Коробки передач виды плюсы и минусы, какая КПП

Виды коробок передач

Одним из ключевых агрегатов любого автомобиля является коробка переключения передач (КПП). Выбор типа КПП зависит от многих факторов. Различные виды коробок передач имеют как свои достоинства, таки и недостатки. На автомобилях используют четыре основных вида КПП. Это механика, классический автомат, роботизированная коробка или робот, а также вариатор.

Основное предназначение любой автомобильной коробки переключения передач является изменение крутящего момента, передаваемого от двигателя к колесам, изменение скорости движения и изменение направления движения (вперед/назад). Некоторые типы коробок предусматривают также отключение двигателя от колес, в других КПП эту роль выполняет дополнительный узел, называемый «сцепление».

Механические КПП

Механические КПП предназначены для ручного переключения передач. По принципу действия это многоступенчатый цилиндрический редуктор. В новых легковых автомобилях чаще всего используют 5 и 6 ступенчатую коробку, а в автоклассике применялись 4-ступенчатые.

Ступенчатая система переключения передач подразумевает конкретный коэффициент передачи для каждой пары шестеренок. Вычисляется передаточное число как соотношение количества зубьев на ведущей и ведомой шестеренке. Для первой передачи это соотношение самое большое. Это означает, что ведущая шестеренка самая маленькая, а ведомая – самая большая.

Механические коробки бывают двух вальные и трех вальные. Трех вальные используются, как правило, на более мощных легковых автомобилях, грузовиках и спецтехнике. Двух вальные часто устанавливают на автомобили с передним приводом.

Многим автомобилистам знаком особый звук, который издает автомобиль при движении на задней передаче. Его не спутаешь ни с чем и он похож практически у всех автомобилей. Происходит это потому, что зубья на передних и задней передаче разные. На задней передаче используются шестеренки с прямыми зубьями. Это дает возможность передавать больший крутящий момент, но расплачиваться приходится повышенным шумом. На передних передачах используются косозубые шестеренки – они работают более тихо, так как сцепление зубьев происходит постепенно, однако их КПД меньше.

Коробка автомат

Автоматическая коробка, в ее классическом понимании, имеет большую популярность среди автолюбителей. Её бесспорное преимущество является в том, что водителю не требуется отвлекаться на переключение передач. Для начала движения не нужно иметь особых навыков – просто поставил «D» и отпустил тормоз. А еще, в салоне на одну педаль меньше. За такой комфорт приходиться расплачиваться более высоким, по сравнению с механикой коробкой, расходом топлива.

Рабочим элементом в АКПП является три набора шестеренок планетарной передачи. Название «планетарная передача» означает, что меньшие шестеренки вращаются вокруг большей центральной шестерни. Первый набор шестеренок называется «главной передачей». Он согласует скорость двигателя и скорость езды. Другие два набора называются «входным редуктором» и «обратным редуктором». Далее следует набор муфт и рычагов, блокирующих различные части автоматической коробки, что дает возможность изменять скорость движения автомобиля или включать реверс.

Переключение передач происходит благодаря компьютеру, который включает нужные гидравлические клапаны, что приводит в движение соответствующие муфты планетарных шестеренок.

Автоматическая КПП позволяет двигателю работать в наиболее эффективном диапазоне мощности. Благодаря различным датчикам, компьютер определяет, когда необходимо включить ту или иную передачу или остановить автомобиль. Так что водителю не стоит беспокоиться об оптимальном режиме работы двигателя, а можно сосредоточиться исключительно на вождении.

Раз компьютер выбирает оптимальный режим работы мотора, и на его работу не влияет настроение или навыки водителя, то возникает закономерный вопрос: почему тогда расход топлива увеличивается? Ответ на этот вопрос кроется в гидротрансформаторе – устройстве, которое передает мощность от двигателя на автоматическую трансмиссию. В автоматической коробке передач он играет роль сцепления. Большое преимущество такой системы в плавности передачи усилия. Однако КПД гидротрансформатора значительно ниже, чем у зубчатых передач, что и вызывает дополнительный расход топлива.

Читайте также: Коробка передач АМТ — что это такое?

Роботизированная КПП

Трансмиссии с роботизированным переключение передач, или «роботы», как их иногда называют, объединяют два предыдущих вида коробок. По своей сути, это механическая коробка переключения передач с двумя валами и сцеплением, которыми управляет компьютер. Таким образом, КПД такой коробки выше, двигатель всегда работает в оптимальном режиме, что позволяет получать максимум комфорта от езды.

Недостатком такой коробки может являться то, что к ней нужно привыкнуть. При классическом ручном переключении передач водитель сам может сглаживать плавность хода автомобиля благодаря плавному выжиманию сцепления, и добавлению оборотов. При езде с роботизированной коробкой в момент включения передачи может ощущаться небольшой рывок. Чтоб его компенсировать, производители придумали РКПП с двумя сцеплениями. Его суть такова: в момент переключения передач, компьютер одновременно готов подключить передачу на одну больше и на одну меньше. Благодаря этому переключение происходит практически мгновенно без рывков.

Вариатор

Вариатор — это бесступенчатая коробка переключения передач. Такая трансмиссия достаточно простая. Крутящий момент изменяется плавно, что обеспечивает абсолютную плавность хода. КПД такой коробки довольно высокий, так как отсутствуют дополнительные механизмы и шестерни.

Вариатор состоит из двух шкивов, способных менять свой размер, и соединенных специальным ремнем, что позволяет подбирать наилучшее соотношение передаточных чисел.

Недостатком вариатора является его ограниченная применяемость, связанная с невозможностью использовать на достаточно мощных двигателях. Так что основная сфера применения такой системы переключения передач – городские малолитражные автомобили и скутеры.

Читайте также: Подробно о том, что такое вариаторная коробка передач .

Видео на тему

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 – https://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?

Механика или автомат: какая коробка лучше

Содержание

Печальная новость для любителей МКПП. Водителей, привыкших брать в свои руки контроль за вождением, притесняют. Уже четвертый год подряд доля продаваемых машин с АКПП увеличивается и перевалила отметку в 50%. Теперь механики стало меньше, чем автоматов.

Статистика экспертов

«Автостат» опубликовал данные о том, что в первом квартале 2019 года количество реализованных машин на автомате (включая роботизированные КПП и вариаторы) составило 58,7% от общего числа всех проданных авто.

Печально, но факт: автоматы уже давно вытесняют механику с авторынков. В большинстве моделей максимальные комплектации с «кожей» попросту невозможно купить на «ручке» — только с АКПП. Автопроизводители считают, что управлять машиной, задействуя левую ногу (для выжима сцепления) и отвлекаясь на ручное переключение передач, — это уже прошлый век. И, может, они и правы. Давайте разбираться.

Плюсы и минусы МКПП и АКПП

Одним из главных плюсов механики является меньшее потребление топлива. Ведь водитель сам выбирает, надо ли раскручивать двигатель до 3 000 оборотов для переключения на следующую передачу. Можно идти «внатяг» на третьей передаче, не понижая ее, если ожидаешь, что скоро вновь надо будет ускоряться. Автомат такой возможности не дает. Едешь так, как хочет он, а не водитель.

На втором месте идет стоимость ремонта и обслуживания механической КПП. Зачастую масло в ней залито на весь срок эксплуатации и не требует дорогостоящей замены раз в 15-20 тысяч километров, как в АКПП. А стоит масло в автоматическую трансмиссию ого-го! Да и стоимость ремонта в разы больше, чем с МКПП. За восстановление того же вариатора могут заломить цену в 25% от стоимости всей машины.

Третьим по значимости плюсом МКПП можно считать упрощенный запуск двигателя в морозы. При этом нет необходимости в долгом прогреве масла, как в АКПП. Опять же можно экономить топливо, не заставляя мотор молотить лишние 10 минут вхолостую.

Ну и, конечно же, нельзя не упомянуть свободу выбора стиля вождения счастливчиков с МКПП. Им дозволено сколь угодно буксовать в грязи/снегу, вваливать со светофора до отсечки оборотов, сбрасывать передачу для увеличения разгонного потенциала при обгоне на трассе. АКПП всего этого лишена. По крайней мере, ее классический вариант. О спорткарах с крутыми роботами не будем говорить.

Но это не значит, что у автомата совсем нет преимуществ. Учитывая, что он сам выбирает нужную передачу, опираясь на датчики скорости и показания компьютера, в штатном режиме он никогда не станет чрезмерно «насиловать» двигатель, выводя обороты за красную зону тахометра. А значит, и двигатель в щадящем режиме проживет дольше без ремонта.

Машина с АКПП станет подарком для жителей крупных мегаполисов с постоянными пробками. Езда в режиме «старт-стоп» облегчается до предела. Знай себе дави газ/тормоз, и нет проблем. На МКПП приходится выполнять кучу посторонних движений — выжимать сцепление, включать передачу, плавно трогаться, отпускать сцепление… Но, проехав 20-30 метров, надо опять ставить коробку в нейтраль. Только вдумайтесь, за 1 километр пробки водитель механики выполняет эти действия около 40 раз!

Вот и сидят покупатели, решают извечную дилемму — МКПП или АКПП?

Лидеры среди моделей с АКПП

Если обратить внимание на вторичный рынок свежих иномарок, то картина с автоматами становится еще более яркой.

Так, например, KIA Rio 4 поколения с АКПП с начала года показал прирост в 6% по отношению к аналогичному периоду 2018 года. Вторичный рынок предлагает нам 5862 варианта, из которых лишь 1422 на механике. Остальное все — «бездушная» АКПП.

Набирающий популярность кроссовер Hyundai Creta показывает еще больший прирост проданных машин на автомате — плюс 8%. Вторичка предлагает 4841 машину, из которых 3616 с АКПП.

С Toyota Camry ситуация еще хуже. Или лучше. Поколение XV40 было последним, где можно было застать механическую коробку. Начиная с XV50, выпускаемую с 2011 года, на модели ставят только автомат. Вот так, без права выбора.

Один только Hyundai Solaris II остается относительно доступным на МКПП. Но тенденция к вытеснению механических коробок тоже есть — плюс 3% по сравнению с первым кварталом 2018 года. Б/у машин продается 8088 штук, но с механикой из них всего чуть меньше половины — 3449, округленно — 42%.

Педантичные немцы и раньше не питали особой любви к механике, а сейчас — и подавно. Так, полюбившийся публике Volkswagen Tiguan II уже не просто отыскать на «ручке». Из вторичных 5470 экземпляров МКПП оснащены лишь 555. Всего 10%! А что делать жителям некрупных городов? В Самаре официальный дилер предлагает всего две машины с не самыми ходовыми комплектациями, но с МКПП. Хочешь — бери эти, не хочешь — поезжай за «Солярисом»… На вторичке механики вообще нет.

Одно разочарование

Если так и дальше пойдет, то впору открывать клуб анонимных любителей механики. Являясь поклонником машин на «ручке», лично я категорически против, что некоторые автопроизводители добровольно-принудительно лишают водителей права выбора стиля вождения. Автоматы, роботы, вариаторы — это все, конечно, хорошо. Все-таки классика классикой, а прогресс — по расписанию. Но в современном мире не хочется чувствовать себя «коробочным меньшинством» среди других автомобилистов.

Автор: Максим Голенецких

А вы за механику или автомат? Поделитесь своим мнением в комментариях под статьей.

Вам с ручкой или без? Плюсы и минусы механики и автомата

Почти все автомобили классов А и В, представленные сегодня на российском рынке, могут оснащаться как механической коробкой передач, так и автоматической. А какую выбрать?

Давным-давно (но не в прошлую пятницу), когда я работал над талмудом про угоны автомобилей, мне на глаза попалось вот такое сообщение — так сказать, из раздела «Их нравы». Цитирую:

«Двое вооруженных подростков из американского штата Джорджия ограбили мужчину, забрав его бумажник и ключи от Хонды Аккорд. Однако угнать ее не смогли потому, что никогда в жизни не видели коробку с ручным переключателем скоростей! Единственным, что они сумели заставить работать, было радио».

Арест

— Михаил Владимирович! А что, неужели с механикой достать не получилось?

Тут уже в ступоре оказался я. Коллега не шутил — он совершенно искренно не понимал, как можно добровольно «ездить на автомате»? Правда, впоследствии он все-таки «сменил ориентацию», хоть и был спортсменом до мозга костей. Но тогда его поддержал и другой коллега — тоже «гонщик». Дескать, хочу, чтобы я управлял машиной, а не машина мною!

Лично мне такие доводы кажутся надуманными. Конечно, можно перевалить на водителя ручное управление всеми механизмами — были же когда-то автомобили с ручным управлением опережением зажигания. Но это было сделано все-таки по бедности: сегодня подобные решения уместны разве что для аттракциона. Автопром, как мне кажется, свой выбор тоже сделал. Во всяком случае, условная ценовая планка, за которой царит только автомат, опускается все ниже. Но А- и В-классы пока что допускают «плюрализм» мнений — тут есть и механика с ручками, и автоматы. Солярисы, Логаны, Рио — мало ли…

Механика или автомат

Попробуем собрать воедино все плюсы и минусы механических коробок и автоматов. Уточним сразу — в основном речь пойдет о самых доработанных и самых массовых на сегодня гидромеханических автоматах. Именно такие коробки по-прежнему устанавливают на престижные и дорогие машины. С роботами и вариаторами разберемся в отдельном материале.

Механическая коробка передач

• Мучения для новичков, не умеющих правильно пользоваться сцеплением и трогаться с места (двигатель может заглохнуть), а также выбирать нужную передачу
• В момент троганья на подъеме автомобиль у многих водителей откатывается назад
• Сильная утомляемость водителя при движении в условиях городских пробок — постоянные переключения и т.п.

• Простота конструкции в сравнении с автоматами. Относительная дешевизна ремонта
• Довольно большой ресурс: работает себе и работает
• Простота пуска мотора при севшей АКБ. Возможен пуск «с толкача»
• Как правило, меньший расход топлива по сравнению с автоматом: отсутствуют потери в гидротрансформаторе
• Меньшая стоимость автомобиля
• Возможность для водителя почувствовать себя эдаким повелителем автомобиля
• Отсутствие проблем с буксировкой на любые расстояния
• Больше возможностей выбраться из грязи враскачку: ручная коробка позволяет гораздо быстрее переключаться. Автомат же в таком режиме скоро перегреется

Пробуксовка в грязи

Трогаться в горку

Автоматическая коробка передач

• Автомобиль заведомо дороже такого же, но с ручкой
• Ремонт влетит в копеечку. Если ручная коробка — это, грубо говоря, набор шестеренок, то автомат — это еще и фрикционы с соленоидами и мозгами. Да и специалистов по ремонту гораздо меньше
• Расход топлива, как правило, выше: гидротрансформатор требует жертв.
• Проблемы с буксировкой на большие расстояния: масляный насос, как правило, стоит на первичном валу. Во время буксировки он не работает, и наступает масляное голодание.
• Если села батарея, то «с толкача» машину не пустить
• Ресурс, как правило, уступает долговечности механической коробки передач: деталей здесь гораздо больше, причем компанию шестеренкам составляют капризные фрикционы.
• Автомат нуждается в прогреве, а греется при этом медленнее двигателя. Он же не является источником тепла!
• Хуже динамика разгона и выше расход (в классе недорогих автомобилей)

• Рай для новичков: нет сцепления, и не надо ничего постоянно переключать
• Автомобиль при троганье в горку никогда не попятится назад: блокировка предусмотрена конструкцией.
• Автомобиль никогда не заглохнет даже у новичка
• У водителя меньше шансов неумелыми действиями причинить коробке вред
• Оптимальную передачу выбирает автомат — ошибка водителя исключена
• Не так тяжело двигаться в пробках

Пробки

Что касается рассуждений о том, что кому-то хочется активно управлять машиной, то я их, в принципе, понимаю. И с ужасом жду момента, когда из автомобиля вовсе исчезнет руль — за ненадобностью. Потому что с этого момента моя автомобильная жизнь окончательно прекратится. Усаживаться в кресло водителя, чтобы читать книжку или спать, я не стану. Впрочем, я, конечно же, забегаю вперед. Но не очень далеко.