6 основных типов автомобильных трансмиссий

Содержание:

• Что такое трансмиссия?
• Механические коробки передач
• Автоматические коробки передач
• Бесступенчатые коробки передач (CVT)
• Трансмиссии с двойным сцеплением
• Секвентальные (Последовательные) коробки передач
• Роботизированные трансмиссии (Полуавтоматические)

Слово "трансмиссия" или "коробка передач" является одним из тех терминов, которые знакомы многим, но большинство людей не знают о различиях между многими типами трансмиссий, которые используются сегодня. В любом транспортном средстве с двигателем внутреннего сгорания трансмиссия является одним из важнейших компонентов. Это руководство объясняет некоторые из самых популярных сегодня автомобильных трансмиссий и принцип их работы.

Что такое трансмиссия?

Трансмиссия - это устройство, целью которого является изменение скорости вращения двигателя в соответствии с количеством необходимой мощности. Коробки передач обеспечивают наилучшую передачу мощности от двигателя.

Попробуйте представить себе движение без нее. Ведущие колеса вращались бы одинаковое количество раз с каждым оборотом коленчатого вала. Такой автомобиль был бы неуправляемым, потому что ведущие колеса всегда вращались бы; остановить автомобиль означало бы выключить двигатель, а завести его означало бы, что автомобиль внезапно сорвется с места, как только вы повернете ключ. Его производительность была бы низкой, а потребление топлива - высоким.

Наличие коробки передач гарантирует, что обороты двигателя вашего автомобиля используются наилучшим образом, его производительность улучшается, и вы можете поставить его на нейтральную передачу. Нейтральная передача использует механизм сцепления, который отделяет частоту вращения двигателя от частоты вращения ведущих колес. Трансмиссия - это просто незаменимая часть любого транспортного средства.

Многие типы трансмиссий были разработаны и внедрены автомобильными инженерами на протяжении истории. Мы можем разделить их на две большие группы: автоматические и механические трансмиссии. Особенно за последние несколько десятилетий автоматические трансмиссии развились гораздо больше, чем механические. Это руководство объясняет, что нужно знать об автомобильных трансмиссиях. Оно также поможет отличать различные типы трансмиссий.

1. Механические коробки передач

Механическая коробка передач используется с начала автомобильной эры. Правильная эксплуатация предусматривает нажатие педали сцепления, отсоединение трансмиссии от двигателя, ручной выбор нужной передачи и нажатие педали сцепления. Управление механической коробкой передач требует определенных навыков и координации левой ноги (сцепление), правой ноги (акселератор) и правой руки (рычаг переключения передач). Часто этому трудно научиться, поскольку переключение передач требует скоординированных движений для плавного управления автомобилем.

Преимуществами механической коробки передач являются аналогичные ощущения, сильное вовлечение водителя и ощущение контроля. По этой причине автомобили для энтузиастов и некоторые спортивные автомобили все еще часто оснащаются механическими коробками передач. Некоторые автомобилисты все еще считают механические коробки передач лучшим вариантом, даже если они имеют меньшую мощность и более медленное время переключения. Но по мере совершенствования технологий автоматических трансмиссий, ручные трансмиссии будут становиться все более редкими.

2. Автоматические коробки передач

Большинство современных автомобилей имеют автоматическую коробку передач, которая существует с 1940-х годов. Принцип работы автоматической трансмиссии максимально прост. Водитель ставит автомобиль в положение "D" (для движения). Коробка передач автоматически переключает передачи. Управлять автомобилем с автоматической коробкой передач гораздо проще, потому что нет педали сцепления, только тормоз и акселератор.

Автоматическая коробка передач, особенно современная, со сложной электроникой, является гораздо более сложным устройством, чем механическая коробка передач. Классическая автоматическая коробка передач имеет гидротрансформатор, который заменяет механизм сцепления механической коробки передач, плавно переключая передачи без какого-либо вмешательства водителя. Более спокойный опыт вождения, эффективность и практичность - вот преимущества автоматических трансмиссий.

Первоначально автоматические коробки передач имели 2 или 3 скорости. Современные автоматические коробки передач имеют 8 или даже 10 скоростей. Чем больше передач имеет трансмиссия, тем лучше она может использовать мощность двигателя для достижения высокой эффективности и производительности. Современные достижения улучшили время переключения передач в автоматических трансмиссиях, сделав их намного быстрее, чем когда-либо могли быть механические трансмиссии. Это одна из причин, почему автоматические трансмиссии сегодня доминируют в автомобильной промышленности и являются незаменимыми для некоторых типов автомобилей, таких как внедорожники или пикапы. Многие современные автоматические трансмиссии также имеют "ручной режим" или функцию, которая позволяет водителю управлять трансмиссией, выбирая нужную передачу.

3. Бесступенчатая коробка передач (Вариаторы или CVT)

CVT - это автоматическая трансмиссия, поскольку в ней нет педали сцепления, и водителю не нужно переключать передачи. Существует несколько типов CVT, но самым распространенным является шкивной тип (вариатор), который использует V-образный ремень или цепь для соединения двух конусов, один из которых приводится в движение двигателем, а другой соединен с ведущими колесами. Когда шкивы движутся навстречу друг другу и отходят друг от друга, CVT создает различное передаточное отношение, что приводит к разному количеству оборотов ведущих колес. По этой причине CVT часто называют "бесступенчатыми" коробками передач. Она не имеет заранее определенного набора передач. Вместо этого он имеет непрерывный набор передаточных чисел, которые используются во всем диапазоне оборотов.

Преимуществами вариаторов являются оптимальное использование мощности и крутящего момента двигателя (поскольку передаточное число всегда находится в правильном соотношении), компактные размеры и меньший вес. Однако трансмиссия CVT редко используется в легковых автомобилях, поскольку она не рассчитана на интенсивную эксплуатацию и буксировку, а также не является идеальной для езды по шоссе. В скутерах, некоторых машинах и Toyota Prius, вариатор является распространенным явлением.

4. Трансмиссии с двойным сцеплением

DCT или трансмиссия с двойным сцеплением - одна из самых интересных автоматических трансмиссий, встречающихся в современных автомобилях. Эта конструкция стала популярной в спортивных автомобилях и высокопроизводительных транспортных средствах благодаря своим компактным размерам и молниеносным переключениям. DCT - это автоматическая коробка передач, но она имеет два сцепления, одно для переключения нечетных и одно для переключения четных передач. В отличие от обычной автоматической трансмиссии, DCT не имеет гидротрансформатора. Она может переключать передачи очень быстро, поскольку система может быстро использовать тот или иной пакет сцепления, связанный с 1-3-5 или 2-4-6 скоростями.

Volkswagen успешно внедрил DCT в Golf MK4 R32 в 2003 году, после чего её начали использовать на многих других автомобилях. DCT легче автоматической коробки передач, поэтому ее легче устанавливать на переднеприводные модели с поперечно расположенными двигателями. Она также является фаворитом среди любителей спортивных автомобилей, поскольку доказала свою долговечность в высокопроизводительных режимах и непревзойденную скорость переключения передач. Подрулевые лепестки за рулем можно найти в большинстве автомобилей, оснащенных трансмиссией DCT.

5. Секвентальная (Последовательная) коробка передач

Последовательная механическая коробка передач редко используется в легковых автомобилях, но является лучшим выбором для гонщиков. Высококачественно разработана, чтобы обеспечить ощущение и управление ручной коробкой передач с автоматической скоростью и точностью. Она разработана для экстремальных требований гоночной трассы. Последовательная механическая коробка передач имеет сцепление. Однако сцепление используется только для старта и выбора первой передачи. После этого водитель использует переключатель или подрулевые переключатели для переключения передач. Не используя сцепление каждый раз, водитель может сосредоточиться на управлении автомобилем, быстро переключая передачи.

Из-за высокой стоимости этот тип трансмиссии не используется в потребительских автомобилях, несмотря на его преимущества. Кроме того, здесь нет пропусков передач или функции "кик-даун". Последовательная механическая коробка передач может только переключаться на следующую передачу вверх или вниз, а не пропускать две или три передачи, как обычная автоматическая коробка передач.

6. Роботизированные трансмиссии (Полуавтоматические)

В течение многих лет многие компании экспериментировали с гибридизацией механической и автоматической трансмиссий для создания полуавтоматической трансмиссии. Основная идея заключалась в том, чтобы совместить эффективность и контроль механической трансмиссии с удобством автоматической. Пока что успех полуавтоматических трансмиссий был неоднозначным, и они не нашли широкого применения в потребительских автомобилях.

Полуавтоматика может использовать сцепление для запуска автомобиля, но остальные переключения осуществляются автоматически. Водителю не нужно ничего делать. Другой вариант - это конструкция без сцепления (например, Porsche Sportmatic), которая запускается как любой автомат, а затем переключается как ручная коробка передач. Полуавтоматика оказалась проблематичной, ей не хватает производительности и чувствительности автоматической или механической трансмиссии, хотя основная концепция правильная.

В итоге, автомобильные производители активно развивают автоматические коробки передач и стараются внедрять их в следующий тип автомобильных двигателей - электрические. А что касается автомобилей с ДВС (для которых и нужны КПП), скорее всего, автопроизводители ничего принципиально нового уже не внедрят, ведь совсем скоро вступят в силу стандарты выборов Euro-7, которые не предусматривают установку в авто "чистых" двигателей. Поэтому многие автоэксперты делают заключение что автомобили с нормами Euro 7 станут последними машинами с двигателями внутреннего сгорания, позволяющими получать истинный драйв от переключения передач и прямого взаимодействия в управлении машиной.

Подписывайтесь на наши соцсети

Автор: Максим Перепелица