Автомобили классифицируются по типу трансмиссии. Она может быть как механической, так и автоматической, и именно от характеристик этого устройства зависит функциональность системы и комфорт процесса вождения. Коробка передач необходима для передачи крутящего момента от двигателя на колеса, что запускает их вращение.
Что представляет собой коробка передач?
Коробка передач — это механизм, который в основном используется в автомобилях для регулирования передаточного отношения.
Основная цель коробки передач заключается в выполнении следующих функций, связанных с управлением системами автомобиля:
- Передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса.
- Корректировка скорости движения автомобиля.
- Разъединение и соединение двигателя внутреннего сгорания с трансмиссией.
- Регулирование направления движения автомобиля.
При этом механическая коробка передач способна выполнять только базовые операции, в то время как автоматическая трансмиссия открывает весь спектр возможностей.
Структура коробки передач
Автомобильные трансмиссии подразделяются на автоматические и механические. Независимо от типа, у каждого механизма есть определённые компоненты:
- Корпус — это основа, в которой располагаются все ключевые детали, отвечающие за сцепление двигателя с приводным валом, что в свою очередь приводит в движение колеса автомобиля.
- Масляный резервуар — трансмиссионное масло играет важную роль в функционировании как автоматической, так и механической коробки передач. Оно обеспечивает охлаждение и защиту зубцов шестерён механизма.
- Механизм переключения передач — его структура различается в зависимости от типа трансмиссии. Механическая коробка передач состоит из синхронизатора, шестерён, фиксированного набора валов, проволочных колец, подшипников, сальников и рычага для переключения скоростей.
Система автоматической коробки передач, в зависимости от типа, включает в себя как основные узлы, так и дополнительные элементы, такие как гидротрансформатор или электронная (гибридная) система управления.
Какие существуют типы коробок передач?
Отвечая на вопрос о типах коробок передач, используемых в современных автомобилях, можно выделить две принципиально разные конструкции:
- Автоматическая коробка передач — за переключение скоростей отвечает система автомобиля, и водителю не требуется вмешиваться в этот процесс.
- Механическая коробка передач — водитель самостоятельно управляет работой сцепления и рычагом переключения передач.
Типы автоматических коробок передач
Все существующие виды автоматических коробок передач имеют схожую цель: они значительно повышают комфорт в управлении автомобилем, освобождая водителя от необходимости задумываться о своевременном переключении скоростей и использовании педали сцепления. На рынке можно встретить следующие разновидности автоматических коробок:
- Гидротрансформаторная
- Вариаторная
- Роботизированная
Гидротрансформаторная коробка — это первая и классическая автоматическая трансмиссия, которая функционирует по определённому принципу:
- Сцепление между маховиком двигателя и механической частью коробки осуществляется с помощью гидротрансформатора, который обеспечивает передачу крутящего момента от мотора к механизмам переключения.
- Связь между элементами конструкции автомобиля достигается благодаря давлению трансмиссионного масла в гидротрансформаторе. Чем выше это давление, тем больше крутящего момента передаётся от двигателя к коробке передач.
- Для эффективной работы гидротрансформатора крайне важно контролировать состояние масла внутри коробки. Игнорирование этого аспекта может привести к потере плавности движения и возникновению рывков при переключении передач.
- Переключение скоростей осуществляется при помощи гидроблока, который управляется электроникой.
- Количество доступных скоростей в АКПП определяется числом планетарных передач — комбинаций шестерён.
Преимущества классической автоматической коробки:
- Из всех моделей АКПП считается самой долговечной и надежной.
- Не требует сложного ухода: основное, что нужно, — это своевременная замена трансмиссионного масла.
- Скорости переключаются плавно и без резких рывков.
Недостатки:
- Больше времени требуется для разгона.
- Наибольшее потребление топлива по сравнению с другими типами авто.
- Склонность к перегреву при длительной эксплуатации.
- Высокая стоимость ремонта.
Вариаторная АКПП, также известная как бесступенчатая коробка передач, не имеет фиксированного набора передач. Ее конструкция существенно отличается от гидротрансформаторной:
- Изменение передаточного числа осуществляется благодаря двум шкивам с регулируемым радиусом.
- Основные компоненты конструкции соединены с использованием ремня, состоящего из металлических пластин.
- Сужение и расширение стенок шкива способствует изменению скорости в вариаторе.
Преимущества вариатора:
- Увеличение и снижение скорости происходит плавно, без резких рывков.
- Экономичен в плане расхода топлива.
- Благодаря отсутствию фиксированных передач, повышается КПД двигателя транспортного средства.
Недостатки:
- Срок службы основного узла АКПП колеблется в диапазоне 100–200 тыс. км; после этого требуется ремонт или замена механизма.
- Электронная система настройки достаточно сложна, и настроить ее может лишь квалифицированный специалист.
- Требует тщательного контроля качества и регулярной замены трансмиссионного масла.
Роботизированная коробка передач представляет собой гибрид механической трансмиссии и электронной системы управления. За переключение передач отвечает компьютер, который автоматически управляет сцеплением и перемещает вилки. Существует два вида роботизированной АКПП:
- С одним сцеплением — этот тип не пользуется особой популярностью и считается недоработанным. В автомобилях с данной системой возникают рывки и толчки при переключении передач.
- С двумя сцеплениями — более совершенный вариант, где одно сцепление отвечает за четные передачи, а другое — за нечетные. Все недостатки предыдущей версии устранены, переключения происходят плавно и практически незаметно.
Преимущества модели с двойным сцеплением:
- Начало движения и переключение скоростей осуществляется плавно, без рывков.
- Экономичный расход топлива.
- Быстрый разгон автомобиля.
Недостатки:
- Требует постоянного и своевременного обслуживания.
- Высокая стоимость запасных частей.
- Короткий срок службы по сравнению с другими типами АКПП.
Типы механических коробок передач
Механические коробки передач автомобилей различаются в зависимости от количества ступеней:
- 4-ступенчатая МКПП
- 5-ступенчатая МКПП
- 6-ступенчатая МКПП
Наиболее распространённой является 5-ступенчатая трансмиссия, которая встречается в большинстве автомобилей с механической коробкой. Кроме того, коробки передач бывают разных типов по количеству валов:
- Двухвальные — устанавливаются на легковые переднеприводные автомобили.
- Трехвальные — используются в заднеприводных легковых автомобилях и грузовых машинах.
Преимущества МКПП:
- Экономия топлива по сравнению с АКПП.
- Быстрый разгон и отличная динамика работы двигателя.
- Длительный срок службы.
- Полный контроль водителя над всеми системами управления автомобилем.
Недостатки:
- Во время езды водителю необходимо постоянно следить за положением коробки, самостоятельно управляя сцеплением.
- Неправильное переключение передач может привести к увеличенной нагрузке на двигатель.
Полезные советы
Однозначного ответа на вопрос о том, какая коробка передач лучше, не существует. Каждый водитель сам выбирает для себя наиболее значимые достоинства и недостатки моделей.
- Механическая коробка передач более экономична в обслуживании и расходе топлива по сравнению с АКПП. Водитель ощущает полный контроль над движением автомобиля, однако это требует постоянной концентрации на рычаге передач и педали сцепления, что делает процесс управления менее комфортным.
- Современные роботизированные АКПП с двумя сцеплениями отличаются хорошей динамичностью, плавностью переключения и экономичностью. Тем не менее, их обслуживание и ремонт могут быть довольно дорогими, а срок службы часто короче, чем у других моделей.
- Классическая гидротрансформаторная АКПП зарекомендовала себя как надежная и износостойкая система. Хотя она обеспечивает менее плавный процесс переключения, чем более современные аналоги, её срок службы значительно превышает другие варианты.
- Вариаторные АКПП показывают средние показатели износостойкости, плавности работы и экономии топлива. Данный тип характеризуется сложной системой настройки, зависящей от работы компьютерных механизмов автомобиля.
Коробка передач является важным элементом автомобильной системы, отвечающим за передачу крутящего момента от двигателя к колесам и фактически приводящим машину в движение.