Коробка переключения (перемены) передач в автомобиле: назначение, устройство, виды и перспективы развития

Нравится статья ! Поделись в соц. сетях !

27.06.2019

Содержание страницы

Коробка передач: назначение, виды коробок передач, их преимущества и недостатки

Коробка передач или КПП —  это сложный механизм в конструкции автомобиля, предназначенный для перевода крутящего движения от двигателя на колеса, а также для обеспечения направления и изменения (увеличения/уменьшения) скорости движения автомобиля.

«Speed1c» участника Rohloff AG — http://www.rohloff.de/. Под лицензией GNU Free Documentation License с сайта Викисклада — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Speed1c.png#mediaviewer/File:Spe…

Виды коробок передач

В современных моделях автомобилей может быть установлено 4 типа КПП – механические, автоматические, роботизированные и вариативные (бесступенчатые).

Тип КПП в целом определяет тип трансмиссии любого автомобиля. Рассмотрим более детально каждый из 4-х перечисленных типов.

Механическая коробка (МКПП)

Механическая КПП представляет собой многоступенчатое устройство цилиндрической формы, которое направляет крутящий момент от маховика двигателя на колеса автомобиля. В механической коробке переключение происходит при помощи ручного механического рычага-переключателя.

Современные механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней – четыре, пять, шесть, семь. В настоящее время среди всех типов механических КПП, пятиступенчатая является наиболее распространенной.

Коробки передач механического типа могут разделяться и по количеству валов на двухвальные и трехвальные. Двухвальная механическая коробка устанавливается в легковых автомобилях, оснащенных  только передним приводом.

Обратите внимание

В подобной конструкции один вал соединяется с автомобильным двигателем, а другой с трансмиссией. Трехвальная коробка передач подходит для легковых и грузовых автомобилей, в которых предусмотрен как передний, так и задний привод.

Основными достоинствами механической КПП являются простота, доступность и надежность конструкции, легкость ручного управления при использовании любых режимов движения автомобиля.

Автомобили с механической КПП обеспечивают динамичную и экономичную езду. Подобный тип коробки передач продолжает пользоваться повышенным спросом у автолюбителей.

Автоматическая коробка (АКПП)

Принцип работы коробки-автомат такой же, как и у ее аналога, механической коробки. Она предназначена для того, чтобы преобразовывать и передавать крутящий момент.

Любая коробка-автомат состоит из 3-х элементов – гидротрансформатора, планетарного редуктора и гидравлической системы управления.

Гидротрансформатор – особый механизм, предназначенный для передачи крутящего движения при помощи рабочей жидкости — трансмиссионного масла для КПП.

Планетарный редуктор представляет собой узел или соединение, которое состоит из солнечной шестерни, коронной шестерни, водила и сателлитов. Это основной механизм коробки-автомата.

Гидравлическая система – симбиоз механизмов, которые позволяют осуществлять управление редуктором.

Автоматические коробки различаются по способу переключения, количеству передач, виду сцепления и виду актуаторов.

Автоматическая КПП способна обеспечить плавное автоматическое переключение передач без участия водителя. Такая коробка улучшает трансмиссию автомобиля, поскольку рабочая тяга всегда переходит только на колеса без резких изменений и прыжков скорости.

Среди недостатков такого типа КПП можно выделить:

  • сложность и дороговизну конструкции и системы управления;
  • низкий уровень КПД, который возможно улучшить только за счет увеличения количества передач;
  • сложность в проведении ремонтных работ

Роботизированная коробка (РКПП)

Роботизированная КПП предназначена для выполнения тех же функций, что и предыдущие типы КПП. Данный тип коробки передач представляет собой механическую КПП, в которой все выполняемые функции по включению и выключению сцепления, переключению передач полностью автоматизированы.

Современные роботизированные КПП оснащены двойным сцеплением, которое обеспечивает легкую и плавную передачу крутящего момента на одном потоке мощности.

Важно

Коробки-роботы работают исключительно под управлением современных электронных систем. Подобные коробки передач имеют более высокий КПД, компактные размеры, они надежны, эффективны, долговечны и при этом имеют конкурентную цену.

Роботизированные коробки устанавливаются как в бюджетные модели автомобилей, так и в автомобили экстра-класса.

Вариативная коробка (Вариатор)

Это тип бесступенчатых КПП, в которых передача крутящего движения на колеса осуществляется при помощи механики или гидравлики. В подобных КПП передачи, собственного говоря, и не предусмотрены.

Вариативные коробки способны обеспечить самые лучшие динамические характеристики любого автомобиля. Зачастую вариаторы устанавливаются в большинстве малолитражных моделей японских автомобилей.

Главные преимущества вариативных коробок заключаются в надежности, простоте, плавной передаче крутящего момента и высоком КПД. Большинство бесступенчатых коробок передач дополнительно оснащаются ручным режимом, который позволяет выбрать передачу, которая подражает работе механической КПП.

По мнению специалистов, наиболее радужные перспективы развития все же остаются у роботизированных и бесступенчатых коробок передач, поэтому неслучайно то, что сейчас многие задаются вопросом, а чем, собственно, вариатор отличается от АКПП?

Источник: https://autodromo.ru/articles/korobka-peredach-naznachenie-vidy-korobok-peredach-ih-preimushchestva-i-nedostatki

Устройство и принцип работы механической коробки передач

Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

МКПП получила свое название от «ручного» (или механического) способа переключения передач. Трансмиссия относится к ступенчатым коробкам, в которых крутящий момент изменяется ступенями (передачами).

Механическая КПП считается самой надежной, но и самой сложной в управлении, особенно для начинающего водителя.

Принцип работы механической коробки передач

Механическая коробка передач

Принцип работы механической КПП следующий: крутящий момент от двигателя через сцепление передается на первичный вал коробки передач, далее преобразуется при помощи пар взаимодействующих между собой шестерен и затем передается на колеса.

Каждая пара шестерен (ступень) имеет определенное передаточное число, которое преобразует скорость вращения и крутящий момент коленвала двигателя. Причем если передача увеличивает крутящий момент, то скорость вращения уменьшается и наоборот.

В первом случае передача будет называться понижающей, а во втором — повышающая.

Передаточное число определяется отношением количества зубьев у выходной и входной шестерен в паре. В свою очередь, количество зубьев напрямую зависит от размера самой шестерни: чем больше зубьев — тем больше диаметр шестерни.

Например, у первой передачи самое большое передаточное число, и, следовательно, входная шестерня (на первичном валу) имеет минимальный размер, а выходная — максимальный.

Переключение скоростей в механической КПП происходит только при нажатии на педаль сцепления, поскольку необходимо прервать поток мощности, передающийся от двигателя.

Движение автомобиля, оснащенного МКПП, всегда начинается с первой передачи. Исключение составляют тяжелые грузовики — там это можно делать со второй передачи. Для этого необходимо вручную перевести селектор рычага в соответствующее положение.

Совет

Переход на повышенные передачи осуществляется последовательным переключением передач друг за другом.

Сам момент переключения скорости зависит от показаний спидометра и тахометра, поскольку каждая передача рассчитана на работу в определенном диапазоне оборотов двигателя.

Виды механических КПП

По количеству ступеней механическая коробка передач в основном подразделяется на:

  • 4-х ступенчатую;
  • 5-и ступенчатую;
  • 6-и ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается трансмиссия  5МТ, т.е. пятиступенчатая коробка передач.

В зависимости от количества валов различают следующие виды КПП:

  • двухвальные механические трансмиссии, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
  • трехвальные МКПП, которые применяются в основном на заднеприводных автомобилях, а также на грузовых машинах.

Устройство механической коробки передач

Устройство механической КПП

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

  • ведущий или первичный вал;
  • ведомый или вторичный вал;
  • промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
  • шестерни первичного и вторичного валов;
  • механизм выбора передач;
  • муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
  • картер;
  • главная передача;
  • дифференциал.

Источник: https://TechAutoPort.ru/transmissiya/korobka-peredach/mehanicheskaya-korobka-peredach.html

Назначение и классификация коробок передач

Коробка передач служит для изменения тягового усилия на ведущих элементах движителя автомобилей и тракторов, а также для отключения двигателя от движителя на продолжительный срок и движения задним ходом.

Коробки передач подразделяются по способу изменения передаточного числа на бесступенчатые, а также ступенчатые.

Бесступенчатые коробки передач позволяют получить бесконечное (в определённом интервале) множество передаточных чисел. Данные коробки передач по принципу действия делятся на три типа:

1) – механические КПП;

2) – гидравлические КПП;

3) – электрические КПП.

Ступенчатые коробки передач нашли применение на основной массе отечественных автомобилей и тракторов.

В основе ступенчатых коробок передач лежат зубчатые редукторы, которые позволяют получать несколько передаточных чисел, применяя различные типы зацепления шестерён.

В ступенчатых коробках передач, в отличие от бесступенчатых, изменение передаточных чисел происходит ступенчато, а не плавно.

Коробки передач грузовых автомобилей оснащаются 5-10 передачами переднего хода. Тракторные коробки передач имеют в несколько раз больше ступеней (7-24), чем автомобильные, что характеризуется спецификой работы тракторов: большое разнообразие работ, для которых требуются различные скоростные и тяговые показатели агрегатов.

Ступенчатые коробки передач подразделяются:

1) – по количеству передач;

2) – по способу зацепления шестерён;

3) – по количеству основных валов, а также их расположению.

По количеству валов коробки передач делятся на двухвальные, трёхвальные и составные.

Двухвальные коробки передач основаны на передаче энергии через пару шестерён от первичного вала к вторичному (передачи заднего хода являются исключением).

Трёхвальные коробки передач имеют при основных вала – первичный, вторичный и промежуточный. Расположение вторичного вала может быть не только соосным первичному валу, но и параллельным ему.

Составные коробки передач используются, когда требуется получение большого количества передач. Данные конструкции основаны на комбинации пары последовательно размещённых коробок, которые выполнены либо в отдельных картерах (трактор Т-4), либо в общем (трактор МТЗ-80).

Коробки передач по способу зацепления могут быть со скользящими шестернями и шестернями постоянного зацепления, причём в автомобильных вальных коробках передач применяются шестерни постоянного зацепления (исключение составляют шестерни заднего хода и I передачи).

В автомобильных коробках передач с шестернями постоянного зацепления переключение передачи осуществляется посредством зубчатых муфт, оснащённых синхронизирующими устройствами.

На тракторах МТЗ-80, ДТ-75В и Т-74 установлены коробки передач со скользящими шестернями, а на тракторах МТЗ-100, К-700, Т-150 и Т-150К допускается переключение передач без остановки трактора.

В них применены шестерни постоянного зацепления, которые свободно посажены на первичном либо вторичном валу, и каждая шестерня может соединяться с валом посредством многодисковой фрикционной муфты.

Основным конструктивным различием между тракторными и автомобильными коробками передач является разница в характере работ, которые выполняются данными машинами.

17*

Источник: https://xn—-itbachmidudk6msa.xn--p1ai/naznachenie-i-klassifikaciya-korobok-peredach.html

Коробка перемены передач

Поиск Лекций

Рулевое управление

Рулевое управление служит для обеспечения движения автомобиля в заданном водителем направлении. Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода.

Рулевой механизм служит для увеличения и передачи на рулевой привод усилия, прилагаемого водителем к рулевому колесу. В легковых автомобилях в основном применяются рулевые механизмы червячного и реечного типа.

К достоинствам механизма «червяк-ролик» относятся: низкая склонность к передаче ударов от дорожных неровностей, большие углы поворота колес, возможность передачи больших усилий.

Недостатками являются большое количество тяг и шарнирных сочленений с вечно накапливающимися люфтами, «тяжелый» и малоинформативный руль. Минусы в итоге оказались весомее плюсов.

На современных автомобилях такие устройства практически не применяют.

Обратите внимание

Самый распространенный на сегодняшний день — реечный рулевой механизм. Малая масса, компактность, невысокая цена, минимальное количество тяг и шарниров — все это обусловило широкое применение.

Механизм «шестерня-рейка» идеально подходит для переднеприводной компоновки и подвески McPherson, обеспечивая большую легкость и точность рулевого управления. Однако тут есть и минусы: из-за простоты конструкции любой толчок от колес передается на руль.

Да и для тяжелых машин такой механизм не совсем подходит.

Рулевой привод предназначен для передачи усилия от рулевого механизма на управляемые колеса, обеспечивая при этом их поворот на неодинаковые углы. Если оба колеса повернуты на одинаковую величину, внутреннее колесо будет скрестись по дороге (скользить боком) что будет снижать эффективность рулевого управления.

Это скольжение, которое также создает дополнительный нагрев и износ колеса, может быть устранено с помощью поворота внутреннего колеса на больший угол, чем угол поворота внешнего колеса. При движении на повороте каждое из колес описывает свою окружность отличную от другой, причем внешнее (дальнее от центра поворота) колесо движется по большему радиусу, чем внутреннее.

А, так как центр поворота у них общий, то соответственно внутреннее колесо необходимо повернуть на больший угол, чем внешнее. Это обеспечивается конструкцией так называемой «рулевой трапеции», которая включает в себя поворотные рычаги и рулевые тяги с шарнирами.

Необходимое соотношение углов поворота колес обеспечивается подбором угла наклона рулевых рычагов относительно продольной оси автомобиля и длины рулевых рычагов и поперечной тяги.

Рулевой механизм червячного типа состоит из: — рулевого колеса с валом, — картера червячной пары, — пары «червяк-ролик»,

— рулевой сошки.

В картере рулевого механизма в постоянном зацеплении находится пара «червяк-ролик». Червяк есть ни что иное, как нижний конец рулевого вала, а ролик, в свою очередь, находится на валу рулевой сошки.

При вращении рулевого колеса ролик начинает перемещаться по винтовой нарезке червяка, что приводит к повороту вала рулевой сошки. Червячная пара, как и любое другое зубчатое соединение, требует смазки, и поэтому в картер рулевого механизма заливается масло, марка которого указана в инструкции к автомобилю.

Важно

Результатом взаимодействия пары «червяк-ролик» является преобразование вращения рулевого колеса в поворот рулевой сошки в ту или другую сторону. А далее усилие передается на рулевой привод и от него уже на управляемые (передние) колеса.

В современных автомобилях применяется безопасный рулевой вал, который может складываться или ломаться при ударе водителя о рулевое колесо во время аварии во избежание серьезного повреждения грудной клетки.

Читайте также:  Какие изменения ждут водителей с 5 ноября

Рулевой привод, применяемый с механизмом червячного типа включает в себя: — правую и левую боковые тяги, — среднюю тягу, — маятниковый рычаг,

— правый и левый поворотные рычаги колес.

Каждая рулевая тяга на своих концах имеет шарниры, для того чтобы подвижные детали рулевого привода могли свободно поворачиваться относительно друг друга и кузова в разных плоскостях.

В рулевом механизме «шестерня- рейка» усилие к колесам передается с помощью прямозубой или косозубой шестерни, установленной в подшипниках, и зубчатой рейки, перемещающейся в направляющих втулках. Для обеспечения беззазорного зацепления рейка прижимается к шестерне пружинами.

Шестерня рулевого механизма соединяется валом с рулевым колесом, а рейка — с двумя поперечными тягами, которые могут крепиться в середине или по концам рейки. Данные механизмы имеют небольшое передаточное число, что дает возможность быстро поворачивать управляемые колеса в требуемое положение.

Полный поворот управляемых колес из одного крайнего положения в другое осуществляется за 1,75…2,5 оборота рулевого колеса.

Рулевой привод состоит из двух горизонтальных тяг и поворотных рычагов телескопических стоек передней подвески. Тяги соединяются с поворотными рычагами при помощи шаровых шарниров. Поворотные рычаги приварены к стойкам передней подвески. Тяги передают усилие на поворотные рычаги телескопических стоек подвески колес и соответственно поворачивают их вправо или влево.

Коробка перемены передач

Назначение

Совет

Говоря сухим техническим языком, коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции (накатом).

А теперь с точки зрения новичка давайте разберемся — зачем вообще нужна коробка передач на автомобиле, и для чего нужно переключать передачи? Переключение передач — необходимость, возникшая в связи с неравномерной характеристикой крутящего момента ДВС. Сравним для примера ДВС и электродвигатель.

Основное различие между автомобильным и электрическим тяговым двигателем с интересующей нас точки зрения заключается в тяговых характеристиках, то есть в том, как меняется в зависимости от числа оборотов мощность и крутящий момент. У электродвигателя крутящий момент при небольших оборотах довольно велик. По мере раскручивания момент падает.

Для транспортной машины такая характеристика наиболее благоприятна: при трогании с места и разгоне, когда приходится преодолевать значительные силы инерции, желательно иметь как можно больший крутящий момент. А для поддержания равномерного движения момент нужен уже намного меньше.

Заметим, что мощность электродвигателя на любых оборотах может оставаться близкой к максимальной и на всех режимах используется почти полностью, то есть он отлично приспособлен к дорожным условиям работы.

У двигателя внутреннего сгорания все обстоит иначе: мощность при низких оборотах у него значительно понижена, а величина крутящего момента в пределах эксплуатационных чисел оборотов вообще мало изменяется. График показывает (рис.

А), что если сопротивление движению увеличилось, и обороты двигателя начинают падать, то у электродвигателя это сопровождается значительным (в несколько раз) увеличением крутящего момента; у автомобильного же двигателя момент сначала немного растет, а потом уменьшается — двигатель глохнет. Как видим, тяговая характеристика двигателя внутреннего сгорания совершенно неудовлетворительна.

Но силовая установка с таким мотором по своей легкости, экономичности и другим качествам пока превосходит электромотор. Поэтому конструкторам пришлось примириться с недостатками ДВС и для их преодоления поставить на автомобиль коробку передач, которая изменяет передаточное отношение между двигателем и ведущими колесами и соответственно крутящий момент на них. На рисунке Б показано, как с помощью ступенчатой коробки передач тяговая характеристика ДВС пытается приблизиться к идеальной гиперболе.

А что такое передаточное отношение? Немного углубимся в механику. В шестеренчатой передаче, состоящей из двух шестерен, одна из которых является ведущей, а другая ведомой, их относительные размеры определяют скорость вращения и крутящий момент. Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей и называется передаточным числом.

Обратите внимание

Если ведущая шестерня меньше ведомой, то скорость вращения ведомой будет меньше, а крутящий момент – больше, и наоборот. То есть, выигрывая в силе, теряем в скорости, и, напротив — выигрывая в скорости, теряем в силе.

Если в передаче участвует несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.

Для получения различного по величине крутящего момента, необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Если между ведущей и ведомой шестернями поместить промежуточную, то ведомая шестерня изменит направление вращения на обратное (получим передачу заднего хода).

Таким образом, любая коробка передач, будь то «механика», «автомат» или вариатор, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения путем изменения передаточного отношения.

В любой коробке передач выделяют высшие и низшие ступени (передачи).

При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью — необходим высокий крутящий момент, который достигается при средне — высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать высокую скорость. Для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач (обычно с первой по третью), имеющие наибольшее передаточное отношение; при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.

Для равномерного движения на высокой скорости необходимо обеспечить большую частоту вращения колёс, поддерживая обороты двигателя в оптимальном диапазоне. Для этого служат высшие передачи (от четвертой и выше), имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими.

При этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя.

Однако на высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, необходимого для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и заглохнет.

Важно

Передача с передаточным отношением, равным 1, называется прямой (как правило, четвертая). Если передаточное число меньше единицы, такая передача называется ускоряющей (от пятой и выше).

Совет

Ускоряющая передача включается при движении автомобиля в хороших дорожных условиях, когда не требуется большой силы тяги на ведущих колесах.

Давая возможность двигателю работать с пониженными оборотами, ускоряющая передача способствует уменьшению износа двигателя и экономии топлива

С понятием передаточного числа связано выражение «длинная коробка» и «короткая коробка». Речь идёт о разнице в передаточных числах разных передач – в «длинной» коробке она больше. Рассмотрим два автомобиля, одинаковых во всём, кроме коробок передач.

Водитель авто с «короткой» коробкой, поддерживая высокие обороты мотора, разгонится быстрее и быстро наберёт максимальную скорость. Водитель на машине с «длинной» коробкой разгоняться будет дольше, но до более высокой скорости. Таким образом, выбор коробки зависит от темперамента водителя.

С «короткой» коробкой автомобиль более динамичен, но чаще приходится переключаться. С «длинной» – не такой резвый, но диапазон скоростей на одной передаче больше, то есть, можно добраться до высшей передачи и кататься на ней со скоростью от пятидесяти до ста с лишним, изменяя её только газом и тормозом.

Любители агрессивного «спортивного» стиля предпочтут «короткую» коробку, люди спокойные – длинную.

Типы КПП

Современные автомобили могут оснащаться одним из четырех видов КПП – механической, автоматической, роботизированной или вариаторной.

Механическая коробка передач представляет собой набор шестерен, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. Чем больше число передач, тем лучше автомобиль «приспосабливается» к различным условиям движения.

Преимущества:

  • Наименьшая по сравнению с другими типами КПП стоимость и масса;
  • Высокие КПД, топливная экономичность и динамика разгона;
  • Простота и отработанность конструкции, а следовательно — высокая надежность;
  • Не требуют дорогостоящих расходных материалов, просты в обслуживании;
  • Благодаря жесткой связи двигателя с ведущими колесами, водитель может более эффективно использовать автомобиль при передвижении в гололедицу, по грязи и бездорожью;
  • МКПП допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии, поэтому такой автомобиль легко пускается «с толкача» и может буксироваться на любое расстояние с любой скоростью.

Недостатки:

  • Утомляющее водителя переключение передач, особенно в городском цикле и движении в пробках, необходимость навыка для правильного выбора передачи и плавного переключения передач без рывков;
  • Ступенчатое изменение передаточного отношения;
  • Малый ресурс сцепления.

Ступенчатые механические коробки передач выполняются по двум схемам: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных и заднемоторных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы этих коробок передач имеют различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

Рекомендуемые страницы:

Источник: https://poisk-ru.ru/s16527t3.html

Коробки перемены передач тракторов и автомобилей (назначение, классификация, общее устройство)

Коробка передач необходима для из­менения тягового усилия на ведущих элементах движителя тракторов и авто­мобилей, а также для движения задним ходом и отключения двигателя от дви­жителя на длительный период.

По способу изменения передаточного числа коробки передач делят на бессту­пенчатые и ступенчатые.

Бесступенчатые коробки передачобес­печивают получение бесконечного (в оп­ределенном интервале) множества пере­даточных чисел. По принципу работы эти коробки бывают механические, гидрав­лические и электрические.

Ступенчатые коробки передач устанав­ливают на большинстве, отечественных тракторов и автомобилей и представляют собой зубчатые редукторы, позволяющие получать несколько передаточных чисел, используя различные варианты зацеп­лений шестерен. В отличие от бессту­пенчатых передаточные числа в них из­меняются не плавно, а ступенчато.

Коробки передач грузовых автомоби­лей имеют от 5 до 10 передач переднего хода. У тракторных коробок число сту­пеней несколько больше, чем у автомо­бильных (от 7 до 24). Это объясняется большим разнообразием работ, выполняемых тракторами, и требующимися при этом различными скоростными и тяго­выми показателями агрегатов.

Совет

Ступенчатые коробки передач подраз­деляют по числу передач, способу зацеп­ления шестерен, числу основных валов и их расположению.

По числу основных валов коробки передач могут быть двухвальные, трех­зальные и составные.

Двухвальные коробки пе­редач. В них энергия передается через пару шестерен от первичного к вторич­ному валу (исключение составляют пе­редачи заднего хода).

Т р е х в а л ь н ы е коробки пе­редач характеризуются наличием трех основных валов (первичного, вто­ричного и промежуточного). Вторичный вал может располагаться как соосно с первичным валом, так и параллельно ему.

Составные коробки пере­дач применяют при необходимости получения большого числа передач. Эти конструкции представляют собой ком­бинации из двух последовательно рас­положенных коробок, которые выпол­няются либо в общем картере (трактор МТЗ-80), либо в отдельных (Т-4).

По способу зацепления шестерен ко­робки передач могут быть со скользя­щими шестернями и с шестернями по­стоянного зацепления, причем в автомо­бильных вальных коробках передач ис­пользуются шестерни постоянного за­цепления (за исключением шестерни I пе­редачи и заднего хода). В автомобильных коробках с шестернями постоянного за­цепления передачи переключают с по­мощью зубчатых муфт, снабженных синхронизирующими устройствами. Ко­робки передач тракторов со скользя­щими шестернями установлены на трак­торах Т-74, ДТ-75В, МТЗ-80, а на тракторах Т-150, Т-150К, К-700, МТЗ-100 переключение передач возможно без остановки трактора. В них используются шестерни постоянного зацепления, сво­бодно посаженные на первичном или вторичном валу, каждая из которых мо­жет соединяться с валом через много­дисковую фрикционную муфту.

Основное различие между конструк­циями автомобильных и тракторных ко­робок передач — разница в характере выполняемых этими машинами работ,

Приводы управления служат для переключения передач водителем или автоматически.Привод непосредственного действия. Наибольшее распро­странение получила конструкция с уста­новкой рычага в шаровой опоре.

Командный привод— это такой при­вод, когда водитель сам не затрачивает усилий, а воздействием на управляющий элемент влияет на переключение, кото­рое чаще всего происходит за счет энер­гии гидронасоса или электродвигателя.

Устройство командного привода рас­смотрим на примере четырехступенчатой с шестернями постоянного зацепления коробки передач трактора Т-150К.

Обратите внимание

Передачу включают с помощью много­дисковых фрикционных муфт 14 (рис. 5.18), 15, 16 и 17, расположенных на вторичном валу и включаемых за счет энергии давления масла.

Привод состоит из источника энергии (гидравлического насоса 11, имеющего постоянный привод от двигателя); емкости для масла (бака 1), в которую масло заливается через гор­ловину 4; заборного фильтра 13; масля­ного радиатора 3; гидроаккумулятора 8; фильтра нагнетания 12; распределителя 18; клапанов 2, 5, 7,9, 10 и 20, позволя­ющих поддерживать требуемые температуру и давление масла в системе на раз­личных режимах работы трактора. Давление в системе контролируют по мано­метру 6. Привод работает следующим образом.

Масло из корпуса раздаточной короб­ки (поскольку картер основной коробки передач — сухой, чтобы уменьшить по­тери энергии на разбрызгивание масла) засасывается насосом 11 через заборный фильтр 13 и, пройдя фильтр линии на­гнетания, подается одновременно к пере­пускному клапану 5 и распределителю гидросистемы 18.

Читайте также:  Тахографы: закон для грузовиков, других транспортных средств и штрафы за нарушение

Направляемое золот­ником 19 распределителя масло по ка­налам вторичного вала попадает к порш­ню фрикционной муфты включаемой передачи, который сдвигается, зажимает диски и включает передачу (другие муф­ты в это время соединены со сливом).

Одновременно масло через перебросные клапаны 7, 9 я 10 поступает к гидроакку­мулятору 8.

Прошедшее через перепускной клапан масло по трубопроводам поступает для смазывания фрикционных элементов ко­робки передач, к баку 1 и радиатору 3 системы. Из бака оно сливается в корпус раздаточной коробки. Для переключе­ния передач тракторист поворачивает рукояткой золотник 19 распределителя 18, соединяя фрикцион включаемой пе­редачи с насосом, а выключаемой — со сливом.

Гидроаккумулятор 8 необходим для поддержания давления во фрикционе выключаемой передачи на некоторый период времени, чтобы не допустить разрыва потока мощности в коробке пе­редач при переключении.

Автоматический привод отличается от командного тем, что сигнал к переклю­чению передач подается не водителем, а автоматическим устройством (в зависи­мости от скорости движения машины и загрузки двигателя).

Автоматическое переключение пере­дачи с низшей на высшую происходит следующим образом: на низшей передаче золотник клапана 5 (рис. 5.19) переклю­чения смещен вправо и соединяет нагне­тающую магистраль насоса 3 с гидро-цилиндром фрикциона низшей передачи. Полость гидроцилиндра 7 фрикциона высшей передачи при этом положении золотника соединена со сливом.

Датчик скорости (регулятор 4) связан с ведомым валом коробки передач.

Зо­лотник регулятора, вращаясь вместе с ведомым валом, под действием центро­бежной силы смещается к периферии, передавая сопротивление пружины и давления масла на торец левого пояска золотника.

Важно

При этом изменяется проход­ное сечение сливного отверстия и, сле­довательно, изменяется давление масла на правый торец золотника клапана 5 в зависимости от скорости движения ма­шины.

Силовой регулятор связан с приводом к дроссельной заслонке и изменяет дав­ление масла на левый торец золотника клапана 5 пропорционально углу откры­тия дроссельной заслонки.

Чем больше открыта дроссельная за­слонка, тем дальше вправо смещается золотник регулятора и меньше вытекает масла через сливное отверстие «б». По­этому от угла открытия дроссельной за­слонки зависит давление масла на левый торец золотника клапана 5.

Когда сопро­тивление движению машины уменьшится, при неизменном угле открытия дроссель­ной заслонки частота вращения колен­чатого вала двигателя увеличится, что приведет к повышению скорости движе­ния машины и, следовательно, к увеличе­нию давления на правый торец клапана.

Золотник клапана 5 переместится влево, в результате чего включится фрикцион высшей передачи и выключится фрикцион низшей передачи.

Тангес в= ширина на высоту центра тяжести.

Поперечная устойчивость ухудшается при движении по криволинейному пути. Возникающие центробежные силы вызывают моменты, способствующие опрокидыванию машины. Центробежные силы зависят от скорости движения и радиуса поворота. Если скорость велика , а радиус мал, то опрокидывающий момент может перевернуть машину при малом угле наклона и даже на горизонтальном пути.

Гидромеханическая передача пред­ставляет собой сочетание гидромехани­ческого трансформатора с дополнитель­ной ступенчатой (фрикционно-зубчатой) коробкой передач.

Такая передача не­обходима для автоматической и бессту­пенчатой трансформации энергии дви­гателя в зависимости от сопротивления движению машины.

Свойством бессту­пенчатой трансформации энергии обла­дает гидротрансформатор, а механиче­ская коробка передач служит для рас­ширения диапазона передаточных чисел, поскольку передаточное число гидро­трансформатора, которое называют ко­эффициентом трансформации, сравни­тельно невелико.

Гидромеханические трансмиссии при­меняют в трансмиссиях автомобилей се­мейства БелАЗ и МоАЗ, автобусах ЛАЗ-695Ж и ЛиАЗ-677, на тракторах ДТ-175С и Т-330.

Гидромеханические передачи в эксплу­атации должны иметь силовой диапазон в соответствии с назначением машины. Минимально допустимый КПД должен быть не менее 0,75…0,8.

Совместная ра­бота гидротрансформатора с двигателем должна обеспечивать требуемую эконо­мичность, т. е. перерасход топлива по сравнению с работой на заблокирован­ном трансформаторе в основных эксплуа­тационных режимах не должен превы­шать 6…8 %.

Совет

С помощью этих передач должен обеспечиваться пуск двигателя в условиях низких температур, а также с буксира.

Срок службы передачи зависит от на­дежности и долговечности работы от­ дельных ее агрегатов. В гидротрансфор­маторе наибольшему изнашиванию под­вергаются уплотнения рабочей полости, муфты свободного хода и подшипники опор колес. В дополнительной коробке передач изнашиваются фрикционные эле­менты, шлицевые и зубчатые соединения.

Эффективность использования гидро­механической передачи зависит от пра­вильности расчета совместной работы двигателя, трансформатора и коробки передач, а также от правильности выбора водителем передачи в зависимости от условий движения или характера вы­полняемой работы.

Гидротрансформатор со­стоит из нескольких (чаще всего трех или четырех) рабочих колес: насосного (ведущее), турбинного (ведомое) и од­ного или двух колес реактора, воспри­нимающих реактивный момент.

При работающем двигателе насосное колесо воздействует лопатками на жид­кость, которая не только вращается вме­сте с колесом, но и перемещается вдоль лопаток по направлению от входа к вы­ходу. Выйдя из насосного колеса, поток жидкости проходит через турбинное ко­лесо, затем — через реактор и возвра­щается на вход насосного колеса, обра­зуя замкнутый круг циркуляции.

При этом насосное колесо передает энергию потоку жидкости, а она — турбинному колесу. Энергия потока жидкости и силовое воздействие на лопатки зависят от значения и направления абсолютной ско­рости жидкости. Наличие двух колес 4 и 5 реактора, каждое из которых установлено на муфте 10, позволяет получить более приемле­мый показатель изменения КПД гидро­трансформатора (рис. 5.

22) по мере по­вышения передаточного числа I. Из гра­фика видно, что при увеличении переда­точного числа i отключается сначала одно колесо, и трансформатор с режима «а» переходит на режим «б». После от­ключения второго колеса трансформатор переходит на режим «в» (гидромуфты). Так оба колеса реактора заторможены в интервале максимальных тяговых уси­лий (40…

80 кН) при скорости движения агрегата от 0 до 7,5 км/ч.

В интервале тяговых усилий 12,5…40,0 кН и скоростей движения 7,5…17,5 км/ч колесо первого реактора на­чинает вращаться вместе с турбинным колесом.

Обратите внимание

На транспортном режиме, когда тяго­вое усилие на крюке находится в интер­вале от 0 до 12,5 кН при скорости дви­жения 17,5 км/ч, вращаются оба колеса реактора. Гидротрансформатор рассчи­тан на длительную работу в режиме трансформации и оборудован системами питания, охлаждения и фильтрации.



Источник: https://infopedia.su/5x41c3.html

Устройство механической коробки передач и как она работает

Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания имеет в своей конструкции коробку передач. Существует множество разновидностей этого агрегата, но наиболее распространенным типом является механическая коробка передач (МКПП). Ею оснащаются как отечественные, так и зарубежные автомобили.

Назначение МКПП

Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам.

Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу.

Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

Современная МКПП

Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

Принцип работы и устройство

Коробка передач является многоступенчатым закрытым редуктором. Косозубые шестерни имеют возможность поочередно быть в зацеплении и менять частоту оборотов между входным валом и выходным. В этом заключается принцип работы коробки передач.

Сцепление

Механическая коробка работает в паре со сцеплением. Этот узел позволяет временно разъединять мотор от трансмиссии. Такая операция дает возможность безболезненно переключить передачи (ступени) не выключая обороты двигателя.

Блок сцепления необходим, так как через МКПП проходит значительный крутящий момент.

Шестерни и валы

В любой КПП традиционной конструкции располагаются параллельно оси валов, на которых базируются шестерни. Общий корпус принято называть картером. Наиболее популярными являются трехвальные и двухвальные компанийки.

В трехвальных имеется три вала:

  • первый – ведущий;
  • второй – промежуточный;
  • третий – ведомый.

Первый вал соединен со сцеплением, на его поверхности нарезаны шлицы, по которым перемещается ведомый диск сцепления. С этой оси вращение передается на промежуточную ось, жестко соединенную с шестерней первичного вала.

Ведомый вал МКПП имеет специфическое расположение. Он соосен с ведущим и соединен с ним через подшипник, находящийся внутри первого вала. За счет этого обеспечивается их независимое вращение.

Блоки шестеренок с ведомой оси не имеют жесткой фиксации с ним, а также шестерни разграничены специальными муфтами-синхронизаторами.

Важно

Последние как раз жестко сидят на ведомом валу, но способны перемещаться вдоль оси по шлицам.

Торцы муфт оснащены зубчатыми венцами, способными соединяться с такими же венцами, расположенными на торцах шестерен ведомого вала. Современное устройство коробки передач предполагает наличие таких синхронизаторов на всех передних передачах.

Во время включения нейтрального режима происходит свободное вращение шестерен, а все муфты-синхронизаторы находятся в разомкнутом положении.

Когда водитель выжмет сцепление и переключит рычаг на одну из ступеней, то в это время вилка в КПП перемещает муфту в зацепление со своей парой на торце шестерни.

Так шестеренка жестко фиксируется с валом и не прокручивается на нем, а обеспечивает передачу вращения и усилия.

Источник: http://ktonaavto.ru/remont-i-obsluzhivanie/transmissiya/ustrojstvo-mexanicheskoj-korobki-peredach-i-kak-ona-rabotaet.html

Коробка передач, виды коробок передач, как они работают. Какие бывают виды коробок передач. Виды коробок передач

Современное автомобилестроение радует автолюбителей появлением новых технологий, интересными переменами и существенными улучшениями. Однако, несмотря на это, КПП является одним из главных узлов автомобиля. В данной статье мы разберем конструкцию современных трансмиссий, рассмотрим наиболее распространенные виды КПП и попробуем понять, какую из них лучше выбрать в той или иной ситуации.

Коробка передач, виды коробок

На сегодняшний день существует несколько наиболее распространенных КПП:

  1. Механические КПП.
  2. Автоматические КПП.
  3. Вариаторы.
  4. Комбинированные КПП.

Мкпп устройство и принцип работы механики

МКПП состоит из муфт, синхронизаторов, шестеренок и валов. Двигатель и КПП связаны узлом сцепления. Для их разъединения необходимо выжать педаль сцепления. Именно в этот момент и следует включать требуемую передачу.

При выборе передачи грамотный водитель ориентируется на текущую дорожную обстановку и скорость движения автомобиля. Это довольно удобно для тех, кто предпочитает активную, маневренную езду — для резкого ускорения есть возможность включить пониженную передачу.

Однако есть и один значительный недостаток. Представьте только, вы в центре города, час пик, вы попадаете в очередную пробку и вам все время приходится дергать рычаг КПП.

Ключевые конструктивные преимущества МКПП:

  1. Простота обслуживания и эксплуатации.
  2. Надежность.
  3. Небольшой вес.
  4. Высокий КПД.
  5. Компактность.

Интересно, что в устройстве автомобилей для раллийных и шоссейных гонок также предусмотрена «механика», однако вместо рычага переключения применяют специальные кнопки на рулевой колонке — подрулевые «лепестки», позволяющие значительно сократить длительность переключения передач.

Чтобы добиться максимальной плавности движения автомобиля с МКПП, нужен опыт. Помимо этого, у каждого автомобиля свои особенности работы сцепления и ПП, к которым нужно привыкнуть.

Акпп устройство и принцип работы автомата

Предлагаю рассмотреть классическую трехступенчатую АКПП, которая состоит из гидравлических приводов и гидротрансформатора. Она, как и «механика», принимает и преобразовывает крутящий момент. Ее конструкция состоит из системы гидравлического управления, планетарного редуктора и гидротрансформатора.

Представьте себе вентилятор и обычную детскую игрушку с пропеллером. Если поднести данную игрушку к включенному вентилятору, пропеллер тоже начнет крутиться. В автоматической КПП винт приводит в движение не вентилятор, а мотор автомобиля.

Совет

Второй винт соединяется с валом, который взаимодействует с ключевой конструкцией, состоящей из муфт, шестеренок и так далее. Винты расположены в герметично закрытом корпусе со специальной жидкостью — гидротрансформаторе.

Классическая АКПП дает возможность обойтись без нажатия педали сцепления, что довольно удобно, а особенно тем, кто постоянно ездит улицами мегаполиса с очень насыщенным трафиком. В нужный момент водитель нажимает педаль тормоза или акселератора. Среди недостатков АКПП следует отметить повышенный расход горючего и ощутимое переключение скоростей.

Все модели трансмиссий имеют свои слабые места, однако АКПП на старом автомобиле способна стать реальной головной болью. И относится это не только к слабым местам конструкции, а и к качеству обслуживания. Банальный недостаток масла способен привести к преждевременному износу. Не редко перегорают соленоиды, фрикционы, выходит из строя гидротрансформатор.

Прочие недостатки классических АКПП:

  1. Автомобиль нельзя завести с «толкача».
  2. Буксировать автомобиль с АКПП ограничивает или запрещает сам завод-производитель.
  3. При заносе управлять автомобилем гораздо сложнее.
  4. Дорогое обслуживание и детали.

Вариатор, бесступенчатые коробки передач, устройство и принцип работы

Принцип работы вариатора можно объяснить на простом примере. Вспомните горный велосипед — цепь и две звездочки различного диаметра. На заднем колесе больше звездочек, что ранее считалось объектом необычайной гордости.

Работает это следующим образом. Задействуешь звездочку большого диаметра, и ехать становится легче. А на ровной дороге применяют звездочку меньшего диаметра, и хоть приходится прилагать большие усилия, скорость набирается гораздо быстрее.

Вариатор работает по похожей схеме, однако вместо цепи применяется ремень, а звездочки заменяют шкивы. Как и на заднем колесе горного велосипеда, функцию нескольких звездочек выполняет один шкив, который способен менять диаметр.

Руководствуясь командами ЭБУ, диаметр шкива корректируется. Ременная передача является соединенными металлическими пластинами или многозвенной цепью. Преимущество очевидно — эффективная и комфортная работа вариатора устраняет толчки и рывки, которые свойственны АКПП.

Недостатки вариатора:

  1. Пробуксовки способны привести к серьезным неисправностям.
  2. Дороговизна.
  3. Не удается обойтись без классического гидротрансформатора, а это усложнение механизма и дополнительные затраты.
  4. Сложная работа с программным обеспечением двигателя (необходимо устранить типичный гул, который возникает при наборе скорости).

Читайте также:  Самостоятельное определение состояния акпп

Коробка передач комбинированного типа

Для АКПП применяют комбинированный принцип действия. Данная разновидность состоит из гидротрансформатора и МКПП. В МКПП применяется редуктор планетарного типа, гидротрансформатор (используется вместо сцепления) и бесступенчатая регулировка крутящего момента. В наиболее новых АКПП применяется семь либо восемь ступеней передач.

Преимущество комбинированных АКПП — передачи переключаются плавно, а надежность работы гораздо выше. Минус — намного больший расход горючего и разгон происходит медленнее.

Некоторые виды комбинированных КПП используют имитацию ручного ПП Стептроник и Типтроник.

Обратите внимание

На сегодняшний день к АКПП можно отнести как гидротрансформаторную КПП, так вариатор и роботизированные КПП, поскольку все они имеют электронное управление.

Помимо этого, к АКПП относится еще и адаптивная КПП, которая способна учитывать стиль вождения автовладельца.

Советы профи, что же выбрать

Гидромеханические АКПП идеально подойдут для небольших микроавтобусов либо внедорожников, которые предпочитают комфорт, нежели скорость переключения.

Вариаторы по достоинству оценят любители размеренной и плавной езды.

Комбинированные КПП часто устанавливают на бюджетные модели автомобилей. Превосходно справляются с поставленной задачей — максимальная экономия горючего в городском режиме.

Источник: https://prosedan.ru/korobka-peredach-vidy-korobok-peredach-kak-oni-rabotayut

Коробка переключения передач: назначение и принцип работы

Совет

Говоря сухим техническим языком, коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции (накатом).

А теперь с точки зрения новичка давайте разберемся — зачем вообще нужна коробка передач на автомобиле, и для чего нужно переключать передачи? Переключение передач — необходимость, возникшая в связи с неравномерной характеристикой крутящего момента ДВС. Сравним для примера ДВС и электродвигатель.

Тяговые характеристики ДВС и электродвигателя

Основное различие между автомобильным и электрическим тяговым двигателем с интересующей нас точки зрения заключается в тяговых характеристиках, то есть в том, как меняется в зависимости от числа оборотов мощность и крутящий момент.
У электродвигателя крутящий момент при небольших оборотах довольно велик. По мере раскручивания момент падает.

Для транспортной машины такая характеристика наиболее благоприятна: при трогании с места и разгоне, когда приходится преодолевать значительные силы инерции, желательно иметь как можно больший крутящий момент. А для поддержания равномерного движения момент нужен уже намного меньше.

Заметим, что мощность электродвигателя на любых оборотах может оставаться близкой к максимальной и на всех режимах используется почти полностью, то есть он отлично приспособлен к дорожным условиям работы.

У двигателя внутреннего сгорания все обстоит иначе: мощность при низких оборотах у него значительно понижена, а величина крутящего момента в пределах эксплуатационных чисел оборотов вообще мало изменяется.

График показывает (рис.А), что если сопротивление движению увеличилось, и обороты двигателя начинают падать, то у электродвигателя это сопровождается значительным (в несколько раз) увеличением крутящего момента; у автомобильного же двигателя момент сначала немного растет, а потом уменьшается — двигатель глохнет.

Как видим, тяговая характеристика двигателя внутреннего сгорания совершенно неудовлетворительна. Но силовая установка с таким мотором по своей легкости, экономичности и другим качествам пока превосходит электромотор. Поэтому конструкторам пришлось примириться с недостатками ДВС и для их преодоления поставить на автомобиль коробку передач, которая изменяет передаточное отношение

между двигателем и ведущими колесами и соответственно крутящий момент на них. На рисунке Б показано, как с помощью ступенчатой коробки передач тяговая характеристика ДВС пытается приблизиться к идеальной гиперболе.

Шестеренчатые передачи

А что такое передаточное отношение? Немного углубимся в механику. В шестеренчатой передаче, состоящей из двух шестерен, одна из которых является ведущей, а другая ведомой, их относительные размеры определяют скорость вращения и крутящий момент. Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей и называется передаточным числом.

Важно

Если ведущая шестерня меньше ведомой, то скорость вращения ведомой будет меньше, а крутящий момент – больше, и наоборот. То есть, выигрывая в силе, теряем в скорости, и, напротив — выигрывая в скорости, теряем в силе. Если в передаче
участвует несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.

Для получения различного по величине крутящего момента, необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Если между ведущей и ведомой шестернями поместить промежуточную, то ведомая шестерня изменит направление вращения на обратное (получим передачу заднего хода).

Таким образом, любая коробка передач, будь то «механика», «автомат» или вариатор, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения путем изменения передаточного отношения.

В любой коробке передач выделяют высшие и низшие ступени (передачи).

При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью — необходим высокий крутящий момент, который достигается при средне — высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать высокую скорость. Для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач (обычно с первой по третью), имеющие наибольшее передаточное отношение; при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.

Для равномерного движения на высокой скорости необходимо обеспечить большую частоту вращения колёс, поддерживая обороты двигателя в оптимальном диапазоне. Для этого служат высшие передачи (от четвертой и выше), имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими.

При этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя.

Однако на высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, необходимого для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и заглохнет.

Важно

Передача с передаточным отношением, равным 1, называется прямой (как правило, четвертая). Если передаточное число меньше единицы, такая передача называется ускоряющей (от пятой и выше).

Совет

Ускоряющая передача включается при движении автомобиля в хороших дорожных условиях, когда не требуется большой силы тяги на ведущих колесах.

Давая возможность двигателю работать с пониженными оборотами, ускоряющая передача способствует уменьшению износа двигателя и экономии топлива

С понятием передаточного числа связано выражение «длинная коробка» и «короткая коробка». Речь идёт о разнице в передаточных числах разных передач – в «длинной» коробке она больше. Рассмотрим два автомобиля, одинаковых во всём, кроме коробок передач.

Водитель авто с «короткой» коробкой, поддерживая высокие обороты мотора, разгонится быстрее и быстро наберёт максимальную скорость. Водитель на машине с «длинной» коробкой разгоняться будет дольше, но до более высокой скорости. Таким образом, выбор коробки зависит от темперамента водителя.

С «короткой» коробкой автомобиль более динамичен, но чаще приходится переключаться. С «длинной» – не такой резвый, но диапазон скоростей на одной передаче больше, то есть, можно добраться до высшей передачи и кататься на ней со скоростью от пятидесяти до ста с лишним, изменяя её только газом и тормозом.

Любители агрессивного «спортивного» стиля предпочтут «короткую» коробку, люди спокойные – длинную.

Содержание статьи

  • 1 Типы КПП
  • 2 Какая коробка лучше?

Типы КПП

Современные автомобили могут оснащаться одним из четырех видов КПП – механической, автоматической, роботизированной или вариаторной.

Механическая коробка передач с ручным переключением состоит из набора шестерен. Изменение передаточного числа осуществляется путем введения их в зацепление в различных сочетаниях.

К плюсам данной коробки следует отнести высокий КПД, простоту, низкую цену, высокую динамику и наименьший расход топлива по сравнению с остальными коробками. Из недостатков следует отметить неудобство управления, особенно при движении в городе.

Подробнее про механическую коробку передач.

Планетарная передача

Автоматическая КПП – планетарная коробка передач с автоматическим переключением. Планетарная передача состоит из нескольких шестерен, называемых планетарными или сателлитами, вращающихся вокруг центральной (или солнечной) шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила.

Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями.

Обратите внимание

Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни (как планеты вокруг Солнца), внешняя шестерня – вокруг сателлитов.

Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. В современных коробках используются несколько планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел.

К преимуществам автоматической коробки следует отнести, прежде всего, удобство управления и комфорт. АКПП способны менять передачи на полной мощности двигателя, что практически неосуществимо в МКПП.

В плюсы «автомата» можно добавить плавность хода во время переключения, отсутствие откатывания при трогании с места, защищенность двигателя и деталей трансмиссии от перегрузок и поломок из-за неправильного включения передач, увеличенный ресурс.

К недостаткам АКПП обычно относят более низкий КПД, более высокую цену, а также стоимость ремонта и обслуживания, повышенный расход топлива, ухудшение динамических качеств автомобиля, задержки в переключении передач. Однако с каждым годом эксплуатационные свойства автоматических коробок улучшаются, а число поклонников АКПП уверенно растет. Подробнее про автоматическую коробку передач.

Клиноременной вариатор

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Его главные детали — два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапециедальную форму. Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень наружу — радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение.

А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу — передаточное отношение уменьшится. Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой.

Вместо ремня может применяться цепь, набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется. Для трогания автомобиля с места используется обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется.

Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Важно

Главным преимуществом вариатора является то, что двигатель постоянно работает в оптимальном режиме. Как бесспорные плюсы вариатора (по сравнению с АКПП) выступают: экономичность, более плавный ход и динамичный разгон. Вариатор проще по конструкции, чем обычный «автомат». Однако по сравнению с МКПП вариаторы имеют меньшую экономичность и динамику.

Основным минусом вариатора является его несовместимость с мощными моторами из-за слабости и недолговечности ремней. Также ограничивают применение бесступенчатой трансмиссии потребность в дополнительных механизмах для режимов трогания и заднего хода,высокая стоимость, дорогое обслуживание и ремонт. Подробнее про вариатор CVT.

Роботизированная коробка – это обычная механическая коробка передач. Для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии также используется стандартное «сухое» однодисковое сцепление.

Отличие состоит в том, что процессы включения-выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Такая коробка облегчает процесс управления автомобилем, освобождая от необходимости переключать передачи вручную и задумываться о том, какую именно передачу включить в данный момент.

К преимуществам коробки-робота можно отнести небольшой вес, невысокую стоимость и экономичность.

Этот тип коробки имеет и несколько существенных недостатков. В первую очередь это касается плавности его работы, которая оставляет желать лучшего. Передачи переключаются с заметной задержкой, а в режиме «газ в пол» появляются толчки и рывки при переключениях.

Не спасает и ручной режим, сцеплением ведь все равно управляет электроника. В четкости переключений «робот» уступает даже простому «автомату». К тому же, «роботу» свойственен небольшой откат при начале движения. Такой тип коробки обычно ставят на недорогие модели.

Более совершенной является роботизированная коробка с двойным сцеплением. В такой коробке одно сцепление включает нечетные передачи, а другое — четные. Во время езды крутящий момент передается по одному сцеплению, то есть диск сомкнут. В то же время диск второго сцепления разомкнут, но в самой коробке следующая передача уже включена.

Когда электроника «чувствует», что надо переключаться на другую передачу, то первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается.

Совет

Это позволяет избавиться от рывков при переключениях и обеспечивает непрерывный поток мощности от двигателя к колёсам, что недостижимо для обычной механической коробки с одним сцеплением. Режим переключения – как ручной, так и автоматический.

Технически это довольно сложный вид коробки (а значит, и недешевый), но по динамике и экономии топлива он превосходит даже простую механику. Подробнее про роботизированную коробку передач.

Какая коробка лучше?

Как и на любой риторический вопрос, на него нет однозначного ответа. Какой вид КПП выбрать – дело личное, зависящее от приоритетов конкретного человека. Определитесь, что для вас важнее (цена, динамика, комфорт)- и тогда выбор КПП не составит для вас никакого труда!

Источник: http://avtonov.info/korobka-perekljuchenija-peredach-naznachenie-i-princip-raboty

Оценка статьи: (нет голосов)
Загрузка…Поделиться с друзьями:Ссылка на основную публикацию Похожие публикации

Добавить комментарий

Нравится статья ! Поделись в соц. сетях !

Читайте также:

Добавить комментарий