Способ переключения коробки передач

2017-10-24 Коробка передач автомобиля (КПП)

Трансмиссия автомобиля состоит из ряда важных деталей, одна из которых коробка передач (КПП). Этот узел в обязательном порядке ставится на любую легковую машину. Основное предназначение коробки переключения передач – своевременная передача определенного крутящего момента от мотора непосредственно на ось, к ведущим колесам. Вспомогательные функции состоят в изменении направления, а также величины передаваемого крутящего момента.

Ряд коробок в своей конструкции имеют узлы, дающие возможность разъединять трансмиссию и силовой агрегат на определенный период времени. То есть, по сути, это сцепление, интегрированное в коробку передач. Речь идет о таких видах КПП, как вариатор (CVT), у которого сцепление может иметь различные конструкционные схемы, коробка автомат с гидротрансформатором, роботизированная коробка передач с актуатором сцепления.

Классификация

Трансмиссия автомобиля может оборудоваться коробками, которые существенно отличаются по своему принципу действия, способу передачи заданного крутящего момента, конструкционным особенностям, включая способ взаимодействия между собой валов.

Принцип работы и варианты передачи необходимого крутящего момента

По своему принципу действия коробка передач (КПП) бывает ступенчатой и бесступенчатой, третий вариант – комбинированные коробки, используется очень редко.

По способу передачи определенного крутящего момента на легковых машинах применяется несколько основных решений:

• Механическая коробка передач (МКПП, жаргонно механика, на английском МТ (расшифровывается как Manual Transmission));
• Автоматическая коробка передач (АКПП, жаргонно автомат, на английском AT (расшифровывается как Automatic Transmission);
• полуавтоматическая, она же роботизированная коробка передач (РКПП, АМТ, жаргонно робот, на английском MTA (расшифровывается как Manual Transmission Automatically Shifted));
• вариаторная коробка передач (чаще используется название вариатор (CVT), с английского языка расшифровывается как Continuously Variable Transmission).

Механика, робот и автомат это ступенчатые коробки передач, вариатор – бесступенчатая. Есть еще один вид ступенчатых коробок – комбинированная, она же секвентальная, по принципу устройства механика, по способу переключения робот, по способу управления – автомат.

Способ взаимодействия и количество валов

В современных коробках передач применяется два основных способа взаимодействия между собой валов – механический и гидравлический. Механический применяется для вариатора, МКПП и АМТ, гидравлический предназначен для АКПП, а также вариатора.

Механический, в свою очередь, реализуется путем использования:

• зубчатой передачи, в преобладающем количестве случаев на основе конических или цилиндрических шестерен;
• планетарной передачи, включает такие элементы как солнечная шестерня (она называется просто – солнце), эпицикл (большое такое колесо, получившее название корона), рычажный механизм (называется водило, он же пространственная вилка) и зубчатые колеса (они же сателлиты);
• фрикционной передачи, самостоятельно практически не устанавливается, только с планетарными рядами или шестернями.

Гидравлический тип взаимодействия валов в чистом виде встречается очень и очень редко. Речь в преобладающем числе случаев идет о гидромеханической схеме, базирующейся на установке гидромуфты или гидротрансформатора, а также планетарной механической передачи.

Следующий важный параметр классификации – количество валов. Самые распространенные схемы три:

И для полноты картины четвертая – безвальная МКПП, очень редко используемое решение.

Двухвальная схема основана на установке двух валов, один первичный (ведущий), второй вторичный (ведомый). Классика жанра.

Трехвальная схема сложнее. Вала три, помимо двух вышеобозначенных есть еще и промежуточный. Помимо этого такая схема может быть соосной или несоосной (предполагает установку раздаточной коробки).

Многовальная схема соответствует двухвальной, только ведомых, а иногда и ведущих, валов бывает несколько.

Варианты переключения и включения передач

В ступенчатых коробках может использоваться ряд основных способов переключения передач. Применяются решения на основании:

• подвижных шестерен кареток, на легковых машинах практически не ставится;
• зубчатых муфт, это стандартная схема для МКПП и АМТ;
• шестерен постоянного сцепления и торцевых кулачковых муфт, как правило, на спорткарах;
• фрикционов, так переключается АКПП.

И последний вариант, укажем для общего развития, основан на использовании инерционных и центробежных муфт.

Еще отметим два важных момента. Первый – количество муфт, от этого напрямую зависит количество ходов, начиная с двухходовых и более. Второй. Коробка передач (КПП) современных моделей с целью выравнивания текущей угловой скорости шестерен может оборудоваться такой деталью как синхронизатор. Старые коробки шли без синхронизаторов.

Включение определенной передачи в ступенчатых коробках может осуществляться рядом способов.

Способ первый – механический, с использованием селектора переключения передач, гидро-, а в ряде случаев и механического, привода. Такая схема характерна всем ступенчатым коробкам передач, в том числе МКПП, АКПП и АМТ.

Способ второй – полуавтоматический с установкой сервопривода, актуатора переключения передач. Сервоприводы различаются по источнику преобразования энергии. Он может быть вакуумным, электрическим, механическим, зачастую комбинированным.

Способ третий – автоматический. В данном случае все решает электроника на основании информации, поступающей с датчиков на ЭБУ , передающего команды на исполнительные механизмы.

И последний момент классификации ступенчатых коробок, на котором остановим внимание, – количество передач, включая заднюю. Тут возможны различные варианты.

Конструкция

Исходя из представленной выше классификации следует понимать, что вариантов устройства коробки передач бывает огромное количество. Причем производители изобретают все новые решения с целью обеспечения максимально надежной и эффективной работы пары трансмиссия – двигатель. Рассмотрим общие схемы.

Устройство МКПП

Механическая коробка передач состоит из нескольких основных элементов и обязательно работает в паре с таким важным узлом как сцепление . Такая трансмиссия – классический вариант, был первым, постепенно вытесняется другими схемами.

Главные элементы МКПП:

• картер – корпус, в нем установлены все детали и узлы механики, в него заливается трансмиссионное масло для обеспечения смазки взаимодействующих между собой деталей;
• валы, передают крутящий момент непосредственно от мотора на ось к ведущим колесам, двухвальная, трехвальная и многовальная схемы различаются, в каждом случае надо рассматривать отдельно взятую коробку передач;
• механизм для переключения выбранной передачи, оборудуется различными устройствами, включая замковое и блокировочное;
• рычаг (селектор) для переключения передач.

Дополнительно на современных моделях обязательно устанавливаются синхронизаторы – узел, который ставится на вал, предотвращает деформацию, последующее разрушение шестерен. Это основные элементы, используются и дополнительные.

Устройство АКПП

Коробка автомат, она же автоматическая коробка передач , также может отличаться по конструкции. Базовые элементы те же что и в МКПП – валы, механизм и рычаг для выбора режима работы, в ряде случаев и переключения передач, картер. Их назначение аналогично. Отличий от механики несколько. Первое. Сцепление заменено на гидротрансформатор, его еще называют «бубликом», или гидромуфту (реже), они состоят из турбины, насосного колеса. Отличие гидротрансформатора от гидромуфты в наличии реактора и другой форме турбины со статором. Второе. Привод используется не механический, а гидромеханический. Трансмиссионная жидкость необходима не только для смазки деталей, но и используется как рабочая, для обеспечения передачи определенного крутящего момента. Третье. Наличие электронного блока управления с датчиками. Они бывают разнообразными, например, отметим блоки управления:

• двигателем (называется ECU);
• коробкой передач (используется термин TCU);
• управления трансмиссией (применяется аббревиатура TCM).

Все во многом зависит напрямую от производителя. Останавливаться на устройстве более подробно не будем, тема для отдельной большой статьи. Лишь отметим получившую наибольшее распространение схему. Она основана на использовании планетарных рядов с фрикционным переключением передач (пакетами фрикционов). Хотя возможны варианты, коробка автомат в конструкционном плане достаточно вариативна.

Конструкция АМТ

Роботизированная коробка передач практически полностью по конструкции соответствует МКПП, даже трансмиссионное масло в них иногда заливается одинаковое. Базовое различие – наличие привода, который заменяет сцепление. Приводы устанавливаются разные:

• электрический (электромотор плюс механическая передача);
• гидравлический (гидроцилиндры с электромагнитными клапанами);
• комбинированный, соединяет в себе первых два.

Отдельный разговор – роботизированная коробка передач с двойным сцеплением, она же преселективная. Принцип ее работы базируется на том, что двигатель и трансмиссия находятся в постоянном сцеплении друг с другом. У нее первичных вала не один, как у всех, а два. Плюс две фрикционные муфты, электрогидравлический модуль, пакеты фрикционов и гидравлические цилиндры. Причем фрикционы имеют или концентрическое, или параллельное расположение. И еще сцепление используется либо с сухим картером «сухое», либо с мокрым картером «мокрое», в масляной ванне. В остальном существуют различия между производителями.

Конструкция вариатора

Вариатор (CVT) состоит из трех базовых частей:

• сцепление;
• передача;
• механизм для обеспечения заднего хода, в большинстве случаев планетарный редуктор, но возможны и варианты.

Сцепление отличается по конструкции, наиболее часто ставится автоматическое центробежное, электромагнитного типа с ЭБУ, многодисковое, как правило, с «мокрым» картером. Ряд производителей, не мудрствуя лукаво, используют классический гидротрансформатор.

Вариаторная передача в преобладающем числе случаев клиноременная или клиноцепная (пара раздвижных шкивов плюс цепь или ремень трапецеидальной, клиновидной формы), но есть еще тороидная (пара соосных между собой вала с тороидной, сферической поверхностью), встречается гораздо реже. Для общего развития. Существует такой вариант как магнитная и ряд других передач.

Неисправности

Любая трансмиссия и коробка передач (КПП) подвержены поломкам, что связано с условиями эксплуатации и существенными нагрузками при работе. Основные причины выхода из строя – механическая деформация, износ, отсутствие обслуживания. Несмотря на все маркетинговые уловки трансмиссионное масло, если это роботизированная коробка передач или Механическая коробка передач, трансмиссионная жидкость ATF, если это автоматическая коробка передач, должны проверяться и меняться вовремя. О такой коробке как вариатор (CVT) лучше промолчать, для него «масляное голодание» верная смерть. Плюс ко всему причинами поломки могут быть стиль вождения, некачественные комплектующие, неправильный монтаж и другие. В зависимости от КПП выходят из строя механическая, гидравлическая и электрическая части.

О том, что неисправна коробка передач (КПП), говорят многие факторы. Это посторонние звуки, нарушение динамики движения, в ряде случаев движение автомобиля вообще невозможно ни вперед, ни назад. Поэтому при малейших неисправностях необходима диагностика.

Диагностика

Диагностика напрямую зависит от того, какая коробка передач (КПП) установлена. Визуальный осмотр и проверка на наличие следов деформации, подтекания трансмиссионного масла производятся обязательно на подъемнике.

Также широко применяется инструментальная диагностика. А если есть электронный блок управления, то и компьютерная диагностика с использованием сканера. В ряде случаев проводится проверка коробки на стендах.

Если ситуация совсем запущена, то самая крайняя мера – демонтаж, разборка и дефектовка коробки.

Ремонт и обслуживание

Плановое обслуживание коробки передач надо проводить при каждом ТО, хотя бы осмотр и проверку состояния трансмиссионного масла или жидкости. При необходимости регулируются как коробка передач, так и трансмиссия в целом. Если диагностика указывает на неисправности, то производится восстановление или замена узлов и деталей коробки. В самых критических случаях коробка передач (КПП) меняется в сборе.

И последнее – современная коробка передач настолько сложное устройство, даже классическая МКПП, не говоря уже о АКПП, АМТ и такой «неженке», как вариатор (CVT), что самостоятельный ремонт или ремонт в гаражном кооперативе невозможен в принципе. Необходимо сразу обращаться в техцентр. Иначе может случиться так, что не только коробку придется менять в сборе, но еще получить в довесок капитальный ремонт двигателя .

Источник

Как правильно переключать передачи на механике: учимся идеальному вождению

Всем привет! Многие хотят сесть за руль автомобиля и насладиться преимуществами личного авто. Но прежде чем это сделать, вам предстоит пройти сложный этап обучения. Практика наглядно показывает, что основные проблемы возникают с тем, как правильно переключать передачи и на механике.

Изначально самым сложным для новичка кажется просто научиться трогаться с места. Но буквально за несколько практических занятий этот момент можно отработать до автоматизма.

А вот переключаться на механической КПП в движении сложнее. Это постепенный процесс выработки рефлекса, позволяющего своевременно и, не отвлекаясь на сам рычаг, переходить с одной скорости на другую практически на уровне интуиции.

Ключевым правилом является обязательное использование педали сцепления. В теории можно научиться переключаться без сцепления, но тогда коробка долго не прослужит, и в скором времени ее придется менять. Потому при торможении и на разгоне педаль сцепления и рычаг КПП обязаны работать в тандеме.

Важные нюансы

В идеале машина должна ехать без рывков, переходя с одной скорости на другую. При покупке подержанного авто или новой машины все покупатели обязательно смотрят на такой нюанс комплектации как тип используемой КПП.
Объективно самой простой в плане управления машиной считается автоматическая коробка. Но важно понимать, что существует целый ряд разновидностей КПП, а не простое деление на механику и автомат. Недавно мы изучали с вами особенности секвентальных коробок, а также детальнее знакомились с вариатором . Советую еще раз перечитать и обновить собственный багаж знаний относительно автомобильных коробок переключения передач. В плане надежности и долговечности пока прочно первую позицию удерживает классическая механика.

При грамотном использовании машина может разогнаться достаточно быстро, выжимая максимум из установленного двигателя. Но когда мотор мощный, а водитель не умеет правильно переключаться, тогда никакие лошадиные силы вам не помогут.

Для всех МКПП действует один общий принцип. Заключается он в том, что сначала выжимается сцепление , далее переключается скорость, после чего педаль сцепления опускается.

Когда выполнять переключение

Переключение должно осуществляться плавно, но одновременно быстро.

Многих справедливо интересует, когда именно нужно осуществлять переход с одной скорости на другую. Хотя машины и коробки есть разные, существует усредненные показатели. А именно:

• Первая скорость предназначена в основном для старта, и для активной езды не используется. Актуальная скорость здесь от 0 до 20 километров в час;
• Вторая скорость разгонная и служит для передвижения на малой скорости в диапазоне от 20 до 40 километров;
• На третью водитель должен переходить, когда требуется разогнаться с 40 до 60 километров в час;
• Четвертая подходит для скоростей от 60 до 80 километров в час;
• Пятая и шестая скорость для движения более 80 километров в час.

Эти цифры условные и средние, поскольку существует целый ряд других факторов, влияющих на езду.

Представленная схема актуальна для машин, которые не нагружены и движутся по дороге без сопротивления в виде песка, глубокого снега или крутого подъема. Если же такие сопротивления есть, тогда переходить на следующую передачу рекомендуется немного позже.

Автомобилисты и автоинструкторы разработали полезную памятку, которую рекомендуют запомнить новичку. Суть заключается в следующем:

• Первую передачу всегда рекомендуется использовать исключительно для того, чтобы тронуться с места;
• После старта следует сразу же включать вторую скорость;
• Вторая передача служит в качестве разгонной скорости на МКПП;
• Третья является оптимальной при обгонах;
• Четвертая лучше всего проявляет себя при езде в городских условиях;
• Пятая и шестая служат для скоростных трасс, шоссе и автомагистралей.

Также при необходимости вы можете осуществлять переключение не по порядку, сбрасывая с высшей на низшую, чтобы затормозить двигателем.

В сети есть целый ряд наглядных видео о том, как на автомобиле с механикой следует правильно орудовать рычагом переключения скоростей. Детально рассматриваются как повышенные, так и пониженные передачи.

Процесс переключения

При прямолинейном движении и во время поворота водителю требуется менять текущую скорость, выставленную на механике.

Делается это по определенному алгоритму, который можно представить в следующем виде:

• Плотным движением левой ногой выжимается в пол педаль сцепления;
• одновременно с этим необходимо отпустить ногу с педали газа;
• плавно, но быстро выбирайте на коробке нужную передачу;
• при прохождении рычага сначала возвращаетесь в нейтраль, а затем уже в необходимую скорость;
• далее сцепление отпускается;
• параллельно начинается работа педалью газа, чтобы не терять скорость и обороты;
• после полного отпускания сцепления прибавляется хороший газ.

Каких-то строгих и жестких ограничений в плане последовательности перехода на скорости нет. Никто не заставляет переключаться в строго заданном порядке, от 1 и до последней передачи.

Но если вы будете пропускать скорости, тогда на разгон придется тратить больше времени и обороты начнут падать.

Распространенные ошибки

Пар из выхлопной трубы на прогретом двигателе: нормально это или опасно

Крепления для лыж и сноуборда на багажник автомобиля: какие выбрать

Ошибка новичков обычно стандартная, и заключается она в несогласованном действии рычага механики и педали сцепления. В итоге машина теряет скорость, а порой глохнет.

Автомобилисты, которые лишь недавно сели за руль, часто легко идентифицируются не только по значку У на стекле, и по рассеянному и резкому переключению.

Когда авто трогается, неопытные водители регулярно рано бросают сцепление. Как итог, машина дергается, а сама коробка постепенно выходит из строя.

Учитывая диапазоны скоростей, актуальных для переключаемых передач, многие считают, что когда машина не едет более 40 км/час, переходить со 2 на 3 передачу не нужно. Но запомните, что повышенная передача не обязательно требует повышения скорости. Вы можете смело выжимать третью, но ехать при этом установленные ограничительным знаком 40 километров.

Повышенная передача лишь позволяет ехать быстрее. То есть при выборе 3 скорости вам будет проще с 40 разогнаться до 80-100 километров в час, на это уйдет меньше времени и двигатель будет лучше себя вести, нежели при разгоне со второй скорости. Наличие возможности ускориться не обязывает вас ускоряться.

Дельные советы

Установка фаркопа на автомобиль своими руками

Как сэкономить на бензине: самые лучшие способы

Дам еще несколько общих рекомендаций, а также затрону тему того, на каких оборотах стоит осуществлять переключение, если водитель предпочитает ориентироваться по тахометру. Это актуально для новичков, которые пока просто не умеют опираться на звук мотора.

• Всегда старайтесь держать ногу на специальной площадке для отдыха. Не держите ее непосредственно над педалью;
• Отрегулируйте положение кресла относительно коробки под себя. При переключении вы не должны тянуться к рычагу;
• Выполняя действия с коробкой, левую руку обязательно перемещайте в центр рулевого колеса, в его верхнюю точку. Это позволит при необходимости только с помощью одной руки выполнить экстренный маневр;
• Изначально рекомендуется переключаться по тахометру;
• Если у вас дизель, тогда переход с передачи на передачу осуществляется на 1500—2000 оборотах;
• Для бензиновых актуальным диапазоном на тахометре является 2000—2500 оборотов в минуту.

Это действительно важные рекомендации, которых следует строго придерживаться.

Все приходит с опытом и практикой. Но грамотная работа с МКПП позволяет существенно экономить топливо, сохранять в целостности узлы коробки, двигатель и педальный узел, а также использовать на максимум каждую лошадиную силу.

А какие секреты переключения на механике знаете вы? Делитесь в комментариях.

Спасибо всем, кто нас читает! Подписывайтесь, оставляйте отзывы, задавайте вопросы!

Источник