Полуавтоматическая коробка передач: что это такое

Коробка полуавтомат, плюсы и минусы

Различные типы коробок переключения передач имеют тех или иных поклонников. Споры о достоинствах и недостатках не прекращаются между ними. Вот только полуавтоматическая коробка передач не имеет ярых противников или сторонников. Скорее всего, потому, что о ней нет четкого представления.

Работа полуавтоматической коробки передач

Работа по переключению передач, когда задействована коробка полуавтомат, основана на работе двух механизмов сцепления, в отличие от обычной механической.

Как правило, каждый из механизмов связывается при взаимодействии с определённым набором передач. Например, первое сцепление включает первую, третью и пятую из шести передач, а второе – только «четные» — вторую, четвёртую и шестую.

Сделано это для сокращения времени, затрачиваемого водителем на переключение, а также на повышение плавности переключений и получения от двигателя максимальной отдачи при разгоне.

Автоматически отпадает необходимость в самой педали сцепления, поскольку производить разобщение двигателя с деталями трансмиссии нет необходимости.

Переключение передач происходит за счёт работы электронных систем, которые учитывают различные параметры движения автомобиля, работы внутренних механизмов, и отдают команды на гидравлические механизмы для включения того или иного режима.

В необходимых случаях такая коробка также подвластна и управлению водителем. Это может потребоваться, например, если после интенсивного разгона, нужно зафиксировать спокойный режим движения, или именно данная передача нужна при прохождении поворота.

В этом случае, коробка подчинится при воздействии на специальные подрулевые переключатели.

Отличительные особенности коробки полуавтомата

Как у любого механизма, коробка полуавтомат имеет свои отличительные особенности, которые можно уяснить, рассмотрев достоинства и недостатки.

Достоинства:

• плавный равномерный разгон, за счёт быстрого переключения передач (от 8 миллисекунд);
• полное использование возможностей двигателя, что сказывается и на динамичности автомобиля;
• топливная экономичность признаётся на уровне 10-20%, что связано не только с теми возможностями, что даёт коробка, но и возможность эффективно использовать менее мощные моторы;
• комфорт для водителя.

1. сложность конструкции и, как следствие, ремонта;
2. дороговизна;
3. не готовность своевременного реагирования в нестандартных дорожных ситуациях.

Что в итоге

Тем не менее, такая коробка доказала свою работоспособность. Несмотря на появление в арсенале авто производителей варианта использования бесступенчатых вариаторов, где передачи и вовсе не нужно переключать, полуавтоматическая трансмиссия продолжает совершенствоваться.

По различным оценкам, до четверти рынка автомобилей будет оснащаться подобной коробкой. Ведь достоинств у неё больше, чем недостатков.
» alt=»»>

Что такое коробка полуавтомат

Большинство современных автопроизводителей предоставляет покупателю возможность выбирать полуавтоматический тип установленной коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 годах. Несмотря на свой немалый возраст, полуавтоматическая коробка передач до сих пор не имеет явных противников или поклонников.

По словам экспертов, это обусловлено слабым представлением о ее устройстве и принципе действия. Для обеспечения условий для смены передачи, водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно убрать ногу с педали газа. Она обеспечивает наиболее оптимальные условия для функционирования мотора при движении авто, что не только продлевает срок его службы, но и уменьшает расход топлива.

Устройство коробки полуавтомата

В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления – это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.

На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд – такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».

Коробка полуавтомат, принцип работы которой достаточно сложен, отличается наличием массы электронных систем, учитывающих многочисленные параметры при движении автомобиля, в котором педаль сцепления отсутствует за ненадобностью. Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко – именно в этом случае достигается высокое удобство при управлении таким автомобилем. Водитель может вносить собственные коррективы в работу такой коробки при помощи специальных переключателей, обычно расположенных под рулевым колесом. На сегодняшний день известно уже несколько вариаций таких коробок – окончательная конструкция будет зависеть от автопроизводителя. О видах коробок рассказано на видео:

Достоинства и недостатки полуавтоматических коробок

Как показывает практика, невозможно состоять из одних преимуществ – любой узел в авто имеет и определенные недостатки. К числу неоспоримых преимуществ полуавтоматов перед МКПП следует отнести следующие:

• максимальная комфортабельность для водителя;
• отличные динамические показатели автомобиля при разгоне;
• использование всех возможностей двигателя, что также увеличивает его динамику;
• ряд модификаций таких коробок отличает и компактность, что актуально для малолитражек;
• выраженное снижение расхода топлива, обусловленное не только самой коробкой, но и возможностью установки менее мощных моторов.

Из основных недостатков полуавтоматических коробок можно назвать такие, как:

• высокая стоимость;
• дороговизна ремонта, обусловленная сложностью конструкции;
• в случае нештатных ситуаций в пути без эвакуатора не обойтись, а отремонтировать такую коробку можно далеко не в каждом сервисе.

Автомат или полуавтомат – что надежнее

Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить – что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами – автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.

Принцип работы коробки-полуавтомата

Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.

Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков – неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.

Полуавтоматическая коробка передач и ее принцип работы

Сегодня на автомобильном рынке существует огромное количество моделей, каждая из которых имеет свою, уникальную конструкцию, как следствие решений тех или иных технических задач. Одним из важных критериев каждого автомобиля является скорость и время разгона. Не последнее значение в данных направления играет коробка передач, так как именно она отвечает за передачу мощности мотора и его работы. При наличии плохой коробки передач, управление автомобилем становится самые жуткие формы. Сегодня существует три основных вида коробок передач:

1. Механическая коробка передач;
2. Автоматическая;
3. Полуавтоматическая.

Механическая коробка передач

Наиболее популярными являются первые два типа. Дело в том, то именно они применяются чаще всего, хотя в последнее время, все больше машин имеют автоматическую коробку передач. Если говорить о сторонниках того или иного вида и аргументов, на которые они опираются, то можно сказать следующее: первые две имеют таковых, в то время как полуавтоматическая коробка передач не имеет ярко выраженных сторонников. В чем же дело? Опять же в популярности. Так как автоматическая и механическая применяются чаще, то о их строении, плюсах и минусах знает большее количество людей, в то время, как принцип работы полуавтомата знаком не многим, а следовательно нет возможности простому человеку выделить явные положительные моменты и недостатки. Итак, как же работает полуавтоматическая коробка передач?

Принцип работы

Стоит сразу отметить тот факт, что рассматриваемая система имеет более сложное строение, чем вышеупомянутые типы коробок. Итак, при работе полуавтоматической коробки передач функционирует сразу два механизма для переключения. Именно в этом кардинальное различие. Суть принципа работы заключается в том, что за каждым из механизмов закрепляются определенный набор передач, за переключение которых он отвечает. Например, наиболее популярной является следующая система распределения: первый механизм производит переключение на первую, третью и пятую передачу, а второй на вторую, четвертую и шестую. Стоит сказать, что данный принцип используется коробка передач, которая имеет шесть ступеней. Чего хотели добиться конструкторы, создавая данный механизм? Прежде всего, данная конструкция позволяет осуществлять более быстрое переключение, повысить плавность при процесс, а также, что немало важно, это значительное увеличение отдачи от двигателя, это позволяет достичь даже на не очень мощных двигателях довольно высоких результатов, которые ранее не достигались.

Автоматическая коробка передач

Если продолжить тему конструкционных моментов, то явной особенностью будет отсутствие педали сцепления. Это стало возможно благодаря тому, что производить разделения двигателя с, непосредственно, деталями трансмиссии уже не нужно, а, следовательно, и надобность в дополнительной педали отпадает. Таким образом, автомобиль с рассматриваемым типом имеет тоже две педали, как и с автоматической коробкой.
Возникает новый вопрос: Каким образом осуществляется процесс переключения передач?. Дело в том, что переключение происходит, прежде всего, за счет работы электронных систем, которые проводят общий анализ всех систем автомобиля и в зависимости от их состояния производят переключения, но также стоит отметить, что в отличие от автоматической коробки передач, вы можете воспользоваться и ручной регулировкой, которая позволит вам самостоятельно регулировать то, на какой именно передаче работает ваш автомобиль. Это может пригодиться в целом ряде случаев, например, для оптимального прохода какого-либо перекрестка вам нужно использовать определенную передачу и так далее.

Какие отличительные особенности есть в работе полуавтомата?

Так как полуавтомат имеет радикальное новое строение, то можно говорить о его плюсах и недостатках по сравнению с другими типами. Ниже представлены основные положительные моменты:

• Плавный разгон. Это достигается за счет плавного переключения передач, которое позволяет достичь минимального времени, 8 миллисекунд;
• Только при использовании рассматриваемой модели коробки вы можете полностью использовать все возможности двигателя, начиная с самых низких оборотов и достигая максимальных. Это, бесспорно, положительно отображается на общей динамике автомобиля;
• Экономичность. Благодаря более полному использованию работы двигателя, коробка позволяет экономить топливо. Если говорить о численном значении, то экономия достигает 10, а иногда даже 20 процентов;
• Комфорт водителя. Все вышеперечисленные факторы позволяют достичь более комфортного вождения.

К сожалению, как и любой иной тип коробки, полуавтоматическая имеет свои и недостатки, которые опять же вытекают из особенностей конструкции.

Полуавтоматическая коробка пердачь на Alfa Romeo

• Сложность конструкции. Этот факт увлечет за собой довольно большое количество последствий. Во-первых, трудность ремонта, которая возникает из-за большого количества нюансов. Во-вторых, дороговизна;
• Отсутствие возможности быстро реагировать. Из-за особенностей конструкции, которая разработана инженерами, данная модель коробки очень плохо реагирует на резкоменяющиеся условия. Таким образом, при возникновении необходимости какого-либо резкого маневра, она может отработать не совсем отлично, что приведет к плохим последствиям. Пожалуй, это самый серьезный недостаток данного механизма.

Заключение

Несмотря на наличие недостатков, некоторые из которых особенно серьезны, данная коробка продолжает выпускаться и имеет свою определенную область автомобилей, на которые она устанавливается. Сегодня многие автомобили уже имеют бесступенчатые варианты, а коробка с полуавтоматом способна с ними конкурировать, а это самый хороший показатель ее функциональности. Ее доля на рынке имеет не самую большую область, по оценкам различных специалистов, она составляет около четверти всего автомобильного рынка на сегодняшний день. Возможен небольшой рост в будущем.

Что такое коробка полуавтомат

Большинство современных автопроизводителей предоставляет покупателю возможность выбирать полуавтоматический тип установленной коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 годах. Несмотря на свой немалый возраст, полуавтоматическая коробка передач до сих пор не имеет явных противников или поклонников.

По словам экспертов, это обусловлено слабым представлением о ее устройстве и принципе действия. Для обеспечения условий для смены передачи, водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно убрать ногу с педали газа. Она обеспечивает наиболее оптимальные условия для функционирования мотора при движении авто, что не только продлевает срок его службы, но и уменьшает расход топлива.

Устройство коробки полуавтомата

В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления – это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.

На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд – такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».

Коробка полуавтомат, принцип работы которой достаточно сложен, отличается наличием массы электронных систем, учитывающих многочисленные параметры при движении автомобиля, в котором педаль сцепления отсутствует за ненадобностью. Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко – именно в этом случае достигается высокое удобство при управлении таким автомобилем. Водитель может вносить собственные коррективы в работу такой коробки при помощи специальных переключателей, обычно расположенных под рулевым колесом. На сегодняшний день известно уже несколько вариаций таких коробок – окончательная конструкция будет зависеть от автопроизводителя. О видах коробок рассказано на видео:

Достоинства и недостатки полуавтоматических коробок

Как показывает практика, невозможно состоять из одних преимуществ – любой узел в авто имеет и определенные недостатки. К числу неоспоримых преимуществ полуавтоматов перед МКПП следует отнести следующие:

• максимальная комфортабельность для водителя;
• отличные динамические показатели автомобиля при разгоне;
• использование всех возможностей двигателя, что также увеличивает его динамику;
• ряд модификаций таких коробок отличает и компактность, что актуально для малолитражек;
• выраженное снижение расхода топлива, обусловленное не только самой коробкой, но и возможностью установки менее мощных моторов.

Из основных недостатков полуавтоматических коробок можно назвать такие, как:

• высокая стоимость;
• дороговизна ремонта, обусловленная сложностью конструкции;
• в случае нештатных ситуаций в пути без эвакуатора не обойтись, а отремонтировать такую коробку можно далеко не в каждом сервисе.
  

Автомат или полуавтомат – что надежнее

Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить – что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами – автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.

Принцип работы коробки-полуавтомата

Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.

Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков – неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.

Советы водителю

Что такое коробка передач и зачем она нужна? Небольшой, так сказать, ликбез.

Автомобиль движется благодаря системе преобразования энергии, которая находится в сгораемом топливе (бензин, солярка, керосин, спирт. ). Автомобильное топливо, сгорая в цилиндрах двигателя, толкает поршень. Благодаря кривошипно-шатунному механизму двигателя возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленвала. Далее, вращение передается на колеса автомобиля (через сцепление, коробку передач, дифференциал, полуоси). Нюанс состоит в том, что в разных ситуациях на колеса автомобиля желательно передавать различный крутящий момент. Для наглядности можно взять пример с велосипедом.

У обыкновенного велосипеда звездочка, находящаяся на педалях связана со звездочкой на колесе при помощи цепи. В этом случае мы имеем постоянное передаточное число между приводом (педали — это двигатель) и колесом, которое приводит в движение транспортное средство. Конечно же, все, кто хоть раз ездил на таком велосипеде знают, что в начале движения надо приложить повышенное усилие, чтобы разогнать велосипед. Также повышенное усилие при вращении педалей приходится прилагать при движении в гору (чем круче подъем, тем бОльшее усилие необходимо прилагать). А в случае слишком крутого подъема приходится вообще вставать с велосипеда и вести его в руках, т.к. усилия человеческих мышц недостаточно, чтобы крутить педали.

Совсем другое дело спортивный велосипед, который имеет несколько звездочек различного диаметра (с различным числом зубьев) на приводном колесе (а зачастую и на педалях). Велосипедист имеет возможность в процессе движения менять передаточное число между ведущей и ведомой звездочкой, посредством переключения цепи велосипеда на ту или иную звездочку. Таким образом происходит регулирование прилагаемого усилия во время движения. Двигаясь по прямой или спускаясь с горы, велосипедист выбирает передаточные числа звездочек таким образом, чтобы добиться максимальной скорости (малая звездочка на педалях — большая на колесе). Двигаясь в гору, наоборот, передаточные числа подбираются таким образом, чтобы снизить прилагаемое усилие на педалях (большая звездочка на педалях — малая на колесе). В этом случае велосепидисту приходится более часто крутить педали, при этом велосипед теряет в скорости, но может продолжать движение в гору.

Коробка передач в автомобиле выполняет роль звездочек в велосипеде — благодаря выбору той или иной передачи меняется передаточное число, а значит крутящий момент, передаваемый от двигателя на колеса автомобиля. Благодаря этому обеспечивается комфортное движение в различных дорожных условиях с одной стороны, и оптимальная работа двигателя — с другой.

Изначально, конечно же, были механические коробки передач (которые на данный момент еще по прежнему довольно прочно держат свои позиции в «борьбе» с автоматическими КП). Классическая механика — это четырехступенчатая коробка передач, имеющая четыре передачи вперед и одну назад.

Достоинств у МКПП много:

• простота конструкции;
• дешевизна;
• высокая ремонтопригодность;
• большой ресурс;
• низкое потребление топлива.

Недостаток, по большому счету один — это неудобство для водителя во время движения, поскольку тот должен довольно часто (особенно при движении по городу) выбирать вручную нужную передачу, чтобы обеспечить оптимальное движение автомобиля. Справедливости ради надо сказать, что до недавнего времени это было нормальным явлением. Люди изначально учились ездить на «механике», привыкали и нормально ездили и ездят по сей день. НО, пересаживаясь на «автомат», подавляющее большинство уже не хочет возвращаться к «механике» — поскольку АКПП не «заставляет» водителя думать что и когда надо переключать, позволяя тому всецело сконцентрироваться на процессе движения — знай только дави на газ или тормоз в зависимости от дорожной ситуации, а остальную «черновую» работу по согласованию работы двигателя и колес берет на себя АКПП.

Как понятно из вышесказанного, главное достоинство коробки-автомат — это удобство при езде. Что же можно сказать о недостатках (которые с развитием технологий все больше и больше нивелируются или усугубляются):

• сложность конструкции — тут никуда не денешься, с каждым годом АКПП становятся сложнее и сложнее;
• дороговизна — чем сложнее конструкция, тем она дороже — тут все логично;
• низкая ремонтопригодность — опять же, чем сложнее конструкция, тем тяжелее и дороже ее ремонтировать. У современных АКПП ресурс значительно вырос, но, чтобы «автомат» его выхаживал, необходимо неукоснительно соблюдать все предписания, которые дает завод-изготовитель;
• низкий ресурс — опять же, у современных АКПП он значительно вырос и составляет не одну сотню тысяч километров пробега;
• высокое потребление топлива — тут тоже есть значительные сдвиги в последнее время, современные АКПП потребляют не намного больше топлива от механики.

С развитием техники и технологий появилось много разновидностей АКПП. Остановимся вкратце на наиболее популярных из них:

• Классический «автомат» — сердцем является гидротрансформатор, состоящий из трех основных узлов: насосного колеса, турбины и статора. Не будем влезать в технические дебри, говоря простым языком принцип работы АКПП следующий — насосное колесо жестко связано с двигателем автомобиля, турбина — с ведущими колесами, статор блокируется и передает поток жидкости (гидравлического масла), который, взаимодействуя с турбиной, воздействует на насосное колесо сохраняя при этом высокую скорость — в результате передаваемый момент увеличивается втрое. Переключение передач в АКП происходит при помощи гидравлических клапанов, управляемых соленоидами по сигналам от множества датчиков, которые отслеживают скорость вращения коленвала, колес, положение педали газа. Длительность переключения передач невысокая — передачи переключаются быстрее, чем в случае человеческого участия при езде с механикой. Типичные режимы езды на автомате: P-паркинг; N-нейтраль; R-задний ход; D-драйв. Выбор режимов осуществляется рычагом выбора диапазонов (РВД). Автомобиль с АКПП снабжен системой пассивной безопасности, не позволяющей завести двигатель в положениях РВД отличных от паркинга или нейтрали; предотвращает самопроизвольное движение автомобиля при стоянке на неровной площадке.
  • Достоинства классической современной АКП: легкость в управлении; комфортная езда (отсутствие толчков при разгоне); высокий срок службы; наличие различных дополнительных режимов (спортивный режим, зимний режим, экономичная езда, возможность ручного переключения передач);
  • Недостатки классической современной АКП: высокая стоимость; высокий расход топлива (спорный вопрос, поскольку современные автоматические трансмиссии в некоторых режимах езды позволяют добиться более высокой экономичности по сравнению с механикой за счет поддержания оптимальных оборотов двигателя и интеллектуального управления блокировкой гидротрансформатора); слабая динамика разгона (для среднестатистического водителя разница в динамике несущественна); автомобиль, оборудованный АКПП невозможно завести «с толкача».
• Вариаторная АКПП (вариатор) — имеет два шкива в виде противоположно направленных конусов, соединенных между собой таким себе «ремнем» высочайшей прочности. Передаточное число в вариаторе меняется через синхронное изменение диаметров шестерен, обеспечивая тем самым бесконечное число передач. Вариатор позволяет выбирать любое передаточное отношение (в его рабочем диапазоне, конечно же) и плавно его изменять, обеспечивая работу двигателя на оборотах максимальной мощности, а необходимое изменение скорости и момента обеспечивает вариаторная АКПП. Управляет работой вариатора специальный компьютер, который анализирует условия движения, согласовывает действия двигателя и трансмиссии, подбирает оптимальное передаточное отношение, обеспечивает специальные режимы движения (например, имитацию ступенчатой коробки передач). Для любителей самостоятельного переключения передач предусмотрены заранее «предустановленные» передачи (типтроник), которые вводятся в память блока управления.
  • Достоинства вариатора — более экономичен чем классическая АКПП; малая масса; лучшие динамические параметры (двигатель с вариатором постоянно работает на оборотах с максимальным крутящим моментом); максимальный уровень комфорта;
  • Недостатки вариатора — хотя вариатор дешевле классической АКПП, но дороже остальных разновидностей «автоматов»; катастрофически «боится» пробуксовок; поскольку передаточное отношение в вариаторе меняется плавно и постепенно, двигатель не набирает и не сбрасывает обороты во время движения — тем самым обеспечивается максимальная комфортабельность при езде, но водитель постоянно слышит одноообразное гудение мотора, что негативно влияет на психику во время длительной поездки (современные программы управления вариатором позволяют двигателю сбрасывать и набирать обороты, имитируя переключение передач).
• Роботизированная коробка передач — некое промежуточное звено между механикой и автоматом (по конструкции — это механическая КПП; по управлению — автоматическая). Передачи в роботизированной КПП переключаются гидравликой или электромагнитом. Момент переключения передач определяется электроникой исходя из принципа максимальной экономичности. На переключение передач тратится 1-2 секунды, также есть возможность ручного переключения передач.
  • Достоинства «робота» — это самая дешевая разновидность АКПП; низкий расход топлива (меньше чем в классике и вариаторе); низкая стоимость (дешевле только чистая «механика);
  • Недостатки «робота» — плохая плавность хода; динамична только в ручном режиме; проблемы при езде в горку; быстрый перегрев сцепления в пробках.
• Роботизированная коробка передач с двумя сцеплениями (суперробот) — этот вид АКПП пришел в «гражданский» автопром из спорта и дальше «вылился» в простой «робот» с одним сцеплением, описанный выше. Суперробот имеет два сцепления, которые обеспечивают четные и нечетные передачи. Во время движения крутящий момент от двигателя на колеса автомобиля передается по одному из сцеплений, но второе сцепление уже настроено на «свою» передачу. Когда приходит время переключения передач, то электроника размыкает первый диск сцепления и синхронно смыкает второй, после чего крутящий момент уже передается через второе сцепление, а первое сцепление настраивается на свою передачу и ждет сигнала от электроники. Само переключение передач происходит за доли секунды, обеспечивая высокие динамические характеристики.
  • Достоинства «суперробота» — высокая разгонная динамика; мягкость переключения передач;
  • Недостатки «суперробота» — дороговизна.

Подытоживая все вышесказанное, можно сделать определенные выводы.

В каких случаях отдают предпочтение механической коробке переключения передач:

• как правило, при покупке бюджетных автомобилей;
• если водитель привык ездить на «механике» и при этом такая езда его «не напрягает».

В каких случаях отдают предпочтение автоматической коробке переключения передач:

• при покупке бюджетного автомобиля для женщины-водителя;
• при покупке дорогостоящей иномарки обычно отдается предпочтение «автомату» (согласитесь, как-то нелогично экономить какие-то 5-10% от стоимости автомобиля, отказывая себе в комфорте).

В общем, если у вас есть деньги и вы не собираетесь гонять по бездорожью — конечно же, покупайте автомобиль с АКПП. Однако, в случае покупки подержаного автомобиля с коробкой-автоматом надо «держать ухо востро», т.к. в случае покупки автомобиля с неисправной коробкой ее ремонт обойдется для вас «в копеечку».

Коробка передач полуавтомат: особенности. Кпп полуавтоматическая

Сегодня на автомобильном рынке существует огромное количество моделей, каждая из которых имеет свою, уникальную конструкцию, как следствие решений тех или иных технических задач. Одним из важных критериев каждого автомобиля является скорость и время разгона. Не последнее значение в данных направления играет коробка передач, так как именно она отвечает за передачу мощности мотора и его работы. При наличии плохой коробки передач, управление автомобилем становится самые жуткие формы. Сегодня существует три основных вида коробок передач:

1. Автоматическая;
2. Полуавтоматическая.

Наиболее популярными являются первые два типа. Дело в том, то именно они применяются чаще всего, хотя в последнее время, все больше машин имеют автоматическую коробку передач. Если говорить о сторонниках того или иного вида и аргументов, на которые они опираются, то можно сказать следующее: первые две имеют таковых, в то время как полуавтоматическая коробка передач не имеет ярко выраженных сторонников. В чем же дело? Опять же в популярности. Так как автоматическая и механическая применяются чаще, то о их строении, плюсах и минусах знает большее количество людей, в то время, как принцип работы полуавтомата знаком не многим, а следовательно нет возможности простому человеку выделить явные положительные моменты и недостатки. Итак, как же работает полуавтоматическая коробка передач?

Принцип работы

Стоит сразу отметить тот факт, что рассматриваемая система имеет более сложное строение, чем вышеупомянутые типы коробок. Итак, при работе полуавтоматической коробки передач функционирует сразу два механизма для переключения. Именно в этом кардинальное различие. Суть принципа работы заключается в том, что за каждым из механизмов закрепляются определенный набор передач, за переключение которых он отвечает. Например, наиболее популярной является следующая система распределения: первый механизм производит переключение на первую, третью и пятую передачу, а второй на вторую, четвертую и шестую. Стоит сказать, что данный принцип используется коробка передач, которая имеет шесть ступеней. Чего хотели добиться конструкторы, создавая данный механизм? Прежде всего, данная конструкция позволяет осуществлять более быстрое переключение, повысить плавность при процесс, а также, что немало важно, это значительное увеличение отдачи от двигателя, это позволяет достичь даже на не очень мощных двигателях довольно высоких результатов, которые ранее не достигались.

Автоматическая коробка передач

Если продолжить тему конструкционных моментов, то явной особенностью будет отсутствие педали сцепления. Это стало возможно благодаря тому, что производить разделения двигателя с, непосредственно, деталями трансмиссии уже не нужно, а, следовательно, и надобность в дополнительной педали отпадает. Таким образом, автомобиль с рассматриваемым типом имеет тоже две педали, как и с автоматической коробкой. Возникает новый вопрос: Каким образом осуществляется процесс переключения передач?. Дело в том, что переключение происходит, прежде всего, за счет работы электронных систем, которые проводят общий анализ всех систем автомобиля и в зависимости от их состояния производят переключения, но также стоит отметить, что в отличие от автоматической коробки передач, вы можете воспользоваться и ручной регулировкой, которая позволит вам самостоятельно регулировать то, на какой именно передаче работает ваш автомобиль. Это может пригодиться в целом ряде случаев, например, для оптимального прохода какого-либо перекрестка вам нужно использовать определенную передачу и так далее.

Полуавтоматическая КПП: устройство и принцип работы

Итак, начнем с того, что данный тип коробок передач разработан чуть менее ста лет назад. При этом полуавтоматическая коробка передач по ряду причин долгое время не была способна составить конкуренцию АКПП, в результате чего данное решение нельзя назвать массовым.

Если рассмотреть такую КПП более детально, прежде всего, педаль сцепления отсутствует. Это значит, что водитель не должен самостоятельно осуществлять «разрыв» потока мощности от двигателя на трансмиссию для того, чтобы включить нужную передачу (как в случае с МКПП). Чтобы происходило включение передач, водителю достаточно убрать ногу с педали акселератора.

Также следует отметить, что данная коробка позволяет двигателю работать в оптимальных режимах, мощность мотора с минимальными потерями передается на трансмиссию, при этом параллельно уменьшается расход топлива. Другими словами, коробка полуавтомат, в отличие от АКПП, является более экономичным решением, а также обеспечивает автомобилю лучшую динамику.

• Идем далее. Чтобы понять, что такое полуавтоматические КПП, достаточно представить механическую коробку передач, которая имеет два сцепления. Работой сцеплений управляют отдельные исполнительные устройства.

Таким же образом происходит и выбор нужной передачи с учетом конкретных условий движения ТС. В результате наличие подобных устройств (сервомеханизмов) позволяет автоматизировать процесс выбора и включения/выключения передачи, а также включения/вылючения сцепления.

Еще добавим, что КПП полуавтомат условно является двумя механическими коробками передач, которые объединены в одном корпусе. Чтобы было понятнее, одна такая коробка имеет свое сцепление и шестерни, соответствующие только четным передачам. Соответственно, другая также имеет сцепление и набор нечетных шестерен.

Благодаря наличию двух сцеплений удается значительно сократить время переключений, передачи включаются практически незаметно для водителя, что значительно повышает комфорт, исключая рывки, задержки и провалы, свойственные коробкам типа AMT с одним сцеплением.

Когда автомобиль движется, блок управления КПП получает сигналы с различных датчиков. Указанный блок имеет прописанные алгоритмы для максимально эффективного и комфортного переключения передач. Также отдельные параметры могут динамично изменяться с учетом информации, поступающей от датчиков, которые анализируют действия водителя, нагрузку на ДВС, скорость движения и т.д.

Это позволяет добиться точности при управлении работой коробки и переключении передач. С учетом того, что одна передача уже включена, коробка полуавтомат благодаря наличию второго сцепления быстро «подготавливает» к включению следующую.

Передача включится, как только условия для ее включения будут оптимальными. При этом скорость переключения будет очень высокой. На практике, данный тип КПП переключает передачи намного быстрее подавляющего большинства АКПП.

Какие отличительные особенности есть в работе полуавтомата?

Так как полуавтомат имеет радикальное новое строение, то можно говорить о его плюсах и недостатках по сравнению с другими типами. Ниже представлены основные положительные моменты:

• Плавный разгон. Это достигается за счет плавного переключения передач, которое позволяет достичь минимального времени, 8 миллисекунд;
• Только при использовании рассматриваемой модели коробки вы можете полностью использовать все возможности двигателя, начиная с самых низких оборотов и достигая максимальных. Это, бесспорно, положительно отображается на общей динамике автомобиля;
• Экономичность. Благодаря более полному использованию работы двигателя, коробка позволяет экономить топливо. Если говорить о численном значении, то экономия достигает 10, а иногда даже 20 процентов;
• Комфорт водителя. Все вышеперечисленные факторы позволяют достичь более комфортного вождения.

К сожалению, как и любой иной тип коробки, полуавтоматическая имеет свои и недостатки, которые опять же вытекают из особенностей конструкции.

• Сложность конструкции. Этот факт увлечет за собой довольно большое количество последствий. Во-первых, трудность ремонта, которая возникает из-за большого количества нюансов. Во-вторых, дороговизна;
• Отсутствие возможности быстро реагировать. Из-за особенностей конструкции, которая разработана инженерами, данная модель коробки очень плохо реагирует на резкоменяющиеся условия. Таким образом, при возникновении необходимости какого-либо резкого маневра, она может отработать не совсем отлично, что приведет к плохим последствиям. Пожалуй, это самый серьезный недостаток данного механизма.

Устройство роботизированной КПП

По своей сути роботизированная коробка передач — это всем нам знакомая механическая коробка, в которой сцеплением и переключением передач управляет электроника и сервоприводы.

Давайте рассмотрим «начинку» роботизированной КПП, другими словами — ее устройство. И разбирать будем коробку с двойным сцеплением, поскольку полагаем, что именно такие коробки имеют будущее, в то время как коробки с одним сцеплением постепенно уйдут в прошлое.

Самый большой недостаток коробок с одним сцеплением — очень большое время переключения передач, что делает езду на автомобиле некомфортной и дерганой.

Роботизированная КПП состоит из следующих механизмов и деталей:

• Основной рабочий узел (аналог механической коробки), оснащенный двумя парами валов — первичным и вторичным (то есть всего четыре вала), к которым крепятся шестерни переключения передач. Одна пара валов отвечает за четные передачи и, соответственно, на них крепятся шестерни передач — 2, 4 и 6, а вторая пара валов обеспечивает нечетные передачи и задний ход — 1, 3, 5 и R. Кроме того каждая пара валов имеет собственное сцепление (коробка с двумя сцеплениями). Так же стоит отметить, что первичные валы находятся на одной оси, то есть один вал располагается внутри другого.
• Узлы-актуаторы представляют собой сервоприводные механизмы (работающие на электрике или гидравлике). Электрический тип привода — это не что иное, как электродвигатель с редуктором, а гидравлический тип привода представляет собой гидроцилиндр, управляемый клапанами электромагнитного типа (гидравлический более дорогой, но более быстрый и именно он используется в наиболее продвинутых РКПП). В роботизированной КПП могут устанавливаться актуаторы двух типов — для переключения передач и включения сцепления.
• Блок управления электронного типа представляет собой микропроцессор, осуществляющий контроль над работой всей роботизированной КПП через внешние датчики и исполнительные механизмы. Внешние (или входные) датчики позволяют получать информацию о скорости движения, рабочих оборотах двигателя, крутящем моменте, давлении масла и передавать эту информацию на управляющий блок. Механизмы исполнения предназначены для реализации всех задач, полученных от блока управления на основании заложенных программ. Сам блок соединяется с роботизированной коробкой при помощи бортового компьютера.

Гидромеханические и электромеханические трансмиссии с ручным переключением

Первый массово использовавшийся тип ПАКП был создан фирмой Chrysler в 1930-х годах и широко использовалась на её автомобилях вплоть до 1950-х годов. Тип М4 (на довоенных моделях, коммерческие обозначения — Vacamatic или Simplimatic) или M6 (с 1946 года, коммерческие обозначения — Presto-Matic, Fluidmatic, Tip-Toe Shift, Gyro-Matic и Gyro-Torque) и изначально представлял собой комбинацию трёх агрегатов — гидромуфты, традиционной механической коробки передач с двумя ступенями переднего хода, и автоматически (на М4 вакуумным, на М6 электрическим приводом) включающегося овердрайва (игравшего в данной конструкции роль делителя передач). Каждый блок этой трансмиссии имел своё назначение:

Гидромуфта Делала трогание автомобиля с места плавнее, позволяла «бросать сцепление» и останавливаться, не выключая передачи или сцепления. Позднее она была заменена гидротрансформатором, который увеличивал крутящий момент и значительно улучшал динамику автомобиля по сравнению с гидромуфтой (которая несколько ухудшала динамику разгона). Механическая коробка передач Служила для выбора рабочего диапазона трансмиссии в целом. Существовало три рабочих диапазона — нижний (Low), верхний (High) и заднего хода (Reverse). В каждом диапазоне было две передачи. Овердрайв Автоматически включался в работу при превышении автомобилем определённой скорости, таким образом, переключая передачи внутри текущего диапазона.

Переключение передач производилось обычным рычагом, расположенным на рулевой колонке. Поздние варианты переключателя имитировали автоматические трансмиссии и имели указатель-квадрант диапазона над рычагом, как у АКП — хотя сам процесс выбора передач не претерпел изменений. Педаль сцепления имелась, но использовалась только для выбора диапазона и была окрашена в красный цвет.

Трогаться в обычных дорожных условиях рекомендовалось в диапазоне High, то есть, на второй передаче двухступенчатой МКП и третьей передаче трансмиссии в целом — высокий крутящий момент шести- и восьмицилиндровых двигателей «Крайслеров» это вполне позволял.

На подъёме и при движении по грязи необходимо было начинать движение с диапазона «Low», то есть, с первой передачи. После превышения определённой скорости (варьировалась в зависимости от конкретной модели трансмиссии) происходило переключение на вторую передачу за счёт происходящего автоматически включения овердрайва (сама МКП оставалась при этом на первой передаче).

При необходимости водитель переключался на верхний диапазон, при этом включалась в большинстве случаев сразу четвёртая передача (так как овердрайв уже был включён для получения второй передачи) — она имела общее передаточное отношение 1:1.

Перебрать все имеющиеся четыре передачи при практическом вождении было почти невозможно, хотя трансмиссия формально считалась четырёхступенчатой.

Диапазон задних передач также включал две передачи и включался, как обычно, после полной остановки автомобиля.

Таким образом, для водителя езда на автомобиле с такой трансмиссией очень напоминала езду на машине с двухступенчатой АКП, с той разницей, что переключение между диапазонами происходило с нажатием сцепления.

Эта трансмиссия ставилась с завода или была доступна как опция на автомобилях всех подразделений корпорации «Крайслер» 1940-х — начала 1950-х годов. После появления настоящей автоматической двухступенчатой трансмиссии PowerFlite, позднее трёхступенчатой TorqueFlite, полуавтоматические трансмиссии семейства Fluid-Drive были сняты с производства, так как мешали продажам полностью автоматических трансмиссий. Последним годом их установки стал 1954, в этом году они был доступны на самой дешёвой марке корпорации — «Плимуте».

Фактически такая трансмиссия стала переходным звеном от МКП к гидромеханическим АКП и служила для «обкатки» технических решений, позднее использовавшихся на них.

Примерно в то же время в Европе некоторые дорогие автомобили снабжались электромеханическим или гидропневматическим автоматическим приводом сцепления.

Принцип работы РКПП

Роботизированные КПП могут работать в автоматическом и полуавтоматическом (ручном) режимах. Режим-автомат предполагает управление коробкой передач через электронику на основании полученных данных от внешних датчиков, путем реализации выбранного алгоритма работы через исполнительные механизмы.

Полуавтоматический режим (ручной) предусматривает выбор и переключение передач вручную. Режим вручную позволяет осуществлять плавное переключение с низкой на высокую передачу, используя селекторный рычаг или подрулевые переключатели (лепестки).

Что касается общего принципа работы такой коробки передач, то он достаточно прост. При включении двигателя и выборе передачи включается первая скорость в коробке, затем включается сцепление и начинается движение.

При движении автомобиля на начальной передаче, роботизированная КПП готова включить следующую передачу. Управляющий блок принимает сигнал с последующим переключением на более высокую передачу и вторая передача включается одновременно с первой. В механической передаче такое невозможно, а в роботизированной возможно поскольку в ней две пары валов, если вы еще не забили.

Пока сцепление включено на первой паре, вторая пара, со следующей включенной передачей ждет своей очереди вступить в работу и как только сигнал от системы поступает, сервопривод (актуатор) включает сцепление на второй паре валов, а на первой сцепление отключается и включается третья передача, которая так же будет ждать своей очереди.

На верхней схеме показана работа коробки DSG при включенной первой передаче, а на нижней схеме при включенной второй передаче.

Обратите внимание на отличие от механической коробки передач, в которой сцепление всегда находится во включенном состоянии и для переключения скоростей сцепление выжимается. В роботизированной же коробке сцепление постоянно находится в выключенном состоянии и подключается только в момент, когда необходимо передать момент через определенную пару валов коробки передач.

На сегодняшний день практически каждый автоконцерн имеет в своем автомобильном ряду модели с роботизированной коробкой. Правда, названия у этих коробок разные:

• DSG — Volkswagen (пожалуй, самая известная и скандальная)
• простота и доступность в ремонте и техническом обслуживании по сравнению с автоматом;
• доступная цена в сравнении со стоимостью АКПП;

Недостатки у коробки-робота также имеются, перечислим основные:

• низкая скорость (до 3 с) и возможные рывки при переключении передач — но это справедливо для коробок с одним сцеплением и, как известно, эта проблема уже решена;
• преодоление спусков или подъемов осуществляется только в полуавтоматическом режиме, в противном случае возможен перегрев сцепления;
• низкая эффективность для вождения в городских условиях, где лучше использовать полуавтоматический режим езды.

Но опять же эти все недостатки имеют лишь конструктивные причины, которые со временем могут быть решены, а возможно и уже решены, но пока дороговаты для массового потребителя и применяются только на дорогих автомобилях гоночного типа.

Несомненно и то, что несмотря на все имеющиеся на сегодняшний день недостатки, роботизированная КПП считается одной из наиболее перспективных видов трансмиссий будущего наряду с вариатором, в котором так же нужно решить одну важную проблему — ремень, который нужно сделать более долговечным и нерастяжимым.

Наконец моя мечта сбылась! Я приобрел автомобиль. Сказать честно, вначале я очень сомневался. Даже ругал себя за то, что поддался на уговоры менеджера автосалона. Все дело в том, что в моей новой машине установлена роботизированная коробка передач. Раньше о ней я практически ничего не слышал.

Он синхронизирует рабочий процесс элементов КПП. В свою очередь, электронная система умеет распознавать, предугадывать стиль и действие водителя. Для чего вообще нужна такая коробка? Как мне стало известно, она была разработана европейскими ведущими автомобильными компаниями. Цель – улучшить динамические и ходовые характеристики машин, а также их управляемость.

Подтверждением этому стали многочисленные видео о роботизированной коробке передач, которые я смог найти в интернете. Я их разместил равномерно по всему обзору этой коробки. Со своей стороны могу только дополнить, что удобство, комфорт, легкость управления и динамичность моего автомобиля действительно отличаются в лучшую сторону. А мне, поверьте, было с чем сравнивать.

В своём мнении я оказался не одинок. Одолевавшие меня сомнения по поводу правильности моего решения купить именно этот автомобиль развеялись, как только я прочитал отзывы о роботизированной коробке передач.

Какие бывают типы коробок передач и чем они отличаются?

На сегодняшний день существует целый ряд разновидностей коробок передач — и речь не только об автоматических коробках — даже такие простые по конструкции «ручки» сегодня имеют различные подвиды и надстройки. Но прежде, чем мы перейдём реку знания об этом вброд, давайте чётко поймём, что такое коробка передач и для чего она нужна!

Как работает КПП?

Коробка передач в автомобиле (или на любом другом механическим транспортном средстве) — это рычажная (с точки зрения физики) пошаговая система, которая буквально передаёт энергию от двигателя колёсам — то есть та сила, которую вырабатывает двигатель, чтобы привести в движение колёса, сначала проходит через специальную систему, называемую коробкой переключения передач (или распространённой аббревиатурой — КПП). Образно и часто физически коробка передач находится между двигателем и ведущими колёсами — это своего рода посредник в процессе, который заставляет автомобиль двигаться, и это простая в случае механической КПП или вариатора (об этом ниже) и сложная практически во всех остальных случаях часть машины… Как правило.

Для объяснения логики работы КПП давайте вспомним физику школьной программы — рычажную систему. Помните, преподаватель, скорее всего, приводил в пример строительство знаменитых египетских Пирамид, когда строители должны были поднимать на огромную высоту тяжёлые камни. Или Вы вспомните систему рычагов из знаменитой фразы её первооткрывателя — Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю!». Суть её заключалась в том, что, к примеру, если Вы возьмёте длинную палку (это и будет рычаг), поставите её посередине на точку опоры, с одной стороны подвесите груз, а за другой возьмётесь руками, чтобы опустить его и тем самым поднять другой конец с грузом, то чем дальше от Вас будет находиться точка опоры, тем легче Вам будет поднять груз (меньше усилий прилагать для приведения в движение рычага), но тем большее расстояние пройдёт Ваша рука вместе с концом палки, за которую она держится. И наоборот — чем ближе Вы переместите точку опоры, тем больше силы Вам придётся приложить, чтобы передвинуть Ваш конец палки, но тем больше Вы переместите груз (и на бóльшую высоту, между прочим).

На самом деле рычажная система применяется вокруг нас практически везде — даже внутри нас — наши челюсти, ряд изгибов тела — всё это работает на системе рычагов. В быту в качестве примеров можно привести плоскогубцы, тачка для перевозки сыпучих материалов, классические открывалки бутылок — даже ножницы. Ну и, конечно же, коробка передач в нашем автомобиле.

Но возможно, принцип работы рычажной системы в коробке передач автомобиля проще всего будет понять на примере велосипеда, сравнивая две разновидности из них: классический советский односкоростной велосипед и современный горный хардтэйл с возможностью переключения скоростей. В односкоростном велосипеде у Вас всегда будет одинаковое соотношение частоты оборотов педалей и частоты оборотов ведущего (заднего) колеса, а это значит, что у Вас, к примеру, попросту не хватит сил, чтобы забраться в достаточно крутую горку, потому что Вы не сможете давить с такой силой на педали. С другой стороны, на высокой скорости, возможно, Вы бы смогли разогнать этот «чугунный» велосипед ещё быстрее, но Вы не сможете так быстро двигать ногами, хотя силы Вам вполне бы хватало.

А вот велосипед с возможностью переключения скоростей решает вышеописанные задачи: в нём используется та же система рычагов, но только не привычная нам, описанная выше — роль рычагов здесь играют звёздочки: ведущие и ведомые, которых на скоростном велосипеде целый набор — как правило, несколько (2-3) ведущих разных размеров, и ведомых (от 6 до 10) — также разных размеров. И вот, перебирая различные ведущие и ведомые звёздочки, перекидывая цепь, мы меняем передачи и, соответственно, требуемую для раскрутки колеса силу и скорость его вращения.

Так, если мы выберем самую маленькую ведущую звёздочку и самую большую ведомую, то мы получим самую низкую передачу и самое маленькое передаточное число (об этом ниже), когда нам потребуется много раз провернуть педали, чтобы колёса сделали хотя бы один оборот — проще говоря, активно крутя педали, мы будем ехать всё равно очень медленно, но зато сможем забраться таким образом в самую крутую горку. А вот если мы сделаем наоборот — выберем самую высокую передачу, то цепь будет накинута на самую большую ведущую звезду (где находятся педали) и самую маленькую ведомую и, таким образом, нам потребуется сделать всего 1 оборот педалей, чтобы колёса провернулись несколько раз и наш велосипед поехал, соответственно, очень быстро.

Собственно, коробки передач в автомобиле работают таким же образом, только не существует в автомобиле коробки, которая работала бы прямо вот так в точности как в велосипеде — имея набор звёздочек и цепь, соединяющую их. А ещё у авто, как правило, гораздо меньшее число возможных передач — обычно от 4 до 8 — чем старее коробка, тем меньше там, как правило, передач, а чем он новее, тем их больше; кроме того, чем быстрее должен ехать авто, тем там больше передач — речь здесь о легковых автомобилях. А вот в грузовых может быть и 10 и даже больше передач. А бывают и вовсе коробки без чёткого набора передач — точнее, их число у автомобиля бесконечно — речь идёт о вариаторе.

Итак, какие бывают типы коробок передач и чем они отличаются друг от друга? Давайте начнём с основных и (пока) самых распространённых вариантов коробок в современном автомобиле.

Механическая коробка передач

Также известная как «ручка» или «механика», как было отмечено выше. Этот тип требует от водителя больше всего телодвижений во время ускорения или замедления автомобиля, Вам нужно постоянно давить на педаль сцепления, а затем переключать передачи вручную с помощью рычага переключения в центральной части салона автомобиля под панелью. Большинство современных автомобилей с механической коробкой передач имеют пять-шесть скоростей, не считая задней передачи. Это самый старый и самый простой тип коробок — в первые годы зарождения автомобилей, все машины оснащались механической коробкой передач.

В целом, устройство МКПП достаточно простое, эффективное и позволяет водителю иметь прямой контроль над автомобилем, за что механику любит отдельная категория водителей, которая любит всегда контролировать динамику машины. С другой стороны, механическая коробка всегда требует работы одной руки, особенно, в условиях города. Она также требует некоторого мастерства и немного практики, чтобы умело владеть механической коробкой передач и особенно правильно плавно отпускать педаль сцепления.

Вместо звёздочек роль рычагов в МКПП выполняют шестерни разных размеров, а вместо цепи эти шестерни напрямую зубьями на краях соприкасаются друг с другом. Рычагом переключения коробки мы попросту перекидываем шестерни друг на друга, меняя размеры работающих вместе ведущей и ведомой шестерни. На рисунке ниже Вы можете увидеть примерную схему работы 7-ступенчатой механической коробки передач.

При этом, во время переключения нам необходимы две очень важные вещи, которые являются непременными спутниками любой современной МКПП: сцепления, потому что во время переключения работающий двигатель должен быть отсоединён от коробки, и синхронизатора, потому что двигающиеся на высокой скорости шестерни не всегда возможно соединить так, чтобы пазы их зубьев совпали.

Автоматическая коробка передач

Разработанной ещё в далёком 1920 году и сильно модернизированной с тех пор, автоматической КПП снабжается большинство автомобилей, продаваемых на сегодняшний день. И легко понять, почему: на самом деле это из-за высочайшего удобства по сравнению с механической КПП. Просто переместите рычаг в положение «Драйв», и Вы едете вперёд, поставьте рычаг в режим «Rear», и Вы поедете назад. Но работа автоматических коробок передач крайне сложна — намного сложнее принципа работы МКПП и может стоить Вам значительно дороже в случае ремонта, дополнительные несколько десятков килограмм лишнего веса и немного увеличенный показатель расхода топлива из-за наличия в автомате гидротрансформатора. Более подробно о работе АКПП предлагаем почитать в специальной статье об этом.

Типичная автоматическая коробка передач

В прошлом большинство автоматических коробок передач имело три передачи (плюс задний ход), и, если в Вашем авто было четыре передачи, то у Вас был реальный спортивный автомобиль или роскошный седан. Сегодня и 4-хступенчатые автоматы — редкость, на современных машинах автоматические коробки передач имеют до восьми передач а по расходу топлива и динамике не уступают их более простым собратьям.

Все автоматы должны иметь специальные микрочипы (называемые в народе «мозги», которые являются частью бортового компьютера авто и будут контролировать порядок переключения на определённых оборотах и даже в зависимости от стиля вождения оседлавшего автомобиль человека.

Вот два основных типа коробок передач, которые сегодня встречаются в подавляющем большинстве автомобилей. Теперь давайте рассмотрим менее распространённые виды КПП — некоторые из них набирают популярность, другие — напротив, теряют её.

Роботизированная коробка передач (робот, типтроник)

Так как компьютеры с каждым днём всё глубже проникают в каждую систему в автомобиле, автоматической коробке передач были даны новые способности. Как мы уже упоминали ранее, современные автоматы теперь имеют до восьми передач, и время и условия, когда включать ту или иную передачу, выбирается компьютером, а человека в общем-то никто и не спрашивает, что для многих водителей является огромным минусом, особенно, в условиях спортивного и/или зимнего вождения. В то же время во время спокойного расслабленного вождения по городу автомат наиболее предпочтителен. Для объединения лучшего из этих обоих миров, автопроизводители предоставили водителям возможность использовать в своём авто гибридный вариант КПП, который даёт возможность контролировать переключение передач вручную, используя для этого либо специальный селектор с двумя нефиксируемыми позициями рычага переключения: плюс и минус, каждая из которых отвечает за переключение передачи на одну выше или на одну ниже соответственно; либо с помощью «лепестков» на руле: справа и слева, каждая из которых отвечает за ту же функцию. Лепестки (или «вёсла») являются наиболее распространёнными в спортивных автомобилях, но и в обычных появляются всё чаще.

«Лепестки» ручного переключения передач и кнопочная система режимов коробки передач автомобиля Lotus Evora

Следует иметь в виду, что водители всегда были в состоянии контролировать автоматическую КПП в некоторой степени с помощью так называемых «пониженных» передач, но это в действительности не было полным контролем над переключением по двум причинам:

• Чаще всего пониженные передачи означали, что Вы можете ограничить переключение лишь первой или второй (реже — третьей) передачей — т.е. автомобиль просто не будет переключаться на передачу выше выбранной. Но, к примеру, не переключаться ниже пятой передачи заставить «чистый» автомат Вы не сможете.
• Даже если Вы поставите рычаг АКПП в режим «L» — не переключаться выше первой передачи, автомат всё же переключится, если обороты машины поднимутся слишком высоко (например, если автомобиль съезжает с крутой горки — для чего, собственно, и нужны пониженные передачи в автомате), чтобы не повредить коробку.

Классический автомат с пониженными передачами (слева) и робот с возможностью ручного переключения передач (справа)

Теперь в типтронике компьютер контролирует в значительной степени механическую коробку, избавляя водителя от необходимости постоянно выжимать сцепление, но в то же время водитель этот всегда сможет переключиться на полностью автоматический режим переключения.

Вариатор (CVT)

Если Вы когда-либо ездили на небольшом современном скутере, то Вы знакомы с вариатором или бесступенчатой ​​коробкой передач. Это очень простое устройство, но оно хорошо работает практически при любых условиях (разве что несовместимо с достаточно мощными двигателями). По существу, вариатор состоит из двух шкивов, соединенных ремнём (прямо как на велосипеде из описания в начале статьи, но вместо шестерёнок — шкивы). Но это специальные шкивы, так как они могут изменить свой размер и, таким образом, изменить передаточное число в коробке автомобиля. В вариаторе нет определённого количества «шестерёнок», потому что он может выбирать точное соотношение размеров обоих шкивов между его самой низкой и самой высокой передаточными числами. Таким образом, можно легко «ползать» на автостоянке или динамично ехать по шоссе. Более подробно о работе вариатора Вы можете прочитать в специальной статье на сайте HowCarWorks.ru.

Анимация работы вариатора

Вождение автомобиля с вариатором очень похоже на вождения с автоматической КПП, кроме того, что Вы не почувствуете никаких переключений передач. Вместо этого двигатель просто набирает обороты плавно вверх и вниз. Вы надавливаете на педаль акселератора, и двигатель автомобиля набирает обороты до определённой величины, а затем просто остаётся работать на этих оборотах, в то время как машина едет всё быстрее и быстрее, так как два шкива в коробке передач изменяют свои размеры. Может занять некоторое время, чтобы привыкнуть к вариатору из-за несколько странного звука и принципа работы CVT. Некоторые автопроизводители даже предлагают вариаторы с подрулевыми переключателями, которые имитируют автоматическую или механическую коробку передач.

CVT с каждым годом набирает всё бóльшую популярность, появляясь на всё большем числе новых автомобилей. Преимуществом такой коробки является простота, а также высокая эффективность работы, если Вы предпочитаете спокойную размеренную езду. Но если Вы любите ездить быстро или хотите высокопроизводительную машину, то это вариант, к сожалению, Вам не подойдёт, так как очень быстро износится.

Казалось бы, что CVT будет идеальным и светлым будущим для большинства водителей, но тем не менее, заняло очень много времени, чтобы этой технологии созреть — особенно прочность ремня этой трансмиссии — есть большая разница между тем, какая нагрузка приходится на этот ремень в скутере, а какая в большом пассажирском автомобиле.

Кроме того, есть очень большой минус вариатора на сегодняшний день, который практически сводит на «нет» все его преимущества — он ломается… Ломается практически у всех — есть мнение, что такая коробка в среднем отъезжает пробег примерно в 100 тысяч километров, а потом её нужно менять, а стоит она нередко треть стоимости всего автомобиля.

Коробка передач с двойным сцеплением (DCT)

Широко известная аббревиатурой DCT (благодаря компании Porsche) и некоторыми другими, и используемая в достаточно дорогих спортивных и гоночных автомобилях, коробка передача с двойным сцеплением является в сущности своего рода хай-тек коллажем из автоматической, механической коробок передач и компьютера.

Как следует из названия, система использует две муфты переключения передач. Коробка может быть использована в полностью автоматическом режиме, с помощью компьютера определяя время и условия переключения передач, или в качестве механики, с возможностью ручного переключения передач водителем с помощью всё тех же лепестков на руле или кнопок переключения передач. Кроме того, управление компьютером моментами переключения, как правило, также может быть скорректировано водителем так, чтобы переключать трансмиссию согласно Вашему личному стилю вождения.

Так выглядит коробка передач с двойным сцеплением

Передачи в DCT могут переключаться со скоростью молнии — как правило, за долю секунды — и делать это очень гладко, благодаря автоматизированному контролю, что делает его отличным вариантом для гоночных и высокопроизводительных машин. В то время как DCT обычно встречается в очень дорогих спортивных автомобилях, он может быть достаточно компактен — да настолько, что Honda также устанавливает его в качестве опции на несколько своих мотоциклов.

Односкоростная коробка передач

Электрические транспортные средства, в отличие от своих шумных собратьев, имеют несколько иные требования к коробке передач и, как таковые, они имеют свои собственные типы передач или используют модифицированные версии традиционных коробок.

Односкоростная коробка передач устанавливалась на заре автомобильной и мотоциклетной эпох и по сути своей представляла собой прямое подключение двигателя к колёсам либо непосредственно, либо почти непосредственно (шестерни требовались просто для того чтобы число оборотов колёс было меньше числа оборотов двигателя). Сегодня, по прошествии почти полутора веков, односкоростная передача вернулась в автомобильную промышленность в отрасль электроавтомобилей. И дело здесь в самой природе электродвигателя — он, в отличие от бензиновых и дизельных, может работать практически в любом диапазоне оборотов, в том числе и на одном обороте в секунду, к примеру. Если Вы имели возможность оседлать Tesla Model S Вы, вероятно, поняли, что автомобиль может ускоряться молниеносно практически на любой скорости, и ему практически не нужно более одной передачи.

Тем не менее, ряд производителей электромобилей снабжают свои творения коробками передач.

Полуавтоматическая коробка передач

Полуавтоматическая коробка передач — это очень продвинутая система, которая использует старое-доброе сцепление для выполнения непосредственно переключения передач вместо гидротрансформатора в классическом автомате. В отличие от механической коробкой передач сцепление контролируется компьютером. Это не только делает переключение передач намного быстрее, чем в механической коробке передач, но также упрощает процесс вождения и фиксирует автомобиль, предотвращая его скат, когда автомобиль находится на стоянке. Также как и типтроник, полуавтоматическая коробка передач может быть переключена в полностью ручной режим переключения передач по желанию водителя. Два типа наиболее распространённых полуавтоматических трансмиссий — это уже описанная выше коробка передач с двойным сцеплением и электрогидравлическая коробка передач (секвентальная коробка передач).

Коробка передач IVT

IVT по сути является специфическим типом CVT (вариатора), но отличается от последнего тем, что включает в себя не только бесконечное число соотношений передач, но и «бесконечно» максимальные передаточные числа. IVT относится к такому виду вариаторов, которые способны включать в себя «нулевой коэффициент» передаточных числе, где входной вал может вращаться вовсе без какого-либо вращения выходного вала (когда автомобиль стоит на месте, а его двигатель работает), оставаясь при этом замкнутым в передаче. Конечно, передаточное отношение в этом случае не является «бесконечным», но вместо этого оно «не определено».

Что думают водители об этой КПП

Большинство водителей сходятся на мнении, что данная трансмиссия отлично выручает. В непростых городских условиях, с перегруженным транспортом дорогами с постоянными пробками, заторами роботизированная КПП помогает автомобилю работать безукоризненно. Весьма вероятно, что разработчики делали акцент именно на такие условия езды при попытке создать робота.

Остановки, торможение и старт на светофорах проявляются в лишнем расходе топлива, что никак не способствует его экономии. Однако с роботизированной трансмиссией все иначе. Отменная экономия горючего, отличная динамика и замечательные ходовые качества – вот малый перечень достоинств КПП.

Нахвалил, конечно систему я сильно. Естественно, у неё есть свои минусы. Попробую их перечислить.

Всё запрограммировано так, что изменить динамику хода не получится. Мы попадаем во власть предсказуемости.

Конечно, если вы компьютерный гений, то можете попробовать взломать систему, хотя сложности явно возникнут.

Периодически чувствуется заторможенность робота в переключении передач. Иногда нужно резко переключиться. Это можно сделать на механике, но тут не получится. Всё это издержки робота.

В горку на роботе взобраться будет сложно. Рискуете перегреть сцепление. В такой ситуации рекомендую переключаться в ручной режим.

Городской режим палит сцепление, как не крути. Плюс чувствуются рывки при переключении передач.

Вот такой вот списочек. Это я описал на основании личного опыта, а поводил я уже 6 месяцев. Возможно, дальше появятся ещё какие-то минусы, о которых я обязательно сообщу.

Устройство конструкции

Устройство роботизированной коробки передач не такое сложное, как может показаться. В основу ее конструкции входит механическая трансмиссия. Она может иметь гидравлический или электрический привод сцепления. Гидравлическое сцепление происходит при помощи гидроцилиндров. Ими управляют электромагнитные клапана. Электрическое сцепление осуществляется за счет сервомеханизмов и отличается низкой скоростью работы. На переключение передач затрачивается приблизительно от 0,3 до 0,5 с.

Гидравлический привод демонстрирует четкую и быструю работу. Он использует гидроцилиндры. Они управляются электромагнитными клапанами. Теперь разберемся, как работает роботизированная коробка передач. Она может работать в двух режимах:

• автоматическом;
• полуавтоматическом.

Автоматический режим предполагает переключение передач коробкой, которая использует информацию с датчиков. Полуавтоматический режим предполагает ручное переключение передач. Переключая рычаг передач, и нажимая педаль газа, происходит передача информации от сенсоров к процессинговому блоку о действующей скорости и новом скоростном режиме.

Блок синхронизирует всю информацию, определяет оптимальную скорость, время переключения скоростей. Он также обеспечивает слаженную работу механизмов КПП. Хочу заметить, что здесь учитывается:

• скорость вращения мотора;
• работа кондиционера;
• показатели приборной панели.

Гидромеханическим блоком, который отвечает за смыкание и размыкание сцепления, управляет центральный процессионный блок. Все действия выполняются одновременно с переключением скоростей водителем. Сам гидромеханический блок состоит из севромотора, связанного с линейным аккумулятором. Гидравлический цилиндр запускается с помощью тормозной жидкости. Он обеспечивает работу аккумулятора.

Такая система обладает большим и, по моему мнению, главным преимуществом. Электроника реагирует гораздо быстрее и точнее, чем человек. В результате сцепление можно завершить без вашего непосредственного участия. Такой вариант идеально подойдёт девушкам, которые решили купить себе машину. У женского пола часто возникают проблемы с переключением скоростей на механике.

Имеют тех или иных поклонников. Споры о достоинствах и недостатках не прекращаются между ними. Вот только полуавтоматическая коробка передач не имеет ярых противников или сторонников. Скорее всего, потому, что о ней нет четкого представления.

Вариатор (вариаторная коробка передач)

Самый последний вид автоматических «коробок». Однако этот тип как я считаю, сильно конкурирует с обычными «гидротрансформаторами». В салоне вы также не найдете педали сцепления, а только газ и тормоз.

НА просторах интернета, вы наверное, слышали про бесступенчатые трансмиссии, которые очень эффективно передают крутящий момент от двигателя к колесам, так вот это она. У нее вообще нет переключений в понимании остальных коробок передач.

Здесь идет также два вала — на которых есть шестерни с изменяющимся диаметром, между ними натянут специальный ремень. Когда автомобиль трогается — то на одном валу (ведущим), шестерня большого диаметра, а вот на ведомом наоборот малого, автомобилю нужно разогнаться, с таким подбором шестерен это делается идеально.

После того как скорость набрана, ведущая шестерня начинает убавляться, снижать свой диаметр, а вот ведомая наоборот начинает расти, таким образом при небольших оборотах двигателя, передается нужный крутящий момент колесам. Нужно заметить, что у вариатора больший КПД чем у автомата, потому как есть жесткая связь.

Как видите тут не ступеней, а только плавный переход ремня «по радиусам», поэтому вы не чувствуете никаких рывков и толчков, только «четкий» и плавный разгон и такое же плавное замедление, если скинуть педаль.

Разновидностей вариаторов использующихся сейчас на машинах всего три:

• Ременной или CVT, самый распространенный (используют в 90% случаев)
• Клиномерный
• Торовый

Последние два редко используются в автоиндустрии, применение скорее всего в спец.техники.

Если говорить про динамику и разгон, то вариаторная коробка выдает прекрасные показатели, которые иногда превосходят обычную механику, и тем более автомат и робот.

Плюсы вариатора:

• Удобство использования
• Больший рабочий КПД
• Динамичный разгон
• Экономия топлива
• Нет толчков и рывков – вообще
• Легко можно тронуться в горку

Минусы вариатора:

• Дорогое обслуживание и ремонт (не везде его могут сделать)
• Большое количество масла внутри – большие прогревы зимой и усложненный запуск
• Нельзя буксировать автомобиль
• Нежелательно буксовать, перегрев – поломка.

Как видите видов трансмиссий достаточно много, и у каждой из них есть вои плюсы и минусы. Также многие выбирают привычную им коробку – кто-то никогда не откажется от механики, а кто-то с «пеной у рта» будет защищать обычный автомат. Но выбор всегда за вами.

Сейчас небольшая видео версия статьи, смотрим.

На этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ, будет интересно.

Похожие новости

• Как прогреть автомат (АКПП) в мороз. Нужно ли это делать и скол…
• Что значит ATF в АКПП. Какая расшифровка. Говорим про масло
• Ресурс коробки автомат, вариатора, робота. Какой он? А также про…

Добавить комментарий Отменить ответ

Работа полуавтоматической коробки передач

Работа по переключению передач, когда задействована коробка полуавтомат, основана на работе двух механизмов сцепления, в отличие от обычной механической.

Как правило, каждый из механизмов связывается при взаимодействии с определённым набором передач. Например, первое сцепление включает первую, третью и пятую из шести передач, а второе – только «четные» — вторую, четвёртую и шестую.

Сделано это для сокращения времени, затрачиваемого водителем на переключение, а также на повышение плавности переключений и получения от двигателя максимальной отдачи при разгоне.

Автоматически отпадает необходимость в самой педали сцепления , поскольку производить разобщение двигателя с деталями трансмиссии нет необходимости.

Переключение передач происходит за счёт работы электронных систем, которые учитывают различные параметры движения автомобиля, работы внутренних механизмов, и отдают команды на гидравлические механизмы для включения того или иного режима.

В необходимых случаях такая коробка также подвластна и управлению водителем. Это может потребоваться, например, если после интенсивного разгона, нужно зафиксировать спокойный режим движения, или именно данная передача нужна при прохождении поворота.

В этом случае, коробка подчинится при воздействии на специальные подрулевые переключатели.

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.

Отличительные особенности коробки полуавтомата

Как у любого механизма, коробка полуавтомат имеет свои отличительные особенности, которые можно уяснить, рассмотрев достоинства и недостатки.

• плавный равномерный разгон, за счёт быстрого переключения передач (от 8 миллисекунд);
• полное использование возможностей двигателя, что сказывается и на динамичности автомобиля ;
• топливная экономичность признаётся на уровне 10-20%, что связано не только с теми возможностями, что даёт коробка, но и возможность эффективно использовать менее мощные моторы;
• комфорт для водителя.

1. сложность конструкции и, как следствие, ремонта;
2. дороговизна;
3. не готовность своевременного реагирования в нестандартных дорожных ситуациях.

Принцип работы АКПП/гидромеханической трансмиссии

Перед началом движения насосное колесо вращается, реакторное и турбинное остаются в неподвижном состоянии. Реакторное колесо закреплено на вале посредством обгонной муфты, в связи с чем может вращаться только в одну сторону. Когда водитель включает передачу, нажимает на педаль газа – обороты двигателя растут, насосное колесо набирает обороты и потоками масла раскручивает колесо турбинное.

Масло, отбрасываемое обратно турбинным колесом, попадает на неподвижные лопатки реактора, которые дополнительно «подкручивают» поток этой жидкости, увеличивая его кинетическую энергию, и направляют на лопасти насосного колеса. Таким образом, при помощи реактора возрастает крутящий момент, что и требуется транспортному средству, набирающему разгон. Когда автомобиль разогнался, и начал двигаться с постоянной скоростью, то насосное и турбинное колёса вращаются примерно с одинаковыми оборотами. Причём поток масла от турбинного колеса попадает на лопасти реактора уже с другой стороны, благодаря чему реактор начинает вращаться. Возрастания крутящего момента не происходит, и гидротрансформатор переходит в равномерный режим гидромуфты. Если же сопротивление движению автомобиля начало возрастать (к примеру, автомобиль начал ехать на подъём, в гору), то скорость вращения ведущих колёс, а, соответственно, и турбинного колеса, падает. В этом случае потоки масла снова затормаживают реактор – и крутящий момент возрастает. Таким образом, производится автоматическое регулирование крутящего момента, в зависимости от изменений в режиме движения транспортного средства.

Отсутствие жёсткой связи в гидротрансформаторе имеет как достоинства, так и недостатки. Плюсы состоят в том, что крутящий момент изменяется плавно и бесступенчато, демпфируются крутильные колебания и рывки, передаваемые от двигателя к трансмиссии. Минусы состоят, прежде всего, в невысоком КПД, поскольку часть полезной энергии попросту теряется при «перелопачивании» масляной жидкости и расходуется на привод насоса АКПП, что, в конечном итоге, приводит к увеличению расхода топлива.

Но для сглаживания данного недостатка в гидротрансформаторах современных АКПП применяется режим блокировки. При установившемся режиме движения на высших передачах автоматически включается механическая блокировка колёс гидротрансформатора, то есть он начинает выполнять функцию обычного классического механизма сцепления. При этом обеспечивается жёсткая непосредственная связь двигателя с ведущими колёсами, как в механической трансмиссии. На некоторых АКПП включение режима блокировки предусмотрено и на низших передачах тоже. Движение с блокировкой является наиболее экономичным режимом работы коробки-«автомата». А при повышении нагрузки на ведущих колесах блокировка автоматически выключается.

При работе гидротрансформатора происходит значительный нагрев рабочей жидкости, вот почему в конструкции автоматических коробок предусматривается система охлаждения с радиатором, который либо встраивается в радиатор двигателя, либо устанавливается отдельно.

Что в итоге

Тем не менее, такая коробка доказала свою работоспособность. Несмотря на появление в арсенале авто производителей варианта использования бесступенчатых вариаторов, где передачи и вовсе не нужно переключать, полуавтоматическая трансмиссия продолжает совершенствоваться.

По различным оценкам, до четверти рынка автомобилей будет оснащаться подобной коробкой. Ведь достоинств у неё больше, чем недостатков.

Большинство современных автопроизводителей предоставляет покупателю возможность выбирать полуавтоматический тип установленной коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 годах. Несмотря на свой немалый возраст, полуавтоматическая коробка передач до сих пор не имеет явных противников или поклонников.

По словам экспертов, это обусловлено слабым представлением о ее устройстве и принципе действия. Для обеспечения условий для смены передачи, водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно убрать ногу с педали газа. Она обеспечивает наиболее оптимальные условия для функционирования мотора при движении авто, что не только продлевает срок его службы, но и уменьшает расход топлива.

Устройство коробки полуавтомата

В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления — это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.

На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд — такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».

Коробка полуавтомат, принцип работы которой достаточно сложен, отличается наличием массы электронных систем, учитывающих многочисленные параметры при движении автомобиля, в котором педаль сцепления отсутствует за ненадобностью. Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко — именно в этом случае достигается высокое удобство при управлении таким автомобилем. Водитель может вносить собственные коррективы в работу такой коробки при помощи специальных переключателей, обычно расположенных под рулевым колесом. На сегодняшний день известно уже несколько вариаций таких коробок — окончательная конструкция будет зависеть от автопроизводителя. О видах коробок рассказано на видео:

Конструкция автоматической коробки передач

Современная коробка-автомат, или «гидромеханическая трансмиссия», состоит из:

• гидротрансформатора крутящего момента (он же – «гидродинамический трансформатор, ГДТ»);
• планетарного механизма автоматического переключения передач; тормозной ленты, заднего и переднего фрикционов – устройств, что напрямую переключают передачи;
• устройства управления (узла, состоящего из насоса, клапанной коробки и маслосборника).

Гидротрансформатор

Гидротрансформатор нужен для передачи крутящего момента от силового агрегата к элементам автоматической трансмиссии. Располагается между коробкой и мотором, и, таким образом, выполняет функцию сцепления. Гидротрансформатор наполнен рабочей жидкостью, которая улавливает и передает энергию двигателя в масляный насос, находящейся непосредственно в коробке.

Состоит гидротрансформатор состоит из больших колёс с лопастями, погружёнными в специальное масло. Передача крутящего момента осуществляется не механическим устройством, а при помощи масляных потоков и их давления. Внутри гидротрансформатора расположены пара лопастных машин – центростремительная турбина и центробежный насос, а между ними – реактор, который ответственен за плавные и стабильные изменения крутящего момента на приводах к колёсам транспортного средства. Итак, гидротрансформатор не контактирует ни с водителем, ни со сцеплением (он «сам и есть» сцепление).

Насосное колесо соединяется с коленвалом двигателя, а турбинное, — с трансмиссией. При вращении насосного колеса отбрасываемые им потоки масла раскручивают турбинное колесо. Чтобы крутящий момент можно было изменять в широких диапазонах, между насосным и турбинным колёсами предусмотрено реакторное колесо. Которое, в зависимости от режима движения автомобиля, может быть либо неподвижным, либо вращаться. Когда реактор неподвижен, он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем большее воздействие оно оказывает на турбинное колесо. Таким образом, момент на турбинном колесе увеличивается, т.е. устройство его «трансформирует».

Но гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент во всех требуемых пределах. Да и обеспечить движение задним ходом он тоже не в силу. Для расширения этих возможностей к нему и присоединяется набор из отдельных планетарных передач с разным передаточным коэффициентом. Как бы несколько одноступенчатых КПП, собранных в одном корпусе.

Планетарный механизм. Тормозная лента. Фрикционы

Планетарная передача представляет собой механическую систему, состоящую из нескольких шестерён-сателлитов, которые вращаются вокруг центральной шестерни. Сателлиты фиксируются вместе при помощи круга-водила. Внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца (отсюда и название механизма – «планетарная передача»), внешняя шестерня вращается вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга.

Тормозная лента, задний и передний фрикцион – напрямую производят переключения передач с одной на другую. Тормоз – это механизм, который производит блокировку элементов планетарного ряда на неподвижный корпус коробки-автомата. Фрикцион же блокирует подвижные элементы планетарного ряда между собой.

Система управления коробки-«автомата»: гидравлическая и электронная

Системы управления автоматических КПП бывают 2-х типов: гидравлическими и электронными. Гидравлические системы используются на устаревших или бюджетных моделях, и постепенно выводятся из употребления. А все современные коробки-«автоматы» управляются электроникой.

Устройством «жизнеобеспечения» для любой системы управления можно назвать масляный насос. Его привод осуществляется непосредственно от коленчатого вала двигателя. Масляный насос создаёт и поддерживает в гидравлической системе постоянное давление, независимо от частоты вращения коленчатого вала и нагрузок на двигатель. В случае отклонения давления от номинального функционирование АКПП нарушается –ввиду того, что исполнительные механизмы включения передач управляются давлением.

Момент переключения передач определяется по скорости автомобиля и нагрузке на двигатель. Для этого в гидравлической системе управления предусмотрена пара датчиков: скоростной регулятор и клапан-дроссель, или модулятор. Скоростной регулятор давления или гидравлический датчик скорости устанавливается на выходном вале автоматической коробки.

Чем быстрее едет транспортное средство, тем больше открывается клапан, и тем больше становится давление проходящей через этот клапан трансмиссионной жидкости. Предназначенный для определения нагрузки на двигатель клапан-дроссель соединяется тросом либо с дроссельной заслонкой (если речь идёт о бензиновом двигателе), либо с рычагом топливного насоса высокого давления (в дизельном моторе).

В некоторых автомобилях для подачи давления на клапан-дроссель используется не трос, а вакуумный модулятор, который приводится в действие разряжением во впускном коллекторе (при увеличении нагрузки на двигатель разряжение падает). Таким образом, эти клапаны создают такие давления, которые будут пропорциональными скорости движения автомобиля и загруженности его двигателя. Соотношение этих давлений и позволяет определять моменты переключения передач и блокировки гидротрансформатора.

В «ловле момента» переключения передачи принимает участие и клапан выбора диапазона, который соединен с селекторным рычагом АКПП и, в зависимости от его положения, разрешает либо запрещает включение определенных передач. Результирующее давление, которое создают клапан-дроссель и скоростной регулятор, вызывает срабатывание соответствующего клапана переключения. Причём, если машина ускоряется быстро, то система управления включит повышенную передачу позже, чем при разгоне спокойно-равномерном.

Как это делается? Клапан переключения находится под давлением масла от скоростного регулятора давления с одной стороны, и от клапана-дросселя – с другой. Если машина ускоряется медленно, то давление от гидравлического клапана скорости идёт по нарастающей, что приводит к открытию клапана переключения. Поскольку педаль акселератора нажата не полностью, то клапан — дроссель не создает большого давления на клапан переключения. Если же машина разгоняется быстро, то клапан-дроссель создаёт бо́льшее давление на клапан переключения, и препятствует его открытию. Чтобы преодолеть это противодействие, давление от скоростного регулятора давления должно превзойти давление от клапана-дросселя. Но это произойдет при достижении автомобилем более высокой скорости, чем это происходит при медленном разгоне.

Каждый клапан переключения соответствует определенному уровню давления: чем быстрее движется автомобиль, тем более высшая передача включится. Блок клапанов представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами. Клапаны переключения подают гидравлическое давление на исполнительные механизмы: муфты фрикционов и тормозные ленты, посредством которых осуществляется блокировка различных элементов планетарного ряда и, следовательно, включение (выключение) различных передач.

Электронная система управления так же, как и гидравлическая, использует для работы 2 основных параметра. Это скорость движения автомобиля и нагрузку на его двигатель. Но для определения этих параметров используются уже не механические, а электронные датчики. Основными из них являются рабочие датчики: частоты вращения на входе коробки передач; частоты вращения на выходе коробки передач; температуры рабочей жидкости; положения рычага селектора; положения педали акселератора. Кроме того, блок управления коробки-«автомата» получает дополнительную информацию от блока управления двигателем, и от других электронных систем автомобиля (в частности, от ABS – антиблокировочной системы).

Это позволяет точнее, чем в обычной АКПП, определять моменты необходимости в переключениях или в блокировке гидротрансформатора. Электронная программа переключения передач по характеру изменения скорости при данной нагрузке на двигатель может легко и мгновенно вычислить силу сопротивления движению автомобиля и при необходимости подстроиться: ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения. Например, попозже включать повышенные передачи на полностью загруженном транспортном средстве.

В остальном, АКПП с электронным управлением так же, как и обычные, «не отягощённые электроникой» гидромеханические коробки, используют гидравлику для включения муфт и тормозных лент. Однако у них каждый гидравлический контур управляется электромагнитным, а не гидравлическим клапаном.

Достоинства и недостатки полуавтоматических коробок

Как показывает практика, невозможно состоять из одних преимуществ — любой узел в авто имеет и определенные недостатки. К числу неоспоримых преимуществ полуавтоматов перед МКПП следует отнести следующие:

• максимальная комфортабельность для водителя;
• отличные динамические показатели автомобиля при разгоне;
• использование всех возможностей двигателя, что также увеличивает его динамику;
• ряд модификаций таких коробок отличает и компактность, что актуально для малолитражек;
• выраженное снижение расхода топлива, обусловленное не только самой коробкой, но и возможностью установки менее мощных моторов.

Из основных недостатков полуавтоматических коробок можно назвать такие, как:

Автомат или полуавтомат — что надежнее

Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить — что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами — автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.

Плюсы и минусы КПП полуавтомат

Как уже было сказано выше, экономия топлива, высокий показатель КПД трансмиссии, быстрота переключений и комфорт, а также работа двигателя в оптимальных режимах являются основными плюсами КПП данного типа.

Полуавтоматы можно ставить как на авто с небольшим по объему ДВС, так и на мощные силовые агрегаты с большим крутящим моментом.

Еще следует отметить, что динамика разгона с данной трансмиссией по сравнению с гидромеханической АКПП или МКПП оказывается лучше, так как даже опытный водитель не способен переключить передачи быстрее, чем автоматика.

• Если говорить о недостатках, прежде всего, следует отметить большое количество электронных датчиков и сервомеханизмов, а также низкую надежность и ремонтопригодность данных элементов.

Еще одним слабым звеном являются узлы сцепления, так как данный элемент подвержен нагрузкам и достаточно быстро выходит из строя. При этом замена сцепления на коробке полуавтомат получается трудоемкой и затратной.

Очень важно, чтобы в полуавтоматической КПП все механизмы работали четко и слаженно, в противном случае неизбежны рывки, толчки, пробуксовки и т.д. Также ресурс данной коробки заметно сокращается, если водитель практикует агрессивный стиль езды, постоянно используя только ручной режим переключения передач.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое роботизированная трансмиссия РКПП. Из этой статьи вы узнаете о принципах работы и устройстве коробки робот, а также какие особенности имеет данный тип КПП.

На практике высокая стоимость запчастей, дороговизна ремонта и сложность конструкции часто становятся причиной того, что нормально отремонтировать полуавтоматическую коробку под силу далеко не каждому сервису, даже официальному.

• С учетом вышесказанного становится понятно, почему при выборе того или иного типа коробки автомат многие предпочитают обычную АКПП. Однако если сравнивать полуавтоматы и гидромеханические трансмиссии, коробка передач полуавтомат при правильной эксплуатации также достаточно надежна.

Фактически, сам агрегат является МКПП с автоматическим выключателем сцепления, а также механизмами переключения передач. Другими словами, полуавтоматическая коробка также имеет проверенную конструкцию, причем позволяет значительно снизить расход горючего по сравнению с АКПП. Слабым местом такой коробки являются исполнительные устройства (сервомеханизмы), а не КПП.

Если же говорить о стоимости машин с АКПП или полуавтоматом, именно во втором случае цена будет ниже. Причина – производить полуавтоматическую трансмиссию дешевле, чем классические автоматы. Получается, полуавтомат дешевле приобрести на старте, а также несколько снижаются расходы при дальнейшей эксплуатации автомобиля.

Принцип работы коробки-полуавтомата

Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.

Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков — неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.

https://avto-stolica.ru/raznoe/poluavtomaticheskaya-korobka-peredach-chto-eto-takoe-2.html
https://autoclub174.ru/rekomendacii/poluavtomaticheskaya-transmissiya.html