиях городского движения, с его постоянными пробками, светофорами и пешеходными переходами, использование АКПП абсолютно гармонично и дает уверенность даже молодым водителям.
Сегодня мы поговорим о том, какие разновидности автоматических трансмиссий существуют, а также дадим оценку каждому из них.
Гидравлическая автоматика
Гидравлические АКПП — это классический вариант подобных коробок. Их особенность в отсутствии связи между колесами и мотором.
Крутящие усилия в такой системе передаются через специальную гидравлическую жидкость с помощью использования двух турбин.
Эволюция коробок гидравлического типа привела к тому, что оперативное управление ими полностью отдано специальной электронике.
Это способствовало появлению различных режимов работы коробки автомат, таких как спортивный, экономичный, зимний и т.п.
Помимо этого, водители получили возможность ручного выбора нужной передачи.
По сравнению с механикой, гидравлические трансмиссии более «прожорливые» и менее динамичные.
Вместе с этим отметим, что современные гидрокоробки научились адаптироваться под стиль езды водителя, чем практически полностью нивелировали свою «задумчивость».
Роботизированные трансмиссии
Роботизированные трансмиссии — это гибридный вариант механической трансмиссии и автомата.
По своему устройству роботизированные коробки имеют неимоверное сходство с механикой, однако работа и управление переключениями осуществляется полностью автоматически.
Такой тип коробок позволил решить проблемы, связанные с излишними топливными затратами «автоматов».
Потери динамики тоже сократились, но в процессе эксплуатации выяснилась одна неприятная закономерность: чем молниеноснее разгон, тем отчетливее чувствуются переходы с одной ступени на другую.
Это явление можно было сравнить с подергиванием некачественно работающих автоматических коробок.
Автопроизводители не могли мириться с существующей проблемой.
Доработки не заставили себя долго ждать. Немецкий концерн «Volkswagen» изготовил роботизированную трансмиссию, получившую два сцепления.
Она была названа «DSG». Водители наверняка слышали эту аббревиатуру. Коробка получила пару дисков сцепления, управляющих разными передачами. Один «заведовал» четными ступенями, второй – нечетными.
Переключение скоростей благодаря этому стало практически незаметным.
К сожалению, если первые серии «роботов» можно было назвать дешевыми, то в отношении «DSG» это определение никак не подходит.
Основной «минус» современных роботизированных коробок – высокая цена.
Вариатор
Вариаторный тип трансмиссии является бесступенчатым. Эти коробки имеют возможность осуществлять плавное изменение крутящего момента.
По сути, вариатор является бесступенчатым «автоматом», у которого отсутствует постоянное значение передаточного числа.
Даже новая гидротрансформаторная коробка работает таким образом, что её циклы можно отследить по величине оборотов и рабочему звуку.
Вариаторные трансмиссии функционируют чрезвычайно размеренно, сохраняя баланс скорости и вовремя «подхватывая» момент смены передачи.
Чтобы несколько снизить монотонность, вариаторы получили виртуальные ступени, которые стали проводить имитацию переключения.
Данный факт позволил водителям ощущать максимальную схожесть с работой обыкновенных гидравлических АКПП.
Визуальное сходство работы никак не повлияла на то, что вариаторы гораздо ограниченнее потребляют горючее и имеют значительно больший КПД работы силового агрегата.
Отрицательными качествами вариаторов являются серьезная ограниченность рабочего ресурса, редко превышающая отметку двухсот тысяч километров, а также дороговизна обслуживания.
Перспективы развития
Оценивая перспективы развития различных типов трансмиссий, можно однозначно заявить, что будущее за «роботами».
Да, роботизированные коробки достаточно сложно устроены и пока весьма дорогие для внедрения.
Все предпосылки будущей массовости они имеют, а значит, эти недостатки вскоре будут доработаны.
Вариаторы тоже не будем спешить списывать со счетов. Они очень популярны в Америке и Азии, а эти рынки весьма крупные.
Единственным типом коробок, которые явно «отходят», являются гидротрансформаторные АКПП.
В условиях ограниченности ресурсов излишняя «прожорливость» делает их нерентабельными.
Если учесть, что и технически гидрокоробки явно проигрывают своим конкурентам, то предполагать можно только их постепенный сход с рынка.
Автогиганты будут серьезно сокращать количество таких трансмиссий, полностью отказываясь от их использования.
И не исключено, что перечень видов автоматических коробок передач будет только расширяться.
Оцените статью
Виды автоматических трансмиссиий (АКПП)
Развитие инженерной мысли особенно хорошо видно в автомобилестроении и производстве мобильных телефонов.
Современные автомобили имеют огромное количество различных нововведений, причем, некоторые производители просто покупают идеи или готовые агрегаты у других, а другие сами вкладывают миллионы долларов в разработку. Сколько людей, столько и мнений, сколько производителей автомобилей столько и различных агрегатов, выполняющих одну и ту же функцию. Взять к примеру АКПП. Сколько видов автоматических коробок существует на текущий момент?
Разновидности коробок передач
# Классический автомат. Основное отличие автомата от механики в том, что прямая связь двигателя и колес отсутствует. Для каждой передачи в классической АКПП есть свое многодисковое сцепление. Такими коробками управляют специальные электронные устройства. В результате гидромеханические трансмиссии имеют спортивный режим, зимний режим, программу экономичной езды, а также возможность ручного переключения передач. К недостаткам классического автомата можно отнести большой вес и повышенный расход топлива.
# Вариатор. Отличие вариаторных трансмиссий в том, что они плавно изменяют крутящий момент. Если классический автомат переключает передачи и это заметно по крайней мере на показаниях тахометра, то вариатор работает настолько плавно, что может постоянно снимать с двигателя максимальную мощность, поддерживая соответствующие обороты. Основной его недостаток — акустический. Автомобиль разгоняется на одной ноте, как троллейбус. Преимущества вариатора перед автоматом — экономия топлива, меньший вес и незначительное увеличение динамических параметров.
# Роботизированная механика (MTA). По своему строению это механика, а по управлению — автомат. Электроприводы выжимают сцепление и переключают передачи. Манера езды та же, что и на автомате, а расход топлива меньше, чем на механике. В этом случае водитель сам выбирает нужную передачу в зависимости от дорожной ситуации, но педаль сцепления выжимать уже не нужно. Однако ряд неудобств все равно остается. Во-первых, на машине очень трудно тронуться плавно, что сильно осложняет движение в пробке. Во-вторых, если не пользоваться ручником, автомобиль при трогании с места на склоне скатывается назад. К преимуществам коробки-робота можно отнести небольшой вес, невысокую стоимость и экономичность.
# Секвентальные (последовательные) коробки передач. Передачи переключаются строго последовательно, одна за другой. Перемещения рычага происходят только вперед-назад. Движение рычага вперед повышает передачу, назад — понижает. Электроника обеспечивает быстрое, точное и мягкое переключение передач. Водитель просто двигает рычагом и в определенный момент резко нажимает или отпускает педаль газа, всем остальным управляет автоматика. Подобные коробки передач — атрибут гоночных автомобилей и суперкаров.
# «Direct Shift Gearbox» (DSG) — плод творчества инженеров Audi. DSG совмещает в себе механическую шестиступенчатую ручную коробку передач и современный автомат. Благодаря механизму парного сцепления появляется возможность для одновременного использования всех передач сразу! DSG позволяет переключать передачи, даже не используя педаль сцепления. Например, вы двигаетесь на четвертой передаче, а сцепление пятой уже включено и для того, чтобы перейти на нее, достаточно просто передвинуть рычаг.
# Роботизированная трансмиссия с двумя сцеплениями. Отличается наличием двух сцеплений: одно обслуживает нечетные передачи, а другое — четные. Работает гораздо мягче, чем обычный робот. Этот тип трансмиссии используется на спортивных автомобилях. Вообще-то коробка механическая, и педаль сцепления в таких машинах присутствует, но пользуются ею только на старте. Дальше переключаться можно, не выжимая сцепление — как на мотоцикле. Преимущество этой коробки заключается в возможности переключить передачу за 0,15-0,20 сек. Для спортсменов это очень важный параметр. К недостаткам можно отнести очень высокую стоимость, шум и полное отсутствие комфорта при переключениях.
