Типы кпп автомобилей: Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Содержание

Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

                Коробка переключения передач является неотъемлемой частью любого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Назначение коробки передач – это передача и преобразование крутящего момента с двигателя на колеса, а так же осуществление отбора мощности на привода других агрегатов и дополнительного оборудования. Этот процесс позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а так же движение задним ходом. Более того коробка помогает разъединять коленчатый вал двигателя от ведущих колес, что обеспечивает холостой ход автомобиля или его полную остановку.

Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

Виды трансмиссий

Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:

1.       Механическая коробка переключения передач

2.       Автоматическая коробка переключения передач

3.       Роботизированная коробка переключения передач

4.       Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач

Разберем подробнее каждый тип коробки.

Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

                Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.

Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом. Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.

Плюсы МКПП:

·      Простая и надежная конструкция

·      Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья

·      Движение в экономичном режиме

·      Недорогое обслуживание

Минусы МКПП:

·      Неудобство управления в сложном городском режиме

Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента – это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.

Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.

Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

Плюсы АКПП:

·         Комфорт и удобство управления

·         Способность менять передачи при полной мощности двигателя

·         Плавность хода во время переключения передач

·         Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи

Минусы АКПП:

·      Стоимость и периодичность обслуживания

·      Больший расход топлива

·      Низкий КПД

·      Меньшая динамика автомобиля

Роботизированные коробки передач (Роботы)

Роботизированная коробка передач – это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.

Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.

В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:

·   С мокрым сцеплением – используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.

·   С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.

Плюсы Робота:

·         Плавность переключения и хода

·         Высокий КПД

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

·         Возможность выбора режима работы трансмиссии

Минусы Робота:

·         Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям

Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.

Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT – это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем – сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

Плюсы Вариатора:

·         Переключение передач происходит незаметно, без рывков

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

Минусы Вариатора:

·         Несовместимость с мощными моторами

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Большое количество датчиков влияющих на работу CVT

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке

Итог.

Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.


Виды и типы КПП (коробки переключения передач)

Коробка переключения передач (КПП) – это механизм, который преобразует крутящий момент, передающийся ведущим колесам от коленчатого вала двигателя, по величине и направлению. Именно с помощью коробки передач автомобиль способен двигаться вперед и назад, а его двигатель – отключаться от ведущих колес.

Изменение силы тяги и величины крутящего момента на ведущих колесах автомобиля производится путем зацепления шестерен с различным числом зубьев в механизме коробки переключения.

Кроме того, при переключении коробки передач в нейтральное положение, обеспечивается “отключение” двигателя автомобиля и сцепления от остальных механизмов трансмиссии. Это может быть полезно, например, при движении автомобиля накатом или при стоянке на перекрестке в ожидании разрешающего сигнала светофора.

Виды коробок переключения передач

Коробки переключения передач бывают:

  1. Механические (МКПП) – такие коробки отличаются высоким коэффициентом полезного действия при наименьшем весе. Обеспечивают более динамичный разгон автомобиля и экономичный расход топлива.
  2. Автоматические (АКПП) – эти коробки отличаются простотой использования, но вместе с тем довольно “задумчиво” переключают передачи и заметно увеличивают расход топлива.
  3. Роботизированные – представляют собой некий симбиоз механической и автоматической коробки переключения передач. По сути, это механическая коробка передач с электронным управлением включения сцепления, однако такой вид коробки передач уступает в четкости переключений коробке-автомату.
  4. Бесступенчатые (вариаторы) – от всех вышеперечисленных видов коробок передач отличается отсутствием непосредственно самих передач. То есть передаточное число в нем изменяется плавно, без ступеней. Однако широкому применению вариаторов в автомобилях препятствует то обстоятельство, что в силу конструктивных особенностей, в большинстве случаев, ремень передачи крутящего момента не выдерживает высоких мощностей современных автомобильных двигателей.

Больше всего вопросов у автолюбителей возникает о том, какие КПП лучше: механические или автоматические? А чтобы понять, какой из “автоматов” предпочтительней, читайте статью “Что лучше робот, автомат или вариатор”.

Коробка передач автомобиля. Виды КПП

Коробка передач является важным узлом в устройстве автомобиля и предназначена для передачи мощности двигателя к ведущим колесам. В процессе передачи мощности, в виде крутящего момента, происходит его трансформация (увеличение или уменьшение), изменение направления и т.д. Второе предназначение коробки передач – отключение крутящего момента от трансмиссии, исключение – механическая коробка. В этом виде коробок отключение крутящего момента происходит при помощи отдельного узла – сцепления.

Рассмотрим ниже все концепты коробок передач, их основные плюсы и минусы, перспективы.

Различают основные виды коробок передач:

Механическая коробка управляется ручным способом, это более старый вид, но очень хорошо себя зарекомендовавший, особенно у водителей, которые любят ощутить всю мощь своего железного коня. Естественный недостаток таких КПП низкий КПД, из-за трения зубьев шестерен, сопротивления трансмиссионного масла.

Автоматическая коробка, так же известна и применяется давно в автомобилестроении. Переключение ступеней скорости происходит в автоматическом режиме, а вот команда на начало движения или движение задним ходом требует команды водителя. Как и у МКПП, у «автомата» небольшой КПД по тем же причинам и из-за наличия планетарных механизмов в устройстве коробки.

Любителями таких коробок являются, конечно, наши дамы. Многие просто не знают, что раньше существовала и третья педаль – сцепление. К дамам можно отнести и «американского потребителя», американцы очень редко покупают авто с механикой.

Как говорилось выше, МКПП наилучший вариант коробки, и даже роботизированная коробка передач изготовлена на её основе, но с автоматическим управлением. Управление «роботом» может даже подстраиваться под стиль вождения. Недостатки те же, что и у механики, а вот плюсов, гораздо больше. Применив два вала, удалось повысить КПД, уменьшить габаритные размеры, повысить надежность коробки.

Автолюбителям пришлась по душе роботизированная коробка, а для любителей механики или просто принципиальных противников РКПП, есть возможность перехода на ручной режим управления.

Вариатор – новое слово в коробках передач. Главным недостатком вариатора остается пока невозможность применения на более тяжелых моделях авто, чем малолитражки. Неоспоримое достоинство, это, конечно, простота, плавное изменение крутящего момента, довольно высокий КПД, поскольку отсутствуют пары шестерен передач, кроме «заднего хода».

Автолюбители разделились практически поровну, на скептиков и любителей вариаторов, но времена МКПП постепенно уходят в прошлое и, пока будущее за «роботом» и вариатором! А там поживем – увидим!

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Коробка передач – устройство, назначение, виды

Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.


Назначение и устройство

КПП предназначена для нескольких задач:
  • изменения крутящего момента,
  • изменения скорости,
  • коррекции направления движения автомобиля,
  • разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
  • блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).
При этом одни КПП способны решать все эти задачи, а другие, как например, механическая, только базовые – изменение крутящего момента и скорости. Схема устройства зависит от вида КПП.

В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более),  синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.

Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).

В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.

На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.

Сцепление

Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач.

Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.

Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств  с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.

Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.

Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.

Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.

Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.

На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке  DSG в момент после переключения на вторую передачу.

Шестерни и валы

Шестерни и валы –  главные «управляющие» крутящим моментом. Именно шестерни и валы помогают изменять передаточное отношение. Неотъемлемые элементы устройства всех механических КПП и некоторых АКПП (например, Honda).

Устройство механической коробки передач чаще всего сконструировано так, что оси валов находятся в параллельной плоскости. Сверху монтированы шестерни. 

Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.

Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.

Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.

Синхронизаторы

Синхронизаторы – неотъемлемый элемент КПП с шестернями – кроме решений со скользящими шестернями. Физически работа синхронизаторов обязана силе трения.

Функция синхронизаторов – выравнивание частоты вращения шестерен и валов, благодаря чему создаются все условия для плавного переключения скоростей. Благодаря синхронизаторам КПП меньше изнашивается и меньше шумит.

Синхронизаторы активно присутствуют у МКП и роботизированных КПП. У автомобилей с планетарными АКП альтернатива синхронизаторам – фрикционные управляющие элементы. Синхронизаторы состоят из муфты, блокировочных колец, стопорного кольца, пружины, шестерён.


Как работает стандартный синхронизатор?

  • Муфта подается в сторону шестерни.
  • Блокировочное кольцо муфты принимает на себя усилие.
  • Поверхности зубьев начинают взаимодействовать.
  • Блокировочное приобретает положение “на упор”.
  • Зубья муфты оказываются напротив зубьев блокировочного кольца.
  • Муфта оказывается в зацеплении с венцом на шестерне.
  • Муфта и шестерня блокируется.

Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент  включения водителем передачи.

Принцип работы механических коробок переключения передач

КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.

Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.

При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.

При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.

КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.

У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.

При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства  для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.

В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.


2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы

Двухвальные решения очень популярны на переднеприводных авто.
Конструкция включает следующие элементы:
  • картер – несущий элемент, корпус. К нему крепятся все остальные детали устройства. Он же защищает агрегат  от внешнего воздействия, а человека – от вращающихся деталей, а также выполняет функцию хранилища для масла.
  • валы – первичный и вторичный,
  • шестерни (в блоках), часть крепится к ведущему, часть к ведомому валу,
  • шлиц (соединяет ПВ и сцепление),
  • синхронизаторы.
Важно! Главная передача и дифференциал также находятся внутри картера, но механизм переключения передач вынесен за его пределы.

Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.

Рычаг перемещен – муфта синхронизатора также изменяет положение. Уравниваются угловые скорости соответствующего вала и шестерни. Крутящий момент передаётся с первичного вала на вторичный. От ДВС на ведущие колеса с заданным передаточным числом .передается крутящий момент.

Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.


3-вальная КПП: устройство и принцип работы

3-х вальные решения популярны у авто с задним приводом.

Устройство:

  • Картер.
  • Ведвал.
  • Ведомый вал. Находится на одной оси с ведущим.
  • Промежуточный вал. Монтирован параллельно первичному.
  • Шестерни. Блок шестерен ведомого вала свободно вращается на нем. Блоку шестерен промежуточного и ведвала обеспечена жесткая связь, а шестерни на ведомом валу свободно вращаются, четкой фиксации нет.
  • Синхронизаторы. Стоят  на всех передачах. Благодаря шлицу беспрепятственно перемещаются в продольном направлении.
  • Механизм переключения (рычаг + ползунки + блокатор). Монтирован на картере.

Система функционирует схоже с двухвальной, но за счёт наличия промежуточного вала возможностей больше. 

Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.

Виды коробок переключения передач

Рассматривая устройство и назначение КПП,невозможно было не упомянуть, что они бывают разных типов: механические, автоматические, роботизированные. Кроме того, существует ещё такая подгруппа устройств как вариаторы. Рассмотрим эти КПП более подробно. 

Механические КПП

“Механика” – это классика. Для работы с “механикой” нужны навыки, понимание, как выполнять выбор передаточных чисел, но при умении управлять в ручном режиме, водитель виртуозно может подстроиться под любые условия движения.

Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.

Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.

Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.

Автоматические КПП


Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически – посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.

Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.

Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.

Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.

Роботизированные вариаторы

Роботизированные (автоматизированные, полуавтоматические) КПП как агрегаты – это промежуточные вариант между “механикой” и “автоматом”.

Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством  осуществляется посредством переключателя, джойстика.

Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.

Вариатор

Отдельно можно выделить вариатор. Это изменяющаяся трансмиссия или бесступенчатая КПП. Изменение передаточного числа производится в заданном диапазоне.

Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.

Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).

Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.

 Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.

Плюсы и минусы


Тип коробки

Плюсы

Минусы
Механическая коробка
  • низкая стоимость (как устройства, так и ремонта),
  • хорошая динамика,
  • простой ремонт.
  • в “пробках” требуется регулярное переключение передач,
  • сложность в управлении.

Автоматическая коробка передач
  • не нужно думать, какую передачу выбрать,
  • простота разгона (нет крена авто назад),
  • защита ДВС от перегрева.
  • высокая стоимость агрегата,
  • высокий расход топлива,
  • высокая стоимость ремонта.

Роботизированная
  • можно выбрать ручной или автоматический режим работы,
  • топливная эффективность.
  • есть риски крена авто при разгоне,
  • возможны
  • рывки при переключении передач.
Вариатор
  • сниженная нагрузка на двигатель,
  • плавность езды.
  • высокая стоимость коробки и ее ремонта,
  • можно поставить только на маломощный двигатель.

Обратите внимание, в нашем курсе “Автомобильные основы” на базе LCMS ELECTUDE КПП уделяется огромное внимание. При этом доступны учебные материалы для обучающихся всех уровней:

  • базовый,
  • продвинутый,
  • специалист.
Огромное внимание уделяется не только теоретической части, но и оттачиванию навыков, выполнению сервисных операций.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть непосредственно в модулях LCMS LCMS ELECTUDE – платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов.

какие типы бывают, плюсы и минусы

Один из важнейших узлов вашего автомобиля – коробка переключения передач, которая является центральным элементом трансмиссии в машине. Сегодня производители предлагают много вариантов КПП, и в обозначениях уже можно запутаться. В одном случае нам предлагают стандартную механику, в другом – автоматические версии с различными умными названиями. Сегодня на нашем сайте мы постараемся разобраться, как устроен каждый тип коробок среди всех используемых на современных автомобилях. Нужно отметить, что понимание устройства КПП может значительно повлияет на выбор автомобиля в салоне, а также поможет отсечь неудачные варианты со вторичного рынка. Поэтому разбираться в технике стоит, иначе перекупщик или менеджер салона легко продаст вам не самый удачный вариант и создаст для вас проблемы в будущем.

Обратить внимание стоит на производителя КПП. Далеко не все концерны самостоятельно производят детали трансмиссии, многие компании просто используют готовые узлы. Наиболее известные и уважаемые разработчики в этой сфере – корпорации Aisin, ZF, Jatco. Эти компании не выпускают автомобили в сборе, они заняты разработкой и производством именно коробок. Это позволяет им достигать гораздо более высокой надежности, а также оптимизировать цену конструкции. Только самые крупные концерны разрабатывают собственные коробки, да и то не всегда. Нужно заметить, что фирменные коробки, скажем Volkswagen или Ford далеко не всегда лучше, чем те самые Aisin. Нужно узнать больше о конструкциях и типах КПП, чтобы понять, почему возникают трудности.

Содержание

Как работает коробка передач? Основные задачи узла

Главная работа КПП в автомобиле – это передача и трансформация крутящего момента двигателя в комфортном режиме для ускорения, замедления или поддержания постоянной скорости движения машины. Выполняется работа зачастую с помощью целого ряда шестерен, но есть и другие механизмы. К двигателю такой узел подключается посредством сцепления. Этот узел позволяет мягко подключать КПП и передавать крутящий момент постепенно, благодаря чему не так быстро изнашиваются шестерни.

Классический принцип работы этого узла следующий:

  • при выжатом сцеплении шестерни в КПП не смыкаются, поэтому на колеса не передается крутящий момент от двигателя;
  • отпущенное сцепление смыкает коробку и мотор, происходит передача момента, на нейтральной передаче этот момент не передается на колеса;
  • количество рабочих шестерен в механизме обозначает количество передач, обычно при указании количества ступеней не учитывают заднюю скорость;
  • главная пара – это вал и шестерня, которые инициируют вращение нужных шестеренок из выбранного диапазона;
  • выбор происходит механически с помощью рычага переключения передач или автоматически с помощью различных технологий;
  • чем больше крутящего момента нейтрализует коробка, тем медленнее будут вращаться колеса;
  • на последней передаче происходит максимальная передача оборотов, но момент и мощность меняются не так быстро.

Конструкция достаточно простая, практически все классические коробки устроены именно по этому принципу. Но современные технологии не стоят на месте, производители разработали десятки типов КПП, у каждого крупного бренда теперь есть свой вид трансмиссии, который даже получает отдельные названия. Развитие этой сферы связано именно с автоматическими типами трансмиссий, так как механика доживает свои последние годы в гражданском использовании. Разработки ведутся для того, чтобы сократить расход топлива, предоставить водителю максимальный комфорт и доработать существующие технологии с точки зрения надежности.

Какие типы коробок сегодня существуют, и как они работают?

Сложно сосчитать количество разновидностей КПП, если учитывать все модификации каждого бренда. Но по своей сути все они относятся к четырем основным категориям. Это механические, автоматические (гидротрансформаторы), роботизированные КПП и вариаторы. Четыре группы предлагают кардинально разный подход к переключению передач. Каждый тип коробки имеет свои плюсы и минусы, которые нужно учитывать при выборе вида трансмиссии.

Пусть вас не путают различные модные названия вроде DSG, PowerShift, EasyTronic и прочие красивые обозначения. Все они скрывают за собой стандартные вариаторы или роботы, доработанные определенным концерном под собственные двигатели. Этот факт уже облегчает нам задачу рассмотрения разных типов КПП и понимания всех особенностей работы деталей трансмиссии в целом. Давайте поочередно рассмотрим каждый тип агрегата.

Механическая трансмиссия – как она работает?

Механика – самый древний вид КПП, именно он является основой для всех последующих вариантов трансмиссий. Когда изобретатели автомобиля поняли, что прямой привод мотора к колесам не создает нужной гибкости управления, был придуман узел, который позволял увереннее стартовать и далее набирать скорость, используя разные передачи. Со временем узел обрастал дополнениями и сформировался в таком виде, в котором мы его сегодня знаем.

Нужно учитывать такие особенности технологии:

  • сопряжение КПП с двигателем производится посредством сцепления, которое одновременно является самым нагруженным узлом в связке;
  • переключения производятся вручную с помощью специального механизма, подключенного к рычагу в салоне, существует стандартная схема переключений;
  • крутящий момент передается на колеса с помощью конструкции полуосей через два вида шарнирных механизмов, если речь идет о переднем приводе;
  • для заднего привода применяется более сложная конструкция с карданном и передачей крутящего момента по специальному валу;
  • механизм надежный, практически лишен недостатков, для обслуживания достаточно менять масло 1 раз в 60-90 тысяч км пробега.

Производители все чаще изготавливают необслуживаемые коробки. Но даже в них следует периодически менять масло, чтобы продлить срок жизни КПП. Капитальный ремонт такого узла продлевает жизнь практически на еще один полноценный ресурс. Основные поломки связаны с выходом из строя сцепления, а также с поломкой механизма переключения передач. Эти детали сравнительно легко меняются. У качественных механических трансмиссий есть определенный жизненный срок каждого узла, и он всегда соответствует действительности.

Классический автомат – гидротрансформатор

Первые типы автоматов появились достаточно давно, еще в середине прошлого века. Они были выполнены на основе гидротрансформатора. Это устройство, которое по нагрузке понимает, когда нужно переключить передачу. Определенная нагрузка создает давление масла в каналах гидроблока, что заставляет коробку переключать передачи. Вся работа выполняется жидкостью, поэтому износ механизма переключения минимальный. Именно поэтому гидротрансформаторы остаются самыми выносливыми типами автоматических трансмиссий.

Важные особенности устройства:

  • гидроблок является наиболее ценным и дорогостоящим узлом, его выход из строя обычно говорит о необходимости очень дорогостоящего ремонта;
  • качество масла в системе такого автомата является наиболее важным параметром службы устройства, плохое обслуживание быстро убьет автомат;
  • такие КПП довольно плохо справляются с экономией топлива, прирост расхода в сравнении с механикой на таком же двигателе равен примерно 15% и более;
  • также динамика двигателя страдает, автоматы не могут слишком быстро реагировать и адаптироваться под поведение водителя, в этом их очень большой минус;
  • зато такие узлы очень надежные, некоторые автоматы без ремонта проезжают до 300 000 км, что не всегда доступно даже механическим коробкам передач.

Консервативные автолюбители всегда выберут именно АКПП с гидротрансформатором, если речь идет о выборе между разными типами автоматов. Дело в надежности, но сегодня нужно учитывать еще и экономию топлива. Так что молодое поколение отказывается от АКПП традиционного типа, учитывая и высокую цену таких технологий. Впрочем, в длительной перспективе именно такие коробки оказываются наиболее качественными, удобными в использовании и надежными.

Роботизированная коробка – что это за агрегат?

Такой узел стал комбинацией автомата и механики. Производители сравнительно недавно предложили первых роботов – активно технология используется около 20 лет, внедряется в массовые автомобили не более 15 лет. В основе лежит механическая трансмиссия, но переключением передач занимается специальный робот, отсюда и название типа КПП. У каждого производителя есть свои особенности исполнения и настройки этого роботизированного узла, это привело к десяткам разных названий типа DSG, EasyTronic, PowerShift, EDC, MultiMode, DuraShift и прочих обозначений.

Важные особенности такого узла:

  • экономия топлива налицо, так как устройство получило все преимущества механической коробки передач под идеальным управлением робота;
  • переключения ощутимы, есть определенные пинки, этого не удалось избежать даже самым передовым концернам с огромными инвестициями;
  • динамика сохраняется, а роботизированный узел может даже подстраиваться под манеру езды владельца машины, это вызывает ряд споров, но в целом работает;
  • главная проблема роботов – сцепление, особенно в тех моделях, где производитель использовал сухой тип сцепления с явными недостатками;
  • такой узел стоит гораздо дешевле традиционного автомата, он легче других типов автоматических КПП, поэтому получил огромную популярность во всем мире;
  • ремонт достаточно дорогой, а средний цикл службы составляет 150 000 км до капитального восстановления.

Роботизированные коробки нуждаются в довольно качественном сервисе, а также в спокойной и аккуратной поездке. Они не любят постоянной смены манеры вождения, могут показывать неисправности при резком переходе с трассового режима в городской цикл. Но все недостатки снимает радость от расхода. Роботы могут обеспечить расход даже меньше, чем на механической коробке передач, так как производитель настраивает роботизированный узел именно для экономии топлива. Впрочем, вы можете перепрошить систему и получить отличную динамику, если это необходимо.

Вариаторы – на что обратить внимание?

Среди японских производителей культовым типом автоматических КПП стали вариаторы CVT. Это бесступенчатая система переключения передач, которая основана на сопротивлении вращения при передаче крутящего момента. Грубо говоря, внутри устройства расположено два конуса, по которым перемещается основной ремень механизма. Чем дальше ремень перемещается, тем больше оборотов двигателя передается на колеса. Конструкция сравнительно простая, но автоматика делает ее довольно сложной в ремонте.

Стоит помнить о таких особенностях вариаторов:

  • в эксплуатации такие виды коробок передач очень удобны, они демонстрируют плавный разгон без подергиваний, так как передач нет;
  • расход чуть выше, чем в механике, так как двигатель при разгоне всегда работает на повышенных оборотах, но на длинных прямых вариатор обходит механику в расходе;
  • ремонт практически невозможен, а износ может наступить в промежутке от 150 000 км до 200 000 км пробега, дольше этот механизм чаще всего не служит;
  • такие технологии дешевле, чем традиционные АКПП с гидротрансформатором, поэтому многие концерны выбирают именно такой вариант;
  • программные ошибки станут настоящей проблемой, для любого ремонта нужно загонять машину на официальный или специализированный сервис.

Низкая практичность вариаторов и их малый жизненный цикл стали причиной того, что в России покупатели стараются обходить данные узлы стороной. Проблема связана с тем, что ремонтировать эти узлы в гаражных условиях нельзя, а платить за ремонт у официалов хочет далеко не каждый покупатель машины. Вариатор нуждается в определенном привыкании. Если у вас машина с таким типов КПП, следует прочитать инструкцию. В ней указаны требования к прогреву коробки перед поездкой, а также есть запрет на длительное движение с одной скоростью, нужно постоянно менять скоростной режим.

Предлагаем посмотреть видео о вариаторах:

Подводим итоги

Обратите внимание на тип трансмиссии в автомобиле, который вы хотите купить. Обязательно почитайте отзывы других владельцев. Очень часто внешне перспективная коробка оказывается ненадежной и служит плохо. Хорошим примером будет робот 7-DSG от корпорации Volkswagen. Это коробка с сухим сцеплением, которая в первом своем поколении получила целый ряд проблем. Владельцы машин 2010-2012 годов выпуска с такими КПП не успевают отдохнуть от одного ремонта, как надвигается другой. Со временем корпорация исправила большую часть неполадок, но в целом этот робот так и остался одним из самых неудачных в линейке концерна.

С другой стороны, в списке роботизированных коробок есть и множество удачных вариантов, которые не уступают в сроке службы своим конкурентам от других разработчиков. Поэтому важно знать, какой именно автомобиль вы покупаете, какие именно рабочие элементы могут выйти из строя в данном узле. Это важно понимать, иначе не избежать трудностей. При покупке оцените, насколько конкретный тип КПП подходит под ваш стиль поездки. Это также важно учитывать, чтобы получить удовольствие от эксплуатации машины.

≡ Виды КПП автомобиля • DRIVERU.RU / Пост

Механизм передачи крутящего момента от двигателя к колесам автомобиля называют коробкой переключения передач (КПП). От того, как она работает, зависит расход топлива и время разгона авто. Рассмотрим основные виды КПП, которыми оборудованы современные автомобили.

Механика (МКПП) – сама ранняя, но, все-таки, остающаяся популярной. Несомненными ее достоинствами можно назвать возможность экономии топлива, высокий КПД, возможность эффективно управлять авто и, конечно же, недорогой ремонт.

Не стоит думать, что МКПП  – это уже прошлый век. 6-ступенчатой механикой комплектуются новинки последнего автосалона в Детройте (2012 года). МКПП бывают двухвальные (самый популярный, установлен на авто с поперечным расположением двигателя и трехвальные (экономичнее, по сравнению с предыдущим видом, комплектуется на авто с продольным).

Автомат (АКПП) – символ автомобиля, предназначенного для езды в крупных городах. Несмотря на то, что у нас широкое распространение АКПП получила сравнительно недавно, изобретена она была в середине 20-го века. Основными достоинствами можно назвать: простоту в эксплуатации, плавность хода авто, длительный ресурс работы. Учитывая эти плюсы, можно сказать, что АКПП подходит людям, которые ценят простоту и свободу, находясь за рулем. Истинных «гонщиков» она не порадует.

По сравнению с механикой автомат теряет в скорости при разгоне, больше потребляет топлива, дороже в ремонте. Если сравнить количество автомобилей с МКПП и АКПП по Европе, то можно увидеть их примерно равное количество. Чего не скажешь о США, где значительная часть автолюбителей никогда в жизни не садилась за руль авто с механикой.

Гибрид двух вышеописанных коробок передач называют Роботизированной КПП. Несмотря на большое сходство с автоматом, принцип работы устройства унаследован от механики. Роботизированной коробкой комплектуются, в основном, автомобили среднего класса. Не стоит путать ее с АКПП. Этот принцип переключения передач требует аккуратного движения, без рывков.

Подводя итоги, можно сказать, что выбор автомобиля с позиции типа коробки передач должен быть осознанным. Механику оценят опытные водители, любящие активное движение и желающие собственноручно управлять автомобилем. Автомат подойдет людям, для которых комфорт имеет большее значение, чем экономия топлива и динамика разгона. Также автомат будет более удобен в условиях большого города с его неминуемыми пробками.

Все обо всем. Виды коробок передач

Самая основная задача коробки передач — распределение крутящего момента от мотора автомобиля к его колесам, а также изменение объема тяги, зависящее от различных условий передвижения авто. Современные машины оснащают различными видами коробок передач. На сегодняшний день автопроизводители представляют несколько видов КПП: механические, автоматические, роботизированные и бесступенчатые, которые еще называют вариаторами. Все они имеют отличия в работе и функциональности. Об этих отличиях и поговорим.

Механические коробки передач

Механической коробке передач уже более сотни лет истории и за этот период она претерпела не малую эволюцию, которая позволила довести механику, если не до совершенства, то до максимально возможных ее лучших качеств. Переднеприводные современные автомобили оснащают двухвальными КПП, которые соединяются одним валом с мотором, а вторым — с трансмиссией двигателя. Обычные шестеренки позволяют создавать крутящий момент в двигателе.

Если говорить обычным языком, то механическая КПП — это наиболее простая конструкция из всех прочих.

Правда это утверждение распространяется только на коробки, где не более пяти ступеней. Сегодня все же стремятся к максимальной экономичности автомобилей, поэтому коробки все больше изготавливают шестиступенчатыми. В этом случае обычная двухвальная система слабовата и инженеры усложняют конструкцию коробки передач. Но это не мешает «механике» вырабатывать достаточный коэффициент полезного действия, то есть быть максимально эффективной.

Роботизированные коробки передач

Роботизированные КПП в чем-то практически идентичны механическим. Основное их различие лишь в том, что в «роботах» управление сцеплением осуществляется по средствам специальных сервоприводов, работа которых полностью контролируется электроникой.

Плюсы такой схемы очевидны — водитель тратит меньше усилий на управление автомобилем и может не обременять себя постоянным переключением передач.

Помимо этого, сходство «роботов» с «механикой» и в том, что они также обладают высоким КПД, только вот плавностью своей работы этот вид КПП похвастать, увы, не может. Поэтому-то их используют чаще на бюджетных моделях авто, как альтернативу автоматике. Есть, правда, исключения. Роботизированную КПП можно увидеть и на суперкарах, например, на «Ferrari», правда многое в этих КПП заимствовано из мира спорткаров и автомобильных гонок, что, естественно, ведет к удорожанию таких машин.

Отдельно можно выделить новшество в автомобилестроении — разработки «роботов» с двумя сцеплениями. Впервые данную трансмиссию опробовал на своих моделях автоконцерн Volkswagen, разработку свою компания назвала Direkt-Schalt-Getriebe. Позже ее приняли во внимание и другие компании Volvo, Ford, Mitsubishi. Роботизированные коробки передач с двумя сцеплениями в силу своей высокой функциональности отличаются более быстрой работой. Инженеры утверждают, что за подобными разработками большое и перспективное будущее.

Автоматические коробки передач

Автоматические коробки передач — это альтернативное решение, пришедшее на смену механическим КПП еще в середине прошлого столетия. Сегодня автоматические коробки передач имеют высокую популярность и очень востребованы, и это вполне обосновано.

Все потому что, как и в случае роботизированных КПП, переключение передач происходит полностью автоматически, плюс к этому «автоматы» более плавны в своих действиях, чем «роботы».

Автомобиль с автоматической КПП более ровно держится на дороге, так как вся тяга мотора без разрыва потоков мощности передается с мотора непосредственно на все колеса автомобиля.

Но есть у автоматических КПП и весомые минусы. Во-первых, автоматы намного тяжелее других своих собратьев. Обусловлено это заменой обычных шестерен в двигателе планетарными передачами; тяги и рычаги в нем заменены довольно сложной гидравликой, а сцепление представлено гидротрансформатором, который, к слову сказать, эффективность своей работы может проявлять только в довольно узком диапазоне действий, поэтому число передач инженерам приходится увеличивать.

Сегодня не редкость автомобили и с восьмиступенчатой автоматической коробкой передач.

Но при всех инновациях и разработках «автоматы» пока что проигрывают «механике» по эффективности работы.

Давайте посмотрим, что такое автоматическая коробка передач:

Вариаторы

Вариаторы любопытны тем, что совсем не имеют в своей конструкции передач. Разработок вариаторов множество, но максимальную реализацию получила клиноременная схема. В данном случае имеются два шкива, соединенных один — с двигателем, второй — с трансмиссией. Специальный ремень и цепь приводят в действие крутящий момент мотора.

В теории такой тип коробки передач идеален, так как способен постоянно поддерживать максимально экономичное и динамичное передаточной число.

Но на практике все не так оптимистично, потому как для работы вариатора требуется наличие узла, который чаще всего представляют гидротрансформатором или гидромуфтой. А работа их, как уже было отмечено выше, снижает коэффициент полезного действия двигателя.

Какие бы новшества не появлялись в нашем автомире, «механика» как была классикой, так и остается по сей день. Если вы решили получить права, то и не думайте учиться на машинах с автоматами, вариаторами или роботами. Каждый должен пройти через классику — механическую КПП. Иначе после обучения у вас могут возникнуть проблемы с ездой по городу.

Удачного переключения передач и будьте аккуратны!

В статье использовано изображение с сайта www.t-company.kia.ru

Объяснение различных типов коробок передач

Когда вы покупаете автомобиль, у вас есть выбор: цвет, уровень отделки салона, дополнительное оборудование, двигатель … Но на многих моделях вам также предоставляется выбор коробки передач.

Для автомобилистов в Великобритании руководства давно стали опцией по умолчанию, но на других рынках, таких как Америка, автоматика стоит десять центов. Хотя ранние автомобили в просторечии назывались «глушителями» и имели тенденцию снижать производительность, экономию топлива и удовольствие от вождения, времена прошли, и современная автоматическая коробка передач в некоторых случаях может быть лучшим выбором, чем механическая коробка передач.

Поклонники производительной автоматики целый день будут хвастаться тем, как их машина может превзойти механические руководства, в то время как экономные люди могут наслаждаться меньшими выбросами CO2 и большей экономией топлива. Нельзя отрицать, что хорошая автоматическая коробка передач делает вождение расслабляющим: если дать левой ноге отдохнуть и позволить машине делать работу, то это избавит вас от утомительных поездок по городу.

В чем разница между типами коробок передач?

Коробка передач – важная часть того, что делает автомобиль, ну, автомобиль.Центральное место в его конструкции занимает коробка передач, которая позволяет передавать мощность на колеса от двигателя и обеспечивает ключевую точку доступа между водителем и машиной. Со временем было разработано и внедрено все больше и больше типов коробок передач. Значит, сегодня есть несколько вариантов на выбор, но чем они отличаются? Мы выбрали некоторые из основных доступных коробок передач и их различия.

В чем разница между автомобилем с механической коробкой передач и автоматом?

МКПП

Механическую коробку передач можно считать классической.Он включает в себя джойстик, который позволяет водителю выбирать нужную передачу, а педаль используется для отключения сцепления, которое затем позволяет переключать передачи. Эта настройка дает водителю полный контроль над шестернями, позволяя либо сбросить шестерню, чтобы добиться более быстрого прогресса, либо выбрать более высокую передачу, чтобы сэкономить топливо.


АКПП

Автоматическая коробка передач в той или иной форме существует уже почти столетие. Изобретенная в 1920-х годах, но популяризированная в 1940-х годах компаниями Cadillac и Oldsmobile, концепция устранения одного из самых сложных навыков вождения остается привлекательной до сих пор.

Автоматические трансмиссии исторически использовались, чтобы снимать нагрузку – избавляя водителя от необходимости нажимать сцепление, выбирать передачу, отпускать сцепление и – в автомобилях без синхронизатора – согласовывать обороты двигателя и трансмиссии, чтобы гарантировать чистое изменение . Вместо этого водители могут просто выбрать «Драйв» и отправиться в путь без заботы.

В последнее время они также стали выбором трансмиссии для мощных машин, способных справляться с экстремальной мощностью более безопасно и эффективно, чем это мог бы сделать человек-водитель.


Но не все автоматические коробки передач одинаковы, так какие бывают разные типы? Как они работают и есть ли разница для пользователя?

Какие бывают типы автоматических коробок передач?


Гидротрансформатор / Традиционная автоматическая коробка передач

Распространенная General Motors на Oldsmobiles и Cadillac 1940-х годов, эта автоматика использует заполненную жидкостью муфту вместо традиционного сцепления и с тех пор остается неизменной, хотя и постоянно совершенствуется.

Гидротрансформатор, возможно, является самым старым и наиболее классическим примером автоматической коробки передач, и большую часть прошлого века автоматический гидротрансформатор был практически единственным выбором, который у вас был.

Вместо педали сцепления для отсоединения двигателя от коробки передач при переключении передач преобразователь крутящего момента проталкивает жидкость вокруг герметичного корпуса, известного как рабочее колесо. Это, в свою очередь, передает энергию от двигателя жидкости, которая затем поступает на выходной вал.

Автоматическая коробка передач

с гидротрансформатором, как правило, обеспечивает очень плавное переключение передач, что делает ее комфортной для автомобилей премиум-класса. В этих коробках передач используется гидравлическая муфта, известная как преобразователь крутящего момента, которая действует как соединение между двигателем и коробкой передач. Этот гидротрансформатор обеспечивает проскальзывание сцепления без опасности износа компонентов. У него также нет проблем с тем, чтобы справиться с серьезным количеством мощности – отлично подходит для современных автомобилей с высокими характеристиками, однако они могут медленно набирать обороты, когда вы хотите двигаться дальше.


Стоит ли покупать традиционный автомат? – Плюсы и минусы автоматики гидротрансформатора

  • Ранняя автоматика гидротрансформатора имела несколько явных плюсов и минусов. Гидравлический характер гидротрансформатора без прочного соединения между двигателем и коробкой передач в сочетании с серьезным недостатком передач – обычно трех или четырех, но часто всего двух – означал, что эффективность несколько снижалась. Производительность тоже пострадала, и автоматика гидротрансформатора была медленнее, чем их современные конкуренты.
  • С другой стороны, это самый простой и надежный вид автоматической коробки передач. Преимущество гидротрансформатора заключается в том, что он обеспечивает плавное ускорение на более низких скоростях, а также хорошую отзывчивость на более низких оборотах.
  • В современных автомобилях с гидротрансформатором эти проблемы почти устранены. Современный гидротрансформатор – одна из лучших трансмиссий, которые вы можете купить – способная обеспечить сверхплавное переключение передач, когда вы просто неуклюже, или острые как бритва, когда вы опускаете ногу.Механическая блокировка срабатывает, когда двигатель и коробка передач работают с одинаковой скоростью, что снижает потери через трансмиссию. Современные автобоксы также могут иметь до восьми передач, что способствует повышению производительности и экономии.
  • Вы найдете современный гидротрансформатор во всем, от небольших экономичных автомобилей до самых роскошных и мощных машин на рынке. В настоящее время заказ такой действительно не является недостатком – если, конечно, вы не предпочитаете использовать механическую коробку передач.

Трансмиссия с двойным сцеплением (DCT)

Как вы, наверное, догадались, трансмиссия с двойным сцеплением использует, верно, два сцепления.В самом простом виде это будет означать, что существует отдельная система сцепления как для нечетных, так и для четных передач, а две руки расположены между собой для быстрого переключения передач.

Он работает, позволяя одной из коробок передач предварительно выбрать следующую передачу перед переключением. Благодаря этому переключение передач происходит плавнее и быстрее, чем с другими автоматическими коробками передач, что делает их идеальными для спортивных автомобилей.

Коробке с двойным сцеплением присвоено множество наименований от разных производителей.Volkswagen и его дочерние бренды выбирают DSG, Porsche – PDK, Renault – EDC, Hyundai и Kia – DCT. Однако все они в основном работают одинаково.

Volkswagen Group первой установила коробку передач с двойным сцеплением в серийный автомобиль – на Golf R32 2003 года. После этого она стала популярной среди автомобилей с высокими характеристиками и стала предпочтительной автоматической коробкой передач для всего концерна Volkswagen – вы найдете ее во всем, от супермини до суперкаров. Это не просто инновация Volkswagen – у многих производителей в стойлах есть коробка с двойным сцеплением.

Коробки передач с двойным сцеплением

очень быстро переключаются под нагрузкой, а способ передачи мощности между сцеплениями означает, что при переключении передач мощность практически не падает. Они также могут быть очень плавными, что способствует расслабленному и устойчивому прогрессу. Экономия и производительность не сильно пострадали, а в некоторых случаях могут быть даже лучше, чем их аналоги с ручным управлением. Но при движении на низких скоростях в условиях движения с остановкой и запуском по городу коробки с двойным сцеплением могут работать рывками и неудобны в использовании, а ранние агрегаты имеют плохую репутацию в плане надежности, а их ремонт может стоить очень дорого.

Тем не менее, трансмиссии с двойным сцеплением могут страдать от колебаний. Электронный контроллер коробки передач должен предсказывать действия водителя и реагировать соответствующим образом, и не всегда он понимает это правильно. Это наиболее очевидно в движении с остановкой и запуском, когда коробка с двойным сцеплением может колебаться, а также при трогании с места, на котором почти не останавливаются, например, на кольцевой развязке.

Коробки передач

с двойным сцеплением также могут быть очень хрупкими – коробки передач DSG ранних версий Volkswagen имеют довольно высокий процент отказов, как и другие, более современные коробки передач, такие как Ford Powershift.


Бесступенчатая коробка передач (CVT)

Бесступенчатая трансмиссия или вариатор – это коробка передач, которая широко используется, но также подвергается большой критике.

CVT или бесступенчатая трансмиссия – очень интересная разновидность автоматической коробки передач. Это особенно интересно тем, что у него на самом деле нет шестерен – вместо этого он использует одно бесступенчатое передаточное число, чтобы теоретически получить любое количество «передач».Это позволяет изменять частоту вращения двигателя по желанию, чтобы обеспечить максимальную экономию топлива, повышенную производительность или сочетание того и другого.

По сути, он использует форму конуса с полосой вокруг этого и другой оси. Затем ленту можно перемещать вверх и вниз по конусу и изменять его длину, что, в свою очередь, изменяет передаточное число. Следовательно, он позволяет бесступенчато регулировать соотношение между верхом и низом конуса. Коробка CVT, впервые разработанная DAF в 1950-х годах, а затем усовершенствованная Volvo, может быть невероятно экономичной при осторожном вождении.Тем не менее, они, как правило, избегаются заядлыми водителями, так как они могут дать автомобилю несколько оторванное ощущение.

Проблема с вариатором в том, что ускорение часто кажется довольно странным – довольно странным, отключенным ощущением – по сравнению с «обычным» автоматом. Это похоже на то, как будто автомобиль тянет за резиновую ленту, и это часто сопровождается жужжащим звуком ускорения. Коробки передач CVT имеют тенденцию к увеличению оборотов двигателя по спирали каждый раз, когда водитель ставит ногу, что приводит к неприятному эффекту «резинки», когда скорость движения догоняет скорость двигателя.Некоторые производители попытались обойти это, создав «ступенчатую» разработку своих вариаторов – по сути, это точки, в которых трансмиссия будет сохранять свое представление о «передаче» и имитировать «коробку со ступенчатыми передаточными числами». Это может сделать трансмиссию менее неестественной, но в некоторой степени ставит под сомнение саму идею наличия бесконечно регулируемых передаточных чисел.

Коробки передач

CVT действительно имеют эксплуатационные потери, но способность запускать двигатель на наиболее эффективных оборотах – а не на ближайшей передаче – означает, что они действительно могут быть очень эффективными.Вариаторы очень популярны для использования в гибридных автомобилях. Их плавный характер делает их более естественными в использовании при переключении между электрическим и бензиновым питанием, и они помогают поддерживать двигатель в оптимальной точке для подзарядки внутреннего аккумулятора автомобиля.


Коробка передач с одинарным сцеплением / Автоматическая МКПП

Иногда называемые автоматизированными механическими коробками передач, трансмиссии с одним сцеплением оставляют существующие системы ручного сцепления и коробки передач на месте и просто роботизируют работу.По сути, автоматическая трансмиссия с одним сцеплением – это механические трансмиссии, которые переключаются автоматически. По этой причине они оснащены стандартным сцеплением, которое отключает двигатель при переключении передач.

Хотя теоретически простые трансмиссии, на самом деле трансмиссии с одним сцеплением не пользуются такой популярностью. Этот тип трансмиссии постепенно выходит из употребления, но остается на некоторых дешевых автомобилях и небольших автоматах. Это самый маленький, легкий и дешевый способ установить автомат в автомобиль, но у него есть несколько недостатков.

Автоматическая коробка передач, пожалуй, самая презираемая трансмиссия в мире, она может ужасно дергаться по городу, а также бездельничать при резком ускорении. Фактически, автоматические механические коробки передач виновны в том, что испортят несколько машин – так что держитесь подальше, если вы не знаете, что вас ждет.


Стоит ли покупать автоматизированное руководство? – Плюсы и минусы коробки передач с одним сцеплением

  • Плюсы, как уже упоминалось, в легкости и невысокой стоимости.Эти коробки передач очень просты и очень эффективны, и в них не нужно добавлять много компонентов в машину.
  • С другой стороны, их простой характер просто не работает. Люди могут переключать передачи с помощью одного сцепления, потому что мы знаем, что делаем, еще до того, как мы это сделаем – роботы должны наверстать упущенное, и в результате переключения передач получаются некачественными, резкими и очень медленными. Обычно рекомендуется избегать автоматической механической коробки передач, если это возможно.

Трансмиссия электромобиля

У электромобилей

технически нет коробки передач, но если вы рассматриваете автомобиль с автоматической коробкой передач, вам следует внимательно присмотреться к электромобилям.Они действуют почти одинаково в большинстве условий, с двумя педалями и без переключения передач, но имеют дополнительный бонус в виде полностью плавной и бесшумной трансмиссии и нулевого выброса выхлопных газов.

Разумеется, электромобили

не идеальны для всех – вам понадобится место для зарядки, а если вы регулярно совершаете длительные поездки, вам определенно понадобится какой-то двигатель внутреннего сгорания. Однако, если ваши обстоятельства подходят, вы тоже можете стать приверженцем электрического образа жизни.


Посетите ближайший к вам дилерский центр Swansway Group и ознакомьтесь с полным ассортиментом автомобилей, выставленных на продажу.

Поиск Автомобили с автоматической коробкой передач Найдите местного дилера

различных типов редукторов | Bizfluent

В редукторе редуктор является важным элементом оборудования. Передача причины механического вращения между двумя валами – фундаментальный принцип коробки передач. Редукторы, обычно предназначенные для снижения скорости, также известные как редукторы скорости, головки шестерен и редукторы, иногда могут быть предназначены для увеличения скорости.

Популярные типы редукторов

Согласно веб-сайту Gears & Gearbox, существует множество редукторов, используемых в таких отраслях, как аэрокосмическая, бумажная, горнодобывающая, сельское хозяйство и целлюлозно-бумажная промышленность.Некоторые из наиболее распространенных редукторов – шлифованные, конические, червячные, косозубые и прямозубые. Согласно веб-сайту Gears Hub, обрабатывающая промышленность считает шлифованные и закаленные редукторы лучшими типами редукторов. Редукторы заземления изготавливаются из таких материалов, как титан, нержавеющая сталь и никель, и используются в промышленности в цементной и авиационной промышленности, а также в ветряных мельницах. В приложениях с прямым углом используются в основном конические редукторы, которые представляют собой специальные редукторы, валы которых расположены перпендикулярно друг другу.

Другие типы

Червячный редуктор меняет направление вращения из-за резьбы винта на его оси, которая входит в зацепление с зубчатым колесом, согласно gears-gearbox.com. Червячные редукторы изготавливаются из таких материалов, как нержавеющая сталь, чугун, бронза или алюминий. Цилиндрический редуктор обеспечивает бесступенчатый привод за счет передачи мощности и постоянного равномерного вращательного движения от одного параллельного вала к другому. Цилиндрические редукторы схожи с цилиндрическими редукторами по рабочим характеристикам и имеют зубья спиральной формы вокруг шестерни.Цилиндрические редукторы, изготовленные для бесшумной работы, используются в трансмиссиях.

Crane Duty Gearbox

В тяжелых условиях используются редукторы для кранов, которые являются передовым типом редукторов и обеспечивают максимальную термическую эффективность, согласно gearshub.com. Правильное зацепление зубьев шестерни способствует повышению производительности коробки передач. Точные подшипники и прецизионные зубчатые передачи обеспечивают высокий КПД редуктора для кранового режима, который используется в автомобильной, строительной и горнодобывающей промышленности.Редукторы для крановых работ обладают рядом различных характеристик, таких как высокий КПД, точный допуск, передаточные числа и правильный и максимальный контакт зубьев.

Что такое коробка передач? Типы, детали, работа [Изображения и PDF]

Из этой статьи вы узнаете , что такое коробка передач? типы коробки передач и как работает каждая коробка передач? Объяснено с помощью диаграмм. А также вы можете загрузить файл формата PDF из этой статьи.

Коробка передач и типы

Что такое коробка передач или трансмиссия?

Слово «трансмиссия» используется для обозначения устройства, расположенного между сцеплением и карданным валом. Это может быть коробка передач, преобразователь крутящего момента, повышающая передача, гидравлический привод или гидравлический привод.

Читайте также: Типы шестерен [Классификация шестерен] и зубчатые передачи

Типы коробок передач

Ниже приведены типов коробок передач , используемых в современных транспортных средствах:

  1. Коробка передач со скользящей сеткой
  2. Константа Коробка передач с решетчатым типом
  3. Синхронизирующая коробка передач
  4. Эпициклическая коробка передач

Назначение трансмиссии

Почему используется коробка передач?

Целью трансмиссии является обеспечение высокого крутящего момента при трогании с места, подъеме на холм, ускорении и перемещении груза.Когда автомобиль трогается с места, поднимается на холм, ускоряется и встречает другое сопротивление, на ведущих колесах требуется высокий крутящий момент.

Следовательно, должно быть предусмотрено устройство, позволяющее коленчатому валу двигателя вращаться с относительно высокой скоростью, в то время как колеса вращаются с меньшей скоростью. Он заключен в металлическую коробку под названием коробка передач . Скорость автомобиля также изменяется с помощью трансмиссии, сохраняя скорость двигателя неизменной с определенным пределом.

Читайте также: 6 наиболее распространенных проблем с коробкой передач [Это может привести к ненужному ремонту]

Редуктор с подвижной сеткой

Это самый простой тип коробки передач.Расположение шестерен в нейтральном положении. Корпус редуктора и подшипник не показаны. Шестерня сцепления закреплена на валу сцепления. Он всегда остается подключенным к ведущей шестерне промежуточного вала.

Три другие шестерни, такие как первая скорость, вторая скорость и шестерня заднего хода, также жестко прикреплены к промежуточному валу или также известны как промежуточный вал. Две шестерни, установленные на шлицевом главном валу, могут перемещаться вилкой переключения при нажатии на рычаг переключения передач.

Шестерни соединены с соответствующими шестернями промежуточного вала.Промежуточная шестерня заднего хода закреплена на другом валу и остается соединенной с шестерней заднего хода промежуточного вала.

Как работает коробка передач со скользящей сеткой?

Передача нейтральна

В этом положении передачи мощность двигателя не передается на заднюю ось. Когда шестерня находится в нейтральном положении, шестерня муфты передает мощность на шестерню на промежуточном валу, а промежуточный вал, кроме того, не передает линейную мощность на главный вал. Следовательно, выход коробки передач отключен от входа коробки передач.

Помните, что в нейтральном положении только шестерня вала сцепления соединена с шестерней промежуточного вала. Остальные шестерни свободны, поэтому главный вал трансмиссии не вращается.

Первая или низкоскоростная шестерня

Первая или низкоскоростная передача: при нажатии на рычаг переключения передач большая шестерня на главном валу перемещается вдоль вала до зацепления с первой шестерней промежуточного вала.

Здесь главный вал и вал сцепления вращаются в одном направлении.Поскольку меньшая шестерня промежуточного вала находится в зацеплении с большей шестерней главного вала, получается передаточное число примерно 3: 1.

То есть вал сцепления поворачивается три раза за каждый оборот главного вала. Помимо понижения передачи в дифференциале на задних колесах, создается более высокое передаточное число, примерно 12: 1 между колесами и коленчатым валом двигателя.

Читайте также: Что такое передаточное число и как его рассчитать

Шестерня второй скорости

Шестерня второй скорости: при нажатии на рычаг переключения передач большая шестерня главного вала отключается от первой передачи промежуточного вала, а затем меньшая шестерня главного вала входит в зацепление со второй шестерней промежуточного вала.

На второй передаче главный вал и вал сцепления вращаются в одном направлении. Получается передаточное число примерно 2: 1. Редуктор дифференциала увеличивает это передаточное число примерно до 8: 1 .

Третья высшая или высокоскоростная передача

Третья высшая или высокоскоростная передача. При нажатии на рычаг коленчатого вала вторые шестерни главного вала и промежуточного вала отключаются, а затем вторая и высшая шестерни главного вала прижимаются в осевом направлении к шестерне вала сцепления.

Внешние зубья шестерни вала сцепления входят в зацепление с внутренними зубьями второй передачи и высшей передачи. Главный вал вращается вместе с валом сцепления и получается передаточное число 1: 1. Дифференциальный редуктор обеспечивает передаточное число между коленчатым валом двигателя и колесами примерно 4: 1.

Шестерня заднего хода

Шестерня заднего хода: при нажатии на рычаг коленчатого вала большая шестерня главного вала входит в зацепление с промежуточной шестерней заднего хода. Промежуточная шестерня заднего хода всегда находится в зацеплении с шестерней заднего хода промежуточного вала.

Поместив промежуточную шестерню между шестерней заднего хода промежуточного вала и большой шестерней главного вала, главный вал поворачивается в направлении, противоположном направлению вала сцепления. Это изменяет вращение колес с переднего на обратное, так что автомобиль движется назад.

Читайте также: 9 различных типов сцеплений

Коробка передач с постоянным зацеплением

В этой коробке передач все шестерни главного вала находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала (промежуточного вала).Как показано на рисунке, на главном валу предусмотрены две скользящие кулачковые муфты.

Одна скользящая кулачковая муфта расположена между шестерней сцепления и второй передачей, а другая – между первой передачей и шестерней заднего хода. Все шестерни на шлицевом главном валу свободны.

Кулачковая муфта скользит по главному валу и вращается вместе с ним. С его помощью фиксируются все шестерни на промежуточном валу. Когда левую кулачковую муфту заставляют скользить влево через рычаг переключения передач, она входит в зацепление с шестерней сцепления, и достигается передача на максимальной скорости.

Когда левая муфта бревна входит в зацепление со второй передачей, получается передача второй скорости. Аналогичным образом, сдвигая правую кулачковую муфту влево и вправо, можно получить первую передачу и передачу заднего хода.

В этом типе коробки передач все шестерни находятся в постоянном зацеплении, они защищены от повреждений, и при их включении и выключении не возникает неприятного скрежета.

Полные примечания к коробке передач постоянного зацепления

Synchromesh GearBox

В современных автомобилях используются косозубые шестерни и синхронизаторы в коробках передач, которые синхронизируют вращение шестерен, которые вот-вот зацепятся.Это исключает столкновение шестерен и упрощает переключение передач.

Этот тип коробки передач аналогичен коробке передач с постоянным зацеплением. Синхронизирующая коробка передач снабжена синхронизирующим устройством, с помощью которого две включаемые шестерни , сначала входят во фрикционный контакт, который регулирует их скорость, после чего они легко включаются.

В большинстве автомобилей синхронизаторы установлены не на всех передачах. Они устанавливаются только на высшие передачи. Передачи заднего хода, а в некоторых случаях и первой передачи не имеют синхронизаторов.Потому что они предназначены для включения, когда автомобиль неподвижен.

При перемещении рычага переключения передач конус синхронизатора встречается с аналогичным конусом на шестерне. Из-за трения вращающаяся шестерня приводится во вращение с той же скоростью, что и блок синхронизатора. Чтобы обеспечить принудительный привод, дальнейшее движение рычага переключения передач позволяет муфте преодолевать несколько нагруженных пружинами шариков, и муфта входит в зацепление с упорами на ходу шестерни.

Поскольку и шестерня, и синхронизатор движутся с одинаковой скоростью, это зацепление необходимо перед зацеплением кулачков, чтобы конусы имели возможность привести синхронизатор и шестерню к одной и той же скорости.

Epicyclic GearBox

В обычном зубчатом зацеплении оси различных зубчатых колес фиксированы, а движение зубчатых колес представляет собой просто вращение вокруг их собственных осей. В планетарной передаче, по крайней мере, одна шестерня не только вращается вокруг своей оси, но и полностью вращается вокруг другой оси.

Эти типы коробок передач являются наиболее широко используемой системой автоматических трансмиссий. В системе АКПП будет только акселератор и будет предусмотрен тормоз. Таким образом, на автомобиле не будет педали сцепления или рычага переключения передач.

Конструкция планетарной коробки передач :

Она имеет планетарную передачу. Как показано на рисунке, редуктор вид спереди и сбоку. Этот тип коробки передач имеет солнечную шестерню с тремя шестернями, планетарную шестерню и коронную шестерню. Солнечная шестерня установлена ​​на валу солнечной шестерни. Планетарный редуктор установлен на водило планетарной передачи, а коронная шестерня – на валу водила планетарной передачи.

Кольцевая шестерня имеет внутренние шестерни, которые входят в зацепление с планетарной шестерней и вращаются вместе с ней.В планетарной коробке передач это блокирующая передача. Если одна передача заблокирована, оставшиеся две передачи будут действовать как входная и выходная. Например, если солнечная шестерня заблокирована, коронная шестерня и планетарная шестерня действуют как входные и выходные элементы.

Будет доступна эта типичная схема, позволяющая одновременно блокировать шестерню и снимать выходную мощность с любой шестерни и передавать мощность на любую шестерню, так что такая компоновка будет доступна.

Итак, заблокировав любую передачу, мы можем получить совсем другую скорость.Особенностью этой планетарной коробки передач является то, что мы можем добиться большего разнообразия вариаций скорости.


Спасибо за внимание.

Вот и все. Мы обсудили все четыре различных типа коробки передач , но если у вас все еще есть вопросы по этой статье, вы можете задать их в комментарии, я отвечу вам. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею со своими друзьями.

А также вы можете загрузить бесплатный файл этой статьи в формате PDF, нажав кнопку ниже.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о наших новых технических статьях.

Читать дальше: Каковы 6 наиболее распространенных проблем с коробкой передач [которые приводят к ненужному ремонту]

Разъяснение различных типов коробок передач

Было время, когда подавляющее большинство автомобилей в Великобритании продавалось с механической коробкой передач. Однако по мере того, как автоматические трансмиссии с годами совершенствовались, росла и их популярность.

Сегодня мы видим, что даже массовые модели полностью отказываются от механической коробки передач.Они по-прежнему очень популярны в более дешевых автомобилях, так как механическая коробка передач стоит намного дешевле, чем автоматическая, но в ближайшие несколько лет традиционное рычажное переключение передач может исчезнуть.

По мере развития технологий мы видели множество различных трансмиссий, многие из которых получили свои собственные запутанные аббревиатуры. Чтобы сделать жизнь еще более бесполезной, маркетинговые отделы автомобильных компаний всегда склонны добавлять к вещам свой собственный фирменный бренд, чтобы покупатели автомобилей могли легко запутаться в этом.

Здесь мы собрали список наиболее распространенных типов коробок передач и объяснили, как они работают.

Механическая коробка передач

Начнем с классической ручки переключения передач, которая существует уже много десятилетий. Для этого необходимо использовать рычаг переключения передач, чтобы выбрать, на какой передаче вы хотите переключиться. Вы используете педаль сцепления для отключения коробки передач левой ногой и (при условии, что автомобиль с правым рулем используется в Великобритании), вы переключаете передачи, используя рычаг левой рукой.Затем вы снова включаете сцепление, чтобы снова подключить привод от двигателя автомобиля к его колесам.

Одним из ключевых преимуществ механической коробки передач является то, что она дает водителю полный контроль над тем, на какой передаче он хочет переключиться, что означает, что вы можете сбросить передачу, чтобы быстро уйти, или остаться на более высокой передаче для экономии топлива. Очевидно, это также требует определенного уровня навыков для включения / выключения сцепления и переключения передач во время вождения, что делает кривую обучения более крутой, чем постоянный характер автоматической коробки передач.

Для современных автомобилей с механической коробкой передач обычно можно выбрать одну из пяти или шести передач. Некоторые автомобили, такие как Porsche 911 и Aston Martin Vantage, в последние пару лет начали предлагать семиступенчатые механические коробки передач.

Механическая коробка передач полностью механическая, поэтому ваши руки и ноги непосредственно перемещают шестерни и диски. В сочетании с навыками, необходимыми для плавного переключения, многие увлеченные водители по-прежнему предпочитают вождение с механической коробкой передач вместо автоматической.

АКПП

В то время как механические коробки передач на дорожных автомобилях основаны на одних и тех же основных принципах, автоматические коробки передач – это совсем другое дело. Различные типы трансмиссии, как правило, подходят для разных применений, в то время как некоторые не очень хорошо работают с другими механическими аспектами вашего автомобиля.

Независимо от механических процессов, происходящих под поверхностью, любая автоматическая трансмиссия будет выглядеть для водителя довольно знакомой – Park, Reverse, Neutral и Drive, возможно, с дополнительными функциями, такими как Sport или режим ручного переключения.

За прошедшие десятилетия рычаг переключения передач физически перемещал шестерни внутри трансмиссии, поэтому для хорошего рычага они должны были быть длинными и тонкими, и они выглядели почти одинаково на любой машине.

В наши дни «рычаг переключения передач» на автоматической коробке передач представляет собой просто электронный переключатель, который отправляет команду программному обеспечению, а затем управляет коробкой передач. В результате мы начали видеть, что дизайнеры предпочитают использовать кнопки, весла или циферблаты вместо старых рычагов для управления трансмиссией.

Все типы трансмиссий, описанные ниже, являются вариациями автоматической коробки передач.

АКПП разные

Гидротрансформатор

Гидротрансформатор «классической» АКПП, га

ving существует с 1950-х годов и до сих пор широко используется во многих новых автомобилях.

Вместо использования сцепления для отсоединения двигателя от коробки передач при переключении передач, оно проталкивает жидкость вокруг герметичного корпуса, называемого крыльчаткой.Эта секция передает энергию от двигателя жидкости, которая затем передается на выходной вал. Количество передач неуклонно растет на протяжении многих лет, и большинство современных автомобилей предлагают от шести до десяти скоростей.

Достоинства трансмиссии этого типа – плавный разгон с малых скоростей, а также высокий крутящий момент на низких оборотах двигателя. Однако впечатление от вождения обычно притупляется по сравнению с механической коробкой передач, что приводит к распространенному прозвищу «slushbox».

По сравнению с версией того же автомобиля с механической коробкой передач, автоматическая коробка передач традиционно работает медленнее и потребляет значительно больше топлива. Однако достижения последних двух десятилетий привели к тому, что современные автоматические коробки передач зачастую более экономичны, чем эквивалентная механическая коробка передач в большинстве условий движения. Надежность в целом довольно высока, как и следовало ожидать после 70 лет непрерывного развития. Трансмиссии с гидротрансформатором также неплохо справляются с тяжелыми условиями эксплуатации, поэтому они часто лучше, чем другие типы автоматических коробок передач для полноприводных автомобилей и для буксировки.

В конце 1980-х некоторые производители начали добавлять возможность ручного переключения передач к этому типу трансмиссии, чтобы водители могли вручную переключать передачи вверх и вниз. Хотя это сразу стало популярной функцией, на самом деле передача, как правило, работает лучше всего, если ее оставить на собственное усмотрение. Тем не менее, отделы маркетинга не смогли удержаться от того, чтобы придумать новые названия для описания этих автоматических переключателей, например:

  • BMW Steptronic
  • Mercedes-Benz Tipshift
  • Mercedes-Benz G-Tronic
  • Porsche / Audi Tiptronic
  • Volvo Geartronic

Трансмиссия с одним сцеплением

Коробка передач с одним сцеплением впервые появилась в середине 1990-х годов на базе гоночных автомобилей Формулы-1, в которых использовалась аналогичная система.Первой ее разработала Ferrari, которая также была первой гоночной командой, использовавшей этот тип коробки передач в Формуле 1.

Иногда их называют полуавтоматическими или автоматизированными ручными коробками передач, потому что они в основном построены как механические коробки передач. Они используют традиционное сцепление для отключения двигателя между переключениями, но это делает автомобиль, а не водитель. Вместо кабины рычаг переключения передач выглядит как традиционный автоматический переключатель. Водитель щелкает веслом / нажимает рычаг переключения передач, а все остальное делает автомобиль.

Эта автоматизированная ручная настройка имеет тенденцию весить намного меньше, чем традиционный автоматический преобразователь крутящего момента, с гораздо более непосредственным ощущением и меньшим количеством «слякоти».

Хотя теория прекрасна, большинство производителей изо всех сил пытались заставить их работать должным образом. У BMW был самый известный образец (который он называл SMG), но он был известен вялым, резким переключением передач. Этот тип трансмиссии имеет тенденцию работать лучше, когда водитель обращается с ней как с механической коробкой передач и использует подрулевые переключатели для переключения вверх и вниз – предпочтительно снимая акселератор при переключении передач, как и в обычном руководстве.

В первые десять лет существования трансмиссии с одним сцеплением было много ненадежности, отчасти потому, что они, как правило, использовались в высокопроизводительных автомобилях, водить которые было немного тяжелее, чем у вашего бабушки Honda Jazz. Новые модели, как правило, намного надежнее.

Этот тип коробки передач в настоящее время в значительной степени вытеснен коробками передач с двойным сцеплением. Он также известен под следующими маркерными названиями:

  • Alfa Romeo Selespeed
  • Aston Martin Touchtronic
  • Audi R-Tronic
  • BMW SMG
  • Ferrari F1-Shift
  • Fiat Dualogic
  • Lamborghini e-gear
  • Smart Softip / Softouch

Трансмиссии с двойным сцеплением (DCT)

Коробка передач этого типа быстро становится наиболее распространенной автоматической коробкой передач для бензиновых и дизельных автомобилей.Большинство брендов Volkswagen Group – VW, SEAT и Skoda – называют это DSG (коробкой передач с прямым переключением), хотя Audi еще больше запутывает ситуацию, называя ее S-tronic, а Porsche предпочитает название PDK, но все они одно и то же.

Как следует из названия, с этими коробками передач работают два сцепления. В своей базовой форме будет две отдельные системы сцепления – одна для шестерен с нечетными номерами, а другая – для передач с четными номерами.

Таким образом, коробка передач может предварительно выбрать следующую передачу до того, как произойдет переключение, что означает, что переключение происходит значительно быстрее, чем с другими типами коробок передач.В автомобилях с высокими характеристиками это было развито до такой степени, что переключение передач практически незаметно.

Этот тип трансмиссии дает такое же ощущение непосредственности, что и версия с одним сцеплением, но обычно он гораздо более плавный и эффективный в управлении. Он также обычно обеспечивает лучшую экономию топлива и производительность, чем механическая коробка передач. На низкой скорости все еще может быть некоторая дерганность, а при переключении между первой и задней передачами это может быть немного неуклюже.

Ранние версии этих коробок передач (середина-конец 2000-х) были менее надежными, чем более поздние версии последнего десятилетия, и их ремонт может быть очень дорогим, если они сломаются.

  • Audi S-Tronic
  • BMW / Mini Steptronic (да, то же имя, которое они использовали на старых автомобильных трансмиссиях)
  • Ferrari F1-Shift (да, то же имя, которое они использовали …)
  • Porsche PDK
  • Volkswagen DSG

Бесступенчатая коробка передач (CVT)

Это одно из тех невероятных теоретических технологических достижений, которое на самом деле все еще требует некоторой доработки, но если производители найдут способ сделать их более приятными в управлении, они превзойдут все другие типы коробок передач.

У вариатора вообще нет шестерен. Вместо этого он использует форму конуса с полосой вокруг этой и другой оси. Ремешок можно перемещать вверх и вниз по конусу, чтобы изменять его длину и, следовательно, передаточное число. Теоретически он предлагает бесступенчато регулируемое соотношение между верхним и нижним пределом, что означает, что он может быть идеально оптимизирован с точки зрения топливной экономичности или производительности в любой момент времени. Это особенно полезно для гибридных автомобилей, которые могут использовать вариатор для балансировки нагрузки между бензиновым двигателем и электродвигателем.

Обратной стороной является опыт вождения, который обычно кажется странным и часто неприятным. При разгоне создается ощущение, что машину тянет за резинку. Между тем, у сопутствующего шума есть ужасный гул, потому что обороты идут прямо до точки пиковой мощности и остаются там, когда машина набирает скорость, а не поднимается и опускается, когда вы прокручиваете свой путь через несколько передач.

Этот тип трансмиссии более ограничен в том, как он работает с современными полноприводными системами, чем может варьировать количество привода, передаваемого между передними и задними колесами, поэтому многие автомобили AWD будут использовать вместо этого преобразователь крутящего момента или трансмиссию с двойным сцеплением. .

Последние вариаторы от Honda и Toyota чувствуют себя намного лучше, так что есть надежда на коробку передач…

Модель
  • Audi Multitronic
  • Subaru Lineartronic

Коробка передач односкоростная

Если вы управляете электромобилем (или гибридным автомобилем, который едет в электрическом режиме), то у вас вообще нет коробки передач. Это потому, что есть только одна шестерня для передачи энергии от электродвигателя к колесам. Если вы хотите ехать быстрее, электродвигатель вращается быстрее.Если вы хотите ехать медленнее, мотор замедляется. Простые.

Поскольку отсутствуют передачи и прямая связь между двигателем и колесами, ощущение плавное и плавное, но при этом прямое с максимальной эффективностью.

Дополнительный отчет Даррена Касси

Типы коробок передач – полное объяснение

Введение

«Переключить передачу» Есть острые ощущения? Конечно, да, у нас, автомобильных энтузиастов, всегда мурашки по коже, когда дело доходит до повышения или понижения передачи, но мы никогда не задумывались, как это было сделано? Что происходит, когда мы тянем или нажимаем на рычаг переключения передач? Почему есть автомобили без педалей сцепления? Что делает коробку передач автоматической? Давай просто узнаем.

Коробка передач – это трансмиссионное устройство, которое используется между выходным валом двигателя и главной передачей для передачи необходимого крутящего момента и мощности на колеса транспортного средства. Коробка передач состоит из набора шестерен (т.е. прямозубых, косозубых, конических, червяк и эпицикл, в зависимости от типа используемой коробки передач), которые расположены особым образом, чтобы обеспечить требуемые передаточные числа или передаточные числа главной передачи транспортного средства, коробка передач обычно поставляется со спецификацией, т.е. 5-ступенчатая трансмиссия с реверсом , и автоматическая коробка передач.

Зачем нужна коробка передач?

Необходимость в разном крутящем моменте и разной скорости из-за постоянного изменения дорожных условий привела нас к разработке промежуточного устройства, которое может обеспечивать разную скорость или передаточное число для поддержания движения транспортного средства.

Давайте обсудим несколько моментов, объясняющих необходимость коробки передач-

  • Когда автомобиль заводится, крутящего момента, создаваемого выходным валом двигателя, недостаточно для преодоления веса транспортного средства, что затрудняет перемещение Автомобиль изначально, поэтому для решения этой проблемы требуется коробка передач, которая может изначально обеспечивать высокий крутящий момент для движения транспортного средства.
  • Когда мы едем на горную станцию, важно, чтобы транспортное средство было оборудовано устройством, которое может обеспечивать широкий диапазон высокого крутящего момента, для удовлетворения этой потребности требуется коробка передач, чтобы транспортное средство могло двигаться в горку.
  • Когда транспортное средство движется на высокой скорости, крутящий момент совсем не эффективен, поэтому необходима коробка передач, которая также может обеспечивать высокую скорость с низким передаточным моментом, чтобы транспортное средство могло поддерживать высокую скорость.
  • В гоночном автомобиле непрерывное переключение передач с высокого крутящего момента на высокую скорость происходит из-за извилистой трассы, поэтому гоночный автомобиль должен быть оборудован подходящей коробкой передач, чтобы переключение передач было плавным и легким.

В Индии всегда есть проблемы с дорожным движением, поэтому постоянное переключение передач вручную, требующее постоянного нажатия педали сцепления, вызывает у водителя усталость, поэтому возникает необходимость в автоматической коробке передач.

Основные детали коробки передач
1. Главный вал

Это вал, используемый в качестве выходного вала в коробке передач, этот вал обычно устанавливается параллельно промежуточному валу и перед валом сцепления или выходным валом двигателя. переключение передач обычно происходит через этот вал, поскольку он обычно соединен с рычагом переключения передач.

2. Вал сцепления

Это вал, который передает мощность двигателя на коробку передач, включение и выключение выходной мощности двигателя происходит с помощью сцепления.

3. Промежуточный вал или контрвал

Это вал, через который выходная мощность двигателя передается на главный вал за счет постоянного зацепления шестерни промежуточного вала с шестерней на валу сцепления.

4. Шестерни

Это соединительные круги с зубьями, которые вращаются и зацепляются с другой шестерней на другом валу для передачи кругового движения между двумя разными валами, они могут быть – цилиндрической шестерней, косозубой шестерней, конической шестерней и червячный редуктор.

5. Synchromesh Devices

Это специальные устройства, используемые в современных коробках передач (синхронизированных коробках передач), которые делают переключение передач плавным, сводя скорости главного вала, промежуточного вала и вала сцепления к одной и той же, а не Не нужно надевать на вал для переключения передачи.

6. Собачьи муфты

Они использовались в старых коробках передач, таких как редукторы с постоянным зацеплением, чтобы избежать скольжения шестерни по валу для зацепления или переключения. Поскольку они скользят по валу, чтобы переключить передачу.

7. Рычаг переключения передач

Это рычаг, которым управляет водитель для переключения или переключения передач, движение рычага разработано особым образом.

Примечание – В автоматической коробке передач используется планетарная зубчатая передача, поэтому не используются кулачковые муфты или синхронизирующие устройства, а также в гидравлической муфте или гидротрансформаторе используются совершенно другие детали, как в этом статоре, крыльчатке, сильно сжатой используется жидкость и турбина, обеспечивающие разную скорость и крутящий момент, поэтому шестерни вообще не используются.

Также читайте:

Типы коробок передач

В настоящее время в основном используются 2 типа трансмиссии:

1. Механическая коробка передач или механическая коробка передач
2. Автоматическая коробка передач или автоматическая коробка передач

Они являются далее разделенные на различные типы, давайте обсудим их –

1. Механическая коробка передач

Механическая коробка передач – это типы коробок передач, которые используются в большинстве транспортных средств на дорогах из-за их низкой стоимости.Это тип коробки передач, в которой есть ограниченные передаточные числа или передаточные числа, то есть максимум 6 скоростей и 1 задний ход, а переключение передач – это ручная задача, выполняемая водителем путем нажатия или вытягивания рычага переключения передач в предопределенная мода. Механическая коробка передач всегда требует использования сцепления.

Типы механической трансмиссии, использованные с момента появления коробки передач:

(i) Коробка передач с скользящей сеткой

Это самый старый тип используемой коробки передач, в коробке передач со скользящей сеткой шестерни главного и промежуточного вала не используются в сетке i.е. Независимо, только одна шестерня находится в непрерывном зацеплении с шестерней на валу муфты, которая вращает промежуточный вал, а зацепление шестерен с соответствующей шестерней на промежуточном валу происходит из-за левого или правого бокового смещения шестерен главного вала .

Примечание – Скользящая сетка требует специальной техники переключения передач, известной как двойное выключение сцепления.

(ii) Коробка передач с постоянным зацеплением

Это модифицированная коробка передач, созданная для преодоления ограничений коробки передач со скользящим зацеплением.В коробках передач этого типа все шестерни промежуточного вала, главного вала и вала сцепления находятся в постоянном зацеплении друг с другом, а переключение передач достигается за счет скольжения кулачковых муфт по шлицевому главному валу для получения выход с высокой скоростью или крутящим моментом.

Примечание – Коробка передач с постоянным зацеплением решает проблему двойного выключения сцепления, но переключение передач является шумным и все же не плавным, поскольку скорость промежуточного вала, главного вала и вала сцепления не одинакова во время переключения. .

(iii) Синхронизирующая коробка передач

Это последняя из всех типов механической коробки передач, которая обеспечивает плавное и бесшумное переключение передач за счет использования специальных устройств, известных как синхронизирующие устройства, эти устройства помогают в достижении скорости все валы к одному и тому же (с использованием фрикционного контакта) до зацепления соответствующих шестерен, что приводит к меньшему износу шестерен.

2. Автоматическая коробка передач или коробка передач

Используется в автомобилях высокого класса из-за своей высокой стоимости, в этом типе коробки передач бесконечные передаточные числа можно получить, просто нажав на педаль акселератора, водителю просто нужно выбрать режим привода i.е. вперед или назад, парковка, нейтраль, движение и спорт, а необходимые передаточные числа вместе с синхронизацией зацепления получаются автоматически. Для автоматической коробки передач педаль сцепления не требуется, поэтому все автомобили с автоматической коробкой передач имеют только 2 педали.

Типы используемых автоматических коробок передач:

(i) Эпициклическая коробка передач

В этих типах коробок передач используются солнечные и планетарные шестерни, а также кольцевое кольцо и водило. Вал сцепления соединен с солнечной шестерней, которые находятся в постоянном зацеплении с рядом планетарных шестерен, которые свободно вращаются вокруг своей оси и находятся в постоянном зацеплении с коронной шестерней, зубья которой находятся на его внутренней стороне, вращение планетарных шестерен переносится используемым водилом, который соединен с главным валом,

В этом типе переключение шестерни или различных передаточных чисел достигается за счет того, что любая из шестерен, которая является солнечной шестерней, планетарной шестерней и кольцевой шестерней, является постоянной. посредством тормозной ленты, которая приводится в действие педалью акселератора.

(ii) Гидравлический преобразователь крутящего момента

Это специальный тип автоматической коробки передач, основанный на гидравлической муфте, в этом типе крыльчатка, турбина, жидкость с высокой степенью сжатия и статор используются для получения различные скорости или передаточные числа, которые контролируются педалью акселератора. Рабочее колесо преобразователя крутящего момента соединено с валом двигателя, турбина соединена с выходным валом, а статор помещен между этими двумя, чтобы направлять поток жидкости.

Приложение

5-ступенчатая 1-реверсивная механическая коробка передач используется в Maruti Suzuki Swift с синхронизированной коробкой передач, Honda city i-VTech поставляется с планетарной автоматической коробкой передач, а Audi A6 оснащается автоматической коробкой передач гидравлического типа.

Здесь мы обсудили все типы коробок передач, которые используются в трансмиссии транспортного средства. Если вам понравилась эта информация, не забудьте поставить лайк и поделиться ею.

Типы угловых редукторов

Необходимость – мать изобретений, и это, безусловно, верно в случае множества различных типов редукторов, доступных на рынке.Каждый вариант коробки передач предлагает уникальные возможности и служит для разных областей применения. Давайте разберемся, какие типы угловых редукторов представлены на рынке, что они собой представляют и как они используются.

Типы коробок передач

Хотя в этих основных категориях есть подвиды, мы обсудим 4 основных типа редукторов:

  1. Червь
  2. Фаска
  3. Винтовой
  4. Планетарный

Червячные передачи

Червячный привод состоит из винта (червяка), который входит в зацепление с шестерней или колесом.Эта конструкция позволяет контролировать направление и скорость вращения, а также передавать более высокий крутящий момент. Есть много разновидностей червячных передач, включая одноходовые, негазированные и двухходовые.

Червячные передачи, используемые в промышленности, не реверсируют, что делает их полезными для регулирования скорости, а также при необходимости торможения и / или удержания. Хорошие примеры – лифты и другие подъемные механизмы. В этих приложениях червячный привод используется не один, а как вспомогательная тормозная система.

Узнайте больше о червячных передачах в нашей статье «Червячные передачи 101: описание общих функций и приложений».

Конические редукторы

Шестерни в конструкции спирально-конической шестерни нарезаны по спирали. Спиральная резка проходит либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки. По этой причине они всегда разрабатываются, изготавливаются и используются парами. Коробку передач после изготовления следует считать герметичной.

Спирально-конические редукторы

имеют много преимуществ: они расположены в одной плоскости, что означает, что они могут обеспечивать прямую передачу мощности под прямым углом в той же плоскости.Они точные, с люфтом менее половины градуса. Их мощность может передаваться влево, вправо или в обоих направлениях с помощью одних и тех же валов, что делает их идеальным кандидатом для трехходовой муфты. И, наконец, их прецизионная инженерия и конструкция спиральной шестерни минимизируют износ шестерен, обеспечивая им долгий срок службы!

Узнайте больше о спирально-конических зубчатых колесах в нашей статье «Все, что вам нужно знать о конструкции спирально-конических зубчатых колес».

Цилиндрические редукторы

Эта конструкция обеспечивает большие осевые и радиальные нагрузки и работает при более низких температурах, поэтому она более эффективна и служит долгое время.Цилиндрические редукторы работают плавно, тихо и эффективно. Они являются хорошим выбором для промышленных приложений с высокой мощностью, таких как упаковка, резка и маркировка, но чаще всего они используются в трансмиссиях.

Интересный факт: здесь, в W.C. Бранхам, мы первыми разработали цилиндрические редукторы с полым отверстием под прямым углом! Узнайте больше об этой конструкции и косозубых редукторах в нашей статье «Спиральные или спиральные конические редукторы: часто используемые редукторы в упаковочном оборудовании».

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор, имеющий старинную конструкцию, получил свое название потому, что разные шестерни движутся вместе, как планеты.Центральная шестерня вращается, вращая вокруг нее несколько шестерен, отражая гравитационное притяжение планет в нашей солнечной системе.

Планетарные редукторы

обладают множеством преимуществ: поскольку крутящий момент разделен на 3 передачи при одинаковых размерах, крутящий момент почти в 3 раза выше, чем у обычных редукторов. Они также компактны и, следовательно, имеют низкую инерцию массы.

В то время как W.C. Бранхам не предлагает планетарных редукторов, вот отличный ресурс от Apex Dynamics по планетарным редукторам.

Нужно что-то нестандартное?

Не для каждого решения требуется редуктор для формования печенья – на самом деле, многие приложения сталкиваются с уникальными проблемами, которые невозможно решить с помощью одного из основных вариантов.Возьмем, к примеру, наших друзей из Stainless Systems. На одном из заводов по переработке курицы их клиентов была старинная нестандартная коробка передач, которую наконец-то пришлось заменить.

У них было два абсолютных требования к этому проекту: коробка передач должна была быть 1) из нержавеющей стали, чтобы соответствовать строгим стандартам чистоты, и 2) установленной горизонтально, потому что она отталкивала промывную воду (а не позволяла влаге проникать внутрь, как вертикально установленный редуктор). За пять месяцев мы завершили проект в соответствии с их стандартами и с тех пор поддержали их дополнительными редукторами.

У вас есть собственные потребности? Дайте нам спецификации, и мы поможем!

Посмотреть W.C. Линия продуктов Branham Gearbox

W.C. Бранхам предлагает множество стандартных коробок передач с прямым углом. Взгляните на нашу полную линейку продуктов для коробок передач, чтобы узнать больше, и свяжитесь с нами, если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Какие бывают трансмиссии (редукторы)?

Коробки передач, грубо говоря, делятся на четыре типа: зубчатые, ременные, цепные и фрикционные.

Введение

Коробка передач

доступна во многих различных типах, в зависимости от области применения, например: как шестеренчатая передача , ременная передача , фрикционная передача , червячная передача , планетарный привод и т. д. Однако физический принцип преобразования скорости вращения (угловой скорости) и крутящего момента или скорости и силы идентичен для все виды трансмиссии. Однако, прежде чем мы подробно рассмотрим, как работают трансмиссии, мы кратко объясним наиболее важные типы.Более подробную информацию можно найти в основных статьях.

Зубчатая передача

В зубчатых передачах зубчатые колеса , , , которые также называются зубчатыми колесами , или , зубчатые колеса или просто шестерни , сцепляются друг с другом и, таким образом, с фиксацией формы преобразуют скорость вращения и крутящий момент привода вал на желаемое значение на выходном валу. Входной вал коробки передач обозначается как ведущий вал . Это соответствует валу, который соединен с двигателем, скорость или крутящий момент которого должны быть изменены редуктором.Таким образом, выходной вал соответствует выходному сигналу коробки передач.

Коробки передач с принудительной блокировкой (или принудительной блокировкой) передают мощность через взаимосвязанные геометрические формы!

Рисунок: Работа зубчатой ​​передачи

На анимации ниже схематично показана трехступенчатая зубчатая трансмиссия. Если вы посмотрите на него, то заметите, что направление вращения шестерен меняется с каждой зубчатой ​​парой! Если, например, ведущая шестерня вращается против часовой стрелки, ведомая шестерня будет вращаться по часовой стрелке.Это изменение направления вращения необходимо учитывать при проектировании зубчатых передач.

Анимация: Работа зубчатой ​​передачи

Направление вращения меняется с каждой зубчатой ​​парой (ступень редуктора)!

Ременная передача и цепная передача

В ременных или цепных передачах скорость и крутящий момент преобразуются колесами, которые приводят друг друга в движение посредством ремней ( ременные передачи, ) или цепей ( цепные передачи, ). Колеса ременных передач также обозначаются как шкивы с ременным приводом , а колеса цепных приводов обозначаются как звездочки или звездочки .

Рис.: Работа ременного привода

В то время как передача мощности цепных приводов также блокируется по форме, на передачу мощности ременных приводов влияют не блокирующие формы, а силы трения между ремнем и шкивом. В таком случае говорят о передаче с фрикционной блокировкой или несколько неточно о передаче с принудительной блокировкой.

Трансмиссии с блокировкой трения (или блокировкой по усилию) передают мощность за счет сил трения!

Преимуществом силовых передач с фрикционной блокировкой является встроенная защита от перегрузки.В то время как в зубчатых передачах зубья могут сломаться в случае перегрузки или цепи могут оборваться в случае цепных передач, в ременных передачах ремень натягивается на ременной шкив только в случае перегрузки. Поэтому ременные передачи часто используются там, где ожидается много пиковых нагрузок, например в конусных дробилках или щековых дробилках для дробления камней.

Анимация: работа ременной передачи

На анимации выше схематично показана трехступенчатая ременная передача. В отличие от зубчатых передач или фрикционных колесных приводов (поясняемых ниже), направление вращения отдельных шкивов не изменяется так, как показано.Однако это не обязательно относится к ременным приводам. Чтобы изменить направление вращения, ремни также можно перекрещивать ( перекрестный ременной привод ).

Фрикционный привод

Благодаря специальным приводам с фрикционной блокировкой беззубые колеса могут катиться непосредственно друг на друга. Тогда это называется приводом фрикционного колеса , как показано на анимации ниже.

Рисунок: Работа фрикционной передачи

Преимущество фрикционного привода по сравнению с зубчатым приводом состоит в том, что в случае перегрузки фрикционные колеса просто скользят друг по другу и, таким образом, защищают трансмиссию от серьезных повреждений.Однако недостатком является более низкая эффективность, поскольку происходят относительные перемещения из-за неоптимальных условий сцепления между фрикционными колесами. Такое минимальное проскальзывание колес всегда будет присутствовать при передаче усилия с фрикционной блокировкой. В технической терминологии это также называется проскальзыванием и снижает эффективность. Проскальзывание также происходит между ремнем и шкивом в ременных передачах.

Проскальзывание – это относительное движение между ведущим элементом и ведомым элементом в передачах мощности с фрикционной блокировкой!

Упругие деформации фрикционных колес или ремней в точках контакта также приводят к снижению эффективности, поскольку постоянное «изгибание» связано с большими усилиями.Работа по изгибу становится заметной при нагревании колес или ремня.

Анимация: Работа фрикционной шестерни .