Самые странные технологии переключения автоматической коробки передач
Самые необычные ручки переключения автоматической трансмиссии.
На протяжении многих десятилетий автомобильные ручки переключателей коробок передач, по сути, давали нам не много выбора видов переключения. Все в первую очередь зависело от типа трансмиссии. То есть, мы, по сути, выбирали между автоматической и механической коробкой передач. От этого и зависело, какая ручка КПП установлена в салоне.
Максимум что могло быть, что ручка переключения передач могла быть расположена не между двумя передними сиденьями, а например, на рулевой колонке. Также, несмотря на месторасположение ручки переключения передач, почти всегда, переключая режим коробки, мы перебирали почти всегда строгий порядок режимов КПП: Паркинг, Задняя скорость, нейтральная передача, Драйв и в некоторых автомобилях пониженная передача.
Но теперь с появлением новых конструкций силовых агрегатов и распространением электронных технологий в автопромышленности, конструкторы автомобилей теперь могут легко и свободно экспериментировать с технологиями переключения трансмиссии.
Да, многие современные коробки передач фактически по технологиям остались прежними, хотя и имеют более эффективные передаточные числа. Но, несмотря на это ручки переключения автоматических коробок передач в последние годы буквально на глазах эволюционируют. Вы заметили, что за короткий срок многие ручки переключения АКПП изменились фактически до неузнаваемости, и теперь представлены во многих автомобильных марках в различных формах (порой странных). Давайте посмотрим все самые странные современные технологии и способы переключения режимов автоматических коробок передач.
Выбор переключения АКПП с помощью кнопки
Переключение коробки передач с помощью кнопки в современной автопромышленности становится все популярнее и популярнее. Но на самом деле это революционная технология не 21 века. Дело в том, что эту технологию еще в 1950-х годах предложила компания Chrysler, оснастив её в качестве эксперимента свои некоторые модели автомобилей.
Также в последующем некоторые Американские автомобильные компании решили попробовать расположить кнопку переключения автоматической коробки передач на рулевом колесе.
Но, к сожалению, в те годы эта технология не завоевала популярности. Но на удивление в наши дни технология переключения АКПП с помощью кнопок вернулась. Все началось с дорогих суперкаров и люкс автомобилей. Затем к этому тренду присоединились такие бренды как Acura, Alfa Romeo, Ferrari, GMC и Honda.
И мода на кнопки вместо ручек переключения трансмиссии продолжает набирать популярность во всем мире. Так что надо признать, что если речь идет об автоматических трансмиссиях, то их переключение с помощью кнопок намного комфортнее и удобнее.
Поэтому вполне возможно, что именно эта технология переключения АКПП станет основной во всей автопромышленности.
Необычные по форме ручки переключения передач
Начиная со второго поколения гибридного автомобиля Toyota Prius, в автопромышленности начала набирать популярность технология позволяющая устанавливать вместо обычных рычагов переключения АКПП, необычные по форме элементы управления трансмиссией.
Например, в наши дни стало модно вместо громоздких ручек АКПП устанавливать миниатюрные ручки. Это стало возможным благодаря электронным системам, которые, по сути, и переключают современные автоматические коробки передач. Вот пример как может необычно выглядеть современная ручка переключения передач. Посмотрите на интерьер Nissan Leaf, где в глаза сразу бросается круглая ручка передач, которая очень похожа на компьютерную мышь.
Моностабильная ручка переключения передач
Моностабильный рычаг переключения передач (особенно в виде джойстика) стал модным с момента его первого появления в автомобилях БМВ. Но наибольшее внимание эта ручка переключения АКПП получила после премьеры нового поколения 5-серии.
В итоге, мода на подобные ручки переключения автоматической коробкой передач начали набирать популярность во всем мире. Например, компания General Motors решила оснастить подобными ручками свои автомобили (Buick LaCrosse и Chevrolet Bolt EV).
Компания Ауди, которая долгое время использовала в качестве ручки переключения передач классические рукоятки, также обратила внимание на эту технологию. Правда пока что Ауди решила внешне придерживаться более классического дизайна ручек переключения АКПП, расширив пока только их функциональную возможность за счет дополнительного оснащения кнопками.
Поворотная ручка переключения передач АКПП
То, что сегодня становится модным в современных автомобилях, в 1950-е года называлось «Dial-A-Gear». Да, да. Поворотные ручки переключения передач появились не в 21 веке, а в середине прошлого.
Впервые подобные ручки АКПП появились на классической модели Jaguar XF.
Но в итоге, в те годы эта технология так и не стала популярной. Но сегодня ряд автопроизводителей, понимая, что время пришло, стала оснащать многие автомобили красивыми и изящными поворотными ручками переключения передач.
В некоторых эксклюзивных роскошных автомобилях подобные ручки выполняют не только роль управления трансмиссией, но и является дорогим украшением интерьера.
Например, в некоторых редких роскошных автомобилях подобные ручки выполнены из драгоценных металлов и инкрустированы бриллиантами.
Ручка переключения АКПП на рулевой колонке
Компания Мерседес-Бенц, наверное, станет в 21 веке первой автомобильной компанией, которая в качестве стандарта будет оснащать все свои модели подрулевым переключателем автоматической коробки передач. По внешнему виду эта ручка переключения может напомнить нам позабытую технологию, которая была модна в 50-е и 80-е года прошлого века.
Особенно в США. Но в отличие от старых подрулевых переключателей ручка переключения передач Мерседес имеет ряд особенностей. Во-первых, по размеру ручки подрулевой рычаг Мерседес намного меньше. По размеру он такой же, как ручка переключения поворотников и щеток стеклоочистителей.
Также ручка переключения передач во время выбора режима работы АКПП остается на месте, а не перемещается в другое место, как это было в старых автомобилях. То есть ручка не механически переключает коробку, а делает это с помощью электроники.
Так что, для того чтобы водителю выбрать режим работы коробки, ему не нужно передвигать ручку КПП, а лишь только выбрать на экране нужный режим и дальше отправиться в путь.
Необычная ручка переключения передач на BMW i3
Честно говоря, когда мы обратили внимание на ручку переключения передач в электроавтомобиле BMW i3 мы долго думали, как назвать эту технологию. Но покопавшись на просторах интернета, мы на удивление так и не нашли официального названия этого вида переключения передач. Кстати подобной технологии для переключения автоматической трансмиссии вы больше не увидите ни в одном автомобиле.
Эта необычная ручка переключения BMW i3 смонтирована на рулевую колонку электрокара под определенным углом. Ручка может вращаться в одну и другую сторону под углом. Таким образом, водитель может выбрать режим работы АКПП.
Скорее всего, этот стиль ручки переключения КПП в BMW i3 остался еще от концепт-кара, который был представлен задолго до появления серийной версии автомобиля. По всей видимости, дизайнеры и конструкторы решили оставить в серийной машине этот футуристический и необычный элемент интерьера.
Все странные способы переключения автоматической коробки передач
Топ необычных решений по управлению автоматической трансмиссией
На протяжении многих десятилетий ручки переключения коробок передач, как правило, предлагались в автомобилях только в нескольких вариантах. Причем ручка переключения механической коробки, по логике работы, была практически одинаковая в большинстве автомобилей. Ручка же переключения автоматической трансмиссии также, как правило, представляла собой обычный рычаг, который устанавливался либо в том же месте, где обычно находятся ручки МКПП, либо располагался на рулевой колонке. Но сегодня все изменилось. За короткое время автопроизводители предложили множество новых вариантов переключения автоматической коробки. Мы собрали для вас самые странные, необычные и футуристические ручки коробки передач, которые изменили наше представление о классических способах переключения трансмиссий.
Вы, наверное, знаете, что обычно механические коробки передач переключаются по H-схеме. То есть ручка переключения МКПП движется по траектории, напоминающей латинскую букву H.
В автомобилях с автоматической коробкой передач долгое время коробка оснащалась классической ручкой, которая двигалась либо взад-вперед, либо сверху вниз по зигзагообразной линии. Как правило, классическая ручка АКПП, перемещаясь вверх-вниз, включает следующие режимы: P (паркинг), R (задняя скорость), N (нейтральная передача), D (драйв). Также в некоторых автомобилях есть еще режим L (пониженная передача).
Да, в каких-то автомобилях логика переключения передач классической АКПП может быть немного другой, как и порядок расположения автоматических передач. Но в целом долгое время большинство автомобилей имели примерно одинаковую технологию управления АКПП.
Теперь же, с приходом в автопромышленность прорывных электронных технологий, автодизайнеры и конструкторы могут свободно экспериментировать и пробовать оснащать свои новые автомобили необычными системами переключения АКПП.
Хотя стоит отметить, что, несмотря на удивительные возможности в современном автомире, которые позволяют автопроизводителям создавать сложные способы переключения трансмиссий, механические коробки передач практически не претерпели каких-то изменений в этом направлении. Посмотрите на современные авто и вы увидите те же классические ручки переключения МКПП, которые были и 20, и 30, и даже 40 лет назад.
Чего не скажешь о современных автомобилях, оснащенных АКПП. Вот самые инновационные и необычные способы переключения автоматической трансмиссии в современных автомобилях.
Переключение АКПП с помощью кнопок
Начнем мы с не самой революционной технологии переключения автоматической коробки передач. Речь идет о переключении АКПП с помощью обычных кнопок. Это не новая идея. Данная технология появилась еще в 1950-е годы прошлого века, когда компания Chrysler стала оснащать некоторые свои модели кнопками, с помощью которых можно было управлять АКПП. Затем компания Edsel (дочерняя структура компании Ford) даже оснастила свои автомобили кнопками переключения автоматической коробки на рулевой колонке.
Вот тогда это действительно была революция. Но в те годы технологии в автопромышленности были не так развиты, как сегодня, а кнопки переключения АКПП быстро вышли из моды из-за ненадежности и различных проблем, возникающих у автолюбителей в процессе эксплуатации автомобилей.
Но сегодня эта технология вернулась в автомир. Сначала кнопки АКПП появились на автомобилях Aston Martin. Затем к ним присоединилась компания Lincoln, оснастив второе поколение MKZ кнопками переключения коробки. Также кнопки можно найти в модели Continental (на фото).
Сегодня кнопки АКПП можно найти в таких автомобилях, как Acura, Alfa Romeo, Ferrari, GMC и Honda.
Nub Shifter
Вот еще один странный и необычный вид переключения АКПП, который вы можете встретить на втором поколении Toyota Prius. Перед вами на фото миниатюрная модернизированная ручка переключения передач АКПП, которая, в принципе, имеет классическую логику переключения режима работы коробки.
Благодаря современной электронике инженерам и дизайнерам Toyota удалось убрать большую классическую ручку переключения передач, заменив ее маленькой сферой, которая имеет небольшой ход. Для того чтобы переключать режимы АКПП, ручку необходимо сдвинуть на несколько сантиметров.
Кстати, что-то похожее вы можете также увидеть в Nissan Leaf, в котором ручка АКПП выглядит гораздо эффектнее.
Ручка-джойстик
Это одна из самых популярных ручек переключения передач в автомобилях BMW. Эта компания использует такую ручку почти во всех своих моделях. Также этот принцип работы и стиль стали применять в компании General Motors. Например, подобную ручку-джойстик можно встретить сегодня на автомобилях Buick LaCrosse и Chevrolet Bolt EV.
В некоторых автомобилях Audi и Chrysler также можно встретить похожие ручки переключения АКПП. Как вы видите на примере BMW, эта ручка-джойстик использует классическую логику переключения передач и даже имеет форму рычага. Но это не просто ручка. Она использует современные технологии. То есть ручка-джойстик теперь – сложное электронное устройство.
Поворотный переключатель автоматической коробки
Эта поворотная ручка переключения АКПП также не революция в автомире. Похожая технология на самом деле появилась еще в 1950-е годы. Но затем эта технология ушла из автомира, как и кнопки переключения. Но, как видите, сегодня поворотные переключатели АКПП снова вернулись в автомир.
Первыми заново открыли технологию в компании Jaguar, оснастив ею свой седан XF.
Затем поворотный переключатель появился в новом Ford Fusion (Mondeo). Далее Chrysler начал оснащать некоторые свои модели таким видом переключений АКПП. Также сегодня можно встретить эту технологию и на автомобилях Land Rover.
Рычаг переключения передач на рулевой колонке
Этот подрулевой переключатель АКПП похож на классическую ручку переключения коробки, которая устанавливалась на рулевую колонку во многих старых автомобилях. В современном мире о нем первая вспомнила компания Mercedes-Benz. Этот рычаг похож на ручки переключения стеклоочистителей и поворотников. Эта ручка АКПП также имеет классическую схему режимов работы: PRNDL.
Но благодаря новым технологиям эта ручка электронная, а не механическая. Переключение передач происходит путем сдвига ручки. Правда, чтобы ее сдвинуть, нужно нажать кнопку.
Ручка переключения передач АКПП на руле
Признаться, мы не знаем, как назвать эту технологию переключения передач. Дело в том, что подобное решение вы можете увидеть только на одном автомобиле в мире. Речь идет об электрокаре BMW i3. Этот блок переключения АКПП крепится под углом на рулевом колесе.
Эта ручка может вращаться. Судя по всему, подобное решение было использовано, чтобы подчеркнуть футуристический дизайн салона i3.
Коробка переключения передач: виды, чем отличаются и как работают
Коробка переключения передач (КПП) — элемент трансмиссии автомобиля, который передает мощность от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на ведущие колеса, при этом расширяя диапазон частоты вращения и крутящего момента мотора. Этот узел отвечает за эффективную работу мотора, влияет на динамику движения и расход топлива. Базовым для КПП считается предустановленный набор передаточных чисел — это коэффициент, на который увеличивается или уменьшается крутящий момент, поступающий от двигателя.
Передача, а в современных авто их может быть от 5 до 10, помогает работе двигателя в каждом из диапазонов скоростей. Для старта обычно применяется 1-я передача, но реже — 2-я (например, на грузовиках).
В зависимости от степени участия водителя, «коробка» может быть с ручным управлением (механическая) или автоматическая, где выбор передачи выполняет электроника. К таким агрегатам, как правило, относят не только классическую гидромеханику, но также «роботов» и вариаторы [1]. Отдельный класс — секвентальные КПП, которые чаще всего используют для гоночных автомобилей. Разбираемся в устройстве каждой из них и в том, как они работают.
Механическая
Самый простой и надежный в эксплуатации тип трансмиссии. Визуально определить МКПП несложно: по третьей педали (это педаль сцепления) и рычагу переключения передач. В современных автомобилях ступеней может быть 5, 6 или даже 7, плюс нейтральное положение и режим заднего хода.
Основные рабочие элементы механической коробки, в самом упрощенном варианте, это:
Все они расположены на валах, которых может быть два или три.
Первичный или ведущий вал напрямую связан с двигателем через сцепление. Это сделано для возможности «отсоединять/присоединять» трансмиссию к ДВС. Для передачи крутящего момента на конце входного вала жестко зафиксирована шестерня, которая вращает следующий, промежуточный вал.
На нем равно числу передач установлены разноразмерные ведущие зубчатые шестерни. Каждая работает в сцепке с шестеренками (ведомыми) на вторичном или выходном валу. На нем шестерни, в отличие от первых двух валов, свободно вращаются на оси. Образованные зубчатые пары отвечают за передаточное число и динамические характеристики передачи («короткая», «длинная» итд).
В МКПП переключение происходит в ручном режиме. Переводя в салоне рычаг в нужное положение, водитель двигает в сторону соответствующей зубчатой пары муфту. Чтобы избежать удара при смыкании, нужно выровнять частоты вращения валов — для этого применяются синхронизаторы.
Плюсы: долгий опыт эксплуатации в автопроме, простое устройство и ремонт, возможность вручную влиять на динамику авто.
Минусы: утомительное «втыкание» передач и нажатие педали сцепления в плотном трафике, ограниченный набор передач.
Автоматическая
Под классической АКПП, как правило, подразумевают гидромеханическую коробку переключения передач. В этом случае у водителя всего две педали, а вместо рычага КПП — селектор, который может быть выполнен в виде шайбы или кнопок, или подрулевой переключатель режимов: P — парковка, D — движение, N — нейтральная и R — задний ход.
В отличие от «механики» передача крутящего момента здесь сложнее, а электронный блок управления (ЭБУ) отвечает за выбор передачи. В современных автоматических трансмиссиях их может быть до 10 включительно.
Принцип работы строится на силе давления трансмиссионной жидкости, отсюда и слово «гидро» в названии. Главные рабочие элементы — гидротрансформатор и планетарная КПП [2].
Плюсы: за редким исключением — надежный и проверенный временем агрегат; обычно обеспечивает плавную и тихую езду.
Минусы: очень привередлив к качеству трансмиссионной жидкости, простые агрегаты могут быть «задумчивыми», дорогой и сложный ремонт в случае поломки.
Бесступенчатая
CVT или вариатор — это кардинально другой в техническом плане тип КПП [3], который, по большому счету, даже нельзя называть коробкой передач, так как передач в нем как раз-таки нет.
В отличие от классического «автомата» или «механики», он не имеет фиксированного количества предустановленных передач и выдает по сути неограниченное количество передаточных чисел. Такая гибкость достигается за счет работы двух противоположных шкивов конической формы, которые соединены цепью или ремнем.
В бесступенчатой коробке один конус соединен с валом двигателя, а другой — направляет мощность на ведущие колеса. Передаточные числа изменяются по мере того, как шкивы перемещаются все ближе и дальше друг от друга. Решение, на сколько сдвинуть шкивы, принимает электроника.
Эти изменения теоретически происходят все время, чтобы двигатель работал на наиболее эффективных оборотах. Однако современные CVT умеют имитировать фиксированные ступени, так как такое поведение более привычно водителям.
Плюсы: теоретически вариаторы считаются более капризными, чем классические «автоматы», однако наиболее удачные варианты по сроку службы не уступают гидромеханическим КПП.
Минусы: вариаторы не любят пробуксовки и заезда на высокие препятствия, от чего цепь (или ремень) стачивает поверхность шкивов.
Роботизированная
РКПП или просто «робот» — это гибрид автоматической и механической коробки передач. Для начала движения водитель, также как и на «автомате», выбирает один из режимов (D, P, N, R).
Механическая схема в ней аналогична МКПП, но для переключения передач и смыкания/размыкания сцепления здесь отвечают сервоприводы. Момент выбора нужной ступени контролируется электроникой.
Проще говоря, вместо педали сцепления и рычага коробки стоят электромоторы, которые по команде электроники «выжимают» сцепление и меняют ступени.
Плюсы: недорогая в обслуживании; освобождает водителя от необходимости переключать передачи вручную
Минусы: электронике нужно время, чтобы понять действия водителя и включить передачу, из-за этого разгоны происходят с характерными провалами потока мощности; высокая стоимость актуаторов.
Преселективная
По сути это та же роботизированная коробка переключения передач. Главное ее отличие в количестве сцеплений — их два [4]. Этот тип трансмиссии относительно новый — активно внедрение началось с 2003 года. Сегодня их ставят на все классы автомобилей: от небольших хэтчбеков до спорткаров.
Принцип работы такой коробки заключается в том, что каждое из сцеплений управляет своим набором передач: четными и нечетными. В итоге, когда автомобиль работает на одной передаче, следующая уже выбрана и готова к включению.
Например, машина едет на второй передаче и ускоряется. В этот момент электроника подает сигнал, и автоматика двигает муфту к следующей, 3-й передаче. Когда приходит время муфта, которая была включена для 2-й передачи, отключается, и теперь включается та, на которой была предварительно выбрана 3-я передача. В это время освободившееся сцепление уже выбирает 4-ю передачу.
Плюсы: быстрое переключение передач; высокая экономичность.
Минусы: инженерам не сразу удалось сделать этот тип КПП надежным, из-за чего автомобилисты часто избегают таких коробок; «преселективы» не всегда аккуратно работают на низких скоростях — в пробках могут чувствоваться толчки.
Секвентальная
Секвентальная или последовательная коробка передач — это разновидность механической трансмиссии, которая чаще всего используется в спортивных и гоночных автомобилях.
В отличие от классической «механики», где переключение происходит по Н-образной схеме, здесь «движение» возможно только последовательно [5]. То есть водитель не может стартовать со 2-й и сразу уйти на 4-ю передачу. В случае с «секвенталкой» ему понадобится пройти все передачи по очереди: от 1-й до 4-й.
Техническое устройство такой коробки схоже с классической «механикой», но есть ряд существенных отличий:
Плюсы: очень высокая скорость переключения между передачами; нет потери мощности в момент смены; экономия топлива.
Минусы: высокий износ деталей; дорогая в ремонте.
Неисправности коробки переключения передач
Как и любой рабочий элемент, КПП подвержены износу и поломкам. Хотя при бережном уходе некоторые «коробки» готовы служить по несколько сотен тысяч километров. Причину неисправности и особенно ремонт данного узла лучше доверять проверенным мастерам, например, официальным дилерам или специалистам в клубных сервисах.