6 основних типів автомобільних трансмісій

Зміст:

• Що таке трансмісія?
• Механічні коробки передач
• Автоматичні коробки передач
• Безступінчасті коробки передач (CVT)
• Трансмісії з подвійним зчепленням
• Секвентальні (Послідовні) коробки передач
• Роботизовані трансмісії (Напівавтоматичні)

Слово "трансмісія" або "коробка передач" є одним із тих термінів, які знайомі багатьом, але більшість людей не знають про відмінності між багатьма типами трансмісій що використовуються сьогодні. У будь-якому транспортному засобі з двигуном внутрішнього згоряння трансмісія є одним із найважливіших компонентів. Ця стаття пояснює деякі з найпопулярніших сьогодні автомобільних коробок передач та принципу їх роботи.

Що таке трансмісія?

Трансмісія - це пристрій, метою якого є зміна швидкості обертання двигуна відповідно до кількості необхідної потужності. Коробки передач забезпечують правильну передачу потужності від двигуна.

Спробуйте уявити собі рух без неї. Рушійні колеса оберталися б однакову кількість разів із кожним обертом колінчатого вала. Такий автомобіль був би некерованим, тому що ведучі колеса завжди оберталися б; зупинити автомобіль означало б вимкнути двигун, а завести його означало б, що автомобіль раптово зірветься з місця щойно ви повернете ключ. Його продуктивність була б низькою, а споживання палива - високим.

Наявність коробки передач гарантує, що оберти двигуна вашого автомобіля використовуються найкращим чином, його продуктивність поліпшується, і ви можете поставити його на нейтральну передачу. Нейтральна передача використовує механізм зчеплення, який відокремлює обертання двигуна від обертання ведучих коліс. Трансмісія - це просто незамінна частина будь-якого транспортного засобу з ДВЗ.

Багато типів трансмісій було розроблено і впроваджено автомобільними інженерами протягом історії. Ми можемо розділити їх на дві великі групи: автоматичні та механічні трансмісії. Особливо за останні кілька десятиліть автоматичні трансмісії розвинулися набагато більше, ніж механічні. Ми розповімо основні моменти що потрібно знати про автомобільні трансмісії і допоможемо розрізняти їх типи.

1. Механічні коробки передач

Механічна коробка передач використовується з початку автомобільної ери. Правильна експлуатація передбачає натискання педалі зчеплення, від'єднання трансмісії від двигуна, ручний вибір потрібної передачі та натискання педалі зчеплення. Керування механічною коробкою передач потребує певних навичок та координації лівої ноги (зчеплення), правої ноги (акселератор) і правої руки (важіль перемикання передач). Часто цьому важко навчитися, оскільки перемикання передач вимагає скоординованих рухів для плавного керування автомобілем.

Перевагами механічної коробки передач є фізична єдність з авто, сильне залучення водія і відчуття контролю. З цієї причини автомобілі для ентузіастів і деякі спортивні автомобілі все ще часто оснащуються механічними коробками передач. Деякі автомобілісти все ще вважають механічні коробки передач найкращим варіантом, навіть якщо вони мають меншу потужність і повільніший час перемикання. Але в міру вдосконалення технологій автоматичних трансмісій, ручні коробки передач ставатимуть все більш рідкісними.

2. Автоматичні коробки передач

Більшість сучасних автомобілів мають автоматичну коробку передач, яка існує з 1940-х років. Принцип роботи автоматичної трансмісії максимально простий. Водій ставить автомобіль у положення "D" (для руху). Коробка передач автоматично перемикає передачі. Керувати автомобілем з автоматичною коробкою передач набагато простіше, бо немає педалі зчеплення - гальмо та акселератор.

Автоматична коробка передач, особливо сучасна, зі складною електронікою, є набагато складнішим пристроєм ніж механічна коробка передач. Класична автоматична коробка передач має гідротрансформатор, який замінює механізм зчеплення механічної трансмісії, плавно перемикаючи передачі без будь-якого втручання водія. Більш спокійний досвід водіння, ефективність і практичність - переваги автоматичних трансмісій.

Спочатку автоматичні коробки передач мали 2 або 3 швидкості. Сучасні автоматичні коробки передач мають 8 або навіть 10 швидкостей. Що більше передач має трансмісія, то краще вона може використовувати потужність двигуна для досягнення високої ефективності та продуктивності. Сучасні досягнення поліпшили час перемикання передач в автоматичних трансмісіях, зробивши їх набагато швидшими, ніж коли-небудь могли бути механічні трансмісії. Це одна з причин, чому автоматичні трансмісії сьогодні домінують в автомобільній промисловості і є незамінними для деяких типів автомобілів, таких як позашляховики або суперкари. Багато сучасних автоматичних трансмісій також мають "ручний режим" або функцію, яка дає змогу водієві керувати трансмісією, обираючи потрібну передачу.

3. Безступінчасті коробки передач (Варіатори або CVT)

CVT - це автоматична трансмісія, оскільки в ній немає педалі зчеплення, і водієві не потрібно перемикати передачі. Існує кілька типів CVT, але найпоширенішим є шківний тип (варіатор), що використовує V-подібний ремінь або ланцюг для з'єднання двох конусів, один з яких приводиться в рух двигуном, а інший сполучається з ведучими колесами. Коли шківи рухаються назустріч один одному і відходять один від одного, CVT створює різне передавальне відношення, що призводить до різної кількості обертів ведучих коліс. З цієї причини CVT часто називають "безступінчатими" коробками передач. Вони не мають заздалегідь визначеного набору передач. Замість цього вони містять безперервний набір передавальних чисел, які використовуються в усьому діапазоні обертів.

Перевагами варіаторів є оптимальне використання потужності та крутного моменту двигуна (оскільки передавальне число завжди перебуває у правильному співвідношенні), компактні розміри та менша вага. Однак трансмісія CVT дедалі рідше використовується в легкових автомобілях, оскільки вона не розрахована на інтенсивну експлуатацію та буксирування, а також не є ідеальною для їзди по шосе. У скутерах, деяких дешевих машинах і Toyota Prius, варіатор є поширеним явищем.

4. Трансмісії з подвійним зчепленням

DCT або трансмісія з подвійним зчепленням - одна з найцікавіших автоматичних трансмісій, що зустрічаються в сучасних автомобілях. Ця конструкція стала популярною в спортивних автомобілях і високопродуктивних транспортних засобах завдяки своїм компактним розмірам і блискавичним перемиканням. DCT - це автоматична коробка передач, але вона має два зчеплення, одне для перемикання непарних і одне для перемикання парних передач. На відміну від звичайної автоматичної трансмісії, DCT не має гідротрансформатора. Вона може перемикати передачі майже моментально, оскільки система може швидко використовувати той чи інший пакет зчеплення, пов'язаний з 1-3-5 або 2-4-6 швидкостями.

Volkswagen успішно впровадив DCT у Golf MK4 R32 у 2003 році, після чого її почали використовувати на багатьох інших автомобілях. DCT легша за автоматичну коробку передач, тому її легше встановлювати на передньопривідні моделі з поперечно розташованими двигунами. Вона також є фаворитом серед шанувальників спортивних автомобілів, оскільки довела свою довговічність у високопродуктивних режимах і неперевершену швидкість перемикання передач. Підрульові пелюстки за кермом можна знайти в більшості автомобілів, оснащених трансмісією DCT.

5. Секвентальна (Послідовна) коробка передач

Послідовна механічна коробка передач рідко використовується в легкових автомобілях, але є найкращим вибором для гонщиків. Точно розроблена для забезпечення відчуття контролю і управління ручною коробкою передач з автоматичною швидкістю і точністю. Вона розроблена для екстремальних вимог гоночної траси. Послідовна механічна коробка передач має зчеплення. Однак зчеплення використовується тільки для старту і вибору першої передачі. Після цього водій використовує перемикач або підрульові перемикачі для перемикання передач. Не використовуючи зчеплення щоразу, водій може зосередитися на керуванні автомобілем, при цьому швидко перемикаючи передачі.

Через високу вартість цей тип трансмісії не використовується в споживчих автомобілях, незважаючи на його переваги. Крім того, тут немає пропусків передач або функції "кік-даун". Послідовна механічна коробка передач може тільки перемикатися на наступну передачу вгору або вниз, а не пропускати дві або три передачі, як звичайна автоматична коробка передач.

6. Роботизовані трансмісії (Напівавтоматичні)

Протягом багатьох років багато компаній експериментували з гібридизацією механічної та автоматичної трансмісій для створення напівавтоматичної трансмісії. Основна ідея полягала в тому, щоб поєднати надійнсть, ефективність і контроль механічної трансмісії зі зручністю автоматичної. Поки що успіх напівавтоматичних трансмісій був неоднозначним, і вони не знайшли широкого застосування в споживчих автомобілях.

Напівавтоматика може використовувати зчеплення для запуску автомобіля, але решта перемикань здійснюються автоматично. Водієві не потрібно нічого робити. Інший варіант - це конструкція без зчеплення (наприклад, Porsche Sportmatic), яка запускається як будь-який автомат, а потім перемикається як ручна коробка передач. Напівавтоматика виявилася проблематичною, їй бракує продуктивності та чутливості автоматичної або механічної трансмісії, хоча основна концепція правильна.

Наразі автомобільні виробники активно розвивають автоматичні коробки передач і намагаються впроваджувати їх у наступний тип автомобільних двигунів - електричні. А щодо автомобілів із ДВЗ (для яких і будувалися КПП), найімовірніше, автовиробники нічого принципово нового вже не впровадять, адже зовсім скоро наберуть чинності стандарти виборів Euro-7, які не передбачають встановлення в авто "чистих" двигунів. Тому багато автоекспертів роблять висновок, що автомобілі з нормами Euro 7 стануть останніми машинами з двигунами внутрішнього згоряння, що дають змогу отримувати істинний драйв від перемикання передач і прямої взаємодії в управлінні машиною.

Підписуйтесь на наші соц мережі