Коробка переключения передач (КПП) является ключевым элементом трансмиссии автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Она работает в связке с другими компонентами, такими как сцепление, карданный вал и ведущий мост, обеспечивая преобразование и передачу крутящего момента от двигателя к колёсам.
Назначение и основные функции КПП
Основная задача коробки передач — адаптировать мощность двигателя под текущие условия движения. Конкретные функции могут варьироваться в зависимости от типа КПП, но в целом они включают:
- Изменение крутящего момента и скорости: Это базовая функция, позволяющая автомобилю трогаться с места, разгоняться и двигаться с разной скоростью при оптимальных оборотах двигателя.
- Изменение направления движения: Обеспечивает возможность движения задним ходом.
- Разъединение двигателя и трансмиссии: Необходимо для переключения передач, кратковременных остановок или движения на малой «ползучей» скорости.
- Блокировка гидротрансформатора (в АКПП): Повышает эффективность передачи мощности, уменьшая потери энергии в гидравлической системе «автомата».
Таким образом, КПП служит посредником между двигателем и колёсами, делая движение автомобиля управляемым и эффективным.
Основные типы коробок передач
Сегодня на автомобилях используются несколько принципиально разных типов КПП, каждый со своей конструкцией и особенностями управления.
Механическая коробка передач (МКПП)
Классическая «механика» требует от водителя активного участия: выбор и переключение передач осуществляется вручную с помощью рычага и педали сцепления. Это даёт полный контроль над динамикой автомобиля, позволяя опытному водителю идеально подстраиваться под дорожную ситуацию. Правильное использование МКПП также способствует увеличению её ресурса. Несмотря на снижение популярности в массовом сегменте, «механика» ценится за надёжность, экономичность и прямой контакт с автомобилем.
Автоматическая коробка передач (АКПП)
«Автомат» освобождает водителя от необходимости переключать передачи вручную. За выбор оптимальной передачи отвечает электронный блок управления, который анализирует скорость, нагрузку и стиль вождения. Наиболее распространены гидромеханические АКПП, где крутящий момент передаётся через жидкость в гидротрансформаторе. Хотя традиционно «автоматы» менее экономичны и могут проигрывать в динамике разгона, они обеспечивают unmatched комфорт в городских условиях. Современные АКПП стали гораздо «умнее» и могут адаптироваться даже к спортивной манере езды.
Другие типы трансмиссий
Помимо классических МКПП и АКПП, существуют и другие решения:
- Роботизированные коробки (РКПП): По сути, это механическая коробка, где функции выжима сцепления и переключения передач автоматизированы и управляются сервоприводами.
- Вариаторы (CVT): Бесступенчатая трансмиссия, которая плавно изменяет передаточное число, обеспечивая максимальную плавность хода и часто — лучшую экономичность.
Каждый тип имеет свои сильные и слабые стороны, которые определяют выбор водителя.
Сцепление: связующее звено
Сцепление — это узел, который физически соединяет и разъединяет двигатель и коробку передач. Оно необходимо для плавного начала движения и безударного переключения передач.
В механической коробке сцепление представляет собой фрикционный узел, состоящий из ведущего диска (связанного с двигателем), ведомого диска (связанного с КПП) и механизма управления (педаль, вилка, выжимной подшипник). При нажатии педали диски разъединяются, прерывая поток мощности.
В автоматических коробках роль сцепления выполняет гидротрансформатор. Он передаёт крутящий момент через поток жидкости, что позволяет плавно трогаться и переключать передачи без участия водителя. Это и есть ключевое отличие, обеспечивающее комфорт «автомата».
Обратите внимание: Пожарные насосы: устройство, принцип работы, особенности при....
Шестерни и валы: сердце механической КПП
В основе работы механической и некоторых автоматических коробок лежит принцип взаимодействия шестерён и валов. Разные комбинации сцепляющихся шестерён создают разные передаточные числа, что и позволяет изменять скорость и крутящий момент.
В МКПП обычно используются три вала: первичный (ведущий, от двигателя), вторичный (ведомый, к колёсам) и промежуточный. Наборы шестерён на этих валах могут входить в зацепление в разных комбинациях, формируя конкретную передачу. Водитель, перемещая рычаг, выбирает нужную пару шестерён через систему синхронизаторов.
В классических АКПП вместо этого часто применяется планетарный редуктор — более компактный механизм, где передаточное число меняется путём блокировки разных элементов (солнечной шестерни, сателлитов, водила или коронной шестерни). Это позволяет реализовать автоматическое переключение с помощью пакетов фрикционов и тормозных лент.
Заключение: какую коробку передач выбрать?
Выбор между «механикой» и «автоматом» — это компромисс между контролем, экономичностью и комфортом. В странах с высоким уровнем жизни доминируют автоматические коробки, так как они делают вождение в городе значительно проще. Механическая КПП остаётся выбором тех, кто ценит полное управление автомобилем, более низкую стоимость обслуживания и топливную экономичность. Она также предпочтительна для активной езды и сложных дорожных условий. Таким образом, оптимальный выбор зависит от ваших приоритетов: если на первом месте стоит удобство, ваш путь лежит к «автомату», если же важны надёжность, экономия и драйв — «механика» будет отличным решением.
Источник: pro-sensys.com
Больше интересных статей здесь: Обзор.
Источник статьи: Коробка переключения передач - одно из важнейших устройств автомобиля. Как она устроена?.