Коробка передач

Начнем с определения - Коробка передач (коробка перемены передач, коробка переключения передач, КПП, англ. Gear box) — агрегат (обычно шестерёнчатый) различных трансмиссий механических транспортных средств - автомобилей. Говоря просто – это устройство между двигателем и колесами автомобиля.

Коробка передач автомобиля предназначена для изменения частоты и крутящего момента в более широких пределах, чем это может обеспечить сам двигатель, к тому же это в большинстве случаев относится к двигателям внутреннего сгорания, которые имеют недостаточную приспособляемость. Транспортные средства с электрическими двигателями, например трамваи и троллейбусы обычно выполняются без коробки передач за счет того, что электрические двигатели имеют большую приспособляемость и способны работать без коробки. Немаловажной функцией коробки передач является и функция обеспечения движения автомобиля задним ходом и для отключения привода при стоянке.

Механическая коробка передач (МКПП) – механизм, предназначенный для ступенчатого изменения передаточного отношения вручную, водителем транспортного средства. Принцип работы МКПП заключается в том, что зубчатые шестерни могут поочередно зацепляться в различных комбинациях образуя различное передаточное отношения, при этом передавая вращение колесам автомобиля. Как уже отмечалось ранее у ДВС имеется существенный недостаток, работа в диапазоне оборотов от 800 до 6000, при этом максимальная мощность достигается при максимальных оборотах, которые не будут совпадать с частотой вращения колес. Именно для синхронизации скорости вращения колес и двигателя используется КПП. Обычно коробка работает в паре со сцеплением. Сцепление служит для временного разобщения коробки с двигателем, например во время стоянки, переключения передач.

Механические коробки передач чаще всего двухвальные, при этом один вал является ведущим, второй ведомым, валы вращаются вокруг параллельных осей, и передают вращение через расположенные на них шестерни. Такие КПП имеют большинство легковых переднеприводных автомобилей и количество передач часто более 4 передач вперед. Преимуществом такой кпп является компактность и приемлемый кпд, благодаря меньшему количество шестерней, задействованных для передачи крутящего момента в сравнении с трехвальными кпп для автомобилей с задним приводом.

Автоматическая коробка передач (АКПП) - разновидность коробки передач автомобилей, обеспечивающая автоматический выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от множества факторов и без участия водителя.

От механической (МКПП) отличается автоматическим переключением передач и иным принципом действия механической части, а именно использованием планетарных механизмов и гидромеханического привода вместо чисто механического в традиционной КПП. В последнее время, вместе с классическими гидромеханическими автоматическими трансмиссиями, предлагаются и различные варианты автоматизированных механических коробок передач так называемых «роботизированных» с электронным управлением и электромеханическими или электропневматическими исполнительными устройствами.

Традиционные АКПП состоят из гидротрансформатора, планетарных редукторов, фрикционных и обгонных муфт, соединительных валов и барабанов. Гидротрансформатор конструктивно устанавливается так же, как сцепление на трансмиссии с МКПП — между двигателем и АКПП. Корпус гидротрансформатора с ведущей турбиной закрепляется на маховике двигателя, как и корзина сцепления. Основная роль гидротрансформатора — передача момента с проскальзыванием при трогании с места. На высоких оборотах двигателя (и обычно на 3-4 передаче) гидротрансформатор обычно блокируется находящейся внутри него фрикционной муфтой, делающей проскальзывание невозможным и ликвидирующей затраты энергии и расход топлива на вязкое трение масла в турбинах.

Фрикционные муфты осуществляют переключение передач сообщением или разобщением элементов АКПП — входного и выходного валов и элементов планетарных редукторов, а также их затормаживанием на корпус АКПП. Муфта выглядит как нечто среднее между сцеплением и синхронизатором в МКПП. Обгонная муфта свободно проскальзывает в одном направлении и заклинивает с передачей момента в другом.

Вариаторная коробка передач — механическая трансмиссия, плавно изменяющая передаточное число в определенном диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения производится вручную или автоматически. Вариаторная коробка передач носит общепризнанную аббревиатуру – CVT, что расшифровывается как Continuously Variable Transmission или постоянно изменяющаяся трансмиссия.

Роботизированная коробка передач - это самостоятельный вариант КПП, нечто среднее между МКПП и АКПП. Принцип действия роботизированной коробки передач абсолютно такой же как и у МКПП. Отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы. Управляет актуаторами электронный блок. При получении от блока управления команды на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Именно поэтому педаль сцепления в салоне больше не нужна, блок управления самостоятельно даст команду на переключение. В автоматическом режиме команды на смену передачи поступают от компьютера, который учитывает скорость движения автомобиля, обороты двигателя, данные других систем. В ручном режиме водитель может подавать команды по своему желанию, только переключения выполнит робот.

Выбор типа КПП полностью зависит от потребностей и финансового состояния будущего владельца авто. Каждая из коробок имеет свои преимущества и недостатки, достоинства и уехвимости. Главное, корректная эксплуатация кпп в процессе езды, для чего существует масса советов и статей.

Содержание раздела: