А за сцеплением идёт коробка передач

 

Коробка передач

Необходимость в наличии коробки передач проистекает из одного из главных недостатков двигателя внутреннего сгорания. Диапазон скоростей вращения ДВС в большинстве случаев (обычно от 500 до нескольких тысяч об/мин) не совпадает со скоростями вращения колёс автомобиля (обычно от 0 до 1800 об/мин). Другая особенность ДВС в том, что максимальные значения крутящего момента достигаются в сравнительно небольшом интервале, расположенном приблизительно посередине между максимальными и минимальными оборотами. Максимальная же мощность развивается на максимальных оборотах.

Например, двигатель распространённого автомобиля ВАЗ-2106 имеет рабочие обороты от 800 до 5400 об./мин., при этом максимальное значение крутящего момента достигается при 3000 об./мин.

Трансмиссия, таким образом, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения. В механической трансмиссии это осуществляется за счёт того, что водитель вручную переключается между несколькими ступенями (передачами) МКП, имеющими различное передаточное число. Выделяют высшие и низшие ступени (передачи).

§ При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью необходим высокий крутящий момент, максимум которого достигается при средне-высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать большую максимальную скорость. Поэтому для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач, имеющие наибольшее передаточное отношение, при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.

§ С другой стороны, при равномерном движении на достаточно высокой скорости необходимо обеспечить бо́льшую частоту обращения колёс, при этом удерживая обороты двигателя в приемлемых рамках. Для этого служат высшие передачи, имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими, при этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя. Однако при включённых высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью (конкретный минимум скорости для каждой ступени коробки передач зависит от особенностей конструкции трансмиссии и моментной характеристики конкретного двигателя), и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, достаточного для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и остановится (заглохнет).

 

Схема работы коробки передач.

1 - первичный вал; 2 - рычаг переключения передач; 3 - механизм переключения передач; 4 - вторичный вал; 5 - сливная пробка; 6 - промежуточный вал; 7 - картер коробки передач

 

Коробка передач является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Коробка передачпредназначена для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии.

В зависимости от принципа действия различают следующие типы коробок передач:

· ступенчатые;

· бесступенчатые;

· комбинированные.

Тип коробки передач во многом определяет тип трансмиссии автомобиля.

В ступенчатых коробках передач крутящий момент изменяется ступенчато. К ним относятся:

· механическая коробка переключения передач;

· роботизированная коробка передач.

Механическая коробка передач (сокращенное наименование – МКПП, обиходное название - механика) представляет собой многоступенчатый цилиндрический редуктор, в котором предусмотрено ручное переключение передач. В зависимости от числа ступеней различают четырехступенчатую, пятиступенчатую, шестиступенчатую, семиступенчатую и более коробки передач.

Основными преимуществами механической коробки передач являются простота конструкции, надежность, возможность ручного управления во всех режимах движения. Благодаря этим качествам МКПП является самым распространенным типом коробки передач. Вместе с тем, все больше потребителей в последние годы выбирают коробки с автоматическим управлением.

 

Роботизированная коробка передач (другое наименование – автоматизированная коробка передач, обиходное название - робот) представляет собой механическую коробку передач, в которой автоматизированы функции выключения сцепления и переключения передач.

Современные роботы имеют двойное сцепление, которое обеспечивает передачу крутящего момента без разрыва потока мощности.

Применение роботизированной коробки передач с двойным сцеплением обеспечивает снижение расхода топлива, высокую разгонную динамику. Благодаря данным качествам, популярность роботов стремительно растет.

К бесступенчатым коробкам передач относится вариатор (обиходное название вариаторная коробка передач). В отличие от ступенчатых коробок, передаточное число в вариаторах изменяется плавно. Это достигается за счет гидравлического или механического преобразования крутящего момента.

Благодаря своей конструкции вариатор обеспечивает оптимальные динамические характеристики автомобиля. С другой стороны вариаторная коробка передач имеет ограничения по величине передающего крутящего момента.

Комбинированный принцип действия используется в автоматической коробке переключения передач (сокращенное наименование – АКПП, обиходное название – коробка-автомат).

Классическая автоматическая коробка передач включает гидротрансформатор (заменяющий сцепление и обеспечивающий безступенчатое регулирование крутящего момента) и механическую коробку передач (обычно планетарный редуктор). Современные автоматы имеют семь (7G-Tronic) и даже восемь ступеней передач.

Коробка-автомат обеспечивает плавное переключение передач и высокую надежность работы. При этом АКПП имеет повышенный расход топлива и низкую разгонную динамику. В ряде конструкций автоматической коробки передач предусмотрена имитация ручного переключения передач Типтроник, Стептроник.

В настоящее время термином "автоматическая коробка передач" обозначаются не только классическая гидротрансформаторная коробка, а также роботизированная коробка передач и вариатор. Все они имеют электронное управление.

Разновидностью автоматической коробки передач является т.н. адаптивная коробка передач, учитывающая стиль вождения конкретного человека.

 

 

Преимущества АКПП:

Комфортность управления — водитель может полностью сосредоточиться на управлении автомобилем, а не на переключении передач. Особенно это положительно сказывается на начинающих водителях, которые то и дело смотрят, какую передачу они включают. А это, во-первых, отвлекает, а во-вторых, утомляет. Выходит, АКПП может повысить безопасность движения

Комфортность движения — автомобиль плавно трогается с места и так же плавно останавливается — ведь все контролирует электроника:. Поначалу, пока не привыкнете к педали тормоза, ваш автомобиль будет «клевать носом», а за ним «махать» вперед головой и сидящие в нем пассажиры будут валиться. Но со временем эта болячка пройдет, и вы научитесь плавно останавливаться.

Меньший износ двигателя — АКПП предотвращает перегрузки двигателя и ходовой части из-за ошибок водителя, поэтому срок службы двигателя может значительно увеличиться (конечно, если вы не будете лить в двигатель отечественное масло).

Пассивная безопасность — автомобиль с АКПП не заведется в положениях, отличных от «Р» и «N», что предотвратит прыжок автомобиля вперед или назад, если вы оставите селектор АКПП в положении «D» или «R». Согласитесь, у каждого водителя в жизни был хоть раз, когда он забыл, что автомобиль стоит «на скорости», и запустил двигатель. В результате случился «прыжок» автомобиля вперед, что могло стать причиной небольшого ДТП. К тому же в автомобиле с АКПП вы не вытащите ключ из замка зажигания, пока не поставите селектор коробки в положение «Р» (парковка). А в автомобиле с «механикой» вы могли забыть об этом и оставить автомобиль на нейтральной передаче с выключенным стояночным тормозом. В результате автомобиль мог укатиться.

Лучшая проходимость — благодаря специальным программам улучшается проходимость автомобиля по песку, снегу и другим не вполне прочным поверхностям. Ведь АКПП плавно передает крутящий момент двигателя к колесам, нередко также активизируется функция «антибукс», которая исключает пробуксовку ведущих колес. Также исключается возможность самопроизвольной остановки двигателя.

Но недостатки тоже есть: