Обзор коробок передач — их плюсы и минусы

С какой коробкой передач выбрать автомобиль?

При покупке автомобиля, как нового, так и подержанного, каждый автолюбитель непременно задумывается над тем, какую коробку передач лучше выбрать. Действительно, выбор коробки передач – очень немаловажный момент. Ведь каждому из нас хочется ездить комфортно и маневренно, и при этом иметь минимальный расход топлива. Поэтому рассмотреть вопрос выбора коробки передач стоит подробно и заранее, уделив ему время. Изучение этого вопроса существенно сэкономит в дальнейшем ваши нервы и деньги.

Выбираем коробку передач

В данной статье мы поговорим о том, что такое коробка передач, каково ее назначение, какие бывают виды КП, преимущества и недостатки каждого вида и дадим ответ на вопрос, как же сделать правильный выбор? Поговорим об этом профессионально, но доступно, чтобы вы, независимо от уровня технической подготовки, могли понять суть вопроса и определиться, какая трансмиссия подойдет лично вам.

Все мы живем в условиях постоянной нехватки времени. Именно поэтому мы проделали большую работу по сбору и анализу необходимой информации по данному вопросу, и подготовили для вас этот материал.

Смотрите видео о МКП и АКП
httpv://www.youtube.com/watch?v=Rp11_kRuVOA

ЧТО ТАКОЕ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ? ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ

Коробка передач (коробка скоростей, коробка переключения передач) – это элемент трансмиссии транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания. Ее основное назначение – изменение частоты и крутящего момента, который передается от двигателя к ведущим колесам, в более широких пределах, чем может обеспечить двигатель. КП обеспечивает возможность движения авто задним ходом, а также позволяет отсоединить двигатель от трансмиссии при стоянке автомобиля и при движении по инерции (накатом).

ВИДЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

На сегодняшний день существует четыре основных вида трансмиссий: механическая, автоматическая, роботизированная и вариаторная. Есть также подвиды. Рассмотрим существующие виды и подвиды, их описание, отличия коробок передач, а также разберем плюсы и минусы каждого вида.

Внутренности КПП

Механическая коробка передач

Механическая коробка переключения передач (МКПП) с ручным переключением подразумевает следующую схему работы. Под капотом есть двигатель, коробка передач, между ними – узел сцепления. Когда вы нажимаете на педаль сцепления, двигатель и трансмиссия полностью разъединяются. Пока педаль сцепления нажата, мотор и трансмиссия ничем не связаны. В это время вы можете включить любую необходимую вам передачу (какую именно, определяете по условиям движения). Также необходимо отсоединять трансмиссию от двигателя, когда вы трогаетесь с места или тормозите.

Сама по себе механическая трансмиссия – это коробка (корпус, картер), внутри которой расположены передачи. Передача представляет из себя два зубчатых колеса (шестеренки) разных размеров. Одно колесо вращается двигателем, а другое передает вращение колесам.

Принцип работы следующий. Если двигателем вращается маленькое колесо, а вращение колесам передает большое колесо, крутящий момент (усилие) увеличивается, скорость уменьшается. Ни момент, ни скорость не меняются, если зубчатые колеса одинаковые по размерам. Если со стороны двигателя большое колесо, а со стороны колес маленькое – скорость увеличивается при потере силы.

Передачи переключаются рычагом. При этом первая передача имеет самый большой крутящий момент и самую маленькую скорость.

Классическая механика

МКПП может быть реализована в двух схемах:

• заднеприводное авто;
• переднеприводное авто.

На заднеприводном авто двигатель расположен продольно. Трансмиссия заднеприводного авто состоит из трех валов: ведущий, промежуточный, ведомый. Ведущий и ведомый вал располагаются друг напротив друга, промежуточный – параллельно этим двум.

Крутящий момент передается от двигателя через сцепление сначала на ведущий вал, с ведущего на промежуточный, с него – на ведомый. На промежуточном и ведомом валах расположены шестерни разных размеров. Для включения нужной передачи необходимо муфтой соединить нужную шестерню с валом. Величина крутящего момента на выходе будет зависеть от того, через какую пару шестерен он передается.

На переднеприводном авто двигатель расположен поперечно. В такой коробке передач есть только два вала: входящий и выходящий. На обоих валах есть шестерни, которые постоянно находятся в зацеплении. Для включения передачи тоже необходимо соединить нужную шестерню с валом.

ПЛЮСЫ:

1. Самый дешевый вариант КПП;
2. Простота конструкции;
3. Низкий расход топлива, высокий КПД;
4. Высокая динамика, позволяющая активно драйвануть (за что механику и любят ассы дорог).

МИНУСЫ:

1. Неудобство управления, особенно в бесконечных пробках больших городов, когда требуется постоянная работа педалями и рычагом. Нужно уметь плавно пользоваться сцеплением и правильно выбирать передачу по условиям движения.

Автоматическая коробка передач

Автоматизированная механика (обычный автомат) – это механическая коробка передач, оснащенная механизмом, который автоматически переключает передачи и выжимает сцепление. Оснащена гидротрансформатором (по типу масляной турбины) и набором зубчатых и планетарных механических передач.

Типичные режимы работы на автомате:

• паркинг (P);
• нейтрал (N);
• задняя (R);
• драйв, или езда (D).

Переключение режимов осуществляется рычагом выбора диапазонов (РВД). Механизмы АКПП могут быть разные.

Самых больших успехов в автоматизированной механики достиг BMW. Инженеры концерна спроектировали трансмиссию  SMG, которая установлена на седанах серии М. В ее основе 6-ступенчатая МКПП, которой заведует гидравлика с электронным управлением. Смена передач гидравлической АКП происходит мгновенно, за 0,08 секунд. Это даже быстрее, чем моргнуть глазом.

Автоматическая КПП

Гидротрансформаторная КПП – на сегодня самая распространенная трансмиссия в мире. Гидротрансформатор не является частью КПП, он выполняет роль сцепления. При высоких оборотах на скорости он блокируется муфтой, что позволяет сократить расход топлива. Гидротрансформатор отлично гасит колебания, увеличивая ресурс двигателя и трансмиссии.

Крутящий момент в гидротрансформаторных КПП передается с помощью трансмиссионного масла, циркулирующего в замкнутом круге под высоким давлением.  За переключение передач отвечает гидроблок, которым в современных моделях управляет электроника. Это позволяет работать трансмиссии в разных режимах: экономичном, стандартном или спортивном.

Механическая часть гидротрансформаторной АКП ремонтопригодна и достаточно надежна. Самое уязвимое место – гидроблок (удары при переключении говорят о неисправной работе клапанов). Большое значение имеет трансформаторное масло, хотя сегодня уже есть коробки автомат, не требующие его замены.

Ездовые характеристики сильно зависят от управляющей электроники (мозгов). Плавность переключения, динамика и экономия топлива во многом зависят и от количества передач трансмиссии (от четырехступенчатой до восьмиступенчатой АКП).

Гидротрансформаторной АКПП оснащены Opel Astra, Insignia, Meriva, Mazda 3, 5, 6, Peugeot и Citroen C4, C5, 308, 3008.

ПЛЮСЫ:

1. Удобство управления и комфорт: сама едет, сама переключается, нет необходимости выбирать нужную передачу;
2. АКПП способна менять передачу на полной мощности двигателя;
3. При трогании с места на ровной плоскости нет откатывания;
4. Двигатель и ходовая часть благодаря гидротрансформатору защищены от поломок и перегрузок из-за непрофессионального включения передач, что увеличивает их ресурс;
5. Авто с АКПП оборудовано системой пассивной безопасности, предотвращающей самостоятельное движение авто на неровной площадке.

МИНУСЫ:

1. Повышенный по сравнению с механикой расход топлива и более низкий КПД из-за потерь в трансформаторе. Хотя при некоторых режимах движения современные АКП достигают более высокой экономичности благодаря интеллектуальному управлению;
2. Более высокая цена;
3. Более высокая стоимость ремонта и обслуживания;
4. Хуже динамика, рывки при старте (не на всех моделях);
5. Задержки в переключении передач;
6. Заводится только с помощью стартера;
7. При трогании на склоне автомобиль скатывается назад.

Роботизированная коробка передач

Есть простая роботизированная механика и продвинутая.

Простая роботизированная механика (МТА) – это механика по строению и автомат по управлению. Т.е. механическая КПП, в которой передачи переключаются роботом (электроникой). Следовательно, нет педали сцепления. При переключении передач происходит разрыв потока крутящего момента, как следствие, ощутимы провалы при разгоне.

Коробка весит меньше классического автомата, и меньше стоит. Как правило, устанавливается на недорогие модели. Есть возможность переключения передач в ручном режиме. Самый простой удешевленный робот с одним сцеплением (Альфа Ромео, Тойота, Опель, Сузуки) тратит на переключение 1-2 секунды.

Усовершенствованный тип трансмиссии, пришедший из спорта – преселективная КПП. Это роботизированная механика с двумя сцеплениями и с прямым включением. Одно сцепление обслуживает четные передачи, другое – нечетные. Разгон плавный и быстрый, переключение происходит за доли секунды. Этот тип трансмиссии сочетает в себе динамику и экономичность МТ и удобство классического автомата.

Роботизированная КПП

У каждого производителя есть свое название продвинутого робота, самое распространенное из них  — DSG от Фольксвагена.  Некоторые модели с преселективной коробкой: Фольксваген Гольф DSG, Ауди А4TDI S-Tronic, SeatIbiza 1.6 DSG и др.

ПЛЮСЫ:

1. Высокая экономичность: роботы экономнее механики либо на одном уровне с ней;
2. Робот дешевле, чем АКП;
3. Имеет небольшой вес;
4. Некоторые модели авто оснащены подрулевыми лепестками, позволяющими переключать передачи очень быстро. А следовательно, у авто отличная динамика.

МИНУСЫ:

1. Весьма ощутимы моменты переключений, плавность работы оставляет желать лучшего;
2. Задержка переключения передач;
3. Толчки и рывки при переключениях;
4. Небольшой откат в начале движения;
5. При каждой остановке от нескольких секунд робот требует выключения в нейтрал;
6. Не любит пробуксовок.

В целом, роботизированные трансмиссии первого поколения имеют больше недостатков, чем достоинств. Что касается преселективных коробок, они тоже имеют свои минусы: сложную конструкцию, высокую стоимость агрегата и его ремонта.

Вариаторная АКП

Рост цен на топливо, забота об экологии и необходимость большего комфорта обусловили появление вариаторной  АКП.  Вариатор (CVT) – бесступенчатая трансмиссия, в которой нет передач как таковых. Вариатор состоит из двух пар конусообразных шкивов (ведущий и ведомый), между которыми вращается ремень по изменяемому радиусу. Изменение передаточных чисел идет постоянно, независимо от разгона или замедления автомобиля. Это обеспечивает абсолютную плавность работы КП, полный комфорт и отсутствие каких-либо ударов и толчков. Правда, в некоторых моделях есть имитация передач (типтроник), которая переключает режимы работы вариатора.

Вариаторы оснащены соответствующей микроэлектроникой (системой управления). Управляющий компьютер анализирует все условия движения, подбирает более подходящее передаточное отношение и согласовывает действия трансмиссии и двигателя.

Примеры авто с вариатором: Renault Scenic 2.0, Mitsubishi Lancer 1.8, Audi A4 2.0 Multitronic.

Вариатор

ПЛЮСЫ:

1. Двигатель все время работает в оптимальном режиме;
2. Максимальный уровень комфорта и плавность движения;
3. Экономичность (средний расход топлива: больше, чем МКПП, менше, чем автомат);
4. Динамичный разгон;
5. Простая конструкция;
6. Быстрота работы (не тратится время на переключение передач. При разгоне пик крутящего момента достигается сразу, обеспечивая тем самым максимальное ускорение автомобиля).

МИНУСЫ:

1. Высокая цена;
2. Дорогой ремонт и обслуживание;
3. Категорически не любит пробуксовок;
4. Несовместимость с мощным двигателем из-за недолговечности ремней;
5. Для заднего хода и трогания необходимы дополнительные механизмы;
6. Вариатор боится перегрева, поэтому для эксплуатации необходимо специальное очень дорогое масло с необходимостью замены каждые 50-60 000 км пробега. После 100 000, как правило, требуется замена ремня;
7. В первых моделях авто с вариатором – однообразное гудение мотора, которое трудно выдержать психологически;
8. Меньшая динамика по сравнению с МКПП.

КАКУЮ КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ ВЫБРАТЬ?

Очевидно, что идеальной коробки передач не бывает. Если вы активный драйвер, любите маневры и скорость – вам подойдут механика или робот. Если вы хотите комфорта в городе, но нередко выбираетесь и за город не только на шоссе – вам подойдет внедорожник с традиционной гидромеханической АКП. Простой робот устроит спокойного водителя, который выбирает экономичность и ровные дороги. Вариатор же хорош для любителей комфорта и предельной плавности хода.

Итак, выбор коробки передач полностью зависит от ваших личных приоритетов. Определитесь, что для вас важнее: динамика, цена, экономичность или комфорт? И сделайте свой правильный выбор.