Что лучше: механика или автомат?

Содержание

Что лучше: механика или автомат?

Машины с АКПП медленно, но уверенно вытесняют автомобили с механической трансмиссией. Высокий спрос в автошколе “Вектор” на обучение вождению на автомате — яркое тому доказательство. Тем не менее производство транспорта с МКПП не останавливается, а продажи хоть и уменьшаются, но не прекращаются. Немало водителей делают выбор в пользу механики, которая так же, как и автомат, имеет свои преимущества.

Расшифровка аббревиатур

Прежде чем разбираться в вопросе, стоит расшифровать аббревиатуры, используемые далее в тексте.

  • МТ – Механическая трансмиссия. «Механика», «ручка», «кочерга» – самый простой и надежный тип трансмиссии, где выбор и переключение передач осуществляется водителем.
  • АТ – Автоматическая трансмиссия. «Автомат» – подразумевается гидромеханический автомат, автоматически повышающий и понижающий передачи.
  • АМТ – Роботизированная трансмиссия. «Робот» – коробка передач с автопереключением скоростей, реализованная как с 1 (старые модели), так и с 2 (новые версии) сцеплением.
  • CVT – Вариатор. Бесступенчатый тип трансмиссии, (строго говоря, не коробка), обеспечивающий плавный ход автомобиля без рывков в момент смены скорости.

Принцип работы МКПП и АКПП

Что лучше: механика или автомат?

Механическая коробка передач работает сугубо за счет ручного управления. Передачи переключаются с помощью специального рычага, без использования электроники. Так управление автомобилем полностью возлагается на водителя. Такой тип трансмиссии встречается преимущественно в машинах бюджетного класса. Механика работает следующим образом: на один из валов, установленных в КПП передается вращательное усилие от двигателя, а другой вал соединяется с карданом.

В процессе переключения передач шестерни меняются — они имеют разный диаметр, поэтому передают разное усилие. Для увеличения тяги маленькая шестеренка на ведущем валу должна соединиться с большой на ведомом. Ситуация меняется лишь на пятой ступени: большая шестерня на ведущем валу задействуется наряду с маленькой на ведомом. Поэтому несмотря на равномерную скорость мотора, за счет изменения положения рычага, получается разная скорость. Он перемещает штоки в коробке, которые толкают муфты, блокирующие шестерни. Автомобиль начинает ехать в тот момент, когда соединяются две шестеренки.

Если водителю важен комфорт, а не самостоятельный контроль вождения, отдать предпочтение лучше автомату. Что отличает АКПП от МКПП:

  • работает за счет гидротрансформатора и редуктора;
  • при увеличении оборотов двигателя происходит автоматическая смена передачи на следующую;
  • при снижении интенсивности работы мотора включается предыдущая передача.

В АКПП переключение происходит плавно, без толчков, чего нельзя сказать о МКПП. Такая мелочь условно делает автоматическую КПП лучше механической.

Плюсы автомобилей с механикой

Что лучше: механика или автомат?

Неопытные водители редко озадачиваются — лучше автомат или механика, так как в буквальном смысле боятся последней. МКПП сложнее в управлении, а значит требует больше времени для обучения, но освоить ее может каждый. Главное, проявить немного усидчивости и терпения, и все получится. Тем более, обучившись вождению на автомобилях с механикой, пересесть на автомат — раз плюнуть. Те же, кто освоил только АКПП, не смогут управлять машиной с МКПП ни физически, ни по ПДД.

От опытных водителей нередко можно услышать, что механика лучше. Этому утверждению есть несколько аргументов:

  • возможность экономии топлива — при спуске со склона можно включить нейтральную передачу (но стоит учесть, что правила дорожного движения это запрещают);
  • расход масла в 2-3 меньше, чем в машинах с автоматической трансмиссией;
  • сравнительно дешевое обслуживание — несложный ремонт возможен даже в ближайшем гараже собственными силами;
  • с механической коробкой передач можно разогнаться быстрее, чем с автоматической;
  • зимой не придется долго прогревать машину — небольшое количество масла не создает критического сопротивления;
  • в отличие от автомата, на механике можно ехать с пробуксовкой даже зимой, поэтому для дрифтеров во всех отношениях лучше ручное управление.

МКПП практически не имеет недостатков. Она требует постоянного внимания — десятки и сотни переключений передач в течение одной поездки утомляют. Этот минус особенно ощущается в пробке, когда для преодоления 100 метров необходимо повторить одни и те же движения 40-50 раз.

Малоопытным водителям знакома ситуация, когда на низких оборотах двигателя невозможно тронуться с места — машина глохнет. Проблема решается увеличением оборотов мотора, что может привести к сгоранию сцепления. То же вероятно, если резко бросать педаль сцепления или взять на буксир тяжелую технику. В этом случае ремонт автомобиля с механической коробкой обойдется очень дорого.

Преимущества автоматической коробки передач

Что лучше: механика или автомат?

От некоторых водителей можно услышать, что они принципиально не пересядут на автомобиль с автоматической коробкой передач. Они объясняют свое решение тем, что полноценно управлять транспортом возможно только на механике. И с ними точно согласятся гонщики и дрифтеры. Обычному же владельцу авто просто нужно добраться из одного места в другое, поэтому расширенные возможности в управлении необязательны.

Наиболее значимые преимущества автомата:

  • с появлением 5,6 и 8-ступенчатых коробок разгонные характеристики у автомобилей с АКПП и МКПП уравнялись;
  • в некоторых моделях расход бензина меньше, чем на машинах с МКПП;
  • управление автомобилем сводится к вращению руля и нажатию педалей газа и тормоза;
  • исключена вероятность перегазовки, поэтому ресурс двигателя значительно больше, чем на механике.

На фоне весомых преимуществ недостатки автомата могут показаться не столь значимыми. Он требует больше масла и больше топлива (не все модели, но большинство). В холодное время года придется “гонять” двигатель вхолостую, чтобы разогнать загустевшее масло. Если этого не сделать, можно испортить поршневую группу. И главное: если машина оборудуется автоматической коробкой передач, ее стоимость увеличивается.

Сравнение МКПП с АКПП

Каждый водитель делает собственный вывод, что для него лучше — механика или автомат. С решением этого вопроса поможет сравнение основных характеристик:

Критерии сравненияМКППАКПП
Цена автомобиля и его ремонтаСущественно меньше в сравнении с автоматом.Дороже механики. Со всеми поломками лучше обращаться за профессиональной помощью.
Количество расходуемого топливаМеньше, чем на автомобилях с АКПП.Большое за счет гидротрансформатора и необходимости прогрева в холодное время года.
Ресурс коробки передачЛучше, чем у автомата.Невысокий — часто требуется обновление шестеренок и фрикционов.
Скорость разгонаВысокая — быстрее, чем позволяет АКПП.У большинства моделей меньше, чем у механики.
Сложность управленияТяжело для начинающих водителей. Частые переключения и контроль за сцеплением отвлекают от дороги. Легче ездить по пересеченной местности.Оптимальный вариант для новичков: не глохнет при старте, не катится при движении в гору. Нужная передача выбирается автоматически.
Буксировка и запускМашина с механикой запускается даже при разряженном аккумуляторе. Буксировка возможна на любые расстояния.Автомобиль нельзя запустить «с толкача», если аккумулятор разряжен. При буксировке возникает «масляное голодание».

Возможно вам будет интересно:

  • Сколько в 2020 учатся на права В связи с изменениями в системе обучения будущих водителей, учиться на права теперь нужно дольше. В автошколе «Вектор» 156-часовые учебные программы заменяются на 190-часовые. Ужесточение требований связано с необходимостью улучшения неблагоприятной обстановки на дорогах. В текущем году изменятся не только сроки, но и порядок сдачи экзаменов в ГИБДД. По мнению экспертов, получить права станет сложнее.
  • Как проходит обучение в автошколе в 2020 году С 1 января 2020 года Правительство РФ утвердило нововведения, касательно процесса обучения будущих водителей и сдачи экзаменов в ГИБДД. В программах автошколы “Вектор” все изменения учтены. Теперь наши ученики будут выезжать на автомагистрали, ведь нужно уметь водить машину в любых условиях. С октября 2020 года вводится единый экзамен по базовым навыкам вождения и планируется увеличение числа вопросов по ПДД в 2,5 раза. Какими бы сложными ни были требования, мы сделаем все для того, чтобы вы успешно прошли испытания и получили права.
  • Сдать экзамен в ГИБДД с первого раза? – Легко! Экзамен в ГИБДД в Краснодаре, как и везде, состоит из трех частей. И у каждой есть свои секреты успеха.
  • Сколько занятий нужно? Начнем с того, что научить вождению можно всех. Даже безнадежных)

Коробка переключения передач: виды, чем отличаются и как работают

МКПП, АКПП, РКПП, CVT, DSG, PDK — аббревиатуры, за которым скрывается один и тот же автомобильный агрегат — коробка переключения передач. Каждая из них состоит их сложных технических механизмов, выполняющих одну задачу

Что лучше: механика или автомат?

Фото: unsplash
Читайте также

Продажи нового «Москвич 6» начнутся летом. 5 главных фактов о модели

Коробка переключения передач (КПП) — элемент трансмиссии автомобиля, который передает мощность от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на ведущие колеса, при этом расширяя диапазон частоты вращения и крутящего момента мотора. Этот узел отвечает за эффективную работу мотора, влияет на динамику движения и расход топлива. Базовым для КПП считается предустановленный набор передаточных чисел — это коэффициент, на который увеличивается или уменьшается крутящий момент, поступающий от двигателя. Передача, а в современных авто их может быть от 5 до 10, помогает работе двигателя в каждом из диапазонов скоростей. Для старта обычно применяется 1-я передача, но реже — 2-я (например, на грузовиках).

В зависимости от степени участия водителя, «коробка» может быть с ручным управлением (механическая) или автоматическая, где выбор передачи выполняет электроника. К таким агрегатам, как правило, относят не только классическую гидромеханику, но также «роботов» и вариаторы [1]. Отдельный класс — секвентальные КПП, которые чаще всего используют для гоночных автомобилей. Разбираемся в устройстве каждой из них и в том, как они работают.

Механическая

Прообраз «механики» впервые использовал на своем авто Карл Бенц. Сегодня ее ставят на все марки от ВАЗа до Porsche

Прообраз «механики» впервые использовал на своем авто Карл Бенц. Сегодня ее ставят на все марки от ВАЗа до Porsche (Фото: Егор Алеев/ТАСС)

  • корзина сцепления, что позволяет «соединять/отсоединять» ДВС и трансмиссию;
  • пары косозубых шестерен, отвечающих за передаточное число и нужную скорость;
  • синхронизаторы, обеспечивающие плавное включение передачи.

Все они расположены на валах, которых может быть два или три.

При выжатой левой педали вал отсоединен от ДВС. Если нога убрана, он соединен, и крутящий момент передается на колеса

При выжатой левой педали вал отсоединен от ДВС. Если нога убрана, он соединен, и крутящий момент передается на колеса (Фото: wikipedia commons)

Первичный или ведущий вал напрямую связан с двигателем через сцепление. Это сделано для возможности «отсоединять/присоединять» трансмиссию к ДВС. Для передачи крутящего момента на конце входного вала жестко зафиксирована шестерня, которая вращает следующий, промежуточный вал.

На нем равно числу передач установлены разноразмерные ведущие зубчатые шестерни. Каждая работает в сцепке с шестеренками (ведомыми) на вторичном или выходном валу. На нем шестерни, в отличие от первых двух валов, свободно вращаются на оси. Образованные зубчатые пары отвечают за передаточное число и динамические характеристики передачи («короткая», «длинная» итд).

В МКПП переключение происходит в ручном режиме. Переводя в салоне рычаг в нужное положение, водитель двигает в сторону соответствующей зубчатой пары муфту. Чтобы избежать удара при смыкании, нужно выровнять частоты вращения валов — для этого применяются синхронизаторы.

Плюсы: долгий опыт эксплуатации в автопроме, простое устройство и ремонт, возможность вручную влиять на динамику авто.

Минусы: утомительное «втыкание» передач и нажатие педали сцепления в плотном трафике, ограниченный набор передач.

Автоматическая

Этот тип трансмиссии появился в начале 1940-ых годов и активно вытесняет «ручку»

Этот тип трансмиссии появился в начале 1940-ых годов и активно вытесняет «ручку» (Фото: pixabay)

Под классической АКПП, как правило, подразумевают гидромеханическую коробку переключения передач. В этом случае у водителя всего две педали, а вместо рычага КПП — селектор, который может быть выполнен в виде шайбы или кнопок, или подрулевой переключатель режимов: P — парковка, D — движение, N — нейтральная и R — задний ход.

В отличие от «механики» передача крутящего момента здесь сложнее, а электронный блок управления (ЭБУ) отвечает за выбор передачи. В современных автоматических трансмиссиях их может быть до 10 включительно.

Принцип работы строится на силе давления трансмиссионной жидкости, отсюда и слово «гидро» в названии. Главные рабочие элементы — гидротрансформатор и планетарная КПП [2].

АКПП — это сложный технический механизм, который состоит нескольких сотен деталей</p><p>» /></p><p>АКПП — это сложный технический механизм, который состоит нескольких сотен деталей (Фото: wikipedia commons)</p><ol><li><strong>Гидротрансформатор</strong> или «бублик» (неофициальное название из-за тороидальной формы) отвечает за передачу крутящего от двигателя. В его состав входят три лопастных колеса — насосное, турбинное и реакторное. Все элементы заключены в герметичный кожух и погружены в рабочую жидкость. Насосное колесо соединено с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с первичным валом КПП. Когда двигатель заведен, масло в «бублике», нагнетаемое насосом, начинается непрерывно рециркулировать, проходя через крыльчатки реактора. В итоге механическая сила от маховика ДВС переходит в гидравлическую, а крутящий момент передается на планетарный механизм.</li><li><strong>Планетарная КПП</strong> — это зубчато-шестерной механизм, состоящий из центральной шестерни, сателлитов и неподвижной коронной шестерни. Вращение происходит в одной плоскости относительно центральной шестерни, подобно ходу планет вокруг Солнца. Сателлиты вращают водило, через которое крутящий момент передается на выходной вал КПП. Чтобы обеспечить смену передаточных чисел, эти шестерни имеют разные размеры, а потому движутся внутри короны каждая со своей скоростью.</li></ol><p><img decoding=

Плюсы: за редким исключением — надежный и проверенный временем агрегат; обычно обеспечивает плавную и тихую езду.

Минусы: очень привередлив к качеству трансмиссионной жидкости, простые агрегаты могут быть «задумчивыми», дорогой и сложный ремонт в случае поломки.

Бесступенчатая

Принцип работы вариатора придумал еще в XV веке Леонардо да Винчи. Первые автомобили с такой трансмиссией выпустил 1950-ых годах завод DAF

Принцип работы вариатора придумал еще в XV веке Леонардо да Винчи. Первые автомобили с такой трансмиссией выпустил 1950-ых годах завод DAF (Фото: wikipedia commons)

CVT или вариатор — это кардинально другой в техническом плане тип КПП [3], который, по большому счету, даже нельзя называть коробкой передач, так как передач в нем как раз-таки нет.

В отличие от классического «автомата» или «механики», он не имеет фиксированного количества предустановленных передач и выдает по сути неограниченное количество передаточных чисел. Такая гибкость достигается за счет работы двух противоположных шкивов конической формы, которые соединены цепью или ремнем.

В бесступенчатой коробке один конус соединен с валом двигателя, а другой — направляет мощность на ведущие колеса. Передаточные числа изменяются по мере того, как шкивы перемещаются все ближе и дальше друг от друга. Решение, на сколько сдвинуть шкивы, принимает электроника.

Эти изменения теоретически происходят все время, чтобы двигатель работал на наиболее эффективных оборотах. Однако современные CVT умеют имитировать фиксированные ступени, так как такое поведение более привычно водителям.

Плюсы: теоретически вариаторы считаются более капризными, чем классические «автоматы», однако наиболее удачные варианты по сроку службы не уступают гидромеханическим КПП.

Минусы: вариаторы не любят пробуксовки и заезда на высокие препятствия, от чего цепь (или ремень) стачивает поверхность шкивов.

Роботизированная

РКП применяются как на грузовых, так и легковых автомобилях

РКП применяются как на грузовых, так и легковых автомобилях (Фото: hippopx)

РКПП или просто «робот» — это гибрид автоматической и механической коробки передач. Для начала движения водитель, также как и на «автомате», выбирает один из режимов (D, P, N, R).

Механическая схема в ней аналогична МКПП, но для переключения передач и смыкания/размыкания сцепления здесь отвечают сервоприводы. Момент выбора нужной ступени контролируется электроникой.

Проще говоря, вместо педали сцепления и рычага коробки стоят электромоторы, которые по команде электроники «выжимают» сцепление и меняют ступени.

Плюсы: недорогая в обслуживании; освобождает водителя от необходимости переключать передачи вручную

Минусы: электронике нужно время, чтобы понять действия водителя и включить передачу, из-за этого разгоны происходят с характерными провалами потока мощности; высокая стоимость актуаторов.

Преселективная

Часто все такие коробки называют DSG. Хотя это только товарный знак Volkswagen, такой же как PowerShift для Ford, S tronic у Audi и PDK на авто Porsche

Часто все такие коробки называют DSG. Хотя это только товарный знак Volkswagen, такой же как PowerShift для Ford, S tronic у Audi и PDK на авто Porsche (Фото: volkswagenag)

По сути это та же роботизированная коробка переключения передач. Главное ее отличие в количестве сцеплений — их два [4]. Этот тип трансмиссии относительно новый — активно внедрение началось с 2003 года. Сегодня их ставят на все классы автомобилей: от небольших хэтчбеков до спорткаров.

Принцип работы такой коробки заключается в том, что каждое из сцеплений управляет своим набором передач: четными и нечетными. В итоге, когда автомобиль работает на одной передаче, следующая уже выбрана и готова к включению.

Например, машина едет на второй передаче и ускоряется. В этот момент электроника подает сигнал, и автоматика двигает муфту к следующей, 3-й передаче. Когда приходит время муфта, которая была включена для 2-й передачи, отключается, и теперь включается та, на которой была предварительно выбрана 3-я передача. В это время освободившееся сцепление уже выбирает 4-ю передачу.

Плюсы: быстрое переключение передач; высокая экономичность.

Минусы: инженерам не сразу удалось сделать этот тип КПП надежным, из-за чего автомобилисты часто избегают таких коробок; «преселективы» не всегда аккуратно работают на низких скоростях — в пробках могут чувствоваться толчки.

Секвентальная

Секвентальные коробки устанавливют на «заряженные» модели, например, BMW и Mercedes-Benz

Секвентальные коробки устанавливют на «заряженные» модели, например, BMW и Mercedes-Benz (Фото: bmwgroup)

Секвентальная или последовательная коробка передач — это разновидность механической трансмиссии, которая чаще всего используется в спортивных и гоночных автомобилях.

В отличие от классической «механики», где переключение происходит по Н-образной схеме, здесь «движение» возможно только последовательно [5]. То есть водитель не может стартовать со 2-й и сразу уйти на 4-ю передачу. В случае с «секвенталкой» ему понадобится пройти все передачи по очереди: от 1-й до 4-й.

Техническое устройство такой коробки схоже с классической «механикой», но есть ряд существенных отличий:

  • отсутствует педаль сцепления, а за отключение вала отвечает электроника;
  • используются прямозубые шестерни (вместо косозубых);
  • переключение между передачами осуществляется гидравлическими сервоприводами.

Плюсы: очень высокая скорость переключения между передачами; нет потери мощности в момент смены; экономия топлива.

Минусы: высокий износ деталей; дорогая в ремонте.

Неисправности коробки переключения передач

Как и любой рабочий элемент, КПП подвержены износу и поломкам. Хотя при бережном уходе некоторые «коробки» готовы служить по несколько сотен тысяч километров. Причину неисправности и особенно ремонт данного узла лучше доверять проверенным мастерам, например, официальным дилерам или специалистам в клубных сервисах.

На что стоит обращать внимание в работе КПП:

  • Вибрации. Их быть не должно. В противном случае, стоит проверить «подушки» КПП, на которые крепится весь узел. Они не только фиксируют «коробку», но и поглощают часть колебаний от движения валов и приводов.
  • Хрусты/хрипы/стуки. Тоже исключены. Если же звуки присутствуют и нарастают, это прямой повод поехать в сервис. В зависимости от типа КПП причины неприятных звуков могут быть разные.
  • Пинки и выбивание передачи прямо свидетельствуют о возможной серьезной неисправности. Не следует испытывать судьбу и лучше как можно быстрее заехать на подъемник.
  • Стружка в масле. Для исправной работы «коробки» следует регулярно менять масло. Для каждой марки и модели установлены свои правила. Если же при смене масла в нем нашлась металлическая стружка, скорее всего, придется разбирать всю коробку — возможно, стерлись шестерни.

МКПП

Что лучше: механика или автомат?

Механи́ческая коро́бка переключе́ния переда́ч (далее по тексту — МКПП) — механизм, предназначенный для ступенчатого изменения передаточного отношения, в котором выбор передачи осуществляется оператором (водителем) вручную.

Назначение

Необходимость в наличии коробки передач проистекает из одного из главных недостатков двигателя внутреннего сгорания. ДВС в большинстве случаев работает в достаточно ограниченном диапазоне оборотов (обычно, от 700 до, как максимум, 12000 об./мин), который много уже, чем диапазон оборотов, с которыми на практике могут обращаться колёса автомобиля (обычно, от 0 до 1800 об./мин).

Кроме того, другая особенность ДВС в том, что максимальные значения крутящего момента достигаются в сравнительно небольшом интервале, расположенном приблизительно посередине между максимальными и минимальными оборотами. Максимальная же мощность развивается на максимальных оборотах.

Например, двигатель распространённого автомобиля ВАЗ-2106 имеет рабочие обороты от 800 до 5400 об./мин., при этом максимальное значение крутящего момента достигается при 3000 об./мин. [1]

Трансмиссия, таким образом, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения. В механической трансмиссии это осуществляется за счёт того, что водитель вручную переключается между несколькими ступенями (передачами) МКПП, имеющими различное передаточное число. Выделяют высшие и низшие ступени (передачи).

  • При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью — необходим высокий крутящий момент, который достигается при средне-высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать большую максимальную скорость. Поэтому для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач, имеющие наибольшее передаточное отношение, при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.
  • С другой стороны, при равномерном движении на достаточно высокой скорости — необходимо обеспечить большую частоту обращения колёс, при этом удерживая обороты двигателя в приемлемых рамках. Для этого служат высшие передачи, имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими, при этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя. Однако, при включённых высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью (конкретный минимум скорости для каждой ступени коробки передач зависит от особенностей конструкции трансмиссии и моментной характеристики конкретного двигателя), и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, потребного для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и остановится (заглохнет).

Скорость автомобиля при движении на передаче с заданным передаточным числом i определяется по формуле:

V_a = 3,6 ~pi N r_k / (30 i_0 i) = 0,377 N r_k / (i_0 i)

[1] , где:

r_k = S/(2 ~pi n_k)

  • Va — скорость автомобиля;
  • N — число оборотов двигателя;
  • — радиус качения колеса;
  • S — путь, пройденный автомобилем;
  • nk — число оборотов колеса на определённом отрезке пути;
  • i0 — передаточное число главной передачи;

Кроме того, коробка передач обеспечивает движение автомобиля задним ходом, накатом и длительное разобщение двигателя и трансмиссии автомобиля.

Основы устройства

Принцип работы

Кратко, принцип работы механической КПП традиционного типа заключается в том, что зубчатые шестерни в её корпусе могут поочерёдно зацепляться в различных комбинациях, образуя несколько передач с разным передаточным числом.

Сцепление

Что лучше: механика или автомат?

Педали автомобиля с МКПП: слева направо — сцепления, тормоза и акселератор. Левее педали сцепления — площадка для отдыха ноги.

Основная статья: Сцепление

МКПП обычно работает в паре со сцеплением. Оно служит для временного разобщения двигателя и трансмиссии. Это необходимо для переключения передачи в МКПП, так как, когда двигатель и валы КПП не разобщены, и двигатель работает, через коробку передач проходит большой крутящий момент, и переключать передачи невозможно.

В прошлом существовали МКПП, работающие в паре с гидромуфтой или гидротрансформатором, например, на автомобиле ГАЗ-12 «ЗиМ», «Крайслерах» 1940-х — 1950-х годов или некоторых моделях Mercedes-Benz 1950-х — 1960-х годов с трансмиссией Hydrac. При этом, сцепление обычно так же присутствовало (располагалось после гидромуфты и используя внешнюю поверхность его турбинного ротора вместо маховика), так как гидравлический привод не позволяет полностью разобщить двигатель и трансмиссию. С гидравлическим элементом в обычной механической трансмиссии, водитель может плавно трогаться и разгоняться, реже переключать передачи, останавливать машину, не выключая передачи, и после этого возобновить движение просто отпустив тормоз и нажав на акселератор.

Эта система давно вышла из употребления и, несмотря на большие преимущества, в настоящее время не используется. Причина в том, что современные двигатели, в отличие от моторов 40-х и 50-х годов, весьма высоокоборотные, и потери мощности в гидравлическом элементе были бы неоправданно велики.

Сцепление может иметь как обычный (механический тягами, гидравлический или тросиком), так и .

Валы и шестерни

Любая коробка передач традиционного типа представляет собой набор расположенных в едином корпусе (называемом картером) и вращающихся вокруг параллельных осей валов с расположенными на них шестернями. В большинстве механических КПП заднеприводных автомобилей присутствуют три вала: первичный, вторичный, промежуточный (далее, рассматривается именно трёхвальная схема в варианте заднеприводного автомобиля классической компоновки).

  • Первичный (ведущий) вал через сцепление соединяется с маховиком двигателя.
  • Вторичный (ведомый) вал жёстко соединён с карданным валом, или в
  • Промежуточный вал служит для передачи вращения от первичного вала к вторичному.

Обычно, первичный и вторичный валы расположены один за другим, вторичный опирается при этом на подшипник, установленный в хвостовике первичного. Жёсткой связи они не имеют и вращаются независимо друг от друга. Промежуточный вал расположен обычно под первичным и вторичным. На валах находятся блоки шестерён. Чтобы уменьшить шумность работы, шестерни обычно делают косозубыми.

На первичном валу находится одна шестерня, жёстко на нём закреплённая и служащая для передачи вращения промежуточному валу. На вторичном валу расположен блок шестерён, шестерни которого свободно вращаются на валу, но конструктивно их продольное перемещение исключено. Для включения передачи, они могут блокироваться на валу, начиная вращаться вместе с ним (см. ниже, раздел «Переключение передач»).

Напротив каждой шестерни ведущего и ведомого валов расположены жёстко закреплённые на своём валу шестерни промежуточного вала, которые находятся с расположенными напротив шестернями ведущего и ведомого вала в постоянном зацеплении. Так как единственная шестерня первичного вала также жёстко закреплена на своём валу, вращение с первичного вала на промежуточный передаётся всегда. Включение же нужной передачи происходит за счёт задействования нужной шестерни, расположенной на вторичном валу.

Именно выбор нужной шестерни на вторичном валу и введение её в зацепление с этим валом и является, по сути, выбором нужной передачи.

Переключение передач

Между шестернями ведомого вала расположены муфты включения передач (или шлицевые муфты). В отличие от шестерней передач, они закреплены на своём валу и вращаются вместе с ним, но могут двигаться в продольном направлении (вперёд-назад).

На сторонах шестерён вторичного вала, обращённых к муфтам включения передач, имеются зубчатые венцы. Также, зубчатый венец имеет и задний торец ведущего вала. Ответные зубчатые венцы находятся на муфтах включения.

При движении рычага переключения передач, при помощи специального привода через ползуны приводятся в движении вилки переключения передач, которые могут передвигать муфты включения в продольном направлении. Специальный блокирующий механизм (замок) при этом не допускает одновременное включение двух передач, что могло бы произойти, если бы рычаг переключения передач зацепил бы сразу два ползуна. Замок фиксирует два ползуна в нейтральном положении при движении третьего, чем и исключается одновременное включение двух передач.

Когда муфта включения движется в направлении шестерни нужной передачи, их зубчатые венцы встречаются, и муфта включения, которая вращается вместе с валом, соединяется с шестернёй передачи, блокируя её. После этого они вращаются вместе и коробка передач начинает передавать вращение от двигателя на карданный вал и далее — на колёса.

Соответственно, когда ни одна муфта включения не блокирует ни одной шестерни, коробка передач находится в нейтрали, или на нейтральной передаче, и двигатель с трансмиссией разобщены.

Синхронизаторы

Основная статья: Синхронизатор (автомобиль)

Однако, при описанном выше простейшем устройстве коробки, передачи будут включаться с сильным шумом и чувствительным ударом, кроме того, водителю необходимо будет угадывать момент, когда обороты муфты включения и шестерни на валу будут примерно одинаковыми, иначе зубчатые венцы муфты и шестерни нужной передачи не войдут в зацепление и очень быстро износятся.

Читать статью  313 Замок на рулевой вал Гарант Блок Люкс для автомобиля VOLKSWAGEN CARAVELLE /09-/ ГУР

Поэтому в современных МКПП вместо простых муфт включения используются синхронизаторы, уравнивающие окружную скорость шестерни и муфты включения, и не дающие муфте заблокировать шестерню, пока их скорости не сравняются — что занимает время порядка милисекунд, и без применения специальных приборов обнаружить блокировку при переключении передач невозможно (см. также раздел «Синхронизированные и несинхронизированные МКПП»).

Пример

Ниже схематично рассмотрена работа трёхвальной четырёхступенчатой МКПП заднеприводного легкового автомобиля с синхронизированными передачами переднего хода. 1, 2, 3, 4, R — шестерни соответствующих передач.

Ведущий вал — оранжевый; Ведомый вал — жёлтый; Промежуточный вал — серый; Вал заднего хода и соответствующий ползун — зелёный; Ползун включения III—IV передач — фиолетовый; Ползун включения I—II передач — голубой;

Что лучше: механика или автомат?

N — нейтральная передача: ни один синхронизатор не зацеплен ни с одной шестернёй, первичный и промежуточные валы вращаются, вторичный в покое.

Что лучше: механика или автомат?

I передача: синхронизатор первой-второй передач (ярко-голубой на илл.) блокирует шестерню первой передачи на вторичном валу; вращение передаётся сначала единственной шестернёй первичного вала на промежуточный, а с него — через шестерню первой передачи на вторичный вал, и далее на трансмиссию.

Что лучше: механика или автомат?

II передача: тот же синхронизатор перемещается и блокирует шестерню второй передачи;

Что лучше: механика или автомат?

III передача: синхронизатор первой-второй передач в нейтральном положении; синхронизатор третьей-четвёртой (фиолетовый на илл.) блокирует шестерню третьей передачи на ведомом валу, вращение передаётся с первичного вала на промежуточный, а с него через шестерню третьей передачи — на вторичный.

Что лучше: механика или автомат?

IV передача: синхронизатор первой-второй передач в нейтральном положении; синхронизатор четвёртой передачи блокирует венец первичного вала, благодаря чему первичный и вторичный валы вращаются как единое целое. Промежуточный вал не задействован (но продолжает обращаться, так как простоянно зацеплен с первичным).

Такая передача, при которой вращение передаётся непосредственно с первичного вала на вторичный в обход шестерён промежуточного вала, всегда имеет одно передаточное отношение — 1:1, и называется прямой передачей, так как крутящий момент передается напрямую от первичного вала на вторичный. Этот режим работы КПП является выгодным, так как уменьшаются потери и износ.

Что лучше: механика или автомат?

R — задний ход: синхронизаторы в нейтральном положении; шестерня заднего хода, вращающаяся на своём собственном валу, входит в зацепление с соответствующими шестернями промежуточного и вторичного валов, благодаря чему вторичный вал крутится в направлении, противоположном направлению вращения первичного вала.

Двухвальные коробки передач

Что лучше: механика или автомат?

Двухвальная четырёхступенчатая несинхронизированная коробка передач. 1911 год, Германия.

В настоящее время нередко используются двухвальные МКПП, в них отсутствует промежуточный вал, ведущий и ведомый валы вращаются вокруг параллельных осей (а не находятся на одной друг за другом), синхронизаторы непосредственно входят в зацепление с шестернями вторичного вала и прямая передача технически невозможна. В остальном, их принцип действия аналогичен работе трёхвальной МКПП.

Преимущества таких КПП — компактность и несколько бо́льший КПД. Главный недостаток — отсутствие прямой передачи, кроме того, такая КПП пригодна только для легкового автомобиля: в ней конструктивно сложно получить большие значения передаточного числа.

Таковы коробки передач переднеприводных автомобилей, таких, как ВАЗ-2108 и Москвич-2141. Часто такие КПП имеют больше четырёх передач переднего хода.

Синхронизированные и несинхронизированные МКПП

Основная статья: Синхронизатор (автомобиль)

Существуют синхронизированные и несинхронизированные механические коробки передач.

  • В несинхронизированной МКПП, включение передач осуществляется полностью водителем вручную. Так как при переключении передачи скорость шестерён различна, муфта переключения не может просто перейти с одной из них на другую.
  • В синхронизированной МКПП, включение всех передач (или некоторых) частично автоматизировано. Специальные устройства — синхронизаторы — не дают включающей муфте перейти с одной шестерни на другую, пока их скорость не выравняется (что так же выполняется синхронизатором).

Количество ступеней

Число ступеней считают по номеру передачи переднего хода с наименьшим передаточным отношением.

  • Двухступенчатые: на первых автомобилях коробки передач имели две ступени переднего хода и одну — заднего;
  • Трёхступенчатые: в 1920-х распространились коробки передач с тремя ступенями переднего хода, которые были широко распространены в Европе — до конца 1960-х годов, а в Северной Америке — до второй половины 1970-х;
  • Четырёхступенчатые: в конце 1950-х годов на массовых моделях стали появляться коробки передач «со сближенными передаточными числами» и четырьмя ступенями, что обеспечивало более интенсивный и плавный разгон. В США они долго рассматривались как спортивная опция, а в Европе в конце 1950-х — начале 1960-х стали устанавливаться на большинство автомобилей;
  • Пятиступенчатые: в 1970-е годы появились, а в 1980-е получили массовое распространение МКПП с четырьмя основными передачами переднего хода, в которых имелась пятая передача, она представляла собой встроенную в саму коробку повышающую передачу(см. ниже);
  • Шестиступенчатые: в 1990-е годы появились шестиступенчатые коробки передач. Они могли представлять собой как МКПП с четырьмя базовыми ступенями и двумя — повышающими (для ещё большей экономии топлива), так и МКПП с пятью базовыми и одной повышающей ступенью (для ещё более динамичного разгона);
  • Семиступенчатые и далее: в 2000-е годы появляются механические коробки передач с пятью базовыми ступенями и двумя повышающими (например, Bugatti Veyron или BMW M5.).

Повышающие передачи

Что лучше: механика или автомат?

Овердрайв с механическим включением марки «Fairey». А/м Land Rover, 1979.

Повышающая передача, или овердрайв (англ. Overdrive) — имеет передаточное число менее единицы. Повышающей она называется, так как при таком передаточном числе ведомый вал обращается быстрее ведущего.

До 1970-х годов, овердрайв на легковых автомобилях обычно оформляли в виде отдельного от КПП агрегата. Например, на Volvo 240 с четырёхступенчатой трансмиссией можно было заказать дополнительный овердрайв с различными вариантами передаточных чисел. Такой овердрайв мог включаться как водителем (на илл. слева), так и автоматически, по достижению определённой скорости при движении на прямой передаче.

Например, на автомобилях Ford 1950-х — 1960-х годов, овердрайв автоматически включался при превышении при движении на прямой передаче скорости в 27 миль в час (около 45 км/ч), а отключался при её снижении ниже 21 мили в час (около 35 км/ч) или при резком нажатии на педаль акселератора (так называемый кик-даун, режим включения пониженной передачи для обгона) [2] .

С конца 1970-х годов, овердрайв стали встраивать в четырёхступенчатые МКПП как пятую передачу, что стало обычной практикой в 1980-е. В наши дни в КПП может быть более одной повышающей передачи.

Вопреки распространённому мнению, в большинстве случаев, повышающая передача существенно не увеличивает максимальной скорости автомобиля. Максимальная скорость достигается уже на прямой передаче (с передаточным отношением 1:1), но на повышающей передаче при прочих равных уменьшаются обороты коленчатого вала, следовательно — расход топлива и износ двигателя.

Планетарные коробки передач

Что лучше: механика или автомат?

Вид на планетарную часть сложной 8-ступентчатой АКПП автомобиля

Что лучше: механика или автомат?

Велосипедная планетарная коробка передач Rohloff Speedhub 500/14.
Основная статья: Планетарный механизм

Некоторые автомобили использовали планетарные механические коробки передач, например, Ford T. Шестерни в планетарном механизме совершают помимо вращательного еще и поступательное движение.

Особенность этих коробок в том, что все шестерни в них находятся в постоянном зацеплении, а изменение передаточного числа происходит за счет торможения и блокирования отдельных вращающихся элементов.

Так как при переключении передач в планетарной коробке не происходит зацепления между двумя зубчатыми венцами, нет необходимости и в разобщении двигателя и трансмиссии для переключения передач. Кроме того, такая трансмиссия получается гораздо компактнее обычной.

Однако, управление автомобилем с такой коробкой передач очень специфично, а сама она весьма дорога в производстве. Поэтому механические планетарные КПП получили малое распространение на автомобилях (зато нередко применяются на велосипедах, а так же танках и иных гусеничных машинах).

Основная статья: Автоматическая коробка переключения передач

Кроме того, практически все гидромеханические автоматические трансмиссии используют планетарную механическую часть, которая достаточно легко поддается автоматизации и может работать в паре с гидротрансформатором без сцепления.

Механизмы переключения

В классической МКПП для выбора нужной передачи служит специальный рычаг, называемый рычагом переключения передач, или селектором. С его помощью в любой момент можно задействовать любую из имеющихся в коробке передач ступень (кроме ступени заднего хода, включать которую допустимо лишь после полной остановки автомобиля во избежание серьёзных поломок).

Расположение рычага и система привода могут в значительной степени варьироваться в зависимости от модели автомобиля.

  • Рычаг может располагаться непосредственно на корпусе коробки передач (обычно сверху или сбоку), либо на специальном удлинителе. В этом случае все механизмы переключения расположены внутри корпуса коробки и рычаг непосредственно воздействует на ползуны с вилками переключения передач. Плюсы такой схемы — более чёткое переключение передач, меньший износ в процессе эксплуатации. Недостаток — из-за особенностей компоновки рычаг, расположенный на корпусе коробки, обычно оказывается сильно вынесен вперёд, что снижает удобство пользования им. Кроме того, такой привод непригоден для использования на большей части переднеприводных и всех заднемоторных автомобилях.

На автомобиле ГАЗ-69 применялась трёхступенчатая МКПП, имеющая привод от рычага, непосредственно расположенного на боковой крышке (слева). Автомобиль «Волга» ГАЗ-24 и все последующие модели «Волга» имеют коробки передач с рычагом, расположенным на специальном удлинителе сверху. Заднеприводные автомобили ВАЗ имеют коробку передач с рычагом, размещённым на корпусе сверху, либо на специальном удлинителе.

  • Рычаг может располагаться дистанционно (напольно, на рулевой колонке или на панели приборов) и связан с коробкой передач при помощи расположенных вне корпуса коробки тяг (назваемых обычно «кулисой»). Плюсы такого решения — удобное расположение рычага КПП, устранение вибрации рычага и практически полная свобода в компоновке автомобиля. Однако, привод тягами менее долговечен и со временем допускает разбалтывание, что требует регулировки или замены кулисы. Кроме того, чёткость переключения передач с таким механизмом переключения хуже, чем при непосредственном расположении рычага на корпусе КПП.
  • Так же на некоторых моделях использовались (используются) пневматические или привода. На легковых автомобилях особого распространения они не получили.

Раскладки переключения

С напольным рычагом

Что лучше: механика или автомат?

Трёхступенчатая коробка передач «Toploader» автомобилей Ford Северо-Американского рынка 1964—1973 годов выпуска с дистанционным приводом от напольного рычага.

На абсолютном большинстве современных автомобилей коробка передач управляется рычагом, распооженным напольно. Под этим понимается расположение рычага непосредственно на полу автомобиля, на центральной консоли или в нижней части панели приборов.

Способ выбора конкретной передачи в различных МКПП с напольным рычагом может значительно отличаться. Общим является лишь то, что выбор нужной передачи осуществляется наклоном рычага переключения в продольной и поперечной плоскостях. Как правило, при включённой нейтральной передачи рычаг удерживается в нейтральном положении при помощи пружин(ы).

  • На большинстве автомобилей переключение передач осуществуляется следующим образом (N — нейтральная передача, R — передача заднего хода):

Что лучше: механика или автомат?

За границей такой способ переключения называют «H-Pattern». Именно так переключаются передачи на большинстве отечественных заднеприводных автомобилей. На заднеприводных «Москвичах» (—408ИЭ, большая часть —412 и все —412ИЭ, все —2138/2140), использовалась несколько видоизменённая система: чтобы включить передачу заднего хода необходимо было наклонить рычаг вправо и передвинуть вперёд, а не назад:

Что лучше: механика или автомат?

На некоторых автомобилях существует блокировка включения заднего хода: передачу заднего хода нельзя включить, пока не приведён в действие этот механизм. Обычно для этого надо надавить на рычаг вниз (пример — заднеприводные автомобили ВАЗ), или нажать на специальный рычажок (кнопку, и т. д.). В иных случаях, никакой блокировки не предусмотрено и передачу заднего хода можно по ошибке включить на ходу, что при большой скорости движения может привести к серьёзным поломкам КПП.

  • В случае пятиступенчатой трансмиссии, добавляется пятая передача, обычно, чтобы включить её обычно необходимо наклонить рычаг вправо и затем перевести его вперёд:

Что лучше: механика или автомат?

Эта раскладка используется на ВАЗах «классического» семейства с пятиступенчатой МКПП и «Москвиче-2141»

  • Многие европейские автомобили (в том числе переднеприводные ВАЗы) используют другую разновидность этой системы переключения, в которой задняя передача включается движением «влево-вперёд»:

Что лучше: механика или автомат?

Однако, в этом случае достаточно велик риск случайного включения задней передачи вместо первой, особенно при изношенном приводе. Поэтому на многих современных автомобилях предусмотрена блокировка его включения (показана на примере МКПП-6):

Что лучше: механика или автомат?

  • Некоторые спортивные автомобили (например, старые BMW третьей серии с МКПП марки Getrag), а так же старые модели обычных автомобилей, используют совершенно иной вариант системы переключения:

Что лучше: механика или автомат?

Преимущество в данном случае состоит в том, что положения, соответствующие второй и третьей передаче, находятся на одной линии, что ускоряет переключение. У спортивных машин с мощными двигателями, основной разгон происходит именно на второй и третьей передачах, первая же служит только для трогания с места.

Кроме того, многие из КПП с такой раскладкой переключения не имеют синхронизаторов либо имеют их только на высших передачах, в этом случае положительным моментом является и то, что при переключении с первой передачи на вторую автоматически возникает некоторая задержка, что упрощает переключение между несинхронизированной первой с синхронизированной второй передачами.

Из отечественных автомобилей, такую раскладку использовал ГАЗ-69, коробка передач которого была трёхступенчатой. При переделке на напольный рычаг коробки передач «Волги» ГАЗ-21 у неё так же получается такая раскладка.

  • Многие американские и некоторые европейские автомобили ранее использовали раскладку, в которой первая передача включалась простым движением рычага вперёд (вторая — назад, и т. д.):

Что лучше: механика или автомат?

Из распространённых на территории России моделей, такую раскладку имели скажем Ford Taunus, Volvo 240 и некоторые модели BMW, вроде BMW E30. Кроме того, она использовалась практически на всех северо-американских «Фордах» 1960-х — 1970-х годов с МКПП.

  • Некоторые современные автомобили, например, Bugatti Veyron, имеют автоматизированное управление коробкой передач и т. н. Paddle-shifter, то есть рычаг МКПП движется только вперёд-назад, как у некоторых АКПП, и последовательно выбирает передачи.
Читать статью  ТОП-8 противоугонных механических устройств для автомобилей

С подрулевым рычагом

Что лучше: механика или автомат?

Салон «Волги» ГАЗ-21 с цельным передним диваном и переключателем передач на рулевой колонке.

В прошлом, наиболее распространённым на легковых автомобилях с МКПП было расположение рычага КПП на рулевой колонке. Эта мода появилась в США в конце 1930-х годов, широко распространилась в Европе в конце 1940-х. Впрочем, и в наши дни немало моделей используют «подрулевой» рычаг.

Привод от подрулевого рычага осуществляется сложными тягами (кулисами), подверженных износу, а на старых автомобилях — требующими периодической регулировки и смазки путём шприцевания.

Чёткость и скорость выбора передач при таком механизме часто страдают, но в целом, по мнению многих владельцев автомобилей с таким механизмом переключения, подрулевое расположение рычага более удобно, так как к нему не надо тянуться, он всегда под рукой. Тем не менее, из-за большой инерционности привода длинными тягами переключать передачи такой трансмиссии быстро сложно, поэтому для динамичных автомобилей такая трансмиссия малопригодна.

Зато хороший расчёт механизма переключения позволяет минимизировать усилие на рычаге: например, на «Волге» ГАЗ-21 с исправным, смазанным и отрегулированным механизмом переключения передачи можно переключать без отрыва кисти от руля. Однако, сильно разболтанный механизм допускает такие неисправности, как неполное включение и выключение передач, их самопроизвольное выключение («выбивание») и даже полное заклинивание тяг, устранимое только при открытом капоте.

  • Наиболее типичным для систем с подрулевым рычагом является раскладка, возникшая в США в 1930-е годы и распространившаяся повсеместно в 1940-е — 1950-е (движение рычага показано в плоскости, параллельной рулевому валу, рычаг расположен справа):

Что лучше: механика или автомат?

Что лучше: механика или автомат?

Именно так (второй вариант) переключались передачи на «Победе» ГАЗ-М-20, «Волге» ГАЗ-21.

  • Существовал и вариант для четырёхступенчатой МКПП:

Что лучше: механика или автомат?

  • На «Москвичах» с четырёхступенчатой МКПП и подрулевым рычагом переключения, а так же ряде европейских автомобилей, использовалась иная раскладка:

Что лучше: механика или автомат?

В отечественном автопроме отказ от подрулевого рычага переключения произошёл в конце 1960-х — начале 1970-х годов, в Европе — несколько раньше. В США это произошло в конце 1970-х.

Однако, в некоторых странах Европы и особенно Японии подрулевые рычаги использовались до самого недавнего времени. Так, в Гонконге все такси моделей Toyota Crown и Nissan Cedric имели МКПП-4 с подрулевым переключателем до перехода на АКПП в 1999 году. До начала 1990-х годов на микроавтобусах Toyota Hiace и Mitsubishi L400 также встречались переключатели передач на рулевой колонке, коробка передач была механической пятиступенчатой.

Эксплуатация МКПП (рекомендации)

В процессе эксплуатации автомобиля следует правильно пользоваться коробкой передач во избежание поломок и преждевременного износа.

  • Стараться двигаться преимущественно на прямой передаче, при техническом наличии её на автомобиле, так как при этом не задействованы лишние шестерни и уменьшается износ;
  • Переключение передач производить согласно приведённым в инструкции к автомобилю значениям максимальной и минимальной скорости на каждой передаче;
  • Включение задней передачи при движении автомобиля вперёд, даже на небольшой скорости, категорически недопустимо.
  • Не следует допускать длительной езды на скорости выше 20 км/ч с выжатым сцеплением, особенно на заднеприводных автомобилях, где это может привести к быстрому износу выжимного подшипника сцепления; нажимать педаль сцепления следует резко, а отпускать — плавно, но не допуская пробуксовки и не трогая акселератор, что значительно ускоряет износ;
  • Недопустимо на скользкой дороге двигаться с выключенным сцеплением или коробкой передач на нейтральной передаче;
  • Следует применять приём торможения двигателем — совместно с торможением автомобиля производится поочередное переключение передач с высшей ступени на низшую. При этом происходит более эффективная остановка автомобиля тормозом и двигателем.
  • Недопустимо переключать передачи в поворотах, так как это может привести к заносу; до начала поворота следует перейти на низшую передачу, а по мере его прохождения — слегка нажать на педаль акселератора.
  • Несинхронизированную передачу заднего хода желательно включать с двойным выжимом сцепления;
  • Для облегчения работы синхронизаторов, следует:
  • После использования наката при движении под уклон, в конце его необходимо делать «перегазовку» во избежание преждевременного износа коробки перемены передач. Это нужно для того, чтобы уравнять обороты вращения колес с оборотами вращения коленчатого вала двигателя, который в это время работает на холостом ходу. Надо выжать педаль сцепления, резко нажать на газ и включить повышенную передачу.
  • Необходимо постоянно проверять уровень масла в картере МКПП и своевременно производить его замену, так как при длительной работе в КПП масло превращается в абразив за счёт повышения содержания частичек металла, неизбежно отделяющихся от шестерён в процессе их естественного износа, что в свою очередь значительно ускоряет износ;
  • На автомобилях иностранного производства, соблюдайте указанную в инструкции марку смазочного масла, некоторые МКПП зарубежных автомобилей требуют специальных материалов, например, гипоидного масла или ATF.

Плюсы и минусы

  • Наименьшая по сравнению с иными типами стоимость;
  • Намного меньшая в сравнении с гидромеханической трансмиссией масса;
  • Высокий КПД по сравнению с гидромеханической трансмиссией;
  • Обычно не требует отдельной системы охлаждения, как АКПП;
  • Несмотря на немалый прогресс в области конструирования АКПП, на сегодняшний день средний автомобиль с АКПП при прочих равных уступает автомобилю с МКПП по топливной экономичности и динамике разгона;
  • Относительная простота и отработанность конструкции;
  • Достаточно высокая надёжность (срок службы самой МКПП без ремонта сравним со сроком службы автомобиля в целом, но сцепление требует достаточно частой замены);
  • Большинство моделей не требуют дефицитных или специфических расходных материалов, частого обслуживания;
  • У автомобилей с МКПП шире набор специальных техник вождения, опытный водитель может более эффективно использовать такой автомобиль при передвижении в гололедицу, по грязи и бездорожью;
  • Автомобиль с МКПП легко пускается «с толкача», может буксироваться на любое расстояние с любой скоростью;
  • МКПП, в отличие от гидромеханической АКПП, допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии;
  • Утомляющее водителя переключение передач, особенно в городском цикле и движении в пробках;
  • Относительно АКПП сложнее управление автомобилем, необходимость наличия специфического навыка для достижения плавного переключения передач без рывков;
  • Переключение передач сопряжено со временным разобщением двигателя и трансмиссии, что увеличивает время переключения;
  • Как и у любой ступенчатой КПП, невозможно плавное изменение передаточного отношения при разумном количестве ступеней, в отличие от CVT.
  • Малый ресурс сцепления;

Поскольку МКПП требует от водителя намного большего опыта, чем АКПП, в некоторых странах существует практика либо делать два разных вида водительских «прав», либо принимать водительские экзамены только на МКПП (Пакистан, Российская Федерация).

Распространение

Автомобили, оснащённые МКПП, преобладают в Европе, СНГ, а также странах с низким доходом населения.

В США МКПП практически полностью вытеснены гидромеханическими АКПП и CVT, которыми там оборудуются в настоящее время до 90 % легковых автомобилей. В Японии так же весьма широко распространены автоматические трансмиссии и CVT.

На спортивных автомобилях и автомобилях со спортивным имиджем почти всегда устанавливаются МКПП.

Грузовые автомобили и «жёсткие» внедорожники также, как правило, имеют механические коробки передач.

Полуавтоматические КПП

На протяжении истории автостроения создавалось немалое число конструкций трансмиссий, которые можно описать под общим термином «полуавтоматические». Общим у них является то, что водитель избавлен от части операций, которые он должен был бы выполнять при управлении автомобилем с чисто-механической трансмиссией.

Здесь не будут упоминаться трансмиссии начального периода автомобилестроения (до двадцатых годов XX века), так как в те годы ещё не было устоявшегося, общепринятого устройства МКПП, которое можно взять за «отправную точку» (например, на Ford T не было сцепления, коробка передач была планетарной и управлялась двумя педалями и рычагом).

Гидроэлектромеханические трансмиссии с ручным переключением

Первый массово использовавшийся тип полуавтоматической трансмиссии был создан фирмой Chrysler в 1930-х годах и широко использовалась на её автомобилях вплоть до 1950-х годов.

Он нёс обозначение М4 (на довоенных моделях, коммерческие обозначения — Vacamatic или Simplimatic) и 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) включаещегося овердрайва. 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 переключаетля имитировали автоматические трансмиссии и имели указатель-квадрант диапазона над рычагом, как у АКПП — 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 передачи двухступенчатой МКПП и третьей передачи 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 конкрентной модели трансмиссии) происходило переключение на вторую передачу за счёт происходящего автоматически включения овердрайва (сама МКПП оставалась при этом на первой передачи).

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 так же 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 АКПП, 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 трёхступеначтой TorqueFlite, полуавтоматические трансмиссии семейства Fluid-Drive были сняты с производства, так как мешали продажам полностью автомтаических 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 МКПП к гидродинамическим АКПП и служила для «обкатки» технических решений, позднее использовавшихся на них.

Также в начале 1940-х годов существовала трёхступенчатая трансмиссия, обозначавшаяся Slushomatic, у которой первая передача была обычной, а вторая — объединена в единый диапазон с автоматически включающейся третьей.

Механические трансмиссии с автоматическим сцеплением

Основная статья:

Улучшенные версии таких систем предлагаются и в настоящее время (см. ниже).

Новые разработки

Промежуточное звено между АКПП и МКПП — так называемая «роботизированная» МКПП, которая представляет собой обыкновенную МКПП, но переключение передач осуществляется не вручную, а при помощи электронного блока управления. Такая коробка передач удобнее в управлении, но переключение передач, как и в обычной МКПП, занимает некоторое время. Это приводит к замедлению разгона и создаёт характерные для МКПП «рывки» при переключении передач.

Развитие технологий позволяет значительно ускорить переключение передач в МКПП. Самые лучшие роботизированные МКПП от Ferrari позволяют переключать передачи с задержкой не более 150 мс, а МКПП DSG (Direct Shift Gearbox — МКПП с прямым переключением передач) разработки Audi переключает передачи с задержкой не более 10 мс. Эти коробки передач позволяют достичь высокой скорости разгона, но сначала из-за высокой цены и сложности они получили распространение только на спортивных автомобилях. В настоящее время КПП данного типа используются на автомобилях марки Vokswagen. Vokswagen Golf оснащённый 7-ступенчатой коробкой передач DSG расходует примерно на 20 % топлива меньше, чем оснащённый обычной механикой.

Значительно улучшились за последнее время системы смазки МКПП. Современные механические коробки передач зачастую имеют систему смазки под давлением, иногда — объединённую с системой смазки двигателя. Это позволяет значительно повысить ресурс МКПП по сравнению с традиционной системой смазки за счёт находящегося в картере масла, обеспечить хорошее охлаждение (что стало насущной проблемой в связи с увеличением скоростей движения) за счёт постоянного круговорота смазывающего масла. Многие современные МКПП используют для смазки ATF, то есть масло для АКПП.

Источники

  1. 12Коллектив авторов НИИАТ под ред. Лапшина, В.И. Краткий Автомобильный Справочник НИИАТ. — 10-е изд. — М.: Транспорт, 1983. — С. 10, 28-29. — 220 с.
  2. Инструкция к автомобилям Ford 1953 модельного года (рус. перевод)

Литература

Шестопалов, К.С. Легковой автомобиль: Учеб. пособие для подготовки водителей ТС категории «В». — 2-е, испр. и доп.. — М.: Издательство ДОСААФ, 1980. — 240 с.

Кленников, В.М., Ильин, Н.М., Буралев, Ю.В. Автомобиль категории «В»: Учебник для ПТУ. — 3-е, перераб. и доп.. — М.: Транспорт, 1984. — 320 с.

См. также

  • Гидротрансформатор
  • Автоматическая коробка переключения передач
  • Бесступенчатая трансмиссия
  • Вариатор

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Источник https://vector23.ru/informatsiya/poleznye-sovety/avtomat-ili-mekhanika

Источник https://www.autonews.ru/news/6163f68f9a794722a1b14ef7

Источник https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1015934

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: