Коробки передач автомобилей: Какие бывают коробки передач

Содержание

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

Механическая коробка переключения передач (МКПП): особенности и специфика устройства

Механическая коробка передач – один из важнейших узлов автомобиля, ее главная задача состоит в приеме, изменении и передаче крутящего момента от мотора на колеса. Если говорить простыми словами, она позволяет колесам авто вращаться с различной скоростью при одних и тех же оборотах двигателя.

У многих автомобилистов может возникнуть резонный вопрос, а для чего все-таки нужен этот механизм? Ведь скорость авто зависит от силы нажатия на акселератор, и, казалось бы, можно соединить мотор прямо с колесами. Но двигательные агрегаты работают в диапазоне 800-8000 оборотов в минуту. А при движении – в еще более узком диапазоне 1500-4000 об/мин. При слишком долгой работе на низких оборотах (менее 1500) двигатель быстро утратит работоспособность, поскольку давление масла будет недостаточным для смазки. А длительная работа на слишком высоких оборотах (свыше 4000) становится причиной быстрого износа комплектующих.

Рассмотрим, как коробка передач изменяет скорость авто:

  • двигатель в процессе работы вращает коленвал и приводной вал;
  • это движение передается на шестерни МКПП
  • шестерни начинают вращаться с разной скоростью;
  • водитель включает выбранную передачу;
  • на вал кардана и колеса передается заданная скорость вращения;
  • авто начинает ехать с требуемой скоростью.

Иными словами, коробка перемены передач призвана обеспечить выбор подходящего режима функциональности мотора в разных условиях на дороге — разгон, торможение, плавная езда и прочее. В «механике» процедура смены передач производится водителем в ручном режиме, без использования вспомогательных приспособлений.

Специфика работы МКПП

Возможности каждой машины с МКПП зависят от передаточного числа, т.

е. от того, какое количество передач доступно для регулирования скоростных режимов транспортного средства. Современные авто обычно комплектуются пятиступенчатыми МКПП.

Механические коробки передач производятся уже свыше 100 лет, сегодня их конструкция доведена практически до идеала. Они надежны, экономичны в обслуживании, неприхотливы в эксплуатации и легко ремонтируются. Пожалуй, единственный их минус – необходимость самостоятельно переключать передачи.

Коробка переключения передач тесно взаимодействует со сцеплением. При смене передачи водитель должен выжимать педаль сцепления, чтобы синхронизировать работу двигателя и валов, регулирующих повышение/понижение скорости.

Когда водитель выжимает сцепление и начинает переключать передачу, начинают работать вилки переключения передач, которые перемещают муфты в нужном для переключения направлении. При этом сразу же срабатывает замок (блокировка), который исключает возможность одновременного включения сразу двух передач.

Если бы устройство не было оборудовано замком, то периодически вилки переключения передач могли бы цеплять сразу две муфты.

После того, как вилка задела муфту, она передает ей необходимое направление. Зубцы муфты и размещенной рядом на валу шестерни передачи соприкасаются, из-за чего шестерня блокируется. После этого сразу же начинается совместное синхронизированное вращение на валу, МКПП передает это вращение в двигательный агрегат, от него — на карданный вал и далее — на сами колеса. Вся эта процедура занимает долю секунды.

В том же случае, если ни одна из шлицевых муфт не входит во взаимодействие с шестерней (т.е. не блокирует ее), то коробка находится в нейтральном состоянии. Соответственно, движение вперед невозможно, так как силовой агрегат и трансмиссия находятся в разобщенном состоянии.

Механическая коробка переключения передач обычно оборудована удобным для руки рычагом, который специалисты называют «селектором». Выжимая рычаг в определенном направлении, водитель выбирает повышение или понижение скорости. Традиционно селектор переключения передач устанавливается на самой коробке в салоне автомобилей, либо же сбоку.

Преимущества использования МКПП в России

Самым главным достоинством автомобилей с МКПП можно считать их стоимость, кроме того, «механика» не требует специального охлаждения, которым обычно оборудуются АКПП.

Каждый опытный водитель хорошо знает, что авто с МКПП более экономичны в потреблении топлива. Например, Peugeot 208 Active 1.6 бензин, механика (115 л.с), который имеется в наличии в ГК Favorit Motors, потребляет всего 5.2 литра горючего на 100 километров пути в городских условиях. Подобно этой марке, и другие модели транспортных средств с МКПП на сегодняшний день являются востребованными теми водителями, которые хотят экономить средства на покупку горючего без ущерба для режима эксплуатации автомобиля.

МКПП имеет простую конструкцию, благодаря чему диагностика неполадок может быть проведена без использования дорогостоящего оборудования. Да и сам ремонт потребует значительно меньших вложений от собственника автомобиля, чем в случае устранения неисправностей в коробке-автомат.

Еще одно достоинство «механики» – надежность и долговечность. Срок службы механической коробки передач обычно приравнивается к сроку службы самого автомобиля. Высокая надежность коробки становится одной из основных причин, почему автолюбители выбирают машины с МКПП. Однако специфика переключения передач потребует относительно частой замены механизмов сцепления, однако это не является слишком затратной процедурой.

В экстренных ситуациях на дороге у авто с МКПП имеется больше возможностей и техник (езда по грязи, льду, воде). Соответственно, даже неопытный водитель сможет справиться с управлением автомобилем в отсутствии ровного дорожного покрытия. При поломках транспортное средство с МКПП можно завести с разгона, также разрешается транспортировать машину на буксире без ограничений скорости перевозки.

У вас «сел» аккумулятор или вышел из строя стартер? Машину с «механикой» достаточно поставить на «нейтралку» и подтолкнуть, после чего включить третью передачу – и авто заведется! С «автоматом» такой фокус проделать не удастся.

Современные МКПП

Современные МКПП имеют разное число передач – от четырех до семи. Идеальной модификацией специалисты считают 5 и 6 передач, поскольку они обеспечивают оптимальное регулирование скорости автомобиля.

4-х ступенчатые коробки морально устарели, сегодня их можно встретить лишь на бу авто. Современные автомобили развивают высокие скорости движения, а «четырехступка» не предназначена для движения на скорости свыше 120 км/час. Поскольку здесь всего 4 передачи, то при движении с высокой скоростью приходится поддерживать высокие обороты, что ведет к преждевременному износу двигателя.

Семиступенчатая механика надежна и позволяет полностью контролировать динамику авто, но она требуется слишком часто переключать передачи, что может быть утомительным для водителя в условиях городской эксплуатации

Советы специалистов по эксплуатации МКПП

Как и любой другой сложный механизм транспортного средства, механическая коробка передач должна эксплуатироваться в строгом соблюдении правил завода-изготовителя машины.

Выполнение этих простых правил, как показывает практика работы специалистов ГК Favorit Motors, способно замедлить износ деталей и сократить частоту поломок в агрегатах.

  • Переключение передач целесообразно выполнять в соответствии с рекомендациями производителей относительно разрешенной минимальной и максимальной скорости, предназначенной для каждой передачи. Помимо этого, производитель обычно приводит инструкции по экономичной эксплуатации транспортного средства. К примеру, для автомобиля Volkswagen Polo (двигатель 1.6, 110 л.с, 5МКПП) имеются рекомендации по экономичному расходу топлива: переключение на вторую передачу осуществлять на скорости 20 км/ч, на третью — при достижении 30 км/ч, на четвертую — при 40 км/ч и на пятую — при 50 км/ч.
  • Переключение на заднюю передачу (движение назад) должно производиться только при полной неподвижности автомобиля. Даже на малых скоростях переключение на заднюю передачу является недопустимым.
  • Выжимать педаль сцепления рекомендуется быстро, а отпускать — медленно и без рывков. Это позволяет уменьшить силу трения на выжимной подшипник и отсрочить необходимость ремонта.
  • При езде по скользкой дороге (гололед) нельзя бросать сцепление или ставить коробку передач на «нейтралку».
  • Не рекомендуется переключать передачи при крутых поворотах, это приводит к быстрому износу механизмов.
  • Любое транспортное средство нуждается в постоянном контроле количества масла в картере МКПП. Если по мере необходимости не доливать рабочую жидкость и не производить замену, то масло насыщается металлической пылью, что усиливает износ.
Подборка б/у автомобилей Volkswagen Polo

Как видите, продлить «жизнь» механической коробке вполне возможно. Для этого надо просто выполнять все рекомендации производителя, а при первых же сомнениях в качестве работы обращаться к специалистам ГК Favorit Motors.

Техцентры компании оснащены всем необходимым диагностическим оборудованием и узкопрофильными инструментами для диагностики неисправностей и ремонта МКПП. Для выполнения ремонтно-восстановительных работ специалисты ГК Favorit Motors используют технологии, рекомендованные производителем, и качественные сертифицированные запчасти.

Мастера автосервиса обладают многолетним опытом работы и специализированными знаниями, что позволяет им быстро диагностировать неисправности и провести любые разновидности ремонта механических коробок передач. Каждый специалист регулярно проходит переподготовку в учебных центрах заводов-изготовителей и получает сертификат на право ремонта и обслуживания определенной марки авто.

К услугам клиентов автосервиса Favorit Motors – удобный график работы, онлайн запись на обслуживание и ремонт, гибкая программа лояльности, гарантия на запчасти и все виды ремонта механической коробки передач. Все необходимые комплектующие и расходные материалы имеются на складе компании.

Цена ремонта МКПП зависит от типа поломки и объема требуемых ремонтно-восстановительных работ. Обратившись в ГК Favorit Motors, вы можете быть уверены, что работоспособность «механики» будет восстановлена в кратчайшие сроки, а стоимость услуг не скажется негативно на семейном или корпоративном бюджете.


Виды автоматических коробок передач: автоматичекая, роботизированная, механическая

Сердце автомобиля – двигатель внутреннего сгорания, который производит мощную энергию. Эта энергия передается на колеса, приводя в движение транспортное средство. Посредником в этом процессе является коробка передач, которая способна передавать крутящий момент мотора на колеса, определяя скорость машины.

В зависимости от конструкции и принципа работы все коробки передач можно разделить на следующие виды:

  • Ступенчатые;
  • Бесступенчатые;
  • Комбинированные.

К ступенчатым можно отнести механическую и роботизированную коробку. Конструктивно более старой является механика, которая популярна среди большинства автолюбителей. Она бывает четырех, пяти, шести и более ступенчатой в зависимости от количества скоростей, которые необходимо переключать вручную, регулируя скорость движения. Механика – вариант наиболее привычный, надежный, простой по своей конструкции, а также по принципу работы. При умелой работе с рычагом переключения скоростей автомобиль становится органичным продолжением водителя, который чувствует машину. Одним из недостатков такой трансмиссии является необходимость часто переключать рычаг скоростей рукой, что значительно снижает концентрацию на управлении. Это особенно проблематично при движении на горных дорогах, поскольку в таких условиях требуется постоянно крутить руль.

Более современным вариантом трансмиссии стала роботизированная (автоматизированная) коробка. По своей сути это также механический вариант, который характеризуется автоматизацией работы сцепления, а также переключения скоростей. При этом внимание водителя может в большей степени фокусироваться на вождении. Отличительная особенность таких механизмов – двойное сцепление.

Ярким представителем бесступенчатой трансмиссии является вариатор, который характеризуется более мягким, плавным изменением передаточного числа по сравнению с предыдущими вариантами. Такая коробка имеет оптимальную динамику, она более легкая, экономная, однако значительно уступает механике по надежности. Также она менее долговечна.

Автоматическая коробка передач за счет своей конструкции и функциональных возможностей снижает роль водителя в управлении транспортным средством. Все задачи сцепления трансмиссии, которые выполняли правая рука и левая нога управляющего, решает гидротрансформатор. При такой системе прямая связь между двигателем и колесами отсутствует. Здесь на первый план выходят гидравлические системы, которые управляются электроникой.

Разновидности автоматических коробок передач

Последовательные (секвентальные) коробки передач, работающие последовательно вперед или назад. Электроника обеспечивает четкое, мягкое переключение скоростей, а водитель просто двигает рычаг, резко нажимая при этом на газ.

  • «Direct Shift Gearbox» (DSG) – эксклюзивная разработка инженеров компании Audi. Такой механизм соединяет ручную коробку с автоматическим вариантом. При движении не нужно выжимать сцепление, а достаточно просто передвинуть рычаг. Сцепление автоматически передвигается в зависимости от варианта езды.
  • Роботизированная коробка с двумя сцеплениями. Смягчает переключение передач, используется на спортивных автомобилях. По виду, по сути такая коробка напоминает механическую, но выжимать сцепление необходимо один раз при начале движения. В дальнейшем все происходит быстро, без ног. Такое приспособление используется на спортивных авто, поскольку работает достаточно шумно.
  • Steptronic, Tiptronic – универсальные автоматические коробки АКПП, которые при необходимости позволяют переключать скорости в ручном режиме. При этом сам процесс переключения более удобный. Это позволяет увеличить динамику автомобиля при спортивном стиле вождения.

Выбор определенного варианта коробки зависит от разных факторов. Во-первых, пользуется ли человек машиной один или это семейный автомобиль? Во-вторых, какой стиль вождения предпочитает водитель. В-третьих, по каким дорогам в большинстве случаев планируется эксплуатировать автомобиль.

Какую бы коробку вы не выбрали, ремонтировать ее будет просто! Все, что нужно для ремонта и ТО ищите на http://fortunaavto.com.ua/!

Коробки передач грузовых автомобилей – Основные средства

Шестиступенчатая синхронизированная коробка передач Eaton-542SM

В. Мамедов

Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих колесах в разных режимах движения.

Благодаря коробке передач автомобиль может двигаться и с малой скоростью, и с максимальной. Она позволяет регулировать скорость в гораздо большем диапазоне, чем тот, который может обеспечить двигатель. Заметим также, что именно коробка передач дает возможность автомобилю двигаться задним ходом, и она же отсоединяет от ведущих колес двигатель при его пуске, на стоянке или при движении накатом.

Коробки передач грузовых автомобилей стараются разрабатывать так, чтобы они гарантировали машине необходимые динамические и экономические свойства, работали бесшумно, с высоким КПД, отличались надежностью, простотой обслуживания, имели по возможности малые габариты и массу, а также невысокую стоимость.

По способу изменения передаточных чисел коробки передач делятся на ступенчатые и бесступенчатые. Бесступенчатое изменение передаточного числа, как правило, достигается за счет гидротрансформатора, хотя на легких машинах могут использоваться и вариаторы, а на специальных шасси встречается объемный гидропривод. На концептуальных машинах можно найти и вовсе экзотические конструкции, но в эксплуатацию они, естественно, не попадают. Кроме того, коробки передач могут иметь неподвижные или вращающиеся (планетарные) оси валов, а также их комбинацию.

В последние годы изготовители грузовиков все больше внимания уделяют автоматизации процесса переключения передач. На грузовых автомобилях, работающих в городе, это кардинально улучшает условия труда водителя и, соответственно, положительно сказывается на безопасности движения. На магистральном транспорте автоматизация переключения передач еще и повышает эффективность перевозок, поскольку позволяет оптимизировать взаимодействие двигателя и трансмиссии.

Как компромиссный вариант, более дешевый, чем автоматические трансмиссии, все большее распространение получают полуавтоматические коробки, как правило, без гидротрансформатора. Они избавляют водителя от одной из наиболее энергоемких операций, связанных с переключением передач: или от выжима педали сцепления, или от собственно переключения, которое сводится к заданию передачи с помощью джойстика. Появились уже конструкции, например, Volvo I-Shift, работающие как полный автомат с гидротрансформатором. Заметим, что во всех трех случаях базовая коробка является механической.

Ступенчатые коробки передач, обладая большим КПД (при передаче полной мощности он составляет от 0,96 до 0,98), по конструкции проще бесступенчатых, дешевле в производстве и поддаются автоматизации процесса управления. Они-то и получили наибольшее распространение на грузовых автомобилях.

Необходимые динамические и экономические качества машины достигаются правильным выбором диапазона передаточных чисел в коробке передач, числом передач и тщательным подбором передаточного числа каждой из них. Диапазоном называют частное от деления передаточных чисел низшей и высшей передачи. Он должен быть тем больше, чем разнообразнее дорожные условия, в которых работает грузовой автомобиль, и меньше удельная мощность его двигателя.

Для коммерческих автомобилей, работающих преимущественно в городских условиях, диапазон передаточных чисел современных коробок передач составляет 5,0 – 8,0; для магистральных тягачей и грузовых автомобилей повышенной проходимости он уже равен 10 – 20. Число передач в механических коробках грузовых автомобилей варьируется от 5 до 16.

Увеличение числа ступеней в коробке позволяет лучше использовать мощность двигателя, и соответственно, меньше расходовать топлива, повышает среднюю скорость движения, и как результат, большая производительность автомобиля и снижение стоимости перевозок. Отметим, что увеличение числа ступеней в коробке усложняет и утяжеляет ее, возрастают размеры и стоимость агрегата, усложняется привод управления коробкой.

При механическом приводе быстрое и безошибочное переключение шести передач прямого хода осуществить уже довольно трудно. Именно такое их количество сегодня принято считать предельным при ручном переключении. Дальнейшее увеличение числа передач требует усложнения привода или установки дополнительной коробки со своим независимым приводом, который используется сравнительно редко – только на определенных режимах движения.

Одно время в коробках передач грузовиков широко применялась «ускоряющая» высшая передача, которая имела передаточное отношение 0,7 – 0,8. Считалось, что это позволяет полнее использовать мощность двигателя и снизить суммарное число оборотов коленвала на 1 км пути, и в конечном счете, экономить топливо. Однако эффект от их применения оказался сомнительным: по сравнению с прямой высшей передачей «ускоряющие» имели меньший КПД и вскоре от них отказались. Этому способствовал также рост удельных мощностей двигателей грузовых автомобилей.

К числу важнейших факторов, влияющих на КПД ступенчатых коробок передач, относятся правильный выбор кинематической схемы, от которой зависит число пар зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче момента, а также частоты вращения, передаваемая мощность, эффективность системы смазки, точность изготовления зубчатых колес и деталей картера.

На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили трехвальные коробки с прямой передачей, получающейся при соединении первичного и вторичного валов. По взаимному расположению ведущего и ведомого валов коробки передач разделяют на соосные и несоосные. Последние встречаются в основном на переднеприводных грузовых автомобилях.

Подавляющее большинство механических коробок передач выполняют с неразветвленным силовым потоком, так что через каждое включенное зубчатое зацепление проходит весь поток мощности. Встречаются, однако, коробки, в которых поток мощности делится на две или три ветви. В них больше зубчатых колес, которые имеют меньшие размеры, а следовательно, меньшие моменты инерции и окружные скорости. Применение таких схем объясняется желанием повысить срок службы трансмиссии при большой передаваемой мощности.

Многоступенчатые трансмиссии создают на базе основной четырех-, пяти- или шестиступенчатой базовой соосной трехвальной коробки, присоединяя к ней дополнительную коробку. Обычно она имеет две передачи (прямую и понижающую) и обеспечивает удвоение числа передач. Применение трехступенчатой дополнительной коробки позволяет утроить число передач базовой коробки. Водитель в обоих случаях использует два органа управления: один базовой, другой дополнительной коробкой.

Если передаточное число пониженной передачи в дополнительной коробке достаточно большое, чтобы увеличить общий диапазон, по крайней мере, вдвое, ее называют «демультипликатор». Если же она почти не увеличивает общий диапазон, а служит для получения «половинок» между передачами основной коробки, ее называют «делителем», имея в виду, что она делит имеющийся диапазон на большее число ступеней. Сегодня к базовой коробке часто пристыковываются две дополнительных – и спереди, и сзади. Естественно, одна из них является демультипликатором, другая – делителем.

Делитель имеет простую конструкцию и минимальное число зубчатых колес. КПД коробки с делителем практически не отличается от КПД базовой коробки, так как сохраняется число зубчатых зацеплений, передающих силовой поток. При передней установке недостатком делителя является увеличение крутящего момента на входе базовой коробки, что заставляет использовать в ее качестве более мощный, и соответственно, тяжелый агрегат. Эту проблему можно решить, установив делитель сзади, однако там обычно оставляют место для демультипликатора, установка которого спереди практически исключена из-за большого передаточного числа низшей передачи.

Задний демультипликатор конструктивно может повторять делитель или выполняться планетарным. При этом не происходит увеличения нагрузок в базовой коробке. Его диапазон ограничивают 4,0, поскольку при больших величинах усложняется переключение ступеней.

Большой диапазон демультипликатора используют как для расширения общего диапазона многоступенчатой трансмиссии, так и для одновременного сокращения диапазона базовой коробки. Правда, в таком случае уменьшается унификация базовой коробки и коробки с редуктором, так как сокращенный диапазон не позволяет использовать ее без демультипликатора. Зато уменьшается крутящий момент на вторичном валу базовой коробки, и она может быть выполнена более компактной и легкой. Кроме того, значительно уплотняется ряд ее передаточных чисел, что облегчает как работу синхронизаторов (можно поставить их на все передачи), так и собственно переключение передач. Вместе с тем, при работе на низшей передаче демультипликатора КПД трансмиссии снижается на 3 – 4%. Применение в демультипликаторах планетарных рядов сделает конструкцию легче и компактнее.

Механическая коробка передач автомобиля. Полный гид по МКПП

В статье:

Коробка переключения передач — один из важнейших узлов автомобиля, позволяющий изменять вращающий момент, передаваемый от двигателя к колесам. Наличие КПП дает возможность изменять скорость движения транспортного средства в широких пределах при использовании относительно узкого диапазона оборотов двигателя. Низкие передачи снижают нагрузку на двигатель при начальном разгоне, движении в гору, перевозке груза. Высокие позволяют развить значительную скорость на средних оборотах мотора. Передача вращения на колеса напрямую, без коробки передач, заставила бы мотор работать в очень тяжелом режиме, который сделал бы его чем-то вроде расходника.

Несмотря на растущую популярность автоматических коробок передач, автомобили с механической КПП по-прежнему пользуются спросом.

Преимущества и недостатки МКПП по сравнению с автоматической коробкой передач

Механика обладает рядом преимуществ, благодаря которым владельцы машин с МКПП не спешат переходить на авто, комплектуемые коробками-автоматами.

Итак, что же можно отнести к преимуществам механики?

1. Конечно, немаловажным, а зачастую и решающим фактором, является цена автомобиля. Обычно механические коробки обходятся автопроизводителю дешевле, нежели автоматы, а потому одна и та же модель с механической трансмиссией стоит меньше, чем комплектация с АКПП.

2. Если говорить о потреблении топлива, то МКПП заметно экономичнее и позволяет расходовать меньше средств на горючее. В этом можно убедиться, сравнивая эксплуатационные характеристики какой-либо модели в разной комплектации. Вероятно, именно по этой причине большинство европейцев, которые, как известно, очень хорошо умеют считать деньги, предпочитают покупать машины с механической КПП.

3. Механические коробки конструктивно не так сложны, как автоматические, а потому проще и дешевле в ремонте. Впрочем, некоторые современные МКПП по сложности устройства и стоимости обслуживания вполне сопоставимы с коробками-автоматами.

4. Механика считается более надежной и долговечной, чем автомат. Вероятно, это объясняется тем, что эволюция механических коробок происходит относительно медленно, технологии и конструктивные решения в них обычно обкатаны и проверены временем. А в автоматах некоторые новые технические решения оказываются не слишком удачными и снижают надежность данного узла.

5. Если у вас сел аккумулятор, машину с МКПП можно завести с толкача, включив 2-ю или 3-ю передачу. Для машины с коробкой-автоматом в такой ситуации придется вызывать эвакуатор.

6. Механика без особых проблем выдерживает режим буксировки. А вот АКПП при этом может перегреться и выйти из строя, поэтому машины с автоматической трансмиссией можно буксировать только на скорости не выше 30 км/час и на ограниченное расстояние (до 30 км), после чего необходимо дать коробке остыть. Некоторые коробки-автоматы вообще исключают режим буксировки.

7. МКПП позволяет лучше справиться с некоторыми экстремальными дорожными ситуациями на льду, грязи и т. д.

Главные недостатки механики следующие.

1. Управление машиной с МКПП менее комфортно, нежели езда на автомате. Это, несомненно, главная причина, по которой люди выбирают автомобили с автоматической КПП.

2. Необходимость постоянно передвигать рычаг переключения передач может быть довольно утомительной, особенно в пробках или при большом количестве светофоров на пути следования.

3. Механическая коробка передач предполагает наличие сцепления, которое не отличается долговечностью и требует периодического ремонта. В отличие от прежних лет, в современных автомобилях замена сцепления — довольно трудоемкая процедура, зачастую требующая демонтажа коробки. Для коробок-автоматов сцепление вообще не требуется.

Разновидности механических коробок передач

Передачи в МКПП переключаются ступенчато, а потому механические коробки различают прежде всего по количеству ступеней (передач). Если говорить упрощенно, то каждой ступени соответствует своя пара шестерней, которая обеспечивает определенное передаточное отношение.

Распространенные прежде 4-ступенчатые КПП ныне почти не применяются, поскольку они неэффективны для скоростей более 120 км/час. Теперь стандартом является 5 ступеней, реже 6. Бывают коробки, в которых больше шести ступеней, но необходимость постоянно манипулировать рукояткой переключения передач в городском режиме старт-стоп мало кому понравится, поэтому в легковом автотранспорте такие варианты используют редко.

По конструктивным особенностям можно выделить два основных типа механических КПП — двухвальные, которые устанавливают на переднеприводных машинах и трехвальные, используемые в основном с задним приводом.

Устройство и функционирование двухвальной КПП


В классической МКПП имеется два вала, расположенных параллельно. Первичный, он же ведущий, получает вращение от мотора через механизм сцепления. Ведомый передает преобразованный вращающий момент далее через трансмиссию на ведущие колеса.

Шестерни, насаженные на оба вала, находятся в попарном зацеплении. При этом на вторичном валу шестеренки не зафиксированы и могут вращаться свободно, а на ведущем они жестко закреплены.

Муфты синхронизатора, установленные между шестеренками ведомого вала, вращаются вместе с валом, но могут по шлицам сдвигаться вдоль него. Задача синхронизатора — заблокировать свободное вращение одной конкретной шестерни и таким образом включить определенную передачу.

Нажатие на педаль сцепления прерывает связь первичного вала КПП с коленвалом двигателя. Теперь можно включать передачу. Двигая рычаг, водитель через приводной механизм воздействует на одну из вилок, а та сдвигает соответствующую муфту и прижимает синхронизатор к шестерне через блокирующее кольцо.

Зубчатые венцы синхронизатора и шестеренки входят в зацепление. Шестерня теперь заблокирована на вторичном валу и может передавать вращение на него от первичного вала с соответствующим передаточным отношением. Всё, нужная передача включена, осталось лишь отпустить педаль сцепления, и вращающий момент будет передаваться на колеса.

Приводной механизм переключения передач в двухвальной КПП обычно дистанционный. Для связи рычага переключателя с коробкой используются тяги или трос.

Во многих конструкциях вместо одного вторичного вала используют два укороченных, а шестеренки распределяют между ними. Это позволяет существенно уменьшить габариты коробки.

Особенности трехвальной МКПП

В трехвальной конструкции передача вращения от ведущего вала на ведомый происходит не напрямую, а через промежуточный вал. При этом ведомый вал располагается на одной оси с первичным, а промежуточный — параллельно.


Как и в двухвальной конструкции, шестеренки ведомого вала жестко не зафиксированы на нем. Но при этом они имеют постоянное зацепление с шестернями промежуточного вала. В остальном принцип работы подобен двухвальной МКПП.

Для включения заднего хода имеется промежуточная шестеренка, установленная на отдельном валу. Благодаря включению промежуточной шестерни вращение вторичного вала изменяется на противоположное.

Механизм переключения передач в трехвальной конструкции монтируется непосредственно внутри коробки. Он включает в себя рычаг и ползуны с вилками.


Особенности эксплуатации

Лучший способ избежать преждевременных поломок в коробке передач — правильно ее эксплуатировать.

  1. Переключать передачи нужно с учетом предписаний автопроизводителя. Речь идет о минимальной и максимальной скорости, допустимой для той или иной передачи. Можно ориентироваться по спидометру, тахометру или звуку двигателя.

  2. На малой скорости движения и низких оборотах двигателя не используйте передачи выше второй.

  3. Правильная работа со сцеплением не только убережет его от ускоренного износа, но и позволит избежать повреждения деталей коробки передач. Нажимайте сцепление быстро, а отпускайте плавно, но не слишком медленно. Педаль выжимайте до конца, иначе во время включения той или иной передачи будете слышать доносящийся из КПП хруст. Этого не следует допускать. И ни в коем случае не бросайте резко педаль сцепления.

  4. Двигаясь вперед даже на малой скорости, не допускайте чрезмерной спешки при переходе на заднюю передачу. Автомобиль должен полностью остановиться, и лишь после этого можно включать задний ход. Игнорирование этого простого правила через какое-то время выведет заднюю передачу из строя, и тогда вам светит ремонт коробки.

  5. Избегайте переключения передач во время прохождения крутого поворота.

  6. Избавьтесь от привычки держать руку на рычаге переключения передач. Даже такое, казалось бы, мизерное давление на приводной механизм способствует ускоренному изнашиванию вилки и муфт в коробке.

  7. Старайтесь сдерживать себя, если вы предпочитаете резкую манеру вождения. “Шумахер” за рулем — худший враг любой коробки передач.

  8. Контролируйте уровень и состояние смазки в коробке передач. Не забывайте вовремя менять трансмиссионное масло.

О диагностике и ремонте

Некоторые косвенные признаки подскажут владельцу авто, что с коробкой, возможно, что-то не так.

Некоторые неполадки могут быть вызваны не слишком серьезными причинами и относительно просто устраняются.

Шум или вибрации. Прежде всего проверьте крепление коробки — возможно, просто нужно подтянуть болты. Недостаток или плохое качество смазки также заставит коробку шуметь, поэтому проверьте уровень масла в КПП и при необходимости долейте или замените его с промывкой.

Подтеки масла. Они обычно устраняются заменой сальников и уплотнений. Реже встречается повреждение картера или неправильный монтаж коробки и сопряженных с ней узлов.

Переключение передач затруднено. Для начала проверьте приводной механизм переключения, который часто называют кулисой КПП. В нем могут быть повреждения или просто требуется регулировка и подтяжка креплений.

Иные симптомы могут указывать на неисправности, требующие ремонта коробки, особенно в случаях, когда проблема проявляется на одних и отсутствует на других передачах.

Затрудненное переключение передач, сопровождающееся скрежетом. Такое возможно при неполном выключении сцепления, поэтому для начала проверьте его работу. Если со сцеплением все в порядке, то, вероятно, проблема в изношенных синхронизаторах, которые требуют замены.

Самопроизвольный сброс включенной передачи. Виновников может быть несколько — вилка включения передачи, фиксатор, муфта синхронизатора или блокирующее кольцо. В любом случае без ремонта не обойтись.

Постоянный гул, визг или хруст. Причиной могут быть разбитые подшипники, стертые или сломанные зубья шестерен. Здесь также потребуется ремонт.

Энтузиасты, имеющие достаточный опыт, инструменты и условия для работы, могут попытаться отремонтировать коробку передач самостоятельно. Но большинство автомобилистов скорее предпочтет доверить это непростое дело специалистам автосервиса.

Во многих случаях может оказаться, что проще, дешевле и быстрее приобрести и установить так называемую контрактную коробку передач.

Если же вы решили ремонтировать свою коробку передач, загляните в интернет-магазин Китаец. Здесь вы сможете подобрать необходимые запчасти для МКПП или приобрести коробку в сборе.

Коробка передач переднеприводного автомобиля – Мир авто

Для переднеприводных автомобилей обычным является Поперечное расположение двигателя и коробки передач. Такая компактная конфигурация обычно требует, чтобы ведущий и ведомый валы коробки передач располагались с одного конца, поэтому применяется конструкция с двумя валами.


Поскольку в данном случае используется простая система шестерен (одноступенчатой редукции) вместо сложной системы (двухступенчатой редукции), наличие промежуточного вала стало ненужным.
На рис. 5.7 изображено устройство пятиступенчатой коробки передач с передачей заднего хода. В этой конструкции каждый вал с неприводной стороны опирается на шарикоподшипник, а с другой стороны, где радиальная нагрузка намного больше, применяется роликовый подшипник. Осе вое давление каждого вала принимает на себя шарикоподшипник радиального типа, таким образом он обеспечивав положение вала и обеспечивает упор косозубых шестерен Центрирующий подшипник, необходимый в коробках пере дач с промежуточным валом, не нужен в коробках передач двумя валами, что обеспечивает более жесткое положение шестерен и более бесшумную работу коробки. Еще больших улучшений можно добиться, если для опоры шестерен на валах использовать игольчатые роликоподшипники.

Механизм переключения передач

Обычно используются различные механизмы дистанционного управления, поскольку длинный рычаг оказывается слишком длинным.
Используемый рычажный механизм должен быть способным четко передавать два вида перемещений: продольное перемещение рычага, если например, нужно переключить с первой передачи на вторую и поперечное перемещение рычага, если нужно выбрать другую пару передач.
На рис. 5.8 изображено устройство широко используемой системы с одним штоком и двумя тросиками.
При работе механизма перемещение двигателя вследствие реакции на крутящий момент сглаживается благодаря наличию карданного шарнира или благодаря естественной гибкости тросика.

Привод спидометра

В конструкции с приводом на передние колеса обычно применяется шестерня со спиральными зубьями, которая располагается вблизи главной передачи. Это место является более доступным, чем выходной вал коробки передач.

Коробка передач DSG с двойным сцеплением от Volkswagen

Появление коробки передач DSG от Volkswagen опередило время. Будучи одним из первопроходцев на автомобильном рынке, Volkswagen разработал коробку передач с двойным сцеплением ДСГ, рассчитанную на серийное производство. Коробка передач DSG с переключением без прерывания потока мощности делает вождение приятным, что обеспечивает динамичное ускорение по трассе без рывков.

Коробка передач DSG сочетает в себе сильные стороны автоматической и механической коробок передач, автоматически выбирая оптимальный режим трансмиссии. Эта коробка передач позволяет достичь значительной экономии топлива, так как всегда «выбирает» минимально затратный и в тоже время максимально эффективный по КПД режим работы силового агрегата. Воплощение идеальной эффективности: когда выходная мощность двигателя преобразуется непосредственно в скорость.

Главное достоинство DSG — плавное ускорение без прерывания потока мощности во время переключения передач. DSG обеспечивает прямое переключение передач, динамичное ускорение для поездок в спортивном стиле, а также пониженный расход топлива.

DSG от Volkswagen представляет собой 6- или 7-ступенчатую коробку передач для всех классов автомобилей, выпускаемых Volkswagen, и потому вызывает повышенный интерес покупателей.

Спортивная альтернатива механической КПП

По итогам проведенных драйв-тестов новая DSG Volkswagen столь же динамична, как и механическая коробка передач. Это становится ясно с первого взгляда на стрелку спидометра: только автомобиль с DSG может настолько плавно разгоняться до предельной скорости.

При таком ускорении водитель получает удовольствие от спортивного вождения, а плавное переключение передач повысит уровень комфорта. Кроме того, в повседневных ситуациях, например во время обгона, DSG повышает безопасность за счёт больших резервов мощности.

Коробка передач с двойным сухим сцеплением — это свобода выбора для любого стиля вождения автомобиля. DSG — это больше, чем простая автоматическая коробка передач. Она сочетает в себе преимущества автоматической и механической коробок передач. Это выражается в том, что водитель может сделать выбор дважды: сначала он выбирает режим работы ДСГ — нормальный или спортивный. Затем он делает выбор между автоматическим и ручным переключением передач.

Нормальный режим DSG

Роботизированная коробка передач словно «читает» мысли водителя. При включении рычага КПП в положение «D», «Движение», выбирается «нормальный режим» DSG. При этом в коробке уже выбраны нужные передачи, которые переключаются автоматически за доли секунды и без прерывания потока мощности. Это наилучший режим для комфортного управления автомобилем, поскольку передачи сменяются неощутимо и никаких дополнительных действий со стороны водителя не требуется.

Спортивный режим DSG

При переводе коробки передач в спортивный режим «S» («Sport») электронный блок управления удерживает низшие передачи. Переключения на повышенную передачу не происходит до тех пор, пока автомобиль не выйдет на более высокую скорость и двигатель не раскрутится.

Подбор передаточных чисел

Оптимальный момент переключения осуществляется благородя наилучшему подбору передаточных чисел. Точный подбор передаточных чисел позволяет добиться наилучших динамических характеристик трансмиссии. Блок управления коробки передач подбирает оптимальную точку переключения в зависимости от активированного режима, оборотов двигателя, скорости автомобиля и положения педали акселератора.

В результате можно избежать потерь мощности и повысить экономичность.

Снижение расхода топлива

Помня о своей ответственности перед покупателями, Volkswagen разработал инновационную коробку передач DSG, позволяющую экономить топливо и снижать количество вредных выбросов.

В сочетании с двигателем TSI коробка передач DSG снижает расход топлива на 22%, таким образом уменьшая выбросы CO2. Даже по сравнению с классической механической коробкой передач DSG обеспечивает существенную экономию топлива, которая достигает 10%.

Преимущества для автовладельцев

Конструктивные решения трансмиссии с двумя сцеплениями предлагаются и для автомобилей малого класса, и для представителей «высших» сегментов: 7-ступенчатая коробка DSG для двигателей с крутящим моментом до 250 Н/м больше подходит для автомобилей малого и среднего классов, например для Volkswagen Polo седан в комплектации GT, Volkswagen Passat B8, или Volkswagen Jetta в комплектациях Трендлайн и Хайлайн. 6-ступенчатая коробка DSG для двигателей с крутящим моментом до 350 Н·м соответствует ожиданиям покупателей, интересующихся автомобилями высших сегментов с более мощными двигателями, например, Volkswagen Tiguan 1.4TSI BlueMotion.

  • Разработав DSG, Volkswagen обеспечил водителям, предпочитающим динамичный, спортивный стиль вождения, ускорение без прерывания потока мощности, причем переключение передач почти неощутимо.
  • Коробка передач DSG, обеспечивающая снижение расход топлива и выбросы CO2, немаловажный фактор для тех, кто заботится об окружающей среде.
  • Водители, которые много времени проводят за рулём, могут расслабляться за рулем свое автомобиля с DSG, наслаждаясь простотой управления.
  • Новые высокотехнологичные разработки Volkswagen позволили добиться в ДСГ наилучшего сочетания рабочих преимуществ механической и автоматической коробок передач.

Что обеспечивает комфорт движения авто с DSG?

  • Плавное ускорение;
  • Непрерывный поток мощности;
  • Дополнительные функции переключения передач;
  • Большие резервы мощности;

Как коробка передач DSG повышает экономичность машины?

  • Обеспечивая рациональное вождение, ДСГ снижает расход топлива, и способствует защите окружающей среды;
  • ДСГ способствует использование всей выходной мощности двигателя, так как блок управления коробки передач подбирает оптимальный момент для переключения.

Как работают механические коробки передач | HowStuffWorks

Четырехступенчатые механические коробки передач в значительной степени устарели, и их место занимают пяти- и шестиступенчатые коробки передач как наиболее распространенные варианты. Некоторые высокопроизводительные автомобили могут предлагать даже больше передач. Однако все они работают более или менее одинаково, независимо от количества передач. Внутри это выглядит примерно так:

Есть три вилки, управляемые тремя тягами, которые включены рычагом переключения передач. Если смотреть на рычаги переключения передач сверху, они выглядят следующим образом на первой и второй передаче заднего хода:

Имейте в виду, что рычаг переключения передач имеет точку поворота посередине.Когда вы толкаете ручку вперед для включения первой передачи, вы фактически тянете назад шток и вилку первой передачи.

Вы можете видеть, что при перемещении переключателя влево и вправо вы задействуете разные вилки (и, следовательно, разные хомуты). Перемещение ручки вперед и назад перемещает хомут для включения одной из шестерен.

Передача заднего хода управляется небольшой промежуточной шестерней (фиолетовой). Синяя шестерня заднего хода на этой диаграмме всегда вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням.Следовательно, невозможно будет включить передачу заднего хода, пока автомобиль движется вперед; собачьи зубы никогда не зацепятся. Однако они будут сильно шуметь.

Синхронизаторы

В механических коробках передач современных легковых автомобилей используются синхронизаторы или синхронизаторы , чтобы исключить необходимость в двойном сцеплении. Назначение синхронизатора – позволить воротнику и шестерне войти в фрикционный контакт до того, как собачьи зубья коснутся контакта. Это позволяет воротнику и шестерне синхронизировать свои скорости до того, как зубья должны войти в зацепление, например:

Конус на синей шестерне входит в конусообразную область втулки, а трение между конусом и втулкой синхронизирует кольцо и снаряжение. Затем внешняя часть хомута скользит, так что собачьи зубья могут зацепиться с шестерней.

Каждый производитель реализует трансмиссии и синхронизаторы по-разному, но это общая идея.

4 типа автомобильных трансмиссий (и принцип их работы)

Источник: iStock

Когда ваш дед был ребенком, у каждой машины было по три педали, и обучение работе со сцеплением было обрядом посвящения. Однако сегодня существует беспрецедентное количество коробок передач, у каждой из которых есть свои плюсы и минусы.Выяснить, что означают все аббревиатуры и загадочные описания, может быть непросто, но функции этих очень сложных механических чудес на самом деле довольно просты. Давайте откроем картер трансмиссии и посмотрим, что делает каждый тип трансмиссии уникальным.

1. Коробка передач Ручка ручного переключения передач | Thinkstock

Самый простой и старый тип трансмиссии, который до сих пор используется, – это надежное руководство. В этой коробке передач используется фрикционная муфта, регулируемая ногой водителя, для передачи энергии вращения двигателя на входной вал трансмиссии. Отсюда фиксированный набор передач включается с помощью синхронизатора и вилки переключения передач, соединенной с переключателем, управляемым правой рукой водителя (или левой, в некоторых странах).

За прошедшие годы он получил множество названий – ручной, ручной, стандартный, трех-, четырех-, пяти- или шестиступенчатый – но как бы вы его ни называли, нельзя отрицать, что надежное руководство является вымирающим видом, по крайней мере В США все меньше и меньше новых моделей автомобилей предлагают рядные коробки передач, и постоянно увеличивающийся процент водителей, похоже, не знает, как ими пользоваться.

Несмотря на мрачные перспективы на будущее, у руководства есть много преимуществ по сравнению с более новыми и более сложными вариантами. Простота рычага переключения передач означает, что ему реже потребуется дорогостоящий ремонт, чем любой другой тип трансмиссии, а если у него действительно есть проблема, его, вероятно, будет дешевле и легче исправить.

На протяжении десятилетий стандарт был единственным выбором, когда дело касалось характеристик, и практически каждый гоночный и спортивный автомобиль на планете был оборудован им. В последние годы, однако, механическая коробка передач была вытеснена коробкой передач с двойным сцеплением или полуавтоматической трансмиссией в большинстве высокопроизводительных автомобилей.Тем не менее, он по-прежнему предлагает лучшие характеристики, чем большинство автоматических коробок передач и практически все трансмиссии CVT. И экономия топлива – похожая история. Вплоть до недавнего времени водители, которые предпочитали переключать собственные передачи, экономили топливо явно лучше, чем те, кто этого не делал. Автоматика с ее постоянно увеличивающимся числом передач существенно сократила разрыв.

Помимо присущей ему простоты, производительности и экономии топлива, возможно, наиболее убедительным доводом в пользу почтенного рычага переключения передач является само удовольствие от вождения.Для настоящих энтузиастов вождения ничто не может сравниться с ощущением идеально рассчитанного переключения передач на старом добром руководстве.

2. АКПП Автоматический селектор передач | iStock

Вездесущая автоматическая коробка передач на сегодняшний день является наиболее распространенной трансмиссией на дорогах. В нем используется очень сложный преобразователь крутящего момента для передачи энергии вращения двигателя, а переключение передач контролируется компьютером транспортного средства и осуществляется с помощью планетарного ряда и ряда сцеплений и тормозов.

Хотя закулисное действие довольно сложно, все, что нужно сделать водителю, – это выбрать один из знакомых вариантов P-R-N-D-L на селекторе передач. Преимущество, конечно же, в упрощенном вождении и плавном обучении. Компромисс для простоты вождения – механическая сложность, которая делает автомат более склонным к сбоям и более дорогим для ремонта.

Хотя большинство автоматических коробок передач не могут сравниться с механической коробкой передач по производительности или экономии топлива, современные модели намного ближе, чем предыдущие поколения.Некоторые автомобили последних моделей оснащены трансмиссиями с восемью или даже девятью передачами переднего хода.

3. Бесступенчатая коробка передач (CVT) CVT использует конусы и ленты для создания различных уровней натяжения | Nissan

CVT предлагает те же впечатления от вождения, что и автоматический, но работает с использованием совершенно другого механизма. Фактически, вариатор вообще не имеет шестерен – вместо этого он использует систему ремней и шкивов для создания бесконечного диапазона передаточных чисел.Компьютер автомобиля решает, как отрегулировать шкивы, чтобы создать оптимальное передаточное число для конкретной дорожной ситуации. Это создает главное преимущество вариатора: экономию топлива. Никакой другой тип трансмиссии не может предложить больше MPG, чем вариатор (пока).

Поскольку они не такие сложные, как автоматика, вариаторы менее подвержены поломкам и дорогостоящему ремонту (хотя и не так сильно, как руководства). Самый большой их недостаток может быть субъективным – впечатления от вождения. Поскольку нет переключения передач, только плавное и плавное ускорение, вариатор может оставить у истинного энтузиаста вождения ощущение, будто он или она управляет устройством, а не водит машину.

4. Полуавтоматические трансмиссии и коробки передач с двойным сцеплением Подрулевой переключатель | iStock

Думайте об этом как о гибриде между полностью автоматической и механической коробкой передач. В полуавтоматической трансмиссии механическая схема аналогична обычной, но для переключения передач используется система пневматики и приводов. В коробке передач с двойным сцеплением (DCT) есть отдельные муфты как для нечетной, так и для четной передачи, что обеспечивает невероятно быстрое переключение. Эти коробки передач обычно могут работать в полностью автоматическом режиме или переключаться вручную с помощью подрулевых переключателей.

Полуавтоматические трансмиссии и трансмиссии DCT

обеспечивают высочайшую производительность с невероятно быстрым переключением передач, с которым не может сравниться чисто механическая коробка передач. В настоящее время эти коробки передач в основном используются на гоночных и спортивных автомобилях высокого класса, поэтому они довольно дороги. Этот недостаток усугубляется их чрезвычайной сложностью, что приводит к более частому и дорогостоящему ремонту.

Нравится классика? Где-то всегда бывает четверг с возвратом.

Что такое трансмиссия в автомобиле?

Автомобиль состоит из множества частей, и современный двигатель внутреннего сгорания работает так прекрасно только благодаря синхронизированному и сложному набору компонентов. Трансмиссия – одна из самых важных частей типичного автомобильного двигателя. Давайте разберемся, что такое трансмиссия и что она делает каждый раз, когда вы нажимаете на педаль газа.

Трансмиссия автомобиля: обзор

Проще говоря, трансмиссия автомобиля – это коробка передач автомобиля. Это примерно аналогично системе переключения передач и цепи, которую используют велосипеды.

Эти компоненты всегда устанавливаются прямо на двигателе, так что прикрепленный к ним ремень и зубчатая передача могут эффективно преобразовывать мощность сгорания, производимую двигателем, в физический импульс.

Вспомните, как работает двигатель автомобиля:

  • Топливо (бензин) воспламеняется в камере сгорания двигателя вашего автомобиля.
  • Когда топливо воспламеняется, расширяющийся газ и тепло от миниатюрного взрыва толкают множество поршней внутри цилиндров вашего двигателя.
  • Когда поршни толкаются, они перемещаются вверх и вниз, и вращают коленчатый вал вашего двигателя.
  • Коленчатый вал, затем поворачивает ведущих колес вашего автомобиля.Благодаря этому механизму энергия взрыва превращается в механическую.

Итак, где в игру вступает трансмиссия? В вакууме (без трансмиссии) взрывная мощность, производимая типичным автомобильным двигателем внутреннего сгорания, была бы просто слишком высокой для запуска или остановки вашего автомобиля или если вам нужно было двигаться относительно медленно.

Типичная трансмиссия автомобиля состоит из пяти-шести зубчатых передач и ряда зубчатых передач (в основном ремней или цепей, которые проходят по внешней стороне двух или более шестерен), что позволяет водителю контролировать, сколько мощности передается на автомобиль без изменения скорости работы двигателя.

Другими словами, автомобильная трансмиссия помогает гарантировать, что ваш двигатель вращается с правильной скоростью , не двигаясь слишком быстро или слишком медленно в соответствии с вашими потребностями. Это также гарантирует, что ваши колеса получат нужную мощность. Без трансмиссии любой автомобиль было бы трудно заводить и останавливать, и он был бы совершенно ненадежным.

Что делает коробка передач ?

Трансмиссии необходимы любому автомобилю для предотвращения саморазрушения двигателя.Без коробки передач автомобильные двигатели вращались бы слишком быстро для устойчивости конструкции, а это означало бы, что большинство двигателей разлетелось бы на куски или перегрелось бы. Кроме того, любой автомобиль без трансмиссии не смог бы использовать скорость двигателя, ограничивая его максимальную скорость.

Трансмиссия переключает передачи в зависимости от скорости автомобиля и нажатия педали акселератора (т. Е. От того, насколько сильно вы нажимаете педаль автомобиля), так что обороты двигателя или «обороты в минуту» поддерживаются на должном низком уровне. Это дает два преимущества:

  • Снижается расход топлива.
  • Поворотные шестерни не перегружают ваш двигатель.

Кроме того, трансмиссия позволяет при необходимости использовать энергию двигателя вашего автомобиля. Когда вы едете медленно, вы можете оставаться на пониженной передаче и не повредить двигатель. Когда вам нужно двигаться быстрее, вы можете переключиться на более высокий уровень. Таким образом трансмиссия позволяет использовать больше мощности вашего автомобиля, быстрее вращая колеса.

Механическая коробка передач и автоматическая

Современные автомобильные трансмиссии бывают двух типов: механическая и автоматическая .

Механические коробки передач не входят в стандартную комплектацию современных автомобилей, так как автоматические коробки передач работают точно так же, но имеют меньшую частоту ошибок. Поскольку водителям не требуется переключать передачи при изменении скорости или адаптации к дорожным условиям, они могут сосредоточиться на вождении в одиночку, а машины переключают передачи автоматически и плавно.

Как работает трансмиссия автомобиля?

Независимо от того, есть ли у вашего автомобиля механическая или автоматическая коробка передач, все автомобильные коробки передач работают в основном одинаково.Единственная разница заключается в том, должен ли водитель вручную нажимать на сцепление, чтобы отключить двигатель и трансмиссию и перевести автомобиль на новый уровень передачи.

  • Рычаг переключения передач выбирает и перемещает шестерни для соединения друг с другом. Водитель управляет рычагом переключения передач с помощью рычага сцепления / педали (если ручной). В противном случае это выполняется автоматически.
  • При включении сцепление или рычаг переключения передач перемещает «воротниковые» диски (также называемые дисками сцепления) на место для соединения с более крупными шестернями, которые, в свою очередь, связаны с дифференциалом вашего автомобиля.
  • Когда рычаг переключения передач перемещается, разные передачи могут включаться в разное время. Это изменяет набор шестерен и передаточное число, передаваемое от двигателя к колесам.

Вы когда-нибудь задумывались, почему двигатель вашего автомобиля может издавать ужасный звук, если вы неправильно включаете сцепление? Дело не в том, что зубья шестерни несовместимы, как это принято считать.

В современных трансмиссиях зубья шестерни расположены так, чтобы всегда полностью входить в зацепление – даже шестерни, которые технически не находятся в зацеплении (состояние, называемое «свободным ходом»).

Вместо этого, этот ужасный скрежет возникает, когда «собачьи зубцы» (соединительные выемки) пластины воротника не совпадают с правильными отверстиями на боковой стороне шестерни трансмиссии.

Механическая коробка передач

В механической коробке передач сцепление должно быть включено таким образом, чтобы пластина с буртиком полностью отсоединялась от шестерен трансмиссии. Вот почему при включении механической коробки передач и переключении с одной передачи на другую может показаться, что автомобиль отстает или прыгает.

Затем необходимо повернуть сцепление так, чтобы пластина с буртиком точно совпала с шестернями трансмиссии, которые вы хотите выбрать.Если все сделано правильно, ваша машина сразу же начнет движение на выбранной вами передаче.

Автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач также оснащена автоматическим сцеплением. Вместо того, чтобы полагаться на человеческий контроль, встроенные датчики, процессоры и исполнительные механизмы управляют сцеплением в идеальный момент в зависимости от вашей текущей скорости, давления в акселераторе и других факторов. Это позволяет водителям сосредоточиться на других задачах на дороге.

Вы действительно можете слышать работу автоматической коробки передач, когда ведете автомобиль, оборудованный такой коробкой передач.Когда вы нажимаете на педаль акселератора, ваш двигатель становится громче, а встроенный преобразователь крутящего момента улавливает изменение и автоматически переключается на более высокую передачу.

В отличие от этого, автомобиль с механической коробкой передач начнет замедляться и сопротивляться, когда его переводят на более высокие скорости, пока вы не переключите передачу.

Резюме

В конечном счете, автомобильные трансмиссии – лишь одна часть увлекательного и сложного процесса, который происходит каждый раз, когда вы запускаете двигатель, чтобы отправиться на прогулку.Для получения дополнительной информации и полезных руководств по автомобильной тематике посетите наш сайт jdpower.com.

Коробка передач

Погрузка

Чтобы узнать больше о «переключателе» и получить полную картину, сначала прочтите мою статью о передаточных числах и трансмиссии.

Классический ответ на вопрос “Для чего нужна коробка передач?” это «держать масло внутри», что вполне справедливо, если вы не хотите знать что-то еще!

Некоторые называют это коробкой передач, а некоторые – трансмиссией, в зависимости от того, на какой стороне Атлантики вы находитесь. Для европейцев это коробка передач. В британском английском термин «трансмиссия» относится ко всей трансмиссии, включая коробку передач, сцепление, дифференциал и валы главной передачи. В американском английском, однако, делается различие, что коробка передач – это любое устройство, которое преобразует скорость и крутящий момент, тогда как трансмиссия – это тип коробки передач, которую можно “переключать” для динамического изменения отношения скорость / крутящий момент, например, в транспортном средстве. . Но можно сказать, что коробка передач – это центральный компонент системы трансмиссии.

А теперь, когда вы читаете статью о шестеренках и понимаете, как работает простая коробка передач, давайте поговорим о более сложных вещах!

Двумя основными функциями любой коробки передач являются жесткая установка подшипников любых валов шестерен, чтобы шестерни сохраняли точное зацепление при разделяющих нагрузках, возникающих при передаче крутящего момента, не допускать попадания грязи и удерживать смазочное масло. , в корпусе должны находиться механизмы переключения и масляные насосы, а также иметь панели доступа для сборки.Подобно дизайну практически любого современного гоночного автомобиля, корпус также является частью основной конструкции шасси, устанавливая заднюю подвеску и передавая нагрузки подвески на заднюю поверхность двигателя. Запасное пространство внутри коробки передач может использоваться для размещения масла для двигателя, коробки передач, если она с сухим картером, гидравлики и резервуара для обязательного улавливания. Наконец, в последние годы коробки передач, используемые в ведущих формулах, должны иметь заднюю амортизирующую конструкцию, обычно встроенную в съемную заднюю крышку главной передачи / дифференциала, которая также крепится к конструкции заднего крыла.

Анимация последовательной коробки передач

“Простая” коробка передач, как объяснялось в начале статьи Gears, больше не используется в гонках. Его используют только самые основные гоночные категории. В Формуле 1 такая коробка передач не используется более 20 лет. Секвентальная коробка передач – это самое актуальное в нашем спорте: ралли, DTM, Формула 1, почти все классы с открытыми колесами, WTCC, Indy, гонки на грузовиках… Последовательные передачи обычно используют вращение барабана для переключения передач.

Ferrari 640 с приводом Mansel

Ferrari 640 был первым автомобилем F1 с полуавтоматической секвентальной коробкой передач 1989 года на Гран-при Бразилии. Машиной управлял Найджел Менсель.
Ferrari много лет работала над секвентальной полуавтоматической коробкой передач (или коробкой передач с ручным гидроэлектрическим приводом), и у нее было несколько итераций, которые были созданы и запущены. В первую очередь из-за противодействия водителей они решили приостановить проект.

1988, Джон Бернард, в то время технический директор Ferrari, завершил то, над чем работали многие годы, и это нововведение было принято и впервые принято в 1989 году. Идея заключалась в том, чтобы максимально ускорить переключение передач и получить избавиться от педали сцепления. Первая идея во время разработки заключалась в том, чтобы один рычаг располагался с правой стороны от водителя, на месте “старого” рычага переключения передач “H”. Водитель будет перемещать этот рычаг только вперед и назад для переключения передач (знакомо?).В период разработки Бернарду пришла в голову идея получше. Он поместил две кнопки с каждой стороны руля, чтобы водитель не мог отвести руки от руля.
Позже эту идею меняют на две лопасти за рулем. Они добавили третью лопасть сцепления, немного смещенную и меньшую, чем первые две. Левый подрулевой лепесток использовался для переключения на пониженную передачу, а правый – для переключения на повышенную. Лопасть сцепления была меньше, потому что она используется только при запуске, остановке и в некоторых аварийных ситуациях. Во время обычных гонок сцепление приводилось в действие автоматически вместе с вилками переключения передач с помощью электрогидравлической системы с электронным управлением.


В течение многих лет на автомобилях F1 было принято размещать блоки шестерен за дифференциалом
для облегчения доступа и изменения передаточных чисел, хотя это ухудшало распределение веса и аэродинамические характеристики. Текущая тенденция, когда блоки шестерен на передней (двигательной) стороне коробки передач, означает, что коробку передач необходимо снимать для изменения передаточных чисел. Блок шестерен (входной и выходной валы) смонтирован в съемной кассете, которую можно снять после снятия коробки передач / задней подвески / крыла с задней части автомобиля.Входной и выходной валы имеют по семь шестерен, и каждая пара шестерен (одна на входном валу и одна на выходном валу) тщательно подобрана для обеспечения требуемого передаточного числа.

Внутри коробки передач Формулы 1 блоки шестерен смонтированы в съемной кассете. Намного проще работать.

Правила FIA от 2011 года предусматривают, что каждой машине разрешено выбирать 30 пар передаточных чисел в течение всего сезона, и эти 30 передаточных чисел должны быть заявлены в FIA перед первой гонкой сезона.Правила FIA 2010 года предусматривали, что все шестерни должны быть изготовлены из стали, с минимальным весом (0,6 кг) для зубчатых пар и минимальной толщиной (12 мм) для каждой шестерни. Все автомобили должны быть оснащены задней передачей в соответствии с правилами FIA, а задний ход включается с помощью кнопки на рулевом колесе, которая включает промежуточную передачу между входным и выходным валами коробки передач для изменения направления вращения выходного вала.

До 2014 года технические правила FIA разрешали использование коробок передач с 4–7 скоростями переднего хода и одной передачей заднего хода.После серьезного пересмотра правил на 2014 год коробка передач должна иметь 8 передач переднего и заднего хода. Требуется передача заднего хода. Водитель инициирует переключение передач с помощью лопастей, а электрогидравлическая система выполняет фактическое переключение, а также управление дроссельной заслонкой и сцеплением. Текущие после 2014 года сильно гибридизированные силовые агрегаты Формулы 1 имеют гораздо более гибкую передачу крутящего момента, чем предыдущие двигатели V8, и поэтому они гораздо меньше зависят от наличия нескольких передаточных чисел, чтобы удерживать их в узком диапазоне мощности. И кажется странным, что после 2014 года F1 использует больше передаточных чисел с более гибким двигателем.Но реальная разница в том, что теперь, после изменения правил в 2014 году, после того, как команды выбрали коэффициенты, они должны оставаться неизменными в течение всего года. Это означает, что одинаковые коэффициенты будут использоваться в Монако или в Монце. Множественные передаточные числа также помогают экономить топливо. Идея исправить передаточные числа на сезон заключалась в экономии средств.

Поскольку Ferrari 640 F1 продемонстрировал преимущества полуавтоматических коробок передач еще в 1989 году, все команды F1 переняли эту идею. Развитие было ошеломляющим: они стали меньше, легче (из-за использования современных материалов, особенно в шестернях и корпусах).И, что самое главное, они стали быстрее. Если говорить о «старых» секвентальных коробках передач F1 (два или три года назад), они стали настолько быстрыми, что «нормальный» человек не может понять и не может поверить, что это возможно. Полное переключение передач произошло за 10-15 миллисекунд.

За это время:

  1. Водитель дает команду на переключение на повышенную или пониженную передачу.
  2. Электронная система управления проверяет положение сцепления, частоту вращения двигателя и частоту вращения колес (с помощью различных датчиков в двигателе и дифференциале)
  3. Инициирование размыкания муфты (электроника подает сигнал электрогидравлической системе для управления электромагнитным клапаном, клапан открывается и выпускает масло под высоким давлением в гидравлический поршень, поршень толкает диски муфты в открытое положение)
  4. Переключение передач. Отключение старой и включение новой выбранной передачи. (электроника подает сигнал в электрогидравлическую систему для приведения в действие электромагнитных клапанов для приведения в действие вилок переключателя передач и для установки надлежащей передачи в желаемое положение)
  5. ЭБУ проверяет новое правильное положение шестерен и сравнивает эти данные со скоростью двигателя и колес в этот момент (с использованием различных датчиков в двигателе и дифференциале. Если водитель выберет неправильную скорость, переключение передач не будет выполнено).
  6. Включение сцепления, если позиция 5 в порядке (электроника подает сигнал в электрогидравлическую систему, чтобы закрыть электромагнитный клапан и выпустить гидравлическое масло из поршня и закрыть сцепление)
  7. Если элемент 5 не в порядке, электронная система управления попытается включить правильную передачу или вернуться к первоначально включенной передаче.

Вся эта проверка необходима из-за высокой скорости работы системы. Если что-то пойдет не так во время процесса переключения передач, что угодно, мы увидим белый дым позади машины или заблокированные задние колеса и пробуксовку.


2008 Ступица переключателя передач Honda Formula 1

Но только в последние несколько лет мы можем наблюдать очень серьезное, изобретательное мышление, которое было применено к разработке поэтапных изменений в работе редукторов. Эти 10-15 миллисекунд, которые объяснялись ранее, для них – большая часть потерянного времени.Они хотят чего-то лучше и быстрее. Инженеры F1 никогда не были довольны (поэтому они инженеры F1), и они начали думать о плавном переключении передач.

С одноствольным секвентальным переключателем передач можно было делать чрезвычайно быстрые переключения, переключение по-прежнему приводило к прерыванию подачи мощности и, следовательно, уменьшало ускорение автомобиля. Теперь, когда используется плавное переключение передач, переключение может выполняться без заметного прерывания передачи мощности. Одно это стоит около 0,3 секунды на круг.
В системе используются два переключающихся ствола, а не один, как раньше. Один работает на первой, третьей, пятой и седьмой передаче, а другой вторая, четвертая, шестая и восьмая передачи. Чтобы добиться плавного переключения передач, мы, по сути, включаем две передачи одновременно, перемещая отдельные барабаны, и полагаемся на тот факт, что требуется конечное время, всего несколько миллисекунд, прежде чем обе передачи фактически включатся и заблокируют коробку передач с катастрофическими результатами. В этот очень короткий период мы должны отключить предыдущую ведущую шестерню, чтобы обеспечить такую ​​катастрофу.Это звучит сложно, и это действительно так.
Несмотря на то, что системы используются в течение нескольких лет, от команд до сих пор мало информации о том, как они работают. Что известно, так это то, что системы сохраняют обычную двухвальную коробку передач и одинарное сцепление. Двойное сцепление обеспечит плавное переключение, но это запрещено действующими правилами. Ни один инженер F1 не хочет об этом говорить. У каждой команды свой способ выполнять работу.

Корпус коробки передач Red Bull Racing RB6, блоки шестерен, органы управления и дифференциал.Расположение узлов шестерен стандартное, с двумя валами – входным и выходным – расположенными продольно внутри картера коробки передач. Сцепление прикреплено к концу входного вала в передней части коробки передач. Коническая шестерня (шестерня) на заднем конце выходного вала передает привод на дифференциал через промежуточную коническую шестерню и редуктор на поперечном валу. Все шестерни имеют прямую нарезку, чтобы минимизировать потери мощности и обеспечить максимально возможную прочность и долговечность; шестерни большинства коробок передач дорожных автомобилей имеют косозубую форму для снижения шума.


В то время как почти все команды имеют бесшовные коробки, выбор материала корпуса редуктора варьируется, причем выбор бывает между алюминием, магнием, титаном или углеродным волокном, а также дополнительным выбором гибридов металлов, связанных углеродным волокном. Жесткость и вес коробки передач очень важны. Задняя часть поперечных рычагов и амортизаторов задней подвески соединена с коробкой, и жесткость имеет первостепенное значение. Также на коробке передач установлена ​​задняя противоударная конструкция.«Коробка расположена за двигателем на относительно высоком месте и за осью задних колес, поэтому вес также очень важен.
В 2007 году только Honda и McLaren выпускали корпуса из углеродного волокна, а Ferrari разработала свой титановый каркас со склеенным углеродным покрытием. Все остальные команды использовали металлическую коробку передач (магний, титан), хотя и с некоторым количеством углеродного волокна, прикрепленного к определенным участкам для повышения жесткости.


Редуктор из магниевого сплава


Титановая коробка передач


Коробка передач с гибридной технологией


Коробка передач из углеродного волокна, разработанная Джоном Барнардом в 1998 году для Arrows

У всех материалов есть свои плюсы и минусы. Углеродное волокно очень легкое, но его жесткость на кручение может стать проблемой. Алюминий обладает жесткостью на кручение, но вес и долговечность являются проблемой. Титан – жесткий, легкий и прочный, но чрезвычайно дорогой материал, с которым сложно работать. В любом случае, углеродное волокно легче титана.
Ferrari использует титановый каркас со склеенными карбоновыми панелями. Таким образом, они используют положительные стороны обоих материалов. Легкие и очень жесткие. Кстати, этот тип кожуха снова был изобретен Джоном Бернардом и впервые использован командой Ferrari F1.Думаю, это был 1988 год.

Форма коробки передач чрезвычайно важна, потому что они являются частью заднего аэродинамического пакета и частью диффузора. В 2005 году коробки передач пришлось уменьшить, потому что из-за новых правил аэродинамики стало меньше свободного места. Переход с двигателей V10 на V8 позволил командам немного расширить коробку передач.


Инженеры Формулы 1 не позволяют себе увлекаться коробками передач. Они поручают конструкторскому бюро упаковать его до определенного размера, чтобы оптимизировать аэродинамику задней части – тогда, при условии, что он не ломается каждую вторую гонку (Red Bull в 2007 году), работа не выполняется.

У тех, кто понял, не так много времени, чтобы поздравить себя: технические регламенты 2008 года требуют коробки передач для четырех гонок и новой электроники, предоставленной McLaren / Microsoft.
После этого технический регламент 2009 года подтвердил использование кинетических систем восстановления двигателя и ожидает, что коробки передач прослужат еще больше гонок. Технический регламент на 2011 год гласит, что коробки передач должны будут продержаться пять гонок вместо четырех ранее. Технологии коробок передач снова должны будут развиваться.

Коробка передач Формулы 1 с сезона 2009 года с задней противоударной конструкцией.Вы можете увидеть элементы задней подвески, прикрепленные к коробке передач, а вверху – коромысла, амортизаторы, толкатель и торсион.

Коробка передач – это тщательно продуманный, секретный высокотехнологичный продукт, и все 400 отдельных деталей, включая подшипники и уплотнения, производятся специально для каждой команды. Естественно, у всего этого есть своя цена: коробка передач Формулы-1, по оценкам экспертов, стоит около 150 000 евро.
До 2009 года надежность отдельных частей варьировалась: в то время как шестерни менялись после каждой гонки, картера коробки передач обычно хватает на весь сезон или около того.
Многие внутренние компоненты поступают от внешних поставщиков, таких как Xtrac и Hewland.

Основанная Майком Хьюландом в 1957 году, компания Hewland Engineering изобрела индивидуальную коробку передач для гоночных автомобилей и с тех пор поставляет мировые конструкторы гоночных автомобилей.
Сегодня Hewland поставляет трансмиссии для автоспорта 21 века удивительному списку клиентов, охватывающему множество разнообразных гоночных серий по всему миру.

Коробка передач F1, используемая Ferrari в сезоне 2000 года

Углепластик

– отличный материал для резервуаров, крышек и ударных конструкций, но он не очень хорошо воспринимает точечные нагрузки. Шарниры, корпуса подшипников и опоры подвески – все требует очень тщательного детального проектирования, чтобы распределить сосредоточенные нагрузки на материал, и, как он много раз демонстрировал за свои годы в Chaparral, McLaren, Ferrari, Benetton and Arrows, Джон упивается и преуспевает в деталях. дизайн.

Джон никогда не был особенно доволен литым магнием, и он уже избавился от него для изготовления стоек еще в 1975 году на автомобиле Parnelli Formula 1. Когда он во второй раз перешел в Ferrari в 1993 году, они использовали магниевый корпус, продольную коробку передач с шестернями за главной передачей и систему подрулевых лепестков, которую Джон впервые применил во время своего предыдущего пребывания там.Технология литья в то время производила магний с возможностью пористости и переменной толщины стенки из-за проблем с точным позиционированием стержней в процессе литья. Конструкторам пришлось увеличить конструктивно оптимальную толщину стенок, чтобы учесть эти недостатки, и, наряду с хорошо известным снижением жесткости магния выше примерно 100 ° C, это привело к комбинированному весу колокола / масляного бака двигателя / корпуса коробки передач около 27,5. Кг. Нагрузки, проходящие через коробку передач как часть шасси автомобиля, и изгиб горячего корпуса часто приводили к появлению усталостных трещин вокруг концентраторов напряжений в новой конструкции, и даже корпуса проверенной конструкции требовали замены через полсезона. большинство.

Джон хотел сделать что-то другое для машины 1994 года. «Я посмотрел на поперечное расположение, чтобы увидеть, смогу ли я выровнять подшипники валов шестерен и главной передачи / дифференциала в плоскости и переместить вес впереди задних колес. Таким образом я мог повесить их на плоских пластинах и, следовательно, изготовить корпус редуктора. Я хотел сделать это из углепластика, но не был уверен, что подвесить подшипники из этого материала. Вместо этого мы использовали сталь ». Коробка передач была изготовлена ​​в виде сборного стального ящика, боковые стороны которого были выточены из 25-миллиметрового листа, фрезерованного на станке с ЧПУ до 1.Толщина стенки 2мм и ребра. Коробка передач весила лишь немного меньше магниевой, которую она заменила, что разочаровало. «В середине сезона мы перешли на титан вместо стали и сразу получили снижение веса на 40%». Изготовленные на базе дизайна и разработки Феррари Барнарда в Великобритании (ныне B3 Technologies), они должны были заняться сваркой титана в резервуарах с инертным газом. «Проблем было немного: чтобы избежать деформации при сварке тонких сечений, это нужно было делать в правильном порядке и давать остыть между этапами.«Обработка титановых пластин потребовала значительных инвестиций в станки с ЧПУ, но в остальном Джон утверждает, что этот подход не дороже традиционных методов. Однако время обработки больше и не может конкурировать с темпами литья.

Снижение веса задней части автомобиля было самым ценным, но повышенная жесткость в горячем состоянии также означала лучшую надежность передачи. Поскольку шестерни не сильно смещаются под нагрузкой, их можно отшлифовать до более точных профилей для большей эффективности и долговечности.

Поперечная коробка передач 94-го года была первой, в которой использовалось внутреннее шлицевое соединение Джона с упорным кольцом. Три торцевых упора на каждой шестерне зацеплены с внутренними упорами, которые сами имеют шлицы на внутреннем диаметре для зацепления с валом. Экономия ширины составила около 6 мм на каждое кольцо, что дает уменьшение общей ширины на 18 мм. С тех пор он использует эту аранжировку. В 1995 году изготовленный титановый корпус редуктора прикручен болтами к колпаку из углепластика / масляному резервуару, на который были смонтированы узлы подвески и на которые подавалось большинство нагрузок подвески.Первоначально были некоторые проблемы с растрескиванием и утечками масла в точках крепления подвески на масляном баке из углепластика. Это было вызвано недостаточным перекрытием в стыках, и после того, как резервуар был покрыт составом для гидроизоляции резервуара, утечек больше не произошло. Коробки передач ’94 и ’95 были трехопорными, но в 1996 году Джон перешел на двухопорную конструкцию. Этот год также был первым, в котором была установлена ​​противоударная конструкция из углепластика, хотя и на год раньше требований FIA. Та же самая базовая компоновка – раструб из CFPR / корпус редуктора из титана / задний кожух из углепластика и противоударная конструкция – с тех пор используется в Ferrari, но в продольной компоновке с 1998 года.

Обладая 4-летним успешным опытом изготовления коробок передач из углепластика и титана, Джон решил сделать следующий шаг, когда он присоединился к Arrows для проектирования их автомобиля 1998 года. Он был не единственным техническим директором, который считал, что настало время для коробки передач из углепластика: Алан Дженкинс поручил создание такой же молодой команды Stewart.Обе коробки были продольными, и обе скреплялись поперечными переборками, чтобы нести подшипники зубчатых валов. Однако если в корпусе Arrow для переборок использовался титан, то в Stewart использовался алюминий, и разный успех этих двух конструкций коренится в этом варианте. В то время как Arrows продолжают использовать базовую компоновку Barnard, Stewart, теперь Jaguar, вернулась к магнию после многих проблем с соединениями между алюминиевыми переборками и кожухом из углепластика, несмотря на то, что в конечном итоге эти проблемы были решены. Джон: «Склеенные соединения являются ключом к созданию успешной коробки передач из углепластика. Соединения должны иметь полностью обработанные сопрягаемые поверхности и правильную подготовку поверхности. У нас не было проблем с утечками в соединениях (переборки удерживают масло внутри), и Я подозреваю, что это был выбор Стюарта алюминия, который имеет более чем в два раза большее тепловое расширение, чем титан, что вызвало у них проблемы. Коэффициент теплового расширения углепластика очень низкий, и когда коробка нагревается до рабочей температуры более 100 ° C , в стыке двух материалов может возникнуть довольно много напряжений.«

Коробка передач из углеродного волокна, разработанная в 1998 году Джоном Барнардом для Arrows

Одна проблема возникла при первоначальном тестировании редукторов, которое было настолько сложно диагностировать, что это почти привело к отказу от конструкции из углепластика, хотя в конечном итоге выяснилось, что проблема не связана с использованием материала. Собаки включения передачи давали сколы, так что переключение передач быстро ухудшалось, и вскоре после этого последовал отказ.В конечном итоге проблема была обнаружена в ступицах шестерен меньшего размера 0,001 дюйма (40 микрон), на которых двигались стопорные кольца. Это приводило к небольшому наклону стопорных колец, когда они находились в выключенном положении, и позволяло собакам двигаться. дотроньтесь до соответствующих выступов на шестерне, которая затем откололась. Джон: «Это был классический пример того, как новые элементы конструкции, как правило, обвиняются в любых недостатках, даже если причина может быть связана с традиционными инженерными процессами».

Основной корпус из углепластика весил менее 9 кг, а задний корпус, включая заднюю противоударную конструкцию, весил 4 кг, а вместе взятые они составляли 14 кг.Это хорошо по сравнению с эквивалентными магниевыми корпусами, которые они заменили, которые весили 25 кг. Экономия в задней части автомобиля превратилась в более доступный балласт, который можно было установить вперед, в эпоху, когда прилагались все усилия, чтобы перенести вес вперед, чтобы заставить работать широкие передние шины. В конструкции, полностью изготовленной из углепластика, отсутствует соединение между корпусом раструба и коробкой передач, что увеличивает общую жесткость. Неожиданным преимуществом было то, что масло в коробке было холоднее – на 100 ° C вместо более обычных 130 ° C.Частично это связано с большей эффективностью правильно установленных шестерен, но Джон также считает, что изоляционные свойства корпуса из углеродного волокна / бисмаламидной смолы предотвращают передачу тепла от потока горячего воздуха от радиаторов и вокруг выхлопных труб к системе охлаждения. масло. В целом коробки передач Arrows были надежными и прослужили более одного сезона.

Коробка передач из углеродного волокна, разработанная в 1998 году Джоном Барнардом для Arrows

Среди бесчисленных изменений правил, внесенных в сезон 2011 года, одним из менее заметных было то, что коробки передач теперь должны служить пять этапов подряд, а не четыре в 2010 году. Кроме того, каждая команда должна была выбрать 30 вариантов передаточных чисел, прежде чем сезон начался, чтобы покрыть потребности 19 трасс, которые должны быть в состоянии справиться с самыми медленными поворотами в Монако и длинными прямыми в Монце с включенным DRS. Это правило означает, что командам доступно 30 вариантов соотношений, а не только 30.
Например, Автодром Валенсии требует наибольшего количества переключений передач за круг. Автодром Валенсии требует 64 переключения передач за круг; только Сингапур требует больше, с 71 заменой за круг.Это составляет более 3648 переключений за гонку по сравнению с 3100 переключениями передач в среднем за сезон. Это означает, что в среднем водители переключают передачи каждые 85 метров, по сравнению с каждым 61-м метром в Монако или, наоборот, каждые 143 метра в Спа. В прошлом году коробка передач использовалась на пробеге от 2100 до 2500 километров; в 2011 году это ожидается от 2600 до 3000 километров. Таким образом, в течение цикла из пяти гонок коробка передач должна выполнить более 25 000 переключений передач.
Коробка передач обычно работает при температуре до 130 градусов Цельсия и должна передавать около 5000 Нм на главной передаче. Сама коробка передач весит менее 40 кг и включает более 500 отдельных компонентов; К ним относятся не только функции коробки передач, но и точки крепления подвески, задняя противоударная конструкция и многие гидравлические компоненты.

Ознакомьтесь с моей статьей

“Техника смещения”.

СТАТЬЯ 9: СИСТЕМА ПЕРЕДАЧ
9.1 Типы трансмиссии:
Ни одна трансмиссия не может допускать вращения более двух колес.
9.2 Управление сцеплением:
Следующее относится только к сцеплению или сцеплениям главной трансмиссии, любое сцепление, используемое исключительно как часть ERS, не распространяется.
9.2.1 Если используется несколько исполнительных устройств сцепления, все они должны иметь одинаковые механические характеристики хода и отображаться одинаково.
9.2.2 Конструкции, которые позволяют водителю определять определенные точки в диапазоне хода рабочего устройства сцепления или помогать ему удерживать положение, не допускаются.
9.2.3 Минимальное и максимальное положения хода устройства управления сцеплением должны соответствовать полностью включенному, нормальному положению покоя и полностью выключенному (неспособному передавать какой-либо полезный крутящий момент) положениям соответственно.
9.2.4 Конструкции или системы, которые в дополнение к типичным внутренним гидравлическим и механическим свойствам предназначены или имеют эффект, регулируют или иным образом влияют на величину или скорость взаимодействия, требуемую блоком управления FIA, не являются разрешенный.
9.2.5 Величина включения сцепления должна контролироваться исключительно и непосредственно водителем, за исключением: a) предотвращения опрокидывания. б) Переключение передач. c) Определитель точки прикуса, в котором используются предохранители давления в тормозной системе, скорости вращения колес и сцепления водителя. г) Защита от выключения сцепления. e) Защита трансмиссии на трассе вне периода блокировки пуска или только сразу после активации предотвращения сваливания. е) Тестовые сигналы включаются только тогда, когда автомобиль подключен к гаражной системе.Взаимосвязь между устройством управления сцеплением в кабине и величиной включения сцепления может быть нелинейной, но должна оставаться неизменной.
9.2.6 Когда приводное устройство сцепления выходит из положения максимального хода, оно должно вернуться в свое положение покоя в течение 50 мс. Максимально допустимая задержка, вычисленная из соответствующих положений, записанных ADR или ECU, между входным сигналом управления приводом сцепления и достигнутой соответствующей выходной потребностью составляет 50 мс.
9.2.7 Любое устройство или система, которые уведомляют водителя о величине пробуксовки или включения сцепления, не разрешены.
9.3 Противобуксовочная система:
Ни один автомобиль не может быть оборудован системой или устройством, способным предотвратить пробуксовку ведомых колес под действием мощности или компенсировать чрезмерную потребность в крутящем моменте водителем. Использование каких-либо устройств или систем, уведомляющих водителя о начале пробуксовки колес, запрещено.
9.4 Отключение сцепления:
Все автомобили должны быть оборудованы средствами отключения сцепления как минимум на пятнадцать минут в случае остановки автомобиля с остановленным двигателем.Эта система должна быть в рабочем состоянии на протяжении всего мероприятия, даже если основные гидравлические, пневматические или электрические системы автомобиля вышли из строя. Эта система также должна отключать любую систему ERS, установленную в автомобиле. Чтобы водитель или маршал мог активировать систему менее чем за пять секунд, переключатель или кнопка, которая ее задействует, должны:
a) быть обращенными вверх и быть утопленными в верхней части камеры выживания на расстоянии не более 150 мм от центра автомобиля. линия.
b) Разработан таким образом, чтобы маршал не мог случайно снова включить сцепление.
c) Находиться на расстоянии менее 150 мм от передней части проема кабины.
d) Обозначить буквой «N» красного цвета высотой не менее 40 мм с толщиной линии не менее 4 мм внутри белого круга диаметром не менее 50 мм с красным краем и толщиной линии не менее 2 мм.
9.5 Коробки передач:
9.5.1 Коробка передач определяется как все части в трансмиссии, которые передают крутящий момент от выходного вала силового агрегата, как описано в статье 5.3.2, к приводным валам (приводные валы определяются как те компоненты, которые передают крутящий момент от подрессоренной массы к неподрессоренной массе).Он включает в себя все компоненты, основное назначение которых – передача мощности или механическое переключение передач, подшипники, связанные с этими компонентами, и кожух, в котором они размещены.
9.5.2 В этом контексте следующие детали не считаются частью коробки передач и могут быть изменены без штрафных санкций в соответствии со Спортивным регламентом F1. Если при замене какой-либо из этих деталей сломано уплотнение, наложенное FIA, это может быть выполнено, но должно выполняться под наблюдением FIA:
a) Узел сцепления и выходной вал силового агрегата, при условии, что он расположен до любого механического снижения скорости со стороны двигатель.
b) Привод сцепления и выжимной подшипник (и) сцепления.
c) Внутренние шарниры и уплотнения приводного вала, но не их корпус, если этот корпус является одним целым с выходным валом коробки передач и, следовательно, является частью подрессоренной массы.
d) Гидравлическая система до точки, в которой она производит прямое механическое движение механизма выбора передачи с помощью гидравлического привода (ей).
e) Масло, масляные насосы, масляные фильтры, масляные уплотнения, маслоохладители и любые соответствующие шланги или трубы.
f) Электрические датчики, приводы, сервоклапаны и проводка.
г) Любые части, связанные с подвеской или функционированием рессорной подвески, которые прикреплены к корпусу коробки передач.
h) Задняя противоударная конструкция при условии, что ее можно отделить от любого кожуха коробки передач.
i) Любой другой компонент, установленный на кожухе, основное назначение которого не связано с передачей мощности или переключением передач.
9.6 Передаточные числа:
9.6.1 Число передаточных чисел переднего хода должно быть 8.
9.6.2 Каждый участник должен назначить передаточные числа переднего хода (рассчитанные от коленчатого вала двигателя к приводным валам), которые будут использоваться в пределах их коробка передач.Эти номинации должны быть объявлены техническому делегату FIA на первом мероприятии Чемпионата или до него. На 2014 год только участник может повторно номинировать эти соотношения один раз в течение сезона чемпионата, и в этом случае первоначальная номинация немедленно аннулируется, за исключением продолжения использования бывших в употреблении коробок передач (в соответствии со статьей 28. 6 Спортивных правил 2014 года) для первого и Вторая тренировка Мероприятия. Повторные номинации долей должны быть объявлены как единое целое.
9.6.3 Пара передних передаточных чисел не может быть:
a) Ширина менее 12 мм при измерении поперек зуба шестерни на диаметре основания или в любой точке на 1 мм выше или ниже диаметра основания. Выше этой области каждая сторона зубьев шестерни может иметь фаску максимум на 10˚. Кроме того, на боковых сторонах и на концах зубьев может быть нанесена фаска или радиус, не превышающий 2,0 мм.
b) Между центрами менее 85 мм.
c) Вес менее 600 г (без учета цельного вала или втулки). Если необходимо исключить цельный вал или втулку, их массу можно показать расчетом, предполагая, что ширина шестерни 12 мм, а геометрия вала такая же, как и при использовании скользящих шестерен.
9.6.4 Передаточные числа должны быть из стали.
9.6.5 Системам бесступенчатой ​​передачи не разрешается передавать мощность энергоблока, указанного в Статье 5. 1. 9.7 Задний ход: все автомобили должны иметь возможность управлять задним ходом водителем в любое время во время соревнования.
9.8 Переключение передач:
9.8.1 Автоматическое переключение передач считается вспомогательным средством водителя и поэтому не допускается. Для переключения передач крутящий момент сцепления и силового агрегата не обязательно должен находиться под контролем водителя.
9.8.2 Переключение передач запрещено в следующие периоды: Разрешается одно переключение передачи после начала гонки и до того, как скорость автомобиля достигнет 80 км / ч, при условии, что каждая передача, установленная на автомобиле, способна проехать не менее 80 км. / ч при 15000 об / мин.
9.8.3 Минимально возможная передача, которую может выбрать водитель, должна оставаться неизменной во время движения автомобиля. Каждое отдельное переключение передач должно инициироваться отдельно водителем и в пределах механических ограничений коробки передач; запрошенная передача должна быть включена немедленно, если только защита от превышения числа оборотов не используется для отклонения запроса на переключение передач. После принятия запроса на переключение передачи дальнейшие запросы не могут быть приняты до тех пор, пока не будет выполнено первое переключение передачи. Многократное переключение передач может производиться только в соответствии со Статьей 5.22 или когда переключение на нейтральное положение коробки передач осуществляется по запросу водителя. Если используется стратегия защиты от превышения числа оборотов, это может только предотвратить включение целевой передачи, она не должна вызывать задержку более 50 мс. Если в переключении передачи отказано таким образом, включение может осуществляться только после нового и отдельного запроса, сделанного водителем.Любое время устранения дребезга, используемое для обработки запросов на переключение передач водителя, должно быть исправлено.
9.8.4 Максимально допустимая длительность для изменений вниз и вверх составляет 300 мс и 200 мс соответственно. Максимально допустимая задержка для последнего составляет 80 мс с момента запроса водителя до выключения исходной передачи. Продолжительность переключения передач определяется как время от момента запроса до момента, когда все процессы переключения передач завершаются. Если по какой-либо причине переключение передач не может быть завершено за это время, автомобиль необходимо оставить на нейтрали или на исходной передаче.
9.8.5 Расстояние между каналом или гусеницей не считается допустимым входом для управления коробкой передач.
9.9 Системы передачи крутящего момента:
9.9.1 Любая система или устройство, конструкция которых способна передавать или отклонять крутящий момент от более медленного к более быстрому вращающемуся колесу, запрещены.
9.9.2 Любое устройство, способное передавать крутящий момент между главными осями вращения двух передних колес, запрещено.

Вернуться к началу страницы

8 странных коробок передач, которые бросают вызов конвенции

Hyundai недавно представил двухпедальную механическую коробку передач, но это далеко не единственная странная коробка передач в истории автомобилестроения.

Hyundai iMT

Вдохновленный нашим списком, Hyundai недавно представил новую версию своей «интеллектуальной механической трансмиссии» или «iMT».В этой коробке передач обычно используется сцепление с электрическим приводом, которое отключает двигатель при движении накатом, но на индийском рынке Kappa iMT полностью избавляется от педали сцепления.

Каждый раз, когда водитель меняет положение, «датчик намерения» запускает гидравлический привод. Затем увеличение гидравлического давления приводит в действие рабочий цилиндр, который, в свою очередь, управляет сцеплением и нажимным диском. Привет, сцепление включается и выключается в нужный момент.

Hyundai назвал эту модель «первой в отрасли», но уже были подобные системы и раньше, а также некоторые другие совершенно странные трансмиссии.

Система

Alfa Romeo Q

Уже предлагая определенные версии своего великолепного 156 с дополнительной (и не особенно хорошей) роботизированной механической пятиступенчатой ​​коробкой передач «Selespeed», Alfa Romeo явно считала, что требуется больше странностей трансмиссии.Таким образом, 2,5-литровый двигатель V6, производный от автомобиля, может быть оснащен чем-то, называемым «Q-системой».

Эта четырехступенчатая автоматическая коробка передач работает так же, как и любая другая, когда ее предоставлено самому себе, но переместите селектор в левую сторону, и можно будет менять передаточные числа по традиционной ручной H-образной схеме.

Тойота ГР HV

Хотите узнать что-нибудь интересное о Q-System? Его поставляла японская компания Aisin, контрольный пакет акций которой принадлежит Toyota. Возможно, это связано с тем, что через несколько лет Toyota представила концепцию GR HV с аналогичной концепцией коробки передач.

GT86, на котором базируется GR HV, использует автоматическую коробку передач Aisin, и вот, смотрите, концепт Токийского автосалона 2017 года имел коробку передач, которую можно было переключать по H-образной схеме. Он идет на один лучше, чем Q-System (ну, на два лучше) с шестью передаточными числами вместо четырех, с которыми можно играть в ручном стиле после нажатия кнопки под заслонкой на ручке переключения передач.

VW Автостик

У

VW было что-то вроде двухпедального iMT Hyundai еще в 1968 году. Впервые использованный на Beetle и Karmann Ghia, «Autostick» производился восемь лет. Трехступенчатая система работает с помощью кнопки в верхней части ручки переключения передач, которую водитель нажимает, когда он переключает передачу. Кнопка включает 12-вольтный соленоид, который затем включает вакуумную муфту. Когда водитель снова убирает руку, сцепление снова включается.

Сааб Сенсоник

Прибыв несколько десятилетий спустя, Saab разработал двухпедальную механическую коробку передач с использованием преимуществ технологических достижений для более изощренного подхода к жанру нишевой трансмиссии.Микропроцессор определяет, когда вот-вот должно произойти переключение, запускает электронный двигатель, который приводит в действие главный цилиндр в ключевой момент.

Это был непопулярный вариант, и просуществовал он недолго – Sensonic был доступен всего несколько лет, когда его сняли с производства в 1998 году.

Abarth 695 Коробка передач Biposto ‘dog ring’

И без того невероятно дорогой Abarth 695 Biposto имел дополнительную коробку передач «с упором» стоимостью 8500 фунтов стерлингов.Тем не менее, мы понимаем, почему покупатели могут захотеть сделать именно это – это гоночная коробка передач, снятая прямо с гоночного автомобиля 695 Assetto Corse. О, и обнаженный рычаг – вещь прекрасная.

Он обходится без синхронизатора, который есть в большинстве трансмиссий – вместо этого каждая шестерня имеет ряд «зубцов», позволяющих шестерням «сцепляться» друг с другом. Это не самый простой способ поменять винтики, как вы можете себе представить, но он может быть сенсационно быстрым. Хотя у Biposto все еще есть педаль сцепления, которую все еще необходимо использовать большую часть времени, если частота вращения двигателя правильная, можно включить следующую передачу, вообще не опуская сцепление.

Модель

Honda i-MMD

Поскольку его можно охарактеризовать как отсутствие коробки передач, вы можете задаться вопросом, зачем здесь вообще существует гибридная трансмиссия Honda с так называемым интеллектуальным многорежимным приводом.Но в каком-то смысле это так.

На более низких скоростях электродвигатель мощностью 181 л. с. приводит в движение колеса, разряжая батарею на 1 кВтч, которая затем пополняется рядной четверкой, действующей как генератор. На более высоких скоростях этот бензиновый двигатель приводит в движение колеса через заблокированную муфту и единственную передачу. В каком-то смысле это похоже на Koenigsegg Regera…

Corvette C4 4 + 3 ‘Дуг Нэш’

Если вы думаете, что установка только с двойным сцеплением в C8 Chevrolet Corvette вызывает удивление, просто сделайте паузу и рассмотрите этот пример странностей трансмиссии из эпохи C4. Опциональная коробка передач «Дуг Нэш» (названная в честь хот-роддера) 4 + 3 представляет собой четырехступенчатую механическую коробку передач, но с блоком повышающей передачи, прикрепленным к выходному валу трансмиссии.

Повышающая передача доступна во втором, третьем и четвертом вариантах – отсюда обозначение «4 + 3» – и активируется с помощью кнопки в верхней части ручки переключения передач. Все это во имя эффективности, которая была жизненно важна в то время, когда производители спортивных автомобилей изо всех сил пытались смириться с ужесточением правил выбросов в США.

Это фантастически сложная внутренняя настройка, и если у вас есть быстрый Google, вы увидите множество жалоб от владельцев на неправильную передачу.Он был частью линейки C4 в течение четырех лет, пока Chevrolet не заменил его в 1988 году на обычную шестиступенчатую механическую коробку передач.

Какие еще необычные коробки передач вы можете придумать?

Что такое трансмиссия? Подробнее о трансмиссиях читайте здесь.

Мы предполагаем, что все автомобилисты в значительной степени знают, для чего используется коробка передач в автомобиле, но, вероятно, это далеко не тот, кто знает, как она работает на самом деле.Кроме того, существует множество различных видов и установок коробки передач. Прочтите здесь и узнайте, как работают шестерни.

Трансмиссия – основная часть вашего автомобиля. Он установлен непосредственно на двигателе и преобразует мощность сгорания двигателя в импульс, приводящий в движение колеса.

Коробка передач отвечает за эффективное вождение. Переключая передачи, вы обеспечиваете низкие обороты (оборотов в минуту), чтобы двигатель не перегружался и расход топлива снижался.Трансмиссия отвечает за преобразование скорости и количества движения в мощность, которая затем приводит в движение весь автомобиль, и ее основная цель – сделать двигатель максимально эффективным за счет снижения расхода топлива и получения максимальной мощности.

Другими словами, трансмиссия работает, передавая мощность, исходящую от двигателя, на колеса вдоль ведущего вала и оси, позволяя вам управлять автомобилем.

Все это достигается за счет использования передач и передаточных чисел, которые автоматически или вручную выбираются водителем.

В автомобиле с механической коробкой передач сцепление соединяет двигатель и трансмиссию, поэтому вы можете переключать передачи, нажимая на педаль сцепления. В автоматической коробке передач это происходит полностью автоматически.

В руководстве по обслуживанию вы можете увидеть, когда пора менять масло в коробке передач . Это неотъемлемая часть любого технического обслуживания автомобиля и обычно включается в сервисный осмотр . Даже мелочи могут серьезно повредить коробку передач.Поэтому, если вы заметили, что он ведет себя иначе, чем раньше, вам нужен механик, чтобы его осмотреть.

Вы, , думаете отремонтировать трансмиссию самостоятельно, вот инструкция .

Если вы собираетесь купить автомобиль, было бы неплохо подумать, какую коробку передач вам следует выбрать – потому что это опция в некоторых классах автомобилей. В этой статье мы поможем вам начать работу, чтобы вы могли принять правильное решение. Мы также поможем вам получить общее представление о многих типах коробок передач, используемых в современных автомобилях, и о том, как они работают.

Механическая коробка передач и автоматическая коробка передач

В автомобиле с механической коробкой передач имеется 5 или 6 передач переднего хода и 1 передача заднего хода, между которыми водитель автомобиля переключает, в то время как автомобили с автоматической коробкой передач осуществляют необходимые переключения передач автоматически.

Британские автовладельцы традиционно использовали преимущественно механическую передачу. По оценкам механиков Autobutler, около 80% всего британского автопарка оснащено механической коробкой передач. Однако за последние 30 лет количество автомобилей с автоматической коробкой передач на дорогах значительно увеличилось.

В 1985 году только 5% британских автомобилей имели автоматическую коробку передач, а сегодня 20% имеют автомобили с автоматической коробкой передач. В 2017 году . 40% автомобилей, проданных на британский рынок, имели автоматические коробки передач, поэтому британцы все больше привыкают к такой трансмиссии.

Преимущества вождения автомобиля с автоматической коробкой передач заключаются, конечно, в том, что вам совсем не нужно переключать передачи. Дело в комфорте. Особенно при движении в очередях невероятно приятно иметь автоматическую коробку передач, поэтому вам не нужно концентрироваться на переключении передач.

Однако, если вы покупаете автомобиль с механической коробкой передач, вам понравится ощущение управляемости и сцепления с дорогой при переключении передач. Многим автовладельцам нравится управление механической коробкой передач. Кроме того, для некоторых автомобилей кажется, что механическая коробка передач дешевле в обслуживании в долгосрочной перспективе.

АКПП – как это работает

«Обычная» автоматическая трансмиссия имеет электронное управление в коробке передач и работает от гидравлической системы.А поскольку коробка передач предназначена для переключения на новую передачу при изменении оборотов автомобиля, это также означает, что автоматическая трансмиссия обеспечивает хорошую экономию топлива.

Как следует из названия, водителю автомобиля не нужно переключать передачи вручную. Наиболее распространенные настройки рычага переключения передач: P для парковки, R для заднего хода, N для нейтрали и D для движения.

Подробнее читайте в нашем блоге о , как водить машину с автоматической коробкой передач .

Автоматические коробки передач часто проектируются так, что в центре шестерен находится большое зубчатое колесо – «солнечные шестерни», которые передают мощность от двигателя.Вокруг зубчатого колеса расположено несколько маленьких шестерен, называемых планетарными шестернями (как планеты вокруг Солнца). Они имеют разные размеры, а также могут быть соединены между собой и разделены. А вокруг них находится еще одно большое зубчатое колесо, которое передает мощность от планетарных шестерен, а затем передает мощность на колеса. Переключение передач происходит плавным переходом между различными планетарными передачами, что делает вождение более плавным и тихим, чем при отключении и включении через сцепление с ручными передачами.

Многие автомобили, например, Ford имеет версию автоматической коробки передач под названием Power Shift. Он работает за счет того, что шестерни еще лучше реагируют на давление на акселератор и, следовательно, получают лучшее сцепление с дорогой – поэтому, если вы сильно наступите на спидер, автомобиль сможет ускоряться относительно лучше и быстрее.

Кроме того, на рынке имеется коробка передач CVT (бесступенчатая трансмиссия). Он отличается наличием одной цепи или ремня, который регулируется между двумя барабанами, в зависимости от скорости и числа оборотов. Таким образом, в этой автоматической коробке передач переход происходит еще более плавно, чем в коробке передач с шестернями и валами.

Важно помнить о регулярном обслуживании полностью автоматической трансмиссии автомобиля. Это связано с тем, что коробка передач более подвержена прямым повреждениям и износу со временем, чем механические коробки передач, где сцепление более подвержено износу. Для проведения сервисного осмотра полностью автоматическую коробку передач необходимо очистить от отложений и других загрязняющих примесей, содержащихся в трансмиссионном масле.

Полуавтоматическая коробка передач

В полуавтоматической коробке передач сцепление по-прежнему является частью трансмиссии (но не педалью сцепления), а компьютер автоматически поддерживает переключение передач.

Принцип работы полуавтоматической коробки передач на практике сильно различается от машины к машине. В некоторых автомобилях вы вообще ничего не делаете при переключении передач и можете позволить двигателю и электронике делать всю работу за вас.

В других случаях вам нужно «сказать» двигателю, когда вы хотите увеличить или уменьшить передачу.Вы нажимаете рычаг переключения передач в нужном вам направлении, а затем электроника переключает передачи за вас. Фактическое изменение внесено в так называемый «привод ».

Наконец, другие автомобили дают вам возможность самостоятельно выбирать, хотите ли вы полностью освободить руки или использовать рычаг переключения передач для переключения передач.

С финансовой точки зрения покупка автомобиля с полуавтоматической трансмиссией может быть выгодной, поскольку в долгосрочной перспективе она требует меньшего обслуживания. Если что-то сломается в полностью автоматической коробке передач, механику придется полностью залезть в коробку передач, чтобы отремонтировать ее, а это может быть дорогостоящим.В полуавтоматических коробках передач у вас есть сцепление, которое в большей степени подвержено износу, чем коробка передач, и сцепление несколько дешевле ремонтировать, чем редуктор.

Самыми частыми полуавтоматическими коробками передач являются: Peugeot , Citroën , Volkswagen , Audi , Škoda и Seat . Конечно, каждая марка может разработать коробку передач по-своему, но это типичные автомобильные марки, использующие полуавтоматическую систему.

Коробка передач DSG

Коробка передач DSG представляет собой смесь механической и автоматической коробки передач, поскольку в автомобиле есть сцепление. В этом отличие от других полностью автоматических коробок передач. Педали сцепления нет, но функция сцепления сохраняется в двойном сцеплении, что обеспечивает легкое и быстрое переключение передач.

Эта коробка передач чаще всего используется в автомобилях Audi, Škoda и Volkswagen и, следовательно, обычно в большем немецком автопарке.

Некоторые проблемы с коробкой передач DSG заключаются в том, что нужно быть внимательнее при ее обслуживании. Если вы не получите обслуживание коробки передач DSG и убедитесь, что в было заменено масло коробки передач и масляный фильтр , это может длиться относительно короткое время по сравнению с механическими коробками передач. Желательно, чтобы производил сервисный осмотр на каждые 38000 миль пройденного пути, потому что шестерни в коробке передач могут быть затронуты пылью и отложениями, связанными с износом.

Секвентальная коробка передач

В некоторых автомобилях также есть секвентальная коробка передач, где, как следует из названия, вы должны переключать каждую передачу независимо от того, повышаете вы или понижаете передачу.Таким образом, вы переключаете передачи последовательно на паре зубчатых колес, и, в отличие от механической коробки передач, вы можете переключаться только на передачу, которая идет до или после текущей. Это потому, что шестерни расположены «на одной линии», в отличие от формата H, который вы знаете по механической коробке передач. Наконец, преимущество состоит в том, что вы можете быстрее переключаться между передачами и быстрее ускоряться, поэтому секвентальная коробка передач используется во многих гоночных автомобилях.

Активное управление переключением

Недавно Hyundai разработала улучшенную версию трансмиссии в гибридных автомобилях.Особенность гибридного автомобиля в том, что в нем есть как бензиновый, так и электродвигатель. Большим преимуществом этого автомобиля является то, что он использует электродвигатель в то время, когда у обычных бензиновых автомобилей самый высокий расход топлива, особенно при запуске и ускорении.

Другими словами: при максимальном расходе топлива гибридный автомобиль использует электродвигатель. Это дает действительно хорошую экономию топлива, а также благоприятно сказывается на окружающей среде.

Однако технология Active Shift Control делает еще больше для экономии топлива, переключения передач и долговечности коробки передач. При этом ускорение налаживается.

Это выполняется системой ASC, также известной как Precise Shift Control, которая оптимизирует импульс и передачу мощности на колеса за счет оптимизации скорости переключения передач. Это достигается за счет датчика в электродвигателе, определяющего обороты в коробке передач, который затем синхронизируется с электродвигателем. Затем этот сработает при переключении передач. Таким образом, потери энергии сокращаются до 30% за счет более плавного переключения передач, при котором электродвигатель поддерживает высокие обороты автомобиля на протяжении всей смены.Время переключения передач сокращено с 500 миллисекунд до 350 миллисекунд, а трение в коробке передач меньше, что увеличивает долговечность.

Технология сначала внедряется в гибридных автомобилях Hyundai, а затем и в известных моделях Kia.

Все о трансмиссии / трансмиссии

Замена коробки передач – Блог BreakerLink

Коробка передач – важная часть всех автомобильных двигателей. Он позволяет водителю в простейшей форме изменять коэффициент передачи мощности на ведущую ось автомобиля.Со временем шестерни и зубчатые передачи могут изнашиваться из-за повторяющихся нагрузок и трения, что приводит к неисправности коробки и возникновению проблем при выборе передачи. Замена коробки передач – одна из наиболее сложных задач, которые вы можете выполнить в своем домашнем гараже, но с небольшой подготовкой и планированием ее можно выполнить примерно за восемь часов рабочего дня.

Подготовка

Как и при любых механических работах на автомобиле, замену коробки передач следует выполнять только на плоской поверхности в сухой среде.Отсоедините автомобильный аккумулятор и убедитесь, что у вас достаточно света, чтобы видеть вокруг и под автомобилем. При выполнении более крупных работ, таких как замена коробки передач, рекомендуется попросить друга помочь вам и помочь, если что-то пойдет не так.

Отсоединение

Сначала поверните верхнюю часть рычага переключения передач, чтобы он оторвался. Если в вашем автомобиле есть декоративная пластина переключателя передач или консоль, ее также необходимо удалить. Отсоедините все электрические провода, идущие к коробке передач, и найдите болты приводного вала.Рекомендуется сделать отметку на приводном валу, чтобы можно было прикрепить новую коробку передач в нужном месте, и промаркировать все провода кусками малярной ленты, чтобы облегчить повторное прикрепление.

Трансмиссионная жидкость и Speedo

Следующим шагом является снятие болтов с выходного вала. Для этого вам потребуется разместить контейнер под корпусом расширения, чтобы собрать трансмиссионную жидкость, которая вытечет во время этого процесса. Отсоедините трос спидометра вместе с любыми другими частями, которые все еще прикреплены к коробке передач, и теперь вы почти готовы к полному снятию.

Снятие коробки передач

Любая коробка передач будет тяжелым и существенным предметом, который необходимо будет поддерживать при снятии ее с автомобиля. Подставьте под коробку передач автомобильный домкрат, который может выдержать вес, затем открутите болты, которые соединяют его с двигателем и поперечиной. После того, как вы отключили коробку передач, вы можете просто использовать домкрат, чтобы выкатить старую коробку, готовую к утилизации.

Установка

Если вы правильно следовали вышеприведенным инструкциям, теперь вы должны быть готовы к установке запасного редуктора.Когда вы сняли старую коробку передач, установите ее на домкрат и осторожно вставьте под автомобиль так, чтобы она оказалась в нужном месте для повторного соединения с двигателем. Снова прикрутите болты, которыми коробка передач крепится к двигателю и поперечине, убедившись, что они затянуты как можно сильнее.

Повторное подключение

Именно здесь ваша маркировка окупится. Просто подключите каждый из проводов в нужное место на коробке передач и убедитесь, что карданный вал закреплен в нужном месте.Это должно быть быстрым и легким процессом, если вы дали каждому проводу четкую и точную этикетку.