Кпп коробка – Коробка передач — Википедия

Одним из ключевых агрегатов любого автомобиля является коробка переключения передач (КПП). Выбор типа КПП зависит от многих факторов. Различные виды коробок передач имеют как свои достоинства, таки и недостатки. На автомобилях используют четыре основных вида КПП. Это механика, классический автомат, роботизированная коробка или робот, а также вариатор.

Основное предназначение любой автомобильной коробки переключения передач является изменение крутящего момента, передаваемого от двигателя к колесам, изменение скорости движения и изменение направления движения (вперед/назад). Некоторые типы коробок предусматривают также отключение двигателя от колес, в других КПП эту роль выполняет дополнительный узел, называемый «сцепление».

Механические КПП

Механические КПП предназначены для ручного переключения передач. По принципу действия это многоступенчатый цилиндрический редуктор. В новых легковых автомобилях чаще всего используют 5 и 6 ступенчатую коробку, а в автоклассике применялись 4-ступенчатые.

Ступенчатая система переключения передач подразумевает конкретный коэффициент передачи для каждой пары шестеренок. Вычисляется передаточное число как соотношение количества зубьев на ведущей и ведомой шестеренке. Для первой передачи это соотношение самое большое. Это означает, что ведущая шестеренка самая маленькая, а ведомая – самая большая.

Механические коробки бывают двух вальные и трех вальные. Трех вальные используются, как правило, на более мощных легковых автомобилях, грузовиках и спецтехнике. Двух вальные часто устанавливают на автомобили с передним приводом.

Многим автомобилистам знаком особый звук, который издает автомобиль при движении на задней передаче. Его не спутаешь ни с чем и он похож практически у всех автомобилей. Происходит это потому, что зубья на передних и задней передаче разные. На задней передаче используются шестеренки с прямыми зубьями. Это дает возможность передавать больший крутящий момент, но расплачиваться приходится повышенным шумом. На передних передачах используются косозубые шестеренки – они работают более тихо, так как сцепление зубьев происходит постепенно, однако их КПД меньше.

Коробка автомат

Автоматическая коробка, в ее классическом понимании, имеет большую популярность среди автолюбителей. Её бесспорное преимущество является в том, что водителю не требуется отвлекаться на переключение передач. Для начала движения не нужно иметь особых навыков – просто поставил «D» и отпустил тормоз. А еще, в салоне на одну педаль меньше. За такой комфорт приходиться расплачиваться более высоким, по сравнению с механикой коробкой, расходом топлива.

Рабочим элементом в АКПП является три набора шестеренок планетарной передачи. Название «планетарная передача» означает, что меньшие шестеренки вращаются вокруг большей центральной шестерни. Первый набор шестеренок называется «главной передачей». Он согласует скорость двигателя и скорость езды. Другие два набора называются «входным редуктором» и «обратным редуктором». Далее следует набор муфт и рычагов, блокирующих различные части автоматической коробки, что дает возможность изменять скорость движения автомобиля или включать реверс.

Переключение передач происходит благодаря компьютеру, который включает нужные гидравлические клапаны, что приводит в движение соответствующие  муфты планетарных шестеренок.

Автоматическая КПП позволяет двигателю работать в наиболее эффективном диапазоне мощности. Благодаря различным датчикам, компьютер определяет, когда необходимо включить ту или иную передачу или остановить автомобиль. Так что водителю не стоит беспокоиться об оптимальном режиме работы двигателя, а можно сосредоточиться исключительно на вождении.

Раз компьютер выбирает оптимальный режим работы мотора, и на его работу не влияет настроение или навыки водителя, то возникает закономерный вопрос: почему тогда расход топлива увеличивается? Ответ на этот вопрос кроется в гидротрансформаторе – устройстве, которое передает мощность от двигателя на автоматическую трансмиссию. В автоматической коробке передач он играет роль сцепления. Большое преимущество такой системы в плавности передачи усилия. Однако КПД гидротрансформатора значительно ниже, чем у зубчатых передач, что и вызывает дополнительный расход топлива. 

Читайте также: Коробка передач АМТ — что это такое?

Роботизированная КПП

Трансмиссии с роботизированным переключение передач, или «роботы», как их иногда называют, объединяют два предыдущих вида коробок. По своей сути, это механическая коробка переключения передач с двумя валами и сцеплением, которыми управляет компьютер. Таким образом, КПД такой коробки выше, двигатель всегда работает в оптимальном режиме, что позволяет получать максимум комфорта от езды.

Недостатком такой коробки может являться то, что к ней нужно привыкнуть. При классическом ручном переключении передач водитель сам может сглаживать плавность хода автомобиля благодаря плавному выжиманию сцепления, и добавлению оборотов. При езде с роботизированной коробкой в момент включения передачи может ощущаться небольшой рывок. Чтоб его компенсировать, производители придумали РКПП с двумя сцеплениями. Его суть такова: в момент переключения передач, компьютер одновременно готов подключить передачу на одну больше и на одну меньше. Благодаря этому переключение происходит практически мгновенно без рывков. 

Вариатор

Вариатор — это бесступенчатая коробка переключения передач. Такая трансмиссия достаточно простая. Крутящий момент изменяется плавно, что обеспечивает абсолютную плавность хода. КПД такой коробки довольно высокий, так как отсутствуют дополнительные механизмы и шестерни.

Вариатор состоит из двух шкивов, способных менять свой размер, и соединенных специальным ремнем, что позволяет подбирать наилучшее соотношение передаточных чисел.

Недостатком вариатора является его ограниченная применяемость, связанная с невозможностью использовать на достаточно мощных двигателях. Так что основная сфера применения такой системы переключения передач – городские малолитражные автомобили и скутеры. 

Видео на тему

Похожие статьи

avtonov.com

Коробка передач Википедия

Коро́бка переда́ч (трансмиссия, коробка переключения передач, коробка скоростей, КП) — агрегат (как правило — шестерёнчатый) различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий^[1] механических транспортных средств.

КП транспортных средств предназначена для изменения частоты и крутящего момента на ведущих колёсах в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которые имеют недостаточную приспособляемость. Транспортные средства с паровыми или электрическими (трамвай, троллейбус, электромобиль) двигателями, имеющими высокую приспособляемость и гиперболическую (у паровых) или параболическую (у электродвигателей постоянного тока) тяговую характеристику обычно выполняются без КП. Также КП обеспечивает возможность движения транспортного средства задним ходом и длительного отключения двигателя от движителя при пуске двигателя и работе его на стоянках.

В металлорежущих и других станках КП применяют, в первую очередь, для обеспечения оптимальных режимов резания — частот вращения (скоростей перемещения) режущего инструмента или обрабатываемой детали (например, частота вращения шпинделя токарного или сверлильного станка).

Классификация[ | ]

Коробки переменных передач классифицируются по нескольким признакам.

ru-wiki.ru

Тросовая коробка передач – отличия и преимущества

Функции коробки переключения передач

Коробка переключения передач устанавливается на автомобилях и других самоходных механизмах, оснащенных двигателем внутреннего сгорания. По своему функциональному назначению она является элементом трансмиссии между двигателем и ведущими колесами. Ее основная задача заключается в том, чтобы изменять величину крутящего момента, который передается от мотора на колеса. Коробка передач обеспечивает возможность автомобилю двигаться задним ходом и отсоединять двигатель от трансмиссии при стоянке. В настоящее время выпускается четыре типа трансмиссии:

• Механическая;
• Автоматическая;
• Роботизированная;
• Вариатор.

Действует еще одна система классификации данного механизма. Согласно принципу действия различают ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные коробки передач. Согласно определению, в ступенчатых коробках передач изменение крутящего момента происходит дискретно. Или ступенчато. К ним относятся механические и роботизированные коробки передач. Механическая коробка переключения передач или сокращенно МКПП, в обиходе называется просто – механика. В данном случае речь будет идти именно о механике, а прочие конструкции требуют отдельного рассмотрения.

Коробка передач

Принцип действия автомобиля построен следующим образом. Между двигателем и МКПП находится узел сцепления. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, связь между двигателем и колесами полностью разрывается. До тех пор, пока педаль нажата, двигатель и колеса ни что не связывает. В этот отрезок времени водитель включает нужную передачу. Такая же процедура выполняется при начале движения. Механическая трансмиссия представляет собой металлический корпус, внутри которого находятся шестерни и валы.

Передача – это две шестерни, как правило, разного диаметра.

Одна шестеренка вращается двигателем, а другая передает энергию вращения дальше, на колеса. Когда двигателем вращается колесо меньшего диаметра, чем то, которое передает усилие на колесо, то крутящий момент обладает большой энергией и малой скоростью. Если зубчатые колеса имеют равный диаметр, то при передаче ни момент, ни скорость не изменяется. И в том случае, когда двигатель вращает шестерню большего размера, скорость возрастает, а усилие уменьшается. Передачи переключаются с помощью рычага, который находится в салоне автомобиля. Известно, что первая передача задает машине самую большую мощность и самую малую скорость.

Особенности конструкции

Механические коробки передач установлены на автомобилях как с передним, так и с задним приводом.

Не смотря на развитие инженерной мысли и появлению коробок-автоматов, механика продолжает использоваться и совершенствоваться. Причина такой популярности не является секретом. По сравнению с аналогами, этот механизм остается самым простым в производстве и надежным в эксплуатации. Единственный недостаток механических КПП заключается в том, что в условиях городских пробок вариатор оказался более практичным. В последние годы механика стала оснащаться тросовым приводом, и это сделало ее более удобной.

Короткоходная кулиса

Что изменилось

В предыдущих конструкциях для включения передачи использовалась кулиса. Если сказать очень коротко, то кулиса – это металлический рычаг. При его использовании вибрация от двигателя передавется на рычаг переключения передач. Включение и выключение были жесткими. Все перечисленные и прочие недостатки исчезли, как только в коробке была применена тросовая конструкция. Переключения стали четкими. Ход рычага переключения скоростей существенно сократился.

Сезонные преимущества

Для того чтобы использование новый принцип переключения передач, пришлось изменить конструкцию коробки. В предыдущих моделях механизм переключения находился в нижней части корпуса. Естественно, что на дне всегда скапливалось трансмиссионное масло. Зимой, в сильные морозы масло густеет. Вследствие этого запустить двигатель после ночной стоянки на открытом воздухе сложнее. Просто требуется большее усилие и, как следствие, большая нагрузка на аккумулятор. Тросовый механизм устраняет эту особенность, поскольку механизм переключения находится сверху и не погружен в масло.

Высокая надежность

Коробка передач с обновленным механизмом установлена на Гранте, одной из ведущих ВАЗовских моделей. Переключение передач на ней выполняется четко, практически, без усилий и с малым ходом. Надежность коробки повысилась в связи с тем, что она стала более компактной. Единственный узел, через который может происходить утечка масла – это сальники. Вместо минерального масла используется синтетическое. Оно сохраняет свои рабочие характеристики при отрицательной температуре ниже сорока градусов. По объему его требуется меньше и заливается оно один раз на 200 тысяч км пробега.

Троса переключения передач

Виды на перспективу

Тросовый привод убедительно доказал свое превосходство перед другими конструктивными решениями. Коробка передач этого типа установлена на Приоре. Владельцы этой модели отнеслись к новшеству со сдержанной осторожностью. Однако высокие эксплуатационные качества такой коробки развеяли всякий пессимизм. Как показывает опыт эксплуатации автомобиля в различных дорожных и климатических условиях, качество зацепления шестереночных зубьев улучшилось. Износ деталей уменьшился. И это только несколько фактов, которые отмечают эксперты. В разработке конструкции принимают участие специалисты из ведущих автомобильных концернов Европы.

Обслуживание и ремонт

Коробка передач считается самым сложным агрегатом в конструкции автомобиля.

Не зависимо от того, с каким приводом производится машина, переключение скоростей, как выражаются некоторые водители, достаточно сложная операция во время поездки. Навыки вождения приобретаются со временем. И чем чаще человек садится за руль, тем быстрее он обретает уверенность при вождении. Однако следует отметить, что наибольшую нагрузку в период адаптации испытывает коробка передач. В первую очередь это касается механической конструкции. Не достаточно уверенный водитель либо резко отпускает педаль сцепления, либо забывает ее нажать при переключении передачи.

Первым признаком того, что коробка работает в нештатном режиме, являются:

• Сильный шум в коробке;
• Для включения передачи требуется усилие;
• Самопроизвольное выключение передачи;
• Подтекание масла.

В этом случае не нужно ждать дальнейшего развития событий. Если навыков в ремонте транспортного средства нет, то не стоит получать этот опыт, используя случай покопаться в коробке передач. Поэтому не следует откладывать внеочередной визит на станцию технического обслуживания. Когда на машине установлена тросовая коробка, то вероятность поломки очень мала.

При этом надо помнить, что нет такого механизма, который нельзя привести в негодность неправильными действиями. Очень часто причинами поломки является неправильная эксплуатация автомобиля в целом, и коробки передач в частности. Свою отрицательную роль играют некачественное масло и неисправное сцепление. Использование запасных частей сомнительного производства тоже вносит свой отрицательный вклад. Точно так же как и предельный износ деталей. Надо упомянуть и невысокое качество технического обслуживания механизмов со стороны персонала СТО. Все эти особенности необходимо учитывать при эксплуатации и ремонте своей машины.

autodont.ru

Коробка передач (кпп)

Коробка переключения передач

КПП –коробка переключения передач. КПП бывают механическими, роботами, вариаторами, автоматами. На ВАЗ 2114 2113 2115 установлена 5-ти ступенчатая механическая коробка передач с приводом  кулисы.  В принципе коробка осталась от той же «восьмёрки», но с другой главной парой.

Строение коробки передач

Строение коробки передач

Если брать отдельно корпус, то КПП состоит из трех частей:  картер сцепления, картер коробки, задняя крышка.

«Кишки» механической  КПП состоят двух частей: главная пара + дифференциал и передаточные числа.

Главная пара

Главная пара– это основной вал коробки (главная передача). Главная пара служит для снижения оборотов, передаваемых от двигателя. В среднем, главная пара уменьшает количество оборотов в 4 раза: двигатель крутиться 4тыс. оборотов – главная пара 1тыс. оборотов.
Главная пара в стандарте имеет передаточное число: 3,7. За счет изменения главной пары можно существенно изменить динамику автомобиля. В зависимости от размера главной пары можно изменить длину всех передач, следовательно, максимальную скорость и разгон.  (Кстати, у девятки стоит главная пара 3.9, за счет этого она имеет меньшую максимальную скорость, но резвее на разгон).

Ниже приведены  три графика, по которым вы можете сравнить скорость на 5500 оборотах двигателя с разными главными парами. (Расчеты приведены на колеса r15 с профилем 195/50 – тоже самое, что и r14 со стандартным вазовским профилем 175/65 или 180/60).

Передаточные числа (ряд)

Передаточные числа – шестерни каждой передачи, которые тоже имеют свой размер.

Передаточные числа характеризуют скоростные характеристики автомобиля на той или иной передаче. В стандартном ВАЗе применяются следующие числа:

Выше приведены характеристики как раз со стандартными передаточными числами.

Стандартный ряд на 2114 далеко не идеален: Первая передача слишком короткая – вторая длинная. За счет этого наблюдается резкий провал динамики при переключении с первой на вторую. Мало того, что наблюдается провал, так же при резком переключении потихоньку умирает синхронизатор второй передачи.

Поэтому существуют спортивные ряды, где убран провал между 1-ой и 2-ой, и не только: спортивные ряды подбираются по типу двигателя: это может быть просто хороший городской мотор, либо спортивный, либо заточен под гонки на 402 метра. Так же существуют и «турбовые» передачи – рассчитанные под турбо мотор.

Конфигурации КПП

Ниже приведены наиболее удачные конфигурации кпп в зависимости от мотора. Для более подробного подбора вы можете воспользоваться калькулятором  в интернете.

1. Наиболее подходящая конфигурация кпп для гражданского атмосферного двигателя: 18 ряд кпп + главная пара 3,9.
2. Наиболее подходящая кпп для спортивного атмосферного двигателя: 7 ряд кпп + главная пара 4,3.
3. Наиболее подходящая конфигурация кпп для турбового гражданского двигателя: 104 ряд + главная пара 3,5.

Дифференциал – двухсателлитный, натяг регулируется разной толщиной регулировачного кольца.

В спортивных автомобилях часто используется блокировка дифференциала.

Блокировка дифференциала – механизм, блокирующий  дифференциал для того чтобы оба колеса крутились равномерно.  Первоначально блокировка применялась на внедорожниках, чтобы передняя и задняя ось крутились равномерно.

В нашем случае особой популярностью пользуются винтовые блокировки, т.к. легко устанавливаются в КПП, увеличивают проходимость по мокрой дороге, дают преимущество при разгоне за счет равномерного постоянного вращения колес.

Кулиса

Кулиса

На современных автомобилях, в том числе и на новых Грантах, Калинах, Приорах устанавливаются КПП с тросовом приводом передач, благодаря которой переключение передач становится легкой и четкой. На  Самарах же: 2114 -2113-2115 привод передач осуществляется не за счет тросика, а за счет кулисы.

Кулиса – разработка 80-ых, поэтому передачи могу не включаться с первого раза, плохо заходить и т.д.

На спортивных тюнингованных автомобилях часто ставят «короткоходную» кулису.

Суть короткоходной кулисы  в том, что путь рычага кпп  от нейтрали до передачи становится короче, чем был. Проще говоря: передачи включаются легче, ход рычага меньше – что дает существенное преимущество при переключении.

Отзыв о коробке передач (кпп)

ВАЗовские коробки передач на передний привод имеют одни и те же болячки. Все они воют и шумят,  шестерни между собой имеют существенный люфт, из-за которой происходят дерганья при сбросе газа при движении на передаче. Как упоминалось выше – первая передача  слишком короткая, а вторая длинная из-за чего появляется провал при разгоне, увеличивается износ. Установка другого ряда передач может решить проблему провала, но все спортивные ряды имеют большой шум при работе, чем обычная коробка, которая и так не отличается тишиной работы.

Обслуживание коробки передач, устранение проблем

Ниже приведены ссылки на статьи, с помощью которых вы можете ознакомиться с нужно информацией.

Надеемся, вы нашли ответы на свои вопросы.

vaz-2114-lada.ru

назначение, устройство, виды и перспективы развития

Создание двигателя внутреннего сгорания способствовало развитию всех типов транспорта и даже появлению новых видов. Первые автомобили именовались самобеглыми колясками и имели достаточно примитивную конструкцию. Передача крутящего момента от силового агрегата на ведущие колеса происходила при помощи очень ненадежного ременного, а позднее и цепного привода.

Двигатели внутреннего сгорания, используемые на транспортных средствах, имеют относительно небольшой рабочий диапазон. При малой частоте вращения коленчатого вала силовой агрегат не развивает достаточной мощности и под нагрузкой просто глохнет. При больших оборотах резко возрастают нагрузки на детали, и мотор может просто пойти вразнос. Коробка перемены передач призвана обеспечить оптимальный режим работы двигателя в разных условиях.

Этот агрегат представляет собой редуктор, позволяющий в широком диапазоне изменять частоту оборотов и крутящий момент на ведущих колесах автомобиля. Такие механизмы не нужны на транспортных средствах, оснащенных электрическими и паровыми двигателями.

Тяговые характеристики данных силовых агрегатов позволяют обходиться без дополнительных устройств. В идеале двигатель может быть встроен непосредственно в колесо, в настоящее время уже существуют промышленные образцы приводов такого рода.

Термин коробка перемены передач в настоящее время практически не используется, вместо него применяется более современное название: коробка переключения передач.

Помимо основного назначения этот механизм выполняет еще ряд функций:

• обеспечение реверса, иными словами, движения задним ходом;
• разобщение работающего силового агрегата и трансмиссии во время длительной остановки или стоянки;
• обеспечение условий для запуска двигателя.

Применение коробки переключения передач позволяет водителю автомобиля выбирать наиболее оптимальный режим работы силового агрегата в зависимости от внешних условий.

Проектированием и серийным изготовлением такого рода механизмов занимаются в основном производители автомобилей. Кроме того, в мире существует ряд компаний, специализацией которых является производство элементов трансмиссий и, в частности, коробок переключения передач:

• Allison Engine Company;
• BorgWarner Inc;
• Delphi Corporation;
• Robert Bosch GmbH;
• Wulf Gaertner Autoparts AG;
• ZF Friedrichshafen AG.

Указанные компании обычно выполняют заказы автопроизводителей, осуществляя при этом серийное изготовление оригинальных и лицензионных механизмов. Нередко они осуществляют опытно-конструкторские работы и участвуют в совместных проектах корпораций, занимаясь доводкой техники. Продукция данных производителей отличается высочайшим качеством и надежностью.

Классификация коробок переключения передач

В процессе развития автомобилестроения инженерами были предложены несколько типов механизмов, реализующих разные принципы действия и способы управления. Общепринятая в инженерной среде классификация коробок использует названные выше признаки в качестве отличительных:

По принципу работы коробки переключения передач делятся на три вида:

• ступенчатые;
• бесступенчатые;
• комбинированные.

По способу управления устройством различают:

• механические;
• автоматические;
• роботизированные.

Данная классификация не включает в себя некоторые типы коробок переключения передач, которые в силу ряда обстоятельств не получили широкого распространения.

Так, некоторые автомобили, предназначенные для людей с ограниченными физическими возможностями, оснащались полуавтоматическими трансмиссиями. По сути это обычная коробка с ручным переключением передач, агрегатированная с автоматизированным сцеплением.

В настоящее время многие автопроизводители в рамках экологических программ выпускают автомобили с гибридными силовыми установками. Конструкций таких машин достаточно много, используются самые разные схемы компоновки. В некоторых из них присутствуют коробки переключения передач, в других же в качестве привода используются электрические двигатели, не нуждающиеся в дополнительных устройствах для передачи крутящего момента.

Видео — виды коробок переключения передач автомобиля, их плюсы и минусы:

Подавляющее большинство коробок переключения передач представляют собой редуктор, с несколькими парами шестеренок. Изменение передаточного числа в них происходит дискретно, а число пар соответствует количеству ступеней.

В свою очередь, существует две основных конструктивные схемы механизмов такого рода: соосные и планетарные. Первая компоновка в основном применяется в механических коробках, а вторая – в автоматических.

Бесступенчатые механизмы называются вариаторами, в них изменение частоты вращения ведомого вала по отношению к ведущему происходит плавно без рывков. В них реализуется принцип передачи крутящего момента через промежуточный элемент, используя силу трения. Соответственно вариаторы классифицируются по типу передающего звена: клиноременные, клиноцепные, роликовые и шариковые передачи.

Механические

Агрегаты такого типа получили наибольшее распространение в Старом Свете ими оснащено около 80% от общего количества транспортных средств. В технических описаниях автомобилей механические коробки часто обозначаются аббревиатурой МКПП. Они отличаются простотой и высокой надежностью конструкции. Подробное описание принципа действия и устройства механической коробки можно найти здесь.

Вкратце работу агрегата можно описать следующим образом: на маховике двигателя установлен механизм сцепления. Ведомый диск его имеет возможность перемещаться вдоль ведущего вала в шлицах разной формы. Сцепление обеспечивает прерывание потока мощности в момент переключения передачи. Через первичный вал крутящий момент приводит в действие через постоянную главную передачу ведущий вал коробки.

На нем установлены и жестко зафиксированы шестерни по количеству передач и еще одна для заднего хода. В постоянном зацеплении с ними находятся соответствующие детали ведомого вала. Они свободно вращаются на подшипниках, а между ними имеются стопорные кольца с синхронизаторами. Эти детали выравнивают скорости вращения ведущих и ведомых шестерней между собой и обеспечивают зацепление при включении определенной передачи.

Перемещение муфты производится специальными вилками, которые приводятся в действие специальным механизмом. Защитой от одновременного включения двух передач является замок, исключающий перемещение других устройств. Водитель осуществляет управление работой коробки при помощи специального рычага, который может устанавливаться в разных точках салона:

• на полу;
• на центральной консоли;
• на рулевой колонке;
• на панели приборов.

Передача управляющего воздействия на МКПП может передаваться непосредственно либо через специальные тросовые механизмы или кулисы.

Роботизированные

Развитие электроники и появление достаточно надежных процессоров и контролеров сделало возможным их применение в выборе режимов работы трансмиссии автомобилей. Роботизированные коробки переключения передач представляет собой проверенную временем и надежную механику, управление которой осуществляется при помощи электронного блока.

Подробное описание устройства таких коробок и принципа их действия можно найти здесь. Отработка методики осуществлялась на болидах, специально созданных для участия в соревнованиях Формулы -1. В данных автомобилях сервоприводы управляют работой сцепления и переключениями передач. Время перемены передачи в них составляет от 0,01 до 0,02 с.

Существуют два способа управления функционированием роботизированной коробки передач: гидравлический и электрический. Первый вариант обеспечивает минимальное время срабатывания, но более сложен в изготовлении. Используется преимущественно на дорогих автомобилях бизнес-класса. Электрические сервомоторы применяются на бюджетных моделях и не могут похвастаться значительным быстродействием.

Основное достоинство роботизированных коробок переключения передач: жесткая механическая связь между двигателем и ведущими колесами. В сравнении с автоматическими коробками данный тип трансмиссии обладает лучшими характеристиками и меньшими потерями. Основным недостатком ее является высокая сложность и соответственно стоимость механизма.

Автоматические

Общепринятые обозначения агрегатов такого рода АКП или АКПП, они представляют собой целый комплекс устройств. В его состав входит гидромеханическое сцепление и планетарный редуктор. Данная конструкция позволяет создавать разные передаточные соотношения в зависимости от выбранного режима работы. Развернутое описание устройства и принципа работы АКП можно найти здесь.

Планетарный механизм состоит из двух шестерней – центральной и внешней, а также расположенных между ними сателлитов. Они устанавливаются на специальном узле – водиле. Детали могут фиксироваться относительно корпуса коробки при помощи специальных механизмов, по устройству аналогичных фрикционам сцепления или ленточным тормозам.

Управление работой АКПП осуществляется при помощи гидроприводов, при этом выбор режима производится селектором. Педаль акселератора на таких автомобилях не имеет прямой механической связи с дроссельной заслонкой двигателя. При нажатии на нее происходит изменение положения клапана в гидросистеме, которая управляет работой коробки.

Видео — как устроена автоматическая коробка передач:

На современных АКП выбор режима выполняется процессором, который способен адаптироваться под манеру вождения. Это позволило несколько уменьшить негативные стороны данного типа коробок переключения передач.

Так, резкое нажатие на педаль газа вызывает включение режима кикдаун, при котором переход на повышенную передачу происходит при значительно больших оборотах коленчатого вала. Разгонная динамика при этом значительно возрастает.

Вариаторы

Бесступенчатая передача обеспечивает силовому агрегату возможность работы на постоянных оборотах. Таким образом, достигаются максимальные показатели по мощности, экономичности или крутящему моменту в зависимости от выбранного режима.

Передача усилия от двигателя на ведущие колеса осуществляется без разрывов потока. С полным и точным описанием конструкции вариатора и принципа действия можно ознакомиться здесь.

Название этого устройства происходит от английского слова variable – переменная, которое входит в наименование конструкции. CVT расшифровывается как непрерывная переменная трансмиссия, что наилучшим образом характеризует ее работы. Предусмотренное конструкцией сцепление используется исключительно для запуска и обеспечения работы двигателя во время остановки.

Существует несколько разновидностей конструкций вариаторов:

• клиноременный;
• клиноцепной;
• тороидальный.

В первом устройстве передача усилия осуществляется при помощи ремня, который находится между двумя направленными своими вершинами друг к другу конусами. Расстояние между ними изменяется в простейшем устройстве под воздействием центробежной силы, а в более сложных конструкциях под управлением электронного контролера.

Видео — что такое бесступенчатая трансмиссия (вариатор):

Клиновый ремень проваливается к центру и соответственно меняется радиус зоны его соприкосновения со шкивом. Обратная картина наблюдается на другой части конструкции. В результате передаточное соотношение плавно изменяется. Клиноременные передачи используются на относительно небольших транспортных средствах скутерах.

Полимерные материалы не способны выдержать больших нагрузок, и малопригодны для автомобильных трансмиссий. Прочность клиноременной передачи увеличивается за счет использования пакета стальных пластин особой формы с вырезами, через которые пропущены синтетические соединительные элементы. Такие элементы применяются даже на относительно небольших кроссоверах модели Honda H-RV.

Большие усилия могут передавать торовые вариаторы, разработанные инженерами компании Ниссан. Данное устройство состоит из двух конусов с вогнутой поверхностью, находящихся на одной оси. Один из них является ведущим, а другой соответственно ведомым. Передача крутящего момента осуществляется через два ролика, которые соединяются их и образуют хорду. Наклоном этих элементов изменяются радиусы в точках соприкосновения и передаточное отношение.

Перспективы развития КПП

Объемы производства автомобилей постоянно нарастают, а продукция постоянно совершенствуется. Общие тенденции развития коробок перемены передач наглядно демонстрируют следующее:

• Используемые конструктивные схемы усложняются и автоматизируются, яркий пример — роботизированная КПП.
• Автоматические коробки переключения передач модернизируются для максимального снижения механических потерь — применение блокиратора.
• Все более широкое использование вариаторов, как устройств, обеспечивающих оптимальные условия работы двигателя.

На общие тенденции развития автотранспорта оказывают большое влияние новые экологические требования и ограниченность запасов природных ресурсов. В частности, речь идет о жидких и газообразных углеводородах, которые служат сырьем для производства топлива. На смену двигателям внутреннего сгорания по логике вещей должны прийти электромоторы.

В настоящее время уже налажено серийное производство переходных моделей, так называемых гибридных автомобилей. Так, Lexus RX400h имеет мощный бензиновый двигатель, агрегатированный с вариатором, и два электромотора. Существуют и другие модели, где у ДВС нет прямой механической связи с ведущими колесами. В движение они приводятся электрическими двигателями.

Нужна ли промывка двигателя при замене масла? Однозначного ответа нет.

Как ездить на автоматической коробке передач здесь рассказано простыми словами.

Рассчитать маршрут на автомобиле (http://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/interesnoe-dlya-voditelej/raschet-rasstoyanij.html) используя кратчайший или оптимальный путь.

Видео о гибридных автомобилях:

Может заинтересовать:

Добавить свою рекламу

Добавить свою рекламу

Добавить свою рекламу

Добавить свою рекламу

voditeliauto.ru

Коробка передач — это… Что такое Коробка передач?

Коро́бка переда́ч (коробка перемены передач, коробка переключения передач, коробка скоростей, КП, КПП, англ. Gear box) — агрегат (как правило — шестерёнчатый) различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий^[1] механических транспортных средств.

КП транспортных средств предназначена для изменения частоты и крутящего момента в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которые имеют недостаточную приспособляемость. Транспортные средства с паровыми или электрическими (трамвай, троллейбус) двигателями, имеющими высокую приспособляемость и обеспечивающими изменение частоты вращения и крутящего момента в более широких пределах, чем ДВС, обычно выполняются без КП. Также КП предназначена для обеспечения движения транспортного средства задним ходом и длительного отключения двигателя от движителя при пуске двигателя и работе его на стоянках.

В металлорежущих и других станках КП применяют, в первую очередь, для обеспечения оптимальных режимов резания — частот вращения (скоростей перемещения) режущего инструмента или обрабатываемой детали (например, частота вращения шпинделя токарного или сверлильного станка).

Классификация

Коробки передач классифицируются по нескольким признакам.

По способу передачи потока мощности

• Механические — коробки передач, в которых используются механические передачи, как правило — зубчатые.
  • Простые — выполнены с использованием цилиндрических и конических зубчатых передач.
  • Планетарные (ПКП) — выполнены с использованием планетарных рядов.
• Гидромеханические — коробки передач, в которых механические передачи используются в сочетании с гидравлической передачей (гидромуфта, гидротрансформатор).

Классификация простых КП

По числу основных валов с шестернями:

• двухвальные с одной парой зацепления — наиболее просты, но не имеют прямой передачи (большинство переднеприводных и заднемоторных автомобилей)
• трёхвальные с двумя парами зацепления:
  • соосные — первичный и вторичный вал соосны — имеют прямую передачу, характеризуются уменьшенным поперечным габаритом, но увеличенным продольным (большинство заднеприводных автомобилей)
  • с несоосными валами — не имеют прямой передачи (раздаточные коробки полноприводных автомобилей, КПП тракторов)
• многовальные с переменным числом зацеплений — позволяют получать большое число передач (КПП тракторов, коробки скоростей и подач токарных станков)
• многовальные с последовательным редуцированием — фактически объединяют в себе несколько последовательно включенных КПП (нашли применение на тракторах и бронетехнике)

• безвальные КП
  • соосные безвальные КП (немецкий танк Pz.III)
  • несоосные безвальные КП (немецкий танк Pz.VI «Тигр»)

По числу ходов (подвижных шестерен-кареток или муфт): трех-, четырех- и пятиходовые.

По способу переключения ступеней:

• с подвижными шестернями-каретками
• с постоянным зацеплением шестерен и переключением с помощью зубчатых муфт:
  • без синхронизаторов
  • с синхронизаторами
• с фрикционным включением ступеней

Классификация планетарных КП

По числу степеней свободы при выключении всех фрикционных устройств:

• с двумя степенями свободы;
• с тремя степенями свободы;
• с четырьмя и более степенями свободы.

По типу используемых планетарных рядов: КП с эпициклическими и с присоединенными планетарными рядами внешнего или внутреннего зацепления.

По способу управления

• С ручным включением передач — передачу включает водитель (оператор).
  • Непосредственного действия — используется только усилие оператора. Приводы непосредственного действия бывают механическими и гидравлическими.
  • Сервоприводы — используется усилие оператора и сервоустройства, при этом основную часть работы выполняет сервоустройство, а усилие оператора необходимо для управления работой сервоустройства. В зависимости от источника (преобразователя) энергии сервоприводы подразделяются на гидравлические, механические, электрические, вакуумные, смешанные и др. В автомобиле- и танкостроении наибольшее распространение получили гидросервоприводы.
• Автоматические — в зависимости от внешних условий (например, частота вращения и нагрузка на коленчатом валу двигателя) передачи переключает автоматизированная система управления КП без участия водителя.

По числу передач

Указывается число передач переднего и заднего хода.5 перед 1 назад

Пример

КП танка Т-72 можно классифицировать следующим образом: планетарная, с тремя степенями свободы, с присоединённым планетарным рядом внешнего зацепления и тремя эпициклическими планетарными рядами. Включение передач фрикционное с использованием гидросервоприводов управления. Обеспечивает семь передач вперед и две передачи заднего хода.

См. также

Примечания

1. ↑ Иногда коробку передач называют трансмиссией. Бывает, когда трансмиссия состоит только из коробки передач, но в общем случае коробка передач только её часть.

Источники информации

1. Чобиток В.А., Данков Е.В. и др. Конструкция и расчет танков и БМП. Учебник. — М.: Воениздат СССР, 1984.

Ссылки

dvc.academic.ru