Як відомо, КПП — один з найважливіших вузлів автомобіля, що відповідає за передачу крутного моменту від колінчастого вала двигуна до провідним колесам. Сучасні автомобілі оснащені механічною або автоматичною трансмісією.
При цьому види КПП автомобілів можуть значно відрізнятися, так як крім МКПП (механічна коробка передач) і АКПП (класична коробка автомат гідромеханічного типу), також існує секвентальна механічна коробка, РКПП (роботизована коробка автомат або механічна коробка з електронним управлінням), варіатор (безступінчата коробка передач) і т. д.
Всі типи і види коробок передач мають відмінності в роботі, пристрої та функціональності. У цій статті ми розглянемо, які види МКПП і види АКПП бувають, а також головні особливості різних типів трансмісій.
Механічна трансмісія автомобіля і види МКПП
Отже, МКПП — найпростіша, ремонтопригодная і не дорога в обслуговуванні трансмісія. На механіці ступені перемикає безпосередньо водій фізичним зусиллям, прикладеним до важеля перемикання передач. Перемикання відбуваються з вижимкою педалі зчеплення. МКПП поділяються за кількістю ступенів і поділяються за кількістю валів.
Механіка за кількістю ступенів буває:
- чотириступінчаста;
- п’ятиступінчаста (найбільш поширений варіант);
- шестиступінчаста і більше.
Типи МКПП за кількістю валів:
- трехвальные (застосовуються в автомобілях з переднім і заднім приводом, в вантажних автомобілях);
- двохвальні (застосовуються в легкових автомобілях з переднім приводом).
При цьому МКПП, виходячи зі своїх конструктивних особливостей має свої позитивні і негативні сторони. До речі, на практиці багато автолюбителів в СНД часто вибирають механіку, тоді як у розвинених країнах автомат практично повністю витіснив даний тип трансмісії.
Плюси МКПП:
- економія палива;
- найкраща динаміка;
- можливість забезпечення більш повного контролю над автомобілем;
- ресурс і тривалий термін експлуатації;
Мінуси МКПП:
- перевантаження двигуна і коробки при неправильній експлуатації і некоректному перемиканні передач;
- постійна робота водія транспортного засобу з важелем перемикання передач і педаллю зчеплення під час руху автомобіля.
Види АКПП: типи автоматичних коробок
До автоматичних трансмісіях можна віднести класичний гидроавтомат (АКПП), роботизовану трансмісію (РКПВ) і трансмісію вариаторного типу (CVT).
- Гидроавтомат — класична коробка гідравлічного типу, призначений для перетворення і передачі крутного моменту від колінчастого вала ДВЗ до колесам через гідротрансформатора. Сходи в таких коробках реалізовані у вигляді планетарної передачі перемикаються за рахунок тиску трансмісійної рідини, створюваного гідронасосом.
АКПП даного типу можуть бути як 4-х ступінчаста, так і 5, 6, 7 і навіть 8 ступінчасті. Все залежить від класу автомобіля і силової установки, що працює в парі з автоматичною коробкою.
Плюси АКПП:
- простота керування транспортним засобом;
- надійність, оскільки технологія виготовлення гидроавтоматов відпрацьована за довгі роки їх виробництва.
Мінуси АКПП:
- частковий відбір і втрата потужності двигуна з-за гідротрансформатора , через який передається крутний момент;
- затримка при перемиканні ступенів;
- підвищена витрата палива;
- дорожнеча в ремонті та обслуговуванні.
Ще слід виділити обмеження з буксирування, тривалі пробуксовки коліс на слизькій поверхні можуть призвести до перегріву і швидкого виходу з ладу автоматичної трансмісії.
- Роботизована коробка автомат – трансмісія, яка виконує ту ж функцію, що і класичний автомат. При цьому РКПП спроектована таким чином, що за конструкцією вона більше нагадує звичайну механічну трансмісію, оскільки в ній теж є диск зчеплення і шестерні передач на валах. Але саме перемикання передач і вижим зчеплення виконується електромеханічним вузлом (мехатроником) або сервомеханизмами.
Плюси РКПП:
- коробка – робот простіше і дешевше у виробництві, ніж класичний гидроавтомат;
- висока швидкість перемикання ступенів без затримок;
- хороша ремонтопридатність КПП;
- можливість вибору передачі вручну;
Мінуси РКПП:
- ненадійність блоку управління/сервомеханизмов;
- малий ресурс дисків зчеплення;
- вихід з ладу або некоректна робота мехатроніка;
- більш вимоглива до трансмиссионному маслу, ніж механіка.
- вібронавантаженість і галаслива/жорстка робота РКПП з однодисковим зчепленням, помітні поштовхи при різкому наборі швидкості (не на всіх моделях).
Додамо, щоб якомога більше скоротити час зміни ступенів (швидкість перемикання передач), виробники розробили і налагодили випуск роботизованих трансмісій з 2 зчепленнями. У цих трансмісіях кожен диск зчеплення відповідає за включення певного ряду передач, тому перемикання ступенів відбувається практично моментально і непомітно для водія.
Також для збільшення ресурсу дисків зчеплення роботизованої коробки інженери пішли ще далі і розробили двох дискову роботизовану коробку передач з мокрим зчепленням. У цьому випадку диски зчеплення занурені в масляну ванну.
- Коробка варіатор або CVT (безступінчатий автомат вариаторного типу) виконує ті ж завдання, що й інші автоматичні коробки, але має принципові конструктивні відмінності.
Принцип роботи вариаторной коробки полягає в наявності двох конусів та шківів, встановлених в корпусі коробки, які з’єднані між собою ременем (ланцюгом). До одного з конусів подається крутний момент безпосередньо від колінчастого валу, а інший через диференціал з’єднаний з півосями.
Рекомендуємо також прочитати статтю про те, який ресурс мають різні типи АКПП. З цієї статті ви дізнаєтеся про ресурс коробки автомат залежно від її типу, а також що впливає на термін служби того чи іншого агрегату.
В залежності від того, як сильно водій тисне на педаль акселератора, електронний блок управління змінює діаметр шківів, тобто підводить ремінь таким чином, щоб обидва конуса оберталися з тією чи іншою швидкістю по відношенню один до одного.
Відповідно, це дозволяє гнучко змінювати передавальне відношення, плавно змінюється швидкість автомобіля. Варіаторна коробка передач завдяки особливостям конструкції працює за особливим алгоритмом, а саме:
- при різкому натисканні на педаль акселератора обертів двигуна швидко доходять до максимуму;
- автомобіль плавно і швидко розганяється, тяга рівна і постійна;
- на всьому проміжку активного розгону в салоні автомобіля чути монотонний звук ДВС на одних і тих же оборотах.
Щоб усунути ці недоліки, виробники на програмному рівні внесли зміни в алгоритм роботи блоку управління вариаторной коробки передач (блок управління імітує ривки, що нагадують перемикання ступенів на класичному автоматі, а також з’явилися так звані віртуальні фіксовані передачі).
Плюси варіатора:
- немає значного відбору потужності ДВЗ, тому коробка може встановлюватися на малолітражних автомобілях;
- CVT мінімізує витрату палива;
- розгін постійний, без розриву тяги і втрат моменту;
Мінуси варіатора:
- неможливість установки в парі з потужним мотором (у вариаторной коробки межа передачі крутного моменту не високий, як наслідок, можуть вийти з ладу ремінь і шківи);
- протипоказані різкі старти з місця через недопущення пробуксовки вариаторного ременя;
- заборонена буксирування важких причепів, що теж призводить до гальмування ременя варіатора, перегрівів і швидкого виходу з ладу варіатора.
- ремонт і обслуговування досить дороге порівняно з АКПП і РКПП.
Що в підсумку
В даний час автовиробники пропонують велику кількість механічних і автоматичних трансмісій. Кожен виробник намагається довести експлуатаційні характеристики випускаються автомобілів і встановлених агрегатів до оптимальних показників в плані динаміки, витрати палива, прийомистості і комфорту в управлінні.
Рекомендуємо також прочитати статтю про те, чим відрізняється варіатор від робота і автомата. З цієї статті ви дізнаєтеся про будову коробки варіатор, принципи її роботи, а також сильних і слабких сторонах трансмісії даного типу.
Що стосується КПП, розглянувши основні типи коробок передач, можна зробити ряд висновків. Насамперед, незалежно від того, скільки б позитивних характеристик не мала та чи інша трансмісія, вона все одно буде також мати свої мінуси. З цієї причини при покупці автомобіля, обладнаного МКПП або АКПП, необхідно окремо враховувати всі нюанси.