коробка передач мануал что это такое
Типы автоматических коробок передач
Помните, как в одной известной песне поется: «Крепче за баранку держись, шофер!» В то время, когда писались слова к этой песне, водителям приходилось время от времени держаться за руль всего лишь одной рукой, орудуя рычагом механической коробки передач. Сегодня же благодаря «автомату» можно подарить «баранке» все свое внимание, не отвлекаясь на игры с «механикой». Рассмотрим же основные типы автоматических трансмиссий.
Вряд ли кто-то будет спорить с тем, что АКПП резко снизила нагрузки водителей, избавив их от необходимости топтать педаль сцепления и подарив возможность даже в салоне автомобиля чувствовать себя так же комфортно, как дома перед телевизором. И если вы решили отдать предпочтение автомобилю с коробкой-автомат, тогда вас ждет довольно непростой выбор типа трансмиссии. Да, обычно конечный потребитель не обращает внимания на устройство КПП, для него главное – это две педали, селектор и стремительно убегающая под автомобиль дорога. Однако не торопитесь, потому как есть типы трансмиссий, которые являются более выигрышным вариантом.
Гидравлический «автомат»: классика в чистом виде
Этот тип АКПП является классическим примером автоматической трансмиссии, особенность которой заключается в том, что между колесами и двигателем напрочь отсутствует какая-либо связь. Вы спросите – а как же передается крутящий момент? Отвечаем – через рабочую жидкость посредством двух турбин. Однако мы эволюционируем, а вместе с нами эволюционирует все, что мы изобретаем, потому сегодня такие коробки управляются специальными электронными устройствами. Это позволяет оснащать гидромеханические коробки передач спортивным и зимним режимом, программами экономичной езды, а также возможностью ручного переключения передач.
Если сравнивать «гидавлику» с МКПП, то первой нужно больше топлива, а также больше времени на разгон. Что ж, за комфорт нужно платить. Но именно «гидравлика» первой бросила вызов устаревшей механике и во многих странах одержала триумфальную победу. Но не в Европе. В Старом Свете коробка-автомат долго не могла прижиться. Возможно, это европейцы такие требовательные, или привычки практически неискоренимы, но инженерам пришлось попотеть, чтобы доработать АКПП для Европы. Но зато после этого «автомат» научился подстраиваться под стиль вождения, что и дало нам в результате экономичный, спортивный и зимний режимы работы.
Многие водители и рады были бы пользоваться АКПП, но при этом ни в какую не хотели отказываться от возможности самостоятельно переключать передачи. И решение нашлось – новые «автоматы» начали оснащать и ручным режимом. У каждого производителя для такого типа коробок существует собственное название, но первым было Autostick. На сегодняшний день самым распространенным названием является придумка компании Audi – Tiptronic. Конструкторы BMW назвали такую коробку Steptronic, а в Volvo решили, что вполне подойдет и Geartronic.
Несмотря на то, что при включении ручного режима водитель сам переключает передачи, в полной мере ручным его все же назвать нельзя. Скорее это полуавтоматика, ведь компьютер трансмиссии продолжает работать в это время и все равно контролирует работу автомобиля.
Роботизированная механика: предвестники Скайнета
МТА (Manual Transmission Automatically Shifted), а в простонародье просто «робот», по своей конструкции претендует на то, чтобы носить гордое имя «механики», но при этом по управлению – это чистой воды АКПП. При этом расход топлива здесь уже значительно меньше, чем на «механике». Но не все так сладко. Есть и своя горчинка: «робот» лоялен лишь в отношении спокойного режима езды. Как только вы решите поддать в топку угля и вдавите педаль газа в пол, сразу же болезненно ощутите, как переключаются передачи. Ощущения похожи на то, будто при каждом переключении передачи вас кто-то толкает в задний бампер. Но это с лихвой компенсируется небольшим весом коробки и ее сравнительно невысокой стоимостью.
«Робот» с двумя сцеплениями: одним сцеплением сыт не будешь
Как мы говорили выше, «робот» нуждался в серьезной доработке, потому как его недостатки существенно влияли на комфорт езды. И конструкторы решили оснастить его сразу двумя сцеплениями.
В массовое производство такая трансмиссия была запущена в 2003 году компанией Volkswagen, которая устанавливала ее на автомобили Golf R32. Такому «роботу» было дано название DSG (Direct Shift Gearbox). Два диска сцепления управляли разными передачами – четными и нечетными. Это значительно смягчило работу коробки, однако и у этого механизма имеется свой недостаток, который нельзя назвать незначительным – это высокая цена. Впрочем, если «робот» с двумя сцеплениями завоюет сердца пользователей, то это перестанет быть проблемой.
Вариатор: отказ от ступеней
Вариаторная трансмиссия (Continuously Variable Transmission) отличается тем, что умеет плавно изменять крутящий момент. Это бесступенчатая АКПП, в которой у передач отсутствует фиксированное передаточное число.
Если сравнивать CVT с классической «гидравликой», то в случае последней мы можем слышать, а также следить по тахометру за работой коробки. А вот вариатор работает очень размеренно, сохраняет баланс скорости и постоянно подхватывает момент смены передачи. Эта коробка не понравится водителям, которые любят «слушать» свой автомобиль, потому как вариатор постоянно работает в одной тональности, словно троллейбус. Однако не стоит сразу отказываться от вариатора в связи с акустической монотонностью: инженеры придумали выход из этой ситуации и снабдили коробку режимом, который позволяет вручную выбирать «виртуальные передачи». Данный режим имитирует смену передач и позволяет водителю чувствовать их переключение, как при езде на обычном «автомате».
Что день грядущий нам готовит?
Что говорят эксперты о том, кому будут принадлежать лавры первенства в будущем? Больше всего очков независимые «судьи» ставят «роботу» с двумя сцеплениями, который считается самой удачной разработкой на данный момент.
Вряд ли будет сдавать свои позиции и вариатор, но здесь все упирается в желание производителей автомобилей совершенствовать данный вид АКПП, в котором недостатков сейчас больше, чем преимуществ.
Классический «автомат» все еще отхватывает свой внушительный кусок пирога, но его время постепенно уходит. Однако еще рано говорить ему терминаторовское «Аста ла виста».
Ранние автомобили использовали механические коробки передач с скользящей сеткой и до трех передаточных чисел. С 1950-х годов механические коробки передач с постоянным зацеплением становятся все более обычным явлением, а количество передаточных чисел увеличилось до 5-ступенчатой и 6-ступенчатой механической трансмиссии для современных автомобилей.
СОДЕРЖАНИЕ
Обзор
Современные механические трансмиссии для автомобилей обычно используют пять или шесть передаточных чисел передних передач и одну передачу заднего хода, однако время от времени производятся коробки передач с двумя и семью передачами. Коробки передач для грузовиков и другой тяжелой техники часто имеют от восьми до двадцати пяти передач, чтобы поддерживать частоту вращения двигателя в оптимальном диапазоне мощности для всех типичных скоростей движения. При работе таких трансмиссий часто используется одна и та же схема движения переключателя с одним или несколькими переключателями для включения следующей последовательности передач.
Работа 4-ступенчатой механической коробки передач с постоянным зацеплением.
1936 фильм автомобильной коробки передач
История
1950-е по 1980-е годы
1990-е годы, чтобы представить
Внутренности
Фиксированная и свободная шестерни могут быть установлены либо на входном, либо на выходном валу, либо на обоих. Например, пятиступенчатая коробка передач может иметь селектор с первого на второй на промежуточном валу, но селектор с третьего на четвертый и пятый селектор на главном валу. Это означает, что когда автомобиль остановлен и работает на холостом ходу в нейтральном положении с включенным сцеплением и вращающимся входным валом, пары третьей, четвертой и пятой передач не вращаются.
В трансмиссии для транспортных средств с продольным расположением двигателя (например, большинства автомобилей с задним приводом) входной и выходной валы обычно расположены на одной оси, поскольку это снижает скручивающие силы, которым должен выдерживать картер трансмиссии. Узел, состоящий из входного и выходного валов, называется главным валом (хотя иногда этот термин относится только к входному или выходному валу). Независимое вращение входного и выходного валов возможно за счет того, что один вал находится внутри полого отверстия другого вала, а подшипник расположен между двумя валами.
Первая передача (синяя, назад)
Вторая передача (синяя, вперед)
Третья передача (фиолетовый, назад)
Четвертая передача (фиолетовый, вперед)
Реверс (зеленый включен)
Нейтраль (все выключены)
Клатч для собак
В современной механической трансмиссии с постоянным зацеплением зубья шестерни постоянно находятся в контакте друг с другом, а кулачковые муфты (иногда называемые собачьими зубьями ) используются для выбора передаточного числа трансмиссии. Когда кулачковые муфты для всех шестерен выключены (т.е. когда трансмиссия находится в нейтральном положении), все шестерни могут свободно вращаться вокруг выходного вала. Когда водитель выбирает передачу, включается кулачковая муфта для этой передачи (через стержни переключателя передач), блокируя выходной вал трансмиссии с определенной передачей. Это означает, что выходной вал вращается с той же скоростью, что и выбранная передача, тем самым определяя передаточное число трансмиссии.
Synchromesh
Потребность в синхронизаторах в трансмиссии с постоянным зацеплением заключается в том, что кулачковые муфты требуют, чтобы частота вращения входного вала соответствовала скорости выбранной передачи; в противном случае собачьи зубы не войдут в зацепление, и будет слышен громкий скрежет, когда они будут стучать вместе. Поэтому для ускорения или замедления входного вала по мере необходимости к каждой шестерне прикреплены конические латунные синхронизирующие кольца. Когда водитель перемещает рычаг переключения передач в сторону следующей передачи, эти кольца синхронизатора давят на конусообразную втулку на кулачке, так что силы трения могут уменьшить разницу в скоростях вращения. Как только эти скорости уравновешены, кулачковая муфта может включиться, и, таким образом, теперь используется новая передача. В современной коробке передач действие всех этих компонентов настолько плавное и быстрое, что это практически незаметно. Многие трансмиссии не имеют синхронизатора на передаче заднего хода (см. Раздел « Передача заднего хода » ниже).
Система синхронизатора также должна препятствовать тому, чтобы хомут перекрыл стопорные кольца, пока скорости все еще синхронизируются. Это достигается с помощью «блокирующих колец» (также называемых «запирающими кольцами»). Кольцо синхронизатора слегка поворачивается из-за момента трения конической муфты. В этом положении собачья муфта не срабатывает. Как только скорости синхронизируются, трение на блокирующем кольце уменьшается, и блокирующее кольцо слегка поворачивается, совмещая определенные канавки или выемки, которые позволяют кулачковой муфте войти в зацепление.
Механический износ колец и втулок синхронизатора может со временем вывести из строя синхронизирующую систему. Эти кольца и втулки должны преодолевать импульс всего входного вала и диска сцепления во время каждого переключения передач (а также импульс и мощность двигателя, если водитель пытается переключить передачи, не отключая сцепление полностью). Большая разница в скорости между входным валом и шестерней требует более высоких сил трения со стороны компонентов синхронизатора, потенциально увеличивая степень их износа.
Задняя передача
Когда выбрана передача заднего хода, промежуточная шестерня физически перемещается для зацепления с соответствующими шестернями на входном и выходном валах. Чтобы избежать скрежета при зацеплении шестерен, они должны быть неподвижными. Поскольку первичный вал часто все еще вращается из-за импульса (даже после того, как автомобиль остановился), необходим механизм для остановки первичного вала, такой как использование синхронизирующих колец для 5-й передачи. Однако в некоторых автомобилях используется система синхронизатора для передачи заднего хода, что предотвращает возможное хруст, если задняя передача включена, когда первичный вал все еще вращается.
Большинство трансмиссий оснащены механизмом блокировки, предотвращающим случайное переключение передачи заднего хода при движении автомобиля вперед. Это может иметь форму воротника под ручкой переключения передач, который необходимо поднять или требовать дополнительного усилия, чтобы толкнуть рычаг переключения передач в плоскость задней передачи.
Несинхронная передача
Схватить
В автомобилях с механической коробкой передач используется сцепление для управления связью между двигателем и трансмиссией, а также для отсоединения трансмиссии от двигателя во время переключения передач и когда автомобиль неподвижен. Без сцепления двигатель заглох бы каждый раз, когда автомобиль остановился, и переключение передач было бы затруднительным (отмена выбора передачи, когда трансмиссия требует, чтобы водитель отрегулировал дроссельную заслонку так, чтобы трансмиссия не находилась под нагрузкой, а для выбора передачи требуется двигатель. Обороты должны быть с точной скоростью, которая соответствует скорости движения для выбранной передачи).
Рычаг переключения передач
Перемещение рычага переключения передач передается (через жесткие рычаги или тросы) на вилки переключения в трансмиссии.
Внешний овердрайв
Термин «повышающая передача» также используется для описания передачи с передаточным числом меньше единицы (например, если передаточное число верхней передачи трансмиссии составляет 0,8: 1).
Нажать запуск
Транспортные средства с механической коробкой передач часто можно запускать методом принудительного запуска, когда стартер не работает, например, когда в автомобиле разряжена аккумуляторная батарея.
При запуске с толчком энергия, генерируемая колесами, движущимися по дороге, передается на карданный вал, затем на трансмиссию и, в конечном итоге, на коленчатый вал. Когда коленчатый вал вращается в результате энергии, генерируемой при качении транспортного средства, двигатель проворачивается. Это имитирует то, для чего предназначен стартер, и работает аналогично кривошипной рукоятке на очень старых автомобилях начала 20-го века, при этом проворачивающее движение заменяется толчком автомобиля.
Техника вождения
Автомобили с механической коробкой передач и опытный водитель могут ускоряться более эффективно, чем автомобили с автоматической коробкой передач. Это связано с тем, что механические трансмиссии позволяют водителю выбирать определенные обороты / мощность для шин, нажимая на сцепление и регулируя выходную мощность во время выключения сцепления, чтобы учесть перенос веса, износ шин, температуру и дорожные условия. Автоматические трансмиссии не позволяют выбирать обороты во время переключения передач или модулировать передачу мощности на шины после переключения передач. Эти способности позволяют опытному водителю полностью использовать доступное сцепление с дорогой, максимизировать ускорение и уменьшать (или способствовать) пробуксовке колес.
В последнее время многие автоматические трансмиссии включают больше передаточных чисел, чем их механические аналоги.
В некоторых странах водительские права, выданные для автомобилей с автоматической коробкой передач, недействительны для управления автомобилями с механической коробкой передач, но лицензия для механических коробок передач распространяется на обе.
Холм начинается
В автомобиле с механической трансмиссией сложно начать движение из неподвижного положения из-за дополнительной силы, необходимой для разгона автомобиля на подъеме, и возможности откатить автомобиль назад за время, необходимое для того, чтобы убрать ногу водителя с педали тормоза. на педаль акселератора (для увеличения оборотов двигателя перед отпусканием сцепления). Традиционный метод трогания с места в автомобиле с механической коробкой передач заключается в использовании стояночного тормоза (также называемого «ручной тормоз», « аварийный тормоз » или «электронный тормоз») для удержания автомобиля в неподвижном состоянии. Это означает, что правая нога водителя не нужна для нажатия на педаль тормоза, а вместо этого ее можно использовать на педали газа. После достижения требуемого числа оборотов двигателя водитель может отпустить сцепление, а также отпустить стояночный тормоз при включении сцепления.
Устройство, называемое « холмодержатель», было представлено на «Студебеккере» 1936 года. Многие современные автомобили используют стояночный тормоз с электронным управлением, который часто включает в себя функцию удержания холма, при которой стояночный тормоз автоматически отпускается, когда ведущие колеса начинают получать мощность от двигателя.
Другая техника вождения
Трансмиссии для грузовиков
Для грузовиков, которым требуется больше передач, стандартная схема «H» может быть сложной для некоторых водителей грузовиков, поэтому для выбора дополнительных передач используются дополнительные элементы управления. Шаблон «H» сохраняется, затем дополнительный элемент управления выбирает среди альтернатив. В старых грузовиках управление часто представляет собой отдельный рычаг, установленный на полу, или, в последнее время, пневматический переключатель, установленный на рычаге «H»; в более новых грузовиках управление часто представляет собой электрический переключатель, установленный на рычаге «H». Коробки передач с множественным управлением имеют гораздо более высокую номинальную мощность, но синхронизаторы используются редко.
Есть несколько распространенных альтернатив для схемы переключения передач. Стандартные типы:
Трансмиссии современных грузовиков чаще всего являются «делителями диапазона». Наиболее распространенная 13-скоростная модель имеет стандартный H-образный рисунок, а рисунок из левого верхнего угла выглядит следующим образом: R, вниз к L, вверх и вверх до 1, вниз до 2, вверх и снова до 3, вниз до 4. Рычаг диапазонов «бабочка» в центре передней части ручки поворачивается вверх до высокого диапазона, пока находится в 4-м положении, а затем возвращается в положение 1. Положение ручки с 1 по 4 повторяется. Кроме того, каждый из них может быть разделен с помощью рычага понижающей передачи, приводимого в действие большим пальцем, на левой стороне ручки, находясь в высоком диапазоне. Рычаг «большой палец» недоступен в низком диапазоне, за исключением 18 скоростей; От 1 до 4 в нижнем диапазоне можно разделить с помощью большого пальца, а L можно разделить с помощью рычага «бабочка». L нельзя разделить с помощью большого пальца ни на 13-, ни на 18-ступенчатую. 9-ступенчатая трансмиссия похожа на 13-ступенчатую, без большого пальца рычага понижающей передачи.
В трансмиссиях грузовиков используется множество физических схем. Например, выходной сигнал трансмиссии с N-скоростью может приводить в действие вторичную трансмиссию с M-скоростью, давая всего N * M комбинаций передач. Коробки передач могут быть в отдельных случаях с валом между ними; в отдельных случаях скреплены болтами; или все в одном случае, используя одно и то же смазочное масло. Вторую коробку передач часто называют «Домовой» или «Коробка для брауни» в честь популярного бренда. С третьей трансмиссией передачи снова умножаются, увеличивая диапазон или уменьшая расстояние между ними. Таким образом, некоторые грузовики имеют десятки положений передач, хотя большинство из них дублируются. Иногда вторичная трансмиссия объединяется с дифференциалом задней оси, что называется «двухскоростной задней частью». Двухступенчатые дифференциалы всегда делители. В более новых трансмиссиях может быть два встречных вала, поэтому каждая шестерня главного вала может приводиться в движение от одного или другого промежуточного вала; это позволяет использовать короткие и прочные промежуточные валы, в то же время позволяя использовать множество комбинаций шестерен внутри одного редуктора.
Смазка
Manual Transmission
Агрегат автотранспортного средства, используемый для преобразования передаточного отношения. Выбор передачи производится водителем автомобиля вручную, путем переключения определенных ступеней (передач) КПП, обладающих разными передаточными числами.
Основной принцип работы Manual Transmission в том, что шестерни, находящиеся в ее корпусе, попеременно цепляются за вал, формируя при этом передачи с различным передаточным числом.
Происходит это в разнообразных комбинациях, в зависимости от выбора водителя.
Manual Transmission обеспечивает корректную работу двигателя во время передвижения транспортного средства.
Последние новости
Статьи
При использовании информации в электронном виде (интернет-сайт, электронный файл и т. п.) в каждом случае необходимо размещение активной гиперссылки на главную страницу Сайта или на страницу размещения соответствующего материала.
Все замечания и вопросы по сотрудничеству направляйте по электронной почте: auto@vercity.ru.
Обращаем ваше внимание на то, что изображения являются чьей-либо собственностью и некоторые из них добавлены посетителями сайта. Администрация сайта не располагает информацией о правомерности публикования этих материалов.
Все изображения размещены в ознакомительных целях.