Види і типи коробок перемикання передач

як працює коробка передач

Кожен поважаючий себе водій повинен розуміти принцип роботи коробки передач автомобіля. КПП вважається однією з найважливіших складової частин трансмісії транспортного засобу. її завдання – зміна швидкості крутного моменту і його передача від вала двигуна до коліс, переривання зв’язку між силовим агрегатом і всієї трансмісією. Існує кілька типів КПП, які визначають вид трансмісії автомобіля.

Що таке коробка передач, роль, значення, принцип роботи

Після зчеплення, основним вузлом транспортного засобу є коробка передач. У більшості автомобілів вона наділена зубчастими шестернями, а число передач варіюється близько 4-6, без урахування заднього ходу. Процес перемикання передач відбувається за рахунок зчеплення шестерень між собою в певному порядку, можливо за допомогою синхронізаторів або блокуванням шестерень валу. Синхронізатори служать для вирівнювання швидкості обертання і фіксації валом роботи однієї з відомих.

 

Переважна функція КПП – досягнення оптимального показника крутного моменту між двигуном і колесами. Основними її складовими є:

  1. Картер. Включає в свою конструкцію всі основні деталі і вузли КПП. Встановлено на картері зчеплення, який контактує з двигуном транспортного засобу. Порожнина картера на 50″code-block code-block-3″ style=”margin: 8px 0; clear: both;”> 

    Механічні коробки поділяють за кількістю ступенів. Найбільше поширення має п’яти ступінчаста МКПП.

    Окремо механіку розділяють за кількістю внутрішніх валів: двухвальная і трехвальная МКПП. Перша більше призначена для легкових передньопривідних транспортних засобів, а остання частіше використовується для великого важкого транспорту і може бути застосовна для автомобілів з будь-яким типом приводу.

    Особливості двохвальною і трехвальной МКПП

    У разі трехвальной МКПП диск зчеплення сприяє передачі крутного моменту на первинний вал. Після цього обертання переходить до проміжного валу, який запускає елементи веденого вала.

    Після того як була включена певна передача, вибирається необхідна вилка і починається поздовжнє рух важеля. Вилка переміщається щодо вала і запускає синхронізатор. Зубчастий вінець працює після того, як синхронізатор зрівняє кутову швидкість. Вінець з’єднує ведений вал і необхідну шестірню, і момент обертання направляється на хвостовик КПП і через кардан до заднього мосту.

    Зазвичай в трехвальние КПП застосовується пряма передача – завдяки синхронізатором два вала пов’язані безпосередньо. В такому випадку коефіцієнт передачі дорівнює 1. Якщо застосовувати різну кількість зубів на шестернях, то передавальне число можна варіювати. Проте система передачі втратить сенс, коли обороти мотора зрівняються з оборотами валу. В МКПП використовуються косозубиє шестерінки. Завдяки такій конструкції вдається досягти плавного включення необхідної передачі.

    В МКПП використовуються косозубиє шестерінки. Завдяки такій конструкції вдається досягти плавного включення необхідної передачі.

    Роботизована коробка передач

    Роботизована КПП за принципом дії схожа з механічною, але з невеликим удосконаленням у вигляді актуаторов для перемикання передач. Схожість з АКПП проявляється тільки в тому, що зчеплення розташоване в корпусі коробки (на МКПП знаходиться на маховику).

    У роботизованою КПП один ведучий вал має внутрішню порожнину, за рахунок якої кріпиться другий вал. Обидва вала мають окреме зчеплення і певний набір взаємодіючих, при необхідності. Управління зчепленням і синхронізаторами відбувається за рахунок роботи сервоприводів. Сервоприводи або актуатори бувають декількох типів: електричні або гідравлічні.

     

    Управління всім механізмом роботи і взаємодією з іншими системами автомобіля бере на себе мікропроцесорний блок управління (МБУ). До нього підключаються датчики двигуна, а сам МБУ приєднаний до бортового комп’ютера.

    Друге зчеплення в РКПВ необхідно для зменшення часу між перемиканням передач.

    Конструкційні особливості і робота автоматичної коробки

    Автоматична коробка передач дозволяє знизити навантаження з водія під час їзди і виключає необхідність постійного користування важелем. АКПП діляться на два підвиди: на основі роботи гідротрансформатора і на основі електроніки. Структурно вони практично не помітні. Виділяють АКПП для переднього і заднього приводу. У першому випадку коробка передач більш компактна і наділена диференціалом.

    Складається автоматична коробка передач з:

    1. Гідротрансформатора. Грає роль зчеплення, аналогічно механічній коробці, але не вимагає безпосереднього управління. Встановлено в проміжному кожусі, піддається високим навантаженням, тому рясно змазаний трансмісійноїрідиною. Крім стандартної ролі, гідротрансформатор згладжує вібрацію силового вузла і контролює тиск в системі управління.
    2. Гальмівна стрічка і фрікціони. Служать для безпосереднього перемикання передач.
    3. Пристрій контролю. Складається з піддону, шестеренчатого насоса і клапанної коробки.
    4. Планетарний ряд. Якщо в МКПП частіше використовуються вали, паралельно розташовані щодо один одного, то в АКПП використовується принцип планетарних передач. Кілька механізмів забезпечують передачу крутного моменту за допомогою фрикційних елементів і інших механізмів. Для фіксації елементів планетарної системи використовується гальмівна стрічка.

    Думка про те, що можна завести автомобіль з АКПП без використання стартера за допомогою розгону – помилково. Насос працює виключно від силового вузла, а примусове обертання карданного валу не забезпечить роботу КПП.

    Привід:

    Піонерами автомобільної промисловості в області Tiptronic стала компанія Porshe. У 1990 виробник представив КПП схожу з механікою, але з можливістю електронного контролю. Інтелектуальна коробка передбачає як автоматичне перемикання передач, так і ручне.

    При автоматичному контролі оборотів, тіптронік поводиться як АКПП з системою DSP. Перехід в ручний режим дозволить самостійно знижувати або підвищувати передачу. Проте блок управління може самостійно перейти в автоматичний режим при необхідності.

     

    У сучасних системах передбачений режим «спорт», який дозволяє значно збільшити тягу і оцінити потужність машини, залишаючи частоту оборотів вище. Однак тіптронік навіть в ручному режимі залишає затримку перемикання передачі на рівні від 0,1 до 0,7 секунди.

    Особливості роботи варіатора

    Варіатор – безступінчата КПП, яка дозволяє плавно змінювати показник передавального числа. Виробляються двох типів: клиноременной і торовий. Перший варіатор має стандартні комплектуючі АКПП, клиновидний ремінь і кілька розсувних шківів.

    Шківи підконтрольні блоку управління; вони стискають диски щодо оборотів. Окремим підвидом є ланцюгові варіатори, вони, на відміну від воротарів CVT, надають тягне зусилля. Робочі диски в такому випадку стискають клиновидні ланки ланцюжка.

    Торовий варіатор має два клиновидних елемента. Диски діляться за принципом МКПП – на ведучий і ведений. Перемикання передач відбувається за рахунок руху ролика між дисками. Пряма передача практично не застосовується в варіатора подібного типу.

    Головним недоліком варіатора є швидка зношуваність ременів і неможливість експлуатації з потужними двигунами. Навіть при дбайливому і акуратному відношенні ремені доведеться міняти кожні 150 тисяч км.

    Зрозуміти пристрій і принцип роботи різних типів коробок перемикання передач краще наочно. Якщо в житті такої можливості немає, то можна переглянути кілька навчальних роликів, наприклад:

    1. Як працювати з нівеліром
    2. Чому пила пиляє криво
    3. Як точити ланцюг бензопили
    4. Як зібрати коробку мтз 82
    5. Що може ручний фрезер по дереву
    6. Що таке навантажувач
    7. Як зробити передній міст на т 25
    8. Як працює коробка передач механіка
    9. Гідромеханічна коробка передач що це таке

     

    Призначення КПП: що потрібно знати

    як працює коробка передач

    Практичний кожен, хто мав справу з автомобілем або іншим видом колісної техніки, добре знає, що крім двигуна в пристрої ТЗ також використовується коробка передач. Коробка передач (КПП або трансмісія) за важливістю є другим агрегатом після двигуна на різних видах транспортних засобів.

    При цьому існує кілька видів коробок передач, проте основним завданням даних агрегатів на машині є отримання, перетворення і подальша передача крутного моменту від двигуна на ведучі колеса автомобіля. Далі ми докладно розглянемо призначення коробки передач і для чого потрібна коробка передач в пристрої трансмісії авто.

    Для чого потрібна коробка передач в автомобілі

    Отже, коробка передач вважається основним елементом трансмісії автомобіля. Як вже було сказано, основним її призначенням є зміна крутного моменту від двигуна, а також швидкості руху і напрямки руху авто. Також коробка дозволяє «від’єднувати» двигун від трансмісії під час перемикання передач.

    Саме завдяки КПП автомобіль отримує можливість рухатися вперед і назад, рух можна здійснювати з різною швидкістю, при цьому двигун стабільно працює на різних швидкостях і навантаженнях, а також досягається плавне перемикання передач в процесі їзди.

    Щоб було зрозуміло, основним завданням КПП є необхідність забезпечувати як необхідні динамічні показники автомобіля, так і показники паливної економічності двигуна. При цьому враховуються різні умови руху, навантаження, швидкість і т.д.

     

    • Йдемо далі. Діапазон обертів двигуна відрізняється від діапазону обертання коліс. Також стосовно ДВС потрібно врахувати обороти максимальної потужності і максимального крутного моменту.

    Так ось, для старту і розгону потрібен крутний момент, тоді як для їзди з високою швидкістю і подолання великих навантажень потрібні обороти потужності. При цьому особливістю ДВС є те, що обороти крутного моменту «середні» (3000-3500 об / хв) тоді як на «потужності» обороти двигун виходить ближче до максимальних значень (5500-6000 тис. Об / хв.).

    Простими словами, якщо навантаження на мотор буде великий, а обороти занадто низькі, двигун «не витягне» по потужності і затихне. Якщо ж обороти будуть занадто високими, при цьому їзда з високою швидкістю не потрібна, сильно зростає витрата палива. Щоб домогтися оптимального балансу, в коробці передбачено зміну передавальних чисел (передавальне відношення).

    Завдяки такій можливості можна впевнено стартувати з місця, рухатися з невеликою швидкістю, здійснювати рух заднім ходом і т.д. Також вдається підтримувати обороти двигуна в оптимальному діапазоні стосовно мінливим дорожніх умов і навантажень.

    Наприклад, розгін автомобіля передбачає необхідність подолати високі значення сил опору (подолання підвищеного тертя і сил інерції). Наявність КПП робить можливим зрушення з місця і розгін до середніх і високих швидкостей, який передбачає плавний або ступінчастий перехід з найнижчих на підвищені передачі (перемикання передач).

    В результаті швидкість наростає поступово, сильно знижуються динамічні навантаження на двигун і трансмісію. При цьому обороти оптимально утримувати саме в діапазоні високих значень крутного моменту двигуна.

    З урахуванням ваги і особливостей ТС, встановленого двигуна, цільового призначення транспорту та ряду інших характеристик і особливостей конструктори виробляють підбір кількості передач і передаточних чисел в коробці, головною передачі, роздавальної коробці і т.д. (при наявності).

     

    Різновиди КПП: типи коробок передач

    Розібравшись з призначенням коробки, слід зазначити, що самі КПП бувають ступінчастими, безступінчатими і комбінованими. Давайте розглянемо зазначені види коробок більш докладно. Перш за все, найбільш поширеним типом КПП є ступінчасті коробки передач. У таких КПП крутний момент змінюється східчасто. До даного типу можна віднести МКПП (механіка) і РКПВ (коробка-робот).

    • Механічна коробка передач є багатоступеневим циліндричним редуктором, де передбачено перемикання передач самим водієм вручну. МКПП бувають чотириступеневими, п’ятиступінчастими, шестиступінчастими і т.д. Головним плюсом такої коробки вважається надійність і простота, а також повний контроль у всіх режимах.

    Мінусом можна вважати необхідність постійного ручного перемикання передач і пов’язані з цим складнощі. З цієї причини коробки з автоматизованим управлінням останнім часом сильно тіснять «механіку».

    • Коробка-робот (роботизована коробка передач) є все тієї ж механікою, проте функції виключення зчеплення і перемикання передачі повністю автоматизовані завдяки використанню окремих виконавчих механізмів під керуванням ЕБУ коробкою (наприклад, коробки АМТ).

    Найсучасніші РКПВ мають два зчеплення і відрізняються складною конструкцією. При цьому подвійне зчеплення робить процес перемикання швидким і плавним, передача крутного моменту відбувається без розриву потоку потужності від ДВС на колеса.

    В результаті така коробка перемикається швидше, ніж це зміг би зробити водій-професіонал або досвідчений пілот на гоночному авто. Машина з таким «роботом» (наприклад, DSG) відрізняється швидким розгоном, а також підтриманням оптимальних оборотів мотора і одночасно високою паливною економічністю. Недоліком прийнято вважати складність ремонту, знижений ресурс, низьку ремонтопридатність і високу вартість окремих запчастин і елементів.

    • Також існують безступінчаті коробки CVT. Під таким типом слід розуміти КПП варіатор (CVT або варіаторная коробка передач). Головна відмінність таких трансмісій в тому, що фіксованих фізичних ступенів в них немає.

     

Ви також можете насолодитися:

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *