Что такое коробка полуавтомат
Большинство современных автопроизводителей предоставляет покупателю возможность выбирать полуавтоматический тип установленной коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 годах. Несмотря на свой немалый возраст, полуавтоматическая коробка передач до сих пор не имеет явных противников или поклонников.
По словам экспертов, это обусловлено слабым представлением о ее устройстве и принципе действия. Для обеспечения условий для смены передачи, водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно убрать ногу с педали газа. Она обеспечивает наиболее оптимальные условия для функционирования мотора при движении авто, что не только продлевает срок его службы, но и уменьшает расход топлива.
Устройство коробки полуавтомата
В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления – это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.
На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд – такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».
Коробка полуавтомат, принцип работы которой достаточно сложен, отличается наличием массы электронных систем, учитывающих многочисленные параметры при движении автомобиля, в котором педаль сцепления отсутствует за ненадобностью. Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко – именно в этом случае достигается высокое удобство при управлении таким автомобилем. Водитель может вносить собственные коррективы в работу такой коробки при помощи специальных переключателей, обычно расположенных под рулевым колесом. На сегодняшний день известно уже несколько вариаций таких коробок – окончательная конструкция будет зависеть от автопроизводителя. О видах коробок рассказано на видео:
Достоинства и недостатки полуавтоматических коробок
Как показывает практика, невозможно состоять из одних преимуществ – любой узел в авто имеет и определенные недостатки. К числу неоспоримых преимуществ полуавтоматов перед МКПП следует отнести следующие:
Из основных недостатков полуавтоматических коробок можно назвать такие, как:
Автомат или полуавтомат – что надежнее
Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить – что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами – автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.
Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.
Принцип работы коробки-полуавтомата
Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.
Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков – неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.
Коробка полуавтомат, плюсы и минусы
Различные типы коробок переключения передач имеют тех или иных поклонников. Споры о достоинствах и недостатках не прекращаются между ними. Вот только полуавтоматическая коробка передач не имеет ярых противников или сторонников. Скорее всего, потому, что о ней нет четкого представления.
Работа полуавтоматической коробки передач
Работа по переключению передач, когда задействована коробка полуавтомат, основана на работе двух механизмов сцепления, в отличие от обычной механической.
Как правило, каждый из механизмов связывается при взаимодействии с определённым набором передач. Например, первое сцепление включает первую, третью и пятую из шести передач, а второе – только «четные» — вторую, четвёртую и шестую.
Сделано это для сокращения времени, затрачиваемого водителем на переключение, а также на повышение плавности переключений и получения от двигателя максимальной отдачи при разгоне.
Автоматически отпадает необходимость в самой педали сцепления, поскольку производить разобщение двигателя с деталями трансмиссии нет необходимости.
Переключение передач происходит за счёт работы электронных систем, которые учитывают различные параметры движения автомобиля, работы внутренних механизмов, и отдают команды на гидравлические механизмы для включения того или иного режима.
В необходимых случаях такая коробка также подвластна и управлению водителем. Это может потребоваться, например, если после интенсивного разгона, нужно зафиксировать спокойный режим движения, или именно данная передача нужна при прохождении поворота.
В этом случае, коробка подчинится при воздействии на специальные подрулевые переключатели.
Отличительные особенности коробки полуавтомата
Как у любого механизма, коробка полуавтомат имеет свои отличительные особенности, которые можно уяснить, рассмотрев достоинства и недостатки.
Достоинства:
Что в итоге
Тем не менее, такая коробка доказала свою работоспособность. Несмотря на появление в арсенале авто производителей варианта использования бесступенчатых вариаторов, где передачи и вовсе не нужно переключать, полуавтоматическая трансмиссия продолжает совершенствоваться.
По различным оценкам, до четверти рынка автомобилей будет оснащаться подобной коробкой. Ведь достоинств у неё больше, чем недостатков.
» alt=»»>
Коробка передач полуавтомат: особенности
Сегодня автопром предлагает потребителям как обычную механическую КПП, так и несколько типов автоматических коробок передач. Среди «классических» автоматов следует выделить гидромеханические АКПП, также на многих авто устанавливаются вариаторы CVT.
Еще отдельную группу представляют так называемые полуавтоматические коробки. Далее мы поговорим о том, как устроена и работает коробка полуавтомат, что это такое и какие особенности имеет данный тип трансмиссии, а также рассмотрим сильные и слабые стороны агрегата.
Полуавтоматическая КПП: устройство и принцип работы
Итак, начнем с того, что данный тип коробок передач разработан чуть менее ста лет назад. При этом полуавтоматическая коробка передач по ряду причин долгое время не была способна составить конкуренцию АКПП, в результате чего данное решение нельзя назвать массовым.
Если рассмотреть такую КПП более детально, прежде всего, педаль сцепления отсутствует. Это значит, что водитель не должен самостоятельно осуществлять «разрыв» потока мощности от двигателя на трансмиссию для того, чтобы включить нужную передачу (как в случае с МКПП). Чтобы происходило включение передач, водителю достаточно убрать ногу с педали акселератора.
Таким же образом происходит и выбор нужной передачи с учетом конкретных условий движения ТС. В результате наличие подобных устройств (сервомеханизмов) позволяет автоматизировать процесс выбора и включения/выключения передачи, а также включения/вылючения сцепления.
Еще добавим, что КПП полуавтомат условно является двумя механическими коробками передач, которые объединены в одном корпусе. Чтобы было понятнее, одна такая коробка имеет свое сцепление и шестерни, соответствующие только четным передачам. Соответственно, другая также имеет сцепление и набор нечетных шестерен.
Когда автомобиль движется, блок управления КПП получает сигналы с различных датчиков. Указанный блок имеет прописанные алгоритмы для максимально эффективного и комфортного переключения передач. Также отдельные параметры могут динамично изменяться с учетом информации, поступающей от датчиков, которые анализируют действия водителя, нагрузку на ДВС, скорость движения и т.д.
Передача включится, как только условия для ее включения будут оптимальными. При этом скорость переключения будет очень высокой. На практике, данный тип КПП переключает передачи намного быстрее подавляющего большинства АКПП.
Плюсы и минусы КПП полуавтомат
Как уже было сказано выше, экономия топлива, высокий показатель КПД трансмиссии, быстрота переключений и комфорт, а также работа двигателя в оптимальных режимах являются основными плюсами КПП данного типа.
Полуавтоматы можно ставить как на авто с небольшим по объему ДВС, так и на мощные силовые агрегаты с большим крутящим моментом.
Еще одним слабым звеном являются узлы сцепления, так как данный элемент подвержен нагрузкам и достаточно быстро выходит из строя. При этом замена сцепления на коробке полуавтомат получается трудоемкой и затратной.
На практике высокая стоимость запчастей, дороговизна ремонта и сложность конструкции часто становятся причиной того, что нормально отремонтировать полуавтоматическую коробку под силу далеко не каждому сервису, даже официальному.
Фактически, сам агрегат является МКПП с автоматическим выключателем сцепления, а также механизмами переключения передач. Другими словами, полуавтоматическая коробка также имеет проверенную конструкцию, причем позволяет значительно снизить расход горючего по сравнению с АКПП. Слабым местом такой коробки являются исполнительные устройства (сервомеханизмы), а не КПП.
Если же говорить о стоимости машин с АКПП или полуавтоматом, именно во втором случае цена будет ниже. Причина – производить полуавтоматическую трансмиссию дешевле, чем классические автоматы. Получается, полуавтомат дешевле приобрести на старте, а также несколько снижаются расходы при дальнейшей эксплуатации автомобиля.
Что в итоге
Как видно, коробка полуавтомат представляет собой разновидность механической КПП, которая дополнительно оснащена электронными системами и исполнительными механизмами. Например, DSG и другие аналоги.
Благодаря такому устройству механическая часть агрегата получается достаточно надежной, полуавтомат способен работать в паре с любым типом двигателя независимо от его мощности. Другими словами, полуавтоматическая коробка передач имеет достаточно большой ресурс.
По этой причине обслуживать полуавтоматическую КПП необходимо только в тех сервисах, которые специализируется на ремонте трансмиссий данного типа. В противном случае даже после замены определенных элементов КПП на новые коробка передач все равно может работать со сбоями.
Как правильно пользоваться роботизированной коробкой передач: «однодисковый» робот, преселективная роботизированная КПП с двумя сцеплениями. Рекомендации.
Что лучше выбрать, автомат с гидротрансформатором или роботизированную КПП с одним или двумя сцеплениями. Плюсы и минусы данных типов коробок, рекомендации.
Коробка передач DSG (ДСГ): конструкция, принцип работы, отличительные особенности. Надежность, ресурс DSG, виды роботизированных коробок DSG, советы.
Чем отличается «классическая» АКПП с гидротрансформатором от роботизированной коробки передач с одним сцеплением и преселективных роботов типа DSG.
Как пользоваться коробкой передач DSG и сохранить ресурс, а также увеличить срок службы. Особенности эксплуатации роботизированной КПП с двумя сцеплениями.
Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.
Что такое коробка полуавтомат
Большинство современных автопроизводителей предоставляет покупателю возможность выбирать полуавтоматический тип установленной коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 годах. Несмотря на свой немалый возраст, полуавтоматическая коробка передач до сих пор не имеет явных противников или поклонников.
По словам экспертов, это обусловлено слабым представлением о ее устройстве и принципе действия. Для обеспечения условий для смены передачи, водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно убрать ногу с педали газа. Она обеспечивает наиболее оптимальные условия для функционирования мотора при движении авто, что не только продлевает срок его службы, но и уменьшает расход топлива.
Устройство коробки полуавтомата
В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления – это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.
На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд – такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».
Коробка полуавтомат, принцип работы которой достаточно сложен, отличается наличием массы электронных систем, учитывающих многочисленные параметры при движении автомобиля, в котором педаль сцепления отсутствует за ненадобностью. Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко – именно в этом случае достигается высокое удобство при управлении таким автомобилем. Водитель может вносить собственные коррективы в работу такой коробки при помощи специальных переключателей, обычно расположенных под рулевым колесом. На сегодняшний день известно уже несколько вариаций таких коробок – окончательная конструкция будет зависеть от автопроизводителя. О видах коробок рассказано на видео:
Достоинства и недостатки полуавтоматических коробок
Как показывает практика, невозможно состоять из одних преимуществ – любой узел в авто имеет и определенные недостатки. К числу неоспоримых преимуществ полуавтоматов перед МКПП следует отнести следующие:
Из основных недостатков полуавтоматических коробок можно назвать такие, как:
Автомат или полуавтомат – что надежнее
Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить – что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами – автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.
Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.
Принцип работы коробки-полуавтомата
Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.
Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков – неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.
Полуавтоматическая коробка передач принцип работы
Работа полуавтоматической коробки передач
Работа по переключению передач, когда задействована коробка полуавтомат, основана на работе двух механизмов сцепления, в отличие от обычной механической.
Как правило, каждый из механизмов связывается при взаимодействии с определённым набором передач. Например, первое сцепление включает первую, третью и пятую из шести передач, а второе – только «четные» — вторую, четвёртую и шестую.
Сделано это для сокращения времени, затрачиваемого водителем на переключение, а также на повышение плавности переключений и получения от двигателя максимальной отдачи при разгоне.
Автоматически отпадает необходимость в самой педали сцепления, поскольку производить разобщение двигателя с деталями трансмиссии нет необходимости.
Переключение передач происходит за счёт работы электронных систем, которые учитывают различные параметры движения автомобиля, работы внутренних механизмов, и отдают команды на гидравлические механизмы для включения того или иного режима.
В необходимых случаях такая коробка также подвластна и управлению водителем. Это может потребоваться, например, если после интенсивного разгона, нужно зафиксировать спокойный режим движения, или именно данная передача нужна при прохождении поворота.
В этом случае, коробка подчинится при воздействии на специальные подрулевые переключатели.
Принцип работы
Стоит сразу отметить тот факт, что рассматриваемая система имеет более сложное строение, чем вышеупомянутые типы коробок. Итак, при работе полуавтоматической коробки передач функционирует сразу два механизма для переключения. Именно в этом кардинальное различие. Суть принципа работы заключается в том, что за каждым из механизмов закрепляются определенный набор передач, за переключение которых он отвечает. Например, наиболее популярной является следующая система распределения: первый механизм производит переключение на первую, третью и пятую передачу, а второй на вторую, четвертую и шестую. Стоит сказать, что данный принцип используется коробка передач, которая имеет шесть ступеней. Чего хотели добиться конструкторы, создавая данный механизм? Прежде всего, данная конструкция позволяет осуществлять более быстрое переключение, повысить плавность при процесс, а также, что немало важно, это значительное увеличение отдачи от двигателя, это позволяет достичь даже на не очень мощных двигателях довольно высоких результатов, которые ранее не достигались.
Автоматическая коробка передач
Если продолжить тему конструкционных моментов, то явной особенностью будет отсутствие педали сцепления. Это стало возможно благодаря тому, что производить разделения двигателя с, непосредственно, деталями трансмиссии уже не нужно, а, следовательно, и надобность в дополнительной педали отпадает. Таким образом, автомобиль с рассматриваемым типом имеет тоже две педали, как и с автоматической коробкой. Возникает новый вопрос: Каким образом осуществляется процесс переключения передач?. Дело в том, что переключение происходит, прежде всего, за счет работы электронных систем, которые проводят общий анализ всех систем автомобиля и в зависимости от их состояния производят переключения, но также стоит отметить, что в отличие от автоматической коробки передач, вы можете воспользоваться и ручной регулировкой, которая позволит вам самостоятельно регулировать то, на какой именно передаче работает ваш автомобиль. Это может пригодиться в целом ряде случаев, например, для оптимального прохода какого-либо перекрестка вам нужно использовать определенную передачу и так далее.
Отличительные особенности коробки полуавтомата
Как у любого механизма, коробка полуавтомат имеет свои отличительные особенности, которые можно уяснить, рассмотрев достоинства и недостатки.
Достоинства:
Какие отличительные особенности есть в работе полуавтомата?
Так как полуавтомат имеет радикальное новое строение, то можно говорить о его плюсах и недостатках по сравнению с другими типами. Ниже представлены основные положительные моменты:
К сожалению, как и любой иной тип коробки, полуавтоматическая имеет свои и недостатки, которые опять же вытекают из особенностей конструкции.
Что в итоге
Тем не менее, такая коробка доказала свою работоспособность. Несмотря на появление в арсенале авто производителей варианта использования бесступенчатых вариаторов, где передачи и вовсе не нужно переключать, полуавтоматическая трансмиссия продолжает совершенствоваться.
По различным оценкам, до четверти рынка автомобилей будет оснащаться подобной коробкой. Ведь достоинств у неё больше, чем недостатков. » alt=»»>
Традиционные автоматические гидротрансформаторные коробки передач отличает неспешность (по сравнению с МКП) переключения передач и стремление к работе в экономичном режиме. Это создает определенные неудобства для водителей, которые предпочитают динамичный режим вождения – с быстрыми ускорениями.
Для таких водителей и была разработана в свое время АКП Tiptronic (Типтроник) – это название стало нарицательным для автоматических коробок передач с возможностью ручного переключения скоростей, которые производятся разными компаниями под различными названиями (Steptronic, AutoStick). В этой статье мы расскажем о коробках этого типа, особенностях их эксплуатации, преимуществах и недостатках.
Какие бывают типы коробок передач и чем они отличаются?
На сегодняшний день существует целый ряд разновидностей коробок передач — и речь не только об автоматических коробках — даже такие простые по конструкции «ручки» сегодня имеют различные подвиды и надстройки. Но прежде, чем мы перейдём реку знания об этом вброд, давайте чётко поймём, что такое коробка передач и для чего она нужна!
Как работает КПП?
Коробка передач в автомобиле (или на любом другом механическим транспортном средстве) — это рычажная (с точки зрения физики) пошаговая система, которая буквально передаёт энергию от двигателя колёсам — то есть та сила, которую вырабатывает двигатель, чтобы привести в движение колёса, сначала проходит через специальную систему, называемую коробкой переключения передач (или распространённой аббревиатурой — КПП). Образно и часто физически коробка передач находится между двигателем и ведущими колёсами — это своего рода посредник в процессе, который заставляет автомобиль двигаться, и это простая в случае механической КПП или вариатора (об этом ниже) и сложная практически во всех остальных случаях часть машины… Как правило.
Для объяснения логики работы КПП давайте вспомним физику школьной программы — рычажную систему. Помните, преподаватель, скорее всего, приводил в пример строительство знаменитых египетских Пирамид, когда строители должны были поднимать на огромную высоту тяжёлые камни. Или Вы вспомните систему рычагов из знаменитой фразы её первооткрывателя — Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю!». Суть её заключалась в том, что, к примеру, если Вы возьмёте длинную палку (это и будет рычаг), поставите её посередине на точку опоры, с одной стороны подвесите груз, а за другой возьмётесь руками, чтобы опустить его и тем самым поднять другой конец с грузом, то чем дальше от Вас будет находиться точка опоры, тем легче Вам будет поднять груз (меньше усилий прилагать для приведения в движение рычага), но тем большее расстояние пройдёт Ваша рука вместе с концом палки, за которую она держится. И наоборот — чем ближе Вы переместите точку опоры, тем больше силы Вам придётся приложить, чтобы передвинуть Ваш конец палки, но тем больше Вы переместите груз (и на бóльшую высоту, между прочим).
На самом деле рычажная система применяется вокруг нас практически везде — даже внутри нас — наши челюсти, ряд изгибов тела — всё это работает на системе рычагов. В быту в качестве примеров можно привести плоскогубцы, тачка для перевозки сыпучих материалов, классические открывалки бутылок — даже ножницы. Ну и, конечно же, коробка передач в нашем автомобиле.
Но возможно, принцип работы рычажной системы в коробке передач автомобиля проще всего будет понять на примере велосипеда, сравнивая две разновидности из них: классический советский односкоростной велосипед и современный горный хардтэйл с возможностью переключения скоростей. В односкоростном велосипеде у Вас всегда будет одинаковое соотношение частоты оборотов педалей и частоты оборотов ведущего (заднего) колеса, а это значит, что у Вас, к примеру, попросту не хватит сил, чтобы забраться в достаточно крутую горку, потому что Вы не сможете давить с такой силой на педали. С другой стороны, на высокой скорости, возможно, Вы бы смогли разогнать этот «чугунный» велосипед ещё быстрее, но Вы не сможете так быстро двигать ногами, хотя силы Вам вполне бы хватало.
А вот велосипед с возможностью переключения скоростей решает вышеописанные задачи: в нём используется та же система рычагов, но только не привычная нам, описанная выше — роль рычагов здесь играют звёздочки: ведущие и ведомые, которых на скоростном велосипеде целый набор — как правило, несколько (2-3) ведущих разных размеров, и ведомых (от 6 до 10) — также разных размеров. И вот, перебирая различные ведущие и ведомые звёздочки, перекидывая цепь, мы меняем передачи и, соответственно, требуемую для раскрутки колеса силу и скорость его вращения.
Так, если мы выберем самую маленькую ведущую звёздочку и самую большую ведомую, то мы получим самую низкую передачу и самое маленькое передаточное число (об этом ниже), когда нам потребуется много раз провернуть педали, чтобы колёса сделали хотя бы один оборот — проще говоря, активно крутя педали, мы будем ехать всё равно очень медленно, но зато сможем забраться таким образом в самую крутую горку. А вот если мы сделаем наоборот — выберем самую высокую передачу, то цепь будет накинута на самую большую ведущую звезду (где находятся педали) и самую маленькую ведомую и, таким образом, нам потребуется сделать всего 1 оборот педалей, чтобы колёса провернулись несколько раз и наш велосипед поехал, соответственно, очень быстро.
Собственно, коробки передач в автомобиле работают таким же образом, только не существует в автомобиле коробки, которая работала бы прямо вот так в точности как в велосипеде — имея набор звёздочек и цепь, соединяющую их. А ещё у авто, как правило, гораздо меньшее число возможных передач — обычно от 4 до 8 — чем старее коробка, тем меньше там, как правило, передач, а чем он новее, тем их больше; кроме того, чем быстрее должен ехать авто, тем там больше передач — речь здесь о легковых автомобилях. А вот в грузовых может быть и 10 и даже больше передач. А бывают и вовсе коробки без чёткого набора передач — точнее, их число у автомобиля бесконечно — речь идёт о вариаторе.
Итак, какие бывают типы коробок передач и чем они отличаются друг от друга? Давайте начнём с основных и (пока) самых распространённых вариантов коробок в современном автомобиле.
Механическая коробка передач
Также известная как «ручка» или «механика», как было отмечено выше. Этот тип требует от водителя больше всего телодвижений во время ускорения или замедления автомобиля, Вам нужно постоянно давить на педаль сцепления, а затем переключать передачи вручную с помощью рычага переключения в центральной части салона автомобиля под панелью. Большинство современных автомобилей с механической коробкой передач имеют пять-шесть скоростей, не считая задней передачи. Это самый старый и самый простой тип коробок — в первые годы зарождения автомобилей, все машины оснащались механической коробкой передач.
В целом, устройство МКПП достаточно простое, эффективное и позволяет водителю иметь прямой контроль над автомобилем, за что механику любит отдельная категория водителей, которая любит всегда контролировать динамику машины. С другой стороны, механическая коробка всегда требует работы одной руки, особенно, в условиях города. Она также требует некоторого мастерства и немного практики, чтобы умело владеть механической коробкой передач и особенно правильно плавно отпускать педаль сцепления.
Вместо звёздочек роль рычагов в МКПП выполняют шестерни разных размеров, а вместо цепи эти шестерни напрямую зубьями на краях соприкасаются друг с другом. Рычагом переключения коробки мы попросту перекидываем шестерни друг на друга, меняя размеры работающих вместе ведущей и ведомой шестерни. На рисунке ниже Вы можете увидеть примерную схему работы 7-ступенчатой механической коробки передач.
При этом, во время переключения нам необходимы две очень важные вещи, которые являются непременными спутниками любой современной МКПП: сцепления, потому что во время переключения работающий двигатель должен быть отсоединён от коробки, и синхронизатора, потому что двигающиеся на высокой скорости шестерни не всегда возможно соединить так, чтобы пазы их зубьев совпали.
Автоматическая коробка передач
Разработанной ещё в далёком 1920 году и сильно модернизированной с тех пор, автоматической КПП снабжается большинство автомобилей, продаваемых на сегодняшний день. И легко понять, почему: на самом деле это из-за высочайшего удобства по сравнению с механической КПП. Просто переместите рычаг в положение «Драйв», и Вы едете вперёд, поставьте рычаг в режим «Rear», и Вы поедете назад. Но работа автоматических коробок передач крайне сложна — намного сложнее принципа работы МКПП и может стоить Вам значительно дороже в случае ремонта, дополнительные несколько десятков килограмм лишнего веса и немного увеличенный показатель расхода топлива из-за наличия в автомате гидротрансформатора. Более подробно о работе АКПП предлагаем почитать в специальной статье об этом.
Типичная автоматическая коробка передач
В прошлом большинство автоматических коробок передач имело три передачи (плюс задний ход), и, если в Вашем авто было четыре передачи, то у Вас был реальный спортивный автомобиль или роскошный седан. Сегодня и 4-хступенчатые автоматы — редкость, на современных машинах автоматические коробки передач имеют до восьми передач а по расходу топлива и динамике не уступают их более простым собратьям.
Все автоматы должны иметь специальные микрочипы (называемые в народе «мозги», которые являются частью бортового компьютера авто и будут контролировать порядок переключения на определённых оборотах и даже в зависимости от стиля вождения оседлавшего автомобиль человека.
Вот два основных типа коробок передач, которые сегодня встречаются в подавляющем большинстве автомобилей. Теперь давайте рассмотрим менее распространённые виды КПП — некоторые из них набирают популярность, другие — напротив, теряют её.
Роботизированная коробка передач (робот, типтроник)
Так как компьютеры с каждым днём всё глубже проникают в каждую систему в автомобиле, автоматической коробке передач были даны новые способности. Как мы уже упоминали ранее, современные автоматы теперь имеют до восьми передач, и время и условия, когда включать ту или иную передачу, выбирается компьютером, а человека в общем-то никто и не спрашивает, что для многих водителей является огромным минусом, особенно, в условиях спортивного и/или зимнего вождения. В то же время во время спокойного расслабленного вождения по городу автомат наиболее предпочтителен. Для объединения лучшего из этих обоих миров, автопроизводители предоставили водителям возможность использовать в своём авто гибридный вариант КПП, который даёт возможность контролировать переключение передач вручную, используя для этого либо специальный селектор с двумя нефиксируемыми позициями рычага переключения: плюс и минус, каждая из которых отвечает за переключение передачи на одну выше или на одну ниже соответственно; либо с помощью «лепестков» на руле: справа и слева, каждая из которых отвечает за ту же функцию. Лепестки (или «вёсла») являются наиболее распространёнными в спортивных автомобилях, но и в обычных появляются всё чаще.
«Лепестки» ручного переключения передач и кнопочная система режимов коробки передач автомобиля Lotus Evora
Следует иметь в виду, что водители всегда были в состоянии контролировать автоматическую КПП в некоторой степени с помощью так называемых «пониженных» передач, но это в действительности не было полным контролем над переключением по двум причинам:
Классический автомат с пониженными передачами (слева) и робот с возможностью ручного переключения передач (справа)
Теперь в типтронике компьютер контролирует в значительной степени механическую коробку, избавляя водителя от необходимости постоянно выжимать сцепление, но в то же время водитель этот всегда сможет переключиться на полностью автоматический режим переключения.
Вариатор (CVT)
Если Вы когда-либо ездили на небольшом современном скутере, то Вы знакомы с вариатором или бесступенчатой коробкой передач. Это очень простое устройство, но оно хорошо работает практически при любых условиях (разве что несовместимо с достаточно мощными двигателями). По существу, вариатор состоит из двух шкивов, соединенных ремнём (прямо как на велосипеде из описания в начале статьи, но вместо шестерёнок — шкивы). Но это специальные шкивы, так как они могут изменить свой размер и, таким образом, изменить передаточное число в коробке автомобиля. В вариаторе нет определённого количества «шестерёнок», потому что он может выбирать точное соотношение размеров обоих шкивов между его самой низкой и самой высокой передаточными числами. Таким образом, можно легко «ползать» на автостоянке или динамично ехать по шоссе. Более подробно о работе вариатора Вы можете прочитать в специальной статье на сайте HowCarWorks.ru.
Анимация работы вариатора
Вождение автомобиля с вариатором очень похоже на вождения с автоматической КПП, кроме того, что Вы не почувствуете никаких переключений передач. Вместо этого двигатель просто набирает обороты плавно вверх и вниз. Вы надавливаете на педаль акселератора, и двигатель автомобиля набирает обороты до определённой величины, а затем просто остаётся работать на этих оборотах, в то время как машина едет всё быстрее и быстрее, так как два шкива в коробке передач изменяют свои размеры. Может занять некоторое время, чтобы привыкнуть к вариатору из-за несколько странного звука и принципа работы CVT. Некоторые автопроизводители даже предлагают вариаторы с подрулевыми переключателями, которые имитируют автоматическую или механическую коробку передач.
CVT с каждым годом набирает всё бóльшую популярность, появляясь на всё большем числе новых автомобилей. Преимуществом такой коробки является простота, а также высокая эффективность работы, если Вы предпочитаете спокойную размеренную езду. Но если Вы любите ездить быстро или хотите высокопроизводительную машину, то это вариант, к сожалению, Вам не подойдёт, так как очень быстро износится.
Казалось бы, что CVT будет идеальным и светлым будущим для большинства водителей, но тем не менее, заняло очень много времени, чтобы этой технологии созреть — особенно прочность ремня этой трансмиссии — есть большая разница между тем, какая нагрузка приходится на этот ремень в скутере, а какая в большом пассажирском автомобиле.
Кроме того, есть очень большой минус вариатора на сегодняшний день, который практически сводит на «нет» все его преимущества — он ломается… Ломается практически у всех — есть мнение, что такая коробка в среднем отъезжает пробег примерно в 100 тысяч километров, а потом её нужно менять, а стоит она нередко треть стоимости всего автомобиля.
Коробка передач с двойным сцеплением (DCT)
Широко известная аббревиатурой DCT (благодаря компании Porsche) и некоторыми другими, и используемая в достаточно дорогих спортивных и гоночных автомобилях, коробка передача с двойным сцеплением является в сущности своего рода хай-тек коллажем из автоматической, механической коробок передач и компьютера.
Как следует из названия, система использует две муфты переключения передач. Коробка может быть использована в полностью автоматическом режиме, с помощью компьютера определяя время и условия переключения передач, или в качестве механики, с возможностью ручного переключения передач водителем с помощью всё тех же лепестков на руле или кнопок переключения передач. Кроме того, управление компьютером моментами переключения, как правило, также может быть скорректировано водителем так, чтобы переключать трансмиссию согласно Вашему личному стилю вождения.
Так выглядит коробка передач с двойным сцеплением
Передачи в DCT могут переключаться со скоростью молнии — как правило, за долю секунды — и делать это очень гладко, благодаря автоматизированному контролю, что делает его отличным вариантом для гоночных и высокопроизводительных машин. В то время как DCT обычно встречается в очень дорогих спортивных автомобилях, он может быть достаточно компактен — да настолько, что Honda также устанавливает его в качестве опции на несколько своих мотоциклов.
Односкоростная коробка передач
Электрические транспортные средства, в отличие от своих шумных собратьев, имеют несколько иные требования к коробке передач и, как таковые, они имеют свои собственные типы передач или используют модифицированные версии традиционных коробок.
Односкоростная коробка передач устанавливалась на заре автомобильной и мотоциклетной эпох и по сути своей представляла собой прямое подключение двигателя к колёсам либо непосредственно, либо почти непосредственно (шестерни требовались просто для того чтобы число оборотов колёс было меньше числа оборотов двигателя). Сегодня, по прошествии почти полутора веков, односкоростная передача вернулась в автомобильную промышленность в отрасль электроавтомобилей. И дело здесь в самой природе электродвигателя — он, в отличие от бензиновых и дизельных, может работать практически в любом диапазоне оборотов, в том числе и на одном обороте в секунду, к примеру. Если Вы имели возможность оседлать Tesla Model S Вы, вероятно, поняли, что автомобиль может ускоряться молниеносно практически на любой скорости, и ему практически не нужно более одной передачи.
Тем не менее, ряд производителей электромобилей снабжают свои творения коробками передач.
Полуавтоматическая коробка передач
Полуавтоматическая коробка передач — это очень продвинутая система, которая использует старое-доброе сцепление для выполнения непосредственно переключения передач вместо гидротрансформатора в классическом автомате. В отличие от механической коробкой передач сцепление контролируется компьютером. Это не только делает переключение передач намного быстрее, чем в механической коробке передач, но также упрощает процесс вождения и фиксирует автомобиль, предотвращая его скат, когда автомобиль находится на стоянке. Также как и типтроник, полуавтоматическая коробка передач может быть переключена в полностью ручной режим переключения передач по желанию водителя. Два типа наиболее распространённых полуавтоматических трансмиссий — это уже описанная выше коробка передач с двойным сцеплением и электрогидравлическая коробка передач (секвентальная коробка передач).
Коробка передач IVT
IVT по сути является специфическим типом CVT (вариатора), но отличается от последнего тем, что включает в себя не только бесконечное число соотношений передач, но и «бесконечно» максимальные передаточные числа. IVT относится к такому виду вариаторов, которые способны включать в себя «нулевой коэффициент» передаточных числе, где входной вал может вращаться вовсе без какого-либо вращения выходного вала (когда автомобиль стоит на месте, а его двигатель работает), оставаясь при этом замкнутым в передаче. Конечно, передаточное отношение в этом случае не является «бесконечным», но вместо этого оно «не определено».
Коробка-полуавтомат Типтроник
Специально для любителей динамичного вождения, не желающих, тем не менее, пересаживаться на автомобили с ручной коробкой передач, компания Porsche в 1990 году разработала АКП Tiptronic, которая могла работать в двух режимах – полностью автоматическом и полуавтоматическом (ручном). В ручном режиме водитель самостоятельно решает в любой момент времени, какая передача должна быть включена и подает сигнал коробке повысить (или понизить) передачу с помощью короткого перемещения рычага АКП вперед или назад – по аналогии со спортивной секвентальной (последовательной) коробкой передач.
Преимущества АКП Типтроник (Tiptronic)
Как мы уже говорили, коробками Типтроник сегодня оснащаются даже дешевые автомобили, и автолюбители охотно покупают такие авто. На это есть несколько причин.
Устройство коробки полуавтомата
В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления – это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.
На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд – такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».
Коробка полуавтомат, принцип работы которой достаточно сложен, отличается наличием массы электронных систем, учитывающих многочисленные параметры при движении автомобиля, в котором педаль сцепления отсутствует за ненадобностью. Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко – именно в этом случае достигается высокое удобство при управлении таким автомобилем. Водитель может вносить собственные коррективы в работу такой коробки при помощи специальных переключателей, обычно расположенных под рулевым колесом. На сегодняшний день известно уже несколько вариаций таких коробок – окончательная конструкция будет зависеть от автопроизводителя. О видах коробок рассказано на видео:
Устройство роботизированной КПП
По своей сути роботизированная коробка передач — это всем нам знакомая механическая коробка, в которой сцеплением и переключением передач управляет электроника и сервоприводы.
Давайте рассмотрим «начинку» роботизированной КПП, другими словами — ее устройство. И разбирать будем коробку с двойным сцеплением, поскольку полагаем, что именно такие коробки имеют будущее, в то время как коробки с одним сцеплением постепенно уйдут в прошлое.
Самый большой недостаток коробок с одним сцеплением — очень большое время переключения передач, что делает езду на автомобиле некомфортной и дерганой.
Роботизированная КПП состоит из следующих механизмов и деталей:
Достоинства и недостатки полуавтоматических коробок
Как показывает практика, невозможно состоять из одних преимуществ – любой узел в авто имеет и определенные недостатки. К числу неоспоримых преимуществ полуавтоматов перед МКПП следует отнести следующие:
Из основных недостатков полуавтоматических коробок можно назвать такие, как:
Плюсы и минусы полуавтоматического типа трансмиссии
Полуавтоматическая коробка передач дает возможность эффективно использовать двигатели, имеющие небольшую мощность. Все внутренние механизмы коробки работают синхронно, отмечается четкость при смене скоростей.
Преимущественные особенности полуавтоматической коробки:
Учитывая то, что коробка полуавтомат потребляет небольшое количество топлива, приобретение машины с ней выгоднее, чем с АКПП. Передачи меняются без долгих задержек.
В ценовом отношении автомобили, где производителем установлен полуавтомат стоят дешевле, нежели машина, где будет присутствовать автомат.
Недостатки полуавтоматической коробки:
Полуавтоматы встречаются как на машинах с небольшим по объему ДВС, так и с двигателем, который выдает большую мощность. Благодаря осуществлению оперативному переключению скоростей отмечается плавный разгон.
Чтобы автовладелец не столкнулся преждевременно с проблемой работы скоростной коробки, не следует придерживаться агрессивного стиля езды, постоянно использовать ручной режим переключения передач.
Автомат или полуавтомат – что надежнее
Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить – что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами – автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.
Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.
Сварочный полуавтомат: устройство и принцип работы
Полуавтомат — это инверторный сварочный аппарат, применяемый для TIG сварки и MIG/MAG сварки. Также может иметь встроенный режим ММА сварки. От обычного инвертора отличается возможностями. Инвертор используется в паре с электродом и применяется для ручной дуговой сварки. А полуавтомат используется с электродом, проволокой, газом. Соответственно, его возможности куда шире, и такой аппарат можно использовать для сварки в среде защитного газа. Получаемые швы отличаются высоким качеством и надежностью. Ниже показано, из чего состоит комплект оборудования для полуавтоматической сварки. Исходя из этого несложно понять устройство сварочного полуавтомата.
Полуавтомат получил свое название из-за механизма, подающего сварочную проволоку в зону сварки. Механизм работает в полуавтоматическом режиме, отсюда и многочисленные словосочетания «сварка полуавтоматом», «полуавтоматическая сварка» и т.д.
Принцип работы полуавтоматической сварки прост. В подающий механизм устанавливается бобина с проволокой, которая во время сварки подается в сварочную зону, так что нет необходимости часто сменять электроды, как при ручной дуговой сварке. Одновременно с подачей электродной проволоки подается защитный газ. Электрод и свариваемый металл находятся под напряжением, и в газовом облаке происходит разряд. Возбуждается дуга. Она и плавит металл, благодаря чему можно сформировать шов.
Некоторые преимущества полуавтоматической сварки:
Принцип работы коробки-полуавтомата
Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.
Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков – неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.
Принцип работы РКПП
Роботизированные КПП могут работать в автоматическом и полуавтоматическом (ручном) режимах. Режим-автомат предполагает управление коробкой передач через электронику на основании полученных данных от внешних датчиков, путем реализации выбранного алгоритма работы через исполнительные механизмы.
Полуавтоматический режим (ручной) предусматривает выбор и переключение передач вручную. Режим вручную позволяет осуществлять плавное переключение с низкой на высокую передачу, используя селекторный рычаг или подрулевые переключатели (лепестки).
Что касается общего принципа работы такой коробки передач, то он достаточно прост. При включении двигателя и выборе передачи включается первая скорость в коробке, затем включается сцепление и начинается движение.
При движении автомобиля на начальной передаче, роботизированная КПП готова включить следующую передачу. Управляющий блок принимает сигнал с последующим переключением на более высокую передачу и вторая передача включается одновременно с первой. В механической передаче такое невозможно, а в роботизированной возможно поскольку в ней две пары валов, если вы еще не забили.
Пока сцепление включено на первой паре, вторая пара, со следующей включенной передачей ждет своей очереди вступить в работу и как только сигнал от системы поступает, сервопривод (актуатор) включает сцепление на второй паре валов, а на первой сцепление отключается и включается третья передача, которая так же будет ждать своей очереди.
На верхней схеме показана работа коробки DSG при включенной первой передаче, а на нижней схеме при включенной второй передаче.
Обратите внимание на отличие от механической коробки передач, в которой сцепление всегда находится во включенном состоянии и для переключения скоростей сцепление выжимается. В роботизированной же коробке сцепление постоянно находится в выключенном состоянии и подключается только в момент, когда необходимо передать момент через определенную пару валов коробки передач.
На сегодняшний день практически каждый автоконцерн имеет в своем автомобильном ряду модели с роботизированной коробкой. Правда, названия у этих коробок разные:
Недостатки у коробки-робота также имеются, перечислим основные:
Но опять же эти все недостатки имеют лишь конструктивные причины, которые со временем могут быть решены, а возможно и уже решены, но пока дороговаты для массового потребителя и применяются только на дорогих автомобилях гоночного типа.
Несомненно и то, что несмотря на все имеющиеся на сегодняшний день недостатки, роботизированная КПП считается одной из наиболее перспективных видов трансмиссий будущего наряду с вариатором, в котором так же нужно решить одну важную проблему — ремень, который нужно сделать более долговечным и нерастяжимым.
Наконец моя мечта сбылась! Я приобрел автомобиль. Сказать честно, вначале я очень сомневался. Даже ругал себя за то, что поддался на уговоры менеджера автосалона. Все дело в том, что в моей новой машине установлена роботизированная коробка передач. Раньше о ней я практически ничего не слышал.
Он синхронизирует рабочий процесс элементов КПП. В свою очередь, электронная система умеет распознавать, предугадывать стиль и действие водителя. Для чего вообще нужна такая коробка? Как мне стало известно, она была разработана европейскими ведущими автомобильными компаниями. Цель – улучшить динамические и ходовые характеристики машин, а также их управляемость.
Подтверждением этому стали многочисленные видео о роботизированной коробке передач, которые я смог найти в интернете. Я их разместил равномерно по всему обзору этой коробки. Со своей стороны могу только дополнить, что удобство, комфорт, легкость управления и динамичность моего автомобиля действительно отличаются в лучшую сторону. А мне, поверьте, было с чем сравнивать.
В своём мнении я оказался не одинок. Одолевавшие меня сомнения по поводу правильности моего решения купить именно этот автомобиль развеялись, как только я прочитал отзывы о роботизированной коробке передач.