Какие существуют типы коробок передач?

Автор: Дмитрий Сапко

17/04/2020

Один из важнейших узлов вашего автомобиля – коробка переключения передач, которая является центральным элементом трансмиссии в машине. Сегодня производители предлагают много вариантов КПП, и в обозначениях уже можно запутаться. В одном случае нам предлагают стандартную механику, в другом – автоматические версии с различными умными названиями. Сегодня на нашем сайте мы постараемся разобраться, как устроен каждый тип коробок среди всех используемых на современных автомобилях. Нужно отметить, что понимание устройства КПП может значительно повлияет на выбор автомобиля в салоне, а также поможет отсечь неудачные варианты со вторичного рынка. Поэтому разбираться в технике стоит, иначе перекупщик или менеджер салона легко продаст вам не самый удачный вариант и создаст для вас проблемы в будущем.

Обратить внимание стоит на производителя КПП. Далеко не все концерны самостоятельно производят детали трансмиссии, многие компании просто используют готовые узлы. Наиболее известные и уважаемые разработчики в этой сфере – корпорации Aisin, ZF, Jatco. Эти компании не выпускают автомобили в сборе, они заняты разработкой и производством именно коробок. Это позволяет им достигать гораздо более высокой надежности, а также оптимизировать цену конструкции. Только самые крупные концерны разрабатывают собственные коробки, да и то не всегда. Нужно заметить, что фирменные коробки, скажем Volkswagen или Ford далеко не всегда лучше, чем те самые Aisin. Нужно узнать больше о конструкциях и типах КПП, чтобы понять, почему возникают трудности.

Содержание

Как работает коробка передач?
Какие типы коробок существуют, и как они работают
Подводим итоги

Как работает коробка передач? Основные задачи узла

Главная работа КПП в автомобиле – это передача и трансформация крутящего момента двигателя в комфортном режиме для ускорения, замедления или поддержания постоянной скорости движения машины. Выполняется работа зачастую с помощью целого ряда шестерен, но есть и другие механизмы. К двигателю такой узел подключается посредством сцепления. Этот узел позволяет мягко подключать КПП и передавать крутящий момент постепенно, благодаря чему не так быстро изнашиваются шестерни.

Классический принцип работы этого узла следующий:

при выжатом сцеплении шестерни в КПП не смыкаются, поэтому на колеса не передается крутящий момент от двигателя;
отпущенное сцепление смыкает коробку и мотор, происходит передача момента, на нейтральной передаче этот момент не передается на колеса;
количество рабочих шестерен в механизме обозначает количество передач, обычно при указании количества ступеней не учитывают заднюю скорость;
главная пара – это вал и шестерня, которые инициируют вращение нужных шестеренок из выбранного диапазона;
выбор происходит механически с помощью рычага переключения передач или автоматически с помощью различных технологий;
чем больше крутящего момента нейтрализует коробка, тем медленнее будут вращаться колеса;
на последней передаче происходит максимальная передача оборотов, но момент и мощность меняются не так быстро.

Конструкция достаточно простая, практически все классические коробки устроены именно по этому принципу. Но современные технологии не стоят на месте, производители разработали десятки типов КПП, у каждого крупного бренда теперь есть свой вид трансмиссии, который даже получает отдельные названия. Развитие этой сферы связано именно с автоматическими типами трансмиссий, так как механика доживает свои последние годы в гражданском использовании. Разработки ведутся для того, чтобы сократить расход топлива, предоставить водителю максимальный комфорт и доработать существующие технологии с точки зрения надежности.

Какие типы коробок сегодня существуют, и как они работают?

Сложно сосчитать количество разновидностей КПП, если учитывать все модификации каждого бренда. Но по своей сути все они относятся к четырем основным категориям. Это механические, автоматические (гидротрансформаторы), роботизированные КПП и вариаторы. Четыре группы предлагают кардинально разный подход к переключению передач. Каждый тип коробки имеет свои плюсы и минусы, которые нужно учитывать при выборе вида трансмиссии.

Пусть вас не путают различные модные названия вроде DSG, PowerShift, EasyTronic и прочие красивые обозначения. Все они скрывают за собой стандартные вариаторы или роботы, доработанные определенным концерном под собственные двигатели. Этот факт уже облегчает нам задачу рассмотрения разных типов КПП и понимания всех особенностей работы деталей трансмиссии в целом. Давайте поочередно рассмотрим каждый тип агрегата.

коробка передач

Механическая трансмиссия – как она работает?

Механика – самый древний вид КПП, именно он является основой для всех последующих вариантов трансмиссий. Когда изобретатели автомобиля поняли, что прямой привод мотора к колесам не создает нужной гибкости управления, был придуман узел, который позволял увереннее стартовать и далее набирать скорость, используя разные передачи. Со временем узел обрастал дополнениями и сформировался в таком виде, в котором мы его сегодня знаем.

Нужно учитывать такие особенности технологии:

сопряжение КПП с двигателем производится посредством сцепления, которое одновременно является самым нагруженным узлом в связке;
переключения производятся вручную с помощью специального механизма, подключенного к рычагу в салоне, существует стандартная схема переключений;
крутящий момент передается на колеса с помощью конструкции полуосей через два вида шарнирных механизмов, если речь идет о переднем приводе;
для заднего привода применяется более сложная конструкция с карданном и передачей крутящего момента по специальному валу;
механизм надежный, практически лишен недостатков, для обслуживания достаточно менять масло 1 раз в 60-90 тысяч км пробега.

Производители все чаще изготавливают необслуживаемые коробки. Но даже в них следует периодически менять масло, чтобы продлить срок жизни КПП. Капитальный ремонт такого узла продлевает жизнь практически на еще один полноценный ресурс. Основные поломки связаны с выходом из строя сцепления, а также с поломкой механизма переключения передач. Эти детали сравнительно легко меняются. У качественных механических трансмиссий есть определенный жизненный срок каждого узла, и он всегда соответствует действительности.

Классический автомат – гидротрансформатор

Первые типы автоматов появились достаточно давно, еще в середине прошлого века. Они были выполнены на основе гидротрансформатора. Это устройство, которое по нагрузке понимает, когда нужно переключить передачу. Определенная нагрузка создает давление масла в каналах гидроблока, что заставляет коробку переключать передачи. Вся работа выполняется жидкостью, поэтому износ механизма переключения минимальный. Именно поэтому гидротрансформаторы остаются самыми выносливыми типами автоматических трансмиссий.

Важные особенности устройства:

гидроблок является наиболее ценным и дорогостоящим узлом, его выход из строя обычно говорит о необходимости очень дорогостоящего ремонта;
качество масла в системе такого автомата является наиболее важным параметром службы устройства, плохое обслуживание быстро убьет автомат;
такие КПП довольно плохо справляются с экономией топлива, прирост расхода в сравнении с механикой на таком же двигателе равен примерно 15% и более;
также динамика двигателя страдает, автоматы не могут слишком быстро реагировать и адаптироваться под поведение водителя, в этом их очень большой минус;
зато такие узлы очень надежные, некоторые автоматы без ремонта проезжают до 300 000 км, что не всегда доступно даже механическим коробкам передач.

автоматическая коробка переключения передач

Консервативные автолюбители всегда выберут именно АКПП с гидротрансформатором, если речь идет о выборе между разными типами автоматов. Дело в надежности, но сегодня нужно учитывать еще и экономию топлива. Так что молодое поколение отказывается от АКПП традиционного типа, учитывая и высокую цену таких технологий. Впрочем, в длительной перспективе именно такие коробки оказываются наиболее качественными, удобными в использовании и надежными.

Роботизированная коробка – что это за агрегат?

Такой узел стал комбинацией автомата и механики. Производители сравнительно недавно предложили первых роботов – активно технология используется около 20 лет, внедряется в массовые автомобили не более 15 лет. В основе лежит механическая трансмиссия, но переключением передач занимается специальный робот, отсюда и название типа КПП. У каждого производителя есть свои особенности исполнения и настройки этого роботизированного узла, это привело к десяткам разных названий типа DSG, EasyTronic, PowerShift, EDC, MultiMode, DuraShift и прочих обозначений.

Важные особенности такого узла:

экономия топлива налицо, так как устройство получило все преимущества механической коробки передач под идеальным управлением робота;
переключения ощутимы, есть определенные пинки, этого не удалось избежать даже самым передовым концернам с огромными инвестициями;
динамика сохраняется, а роботизированный узел может даже подстраиваться под манеру езды владельца машины, это вызывает ряд споров, но в целом работает;
главная проблема роботов – сцепление, особенно в тех моделях, где производитель использовал сухой тип сцепления с явными недостатками;
такой узел стоит гораздо дешевле традиционного автомата, он легче других типов автоматических КПП, поэтому получил огромную популярность во всем мире;
ремонт достаточно дорогой, а средний цикл службы составляет 150 000 км до капитального восстановления.

Роботизированные коробки нуждаются в довольно качественном сервисе, а также в спокойной и аккуратной поездке. Они не любят постоянной смены манеры вождения, могут показывать неисправности при резком переходе с трассового режима в городской цикл. Но все недостатки снимает радость от расхода. Роботы могут обеспечить расход даже меньше, чем на механической коробке передач, так как производитель настраивает роботизированный узел именно для экономии топлива. Впрочем, вы можете перепрошить систему и получить отличную динамику, если это необходимо.

Вариаторы – на что обратить внимание?

Среди японских производителей культовым типом автоматических КПП стали вариаторы CVT. Это бесступенчатая система переключения передач, которая основана на сопротивлении вращения при передаче крутящего момента. Грубо говоря, внутри устройства расположено два конуса, по которым перемещается основной ремень механизма. Чем дальше ремень перемещается, тем больше оборотов двигателя передается на колеса. Конструкция сравнительно простая, но автоматика делает ее довольно сложной в ремонте.

Стоит помнить о таких особенностях вариаторов:

в эксплуатации такие виды коробок передач очень удобны, они демонстрируют плавный разгон без подергиваний, так как передач нет;
расход чуть выше, чем в механике, так как двигатель при разгоне всегда работает на повышенных оборотах, но на длинных прямых вариатор обходит механику в расходе;
ремонт практически невозможен, а износ может наступить в промежутке от 150 000 км до 200 000 км пробега, дольше этот механизм чаще всего не служит;
такие технологии дешевле, чем традиционные АКПП с гидротрансформатором, поэтому многие концерны выбирают именно такой вариант;
программные ошибки станут настоящей проблемой, для любого ремонта нужно загонять машину на официальный или специализированный сервис.

Низкая практичность вариаторов и их малый жизненный цикл стали причиной того, что в России покупатели стараются обходить данные узлы стороной. Проблема связана с тем, что ремонтировать эти узлы в гаражных условиях нельзя, а платить за ремонт у официалов хочет далеко не каждый покупатель машины. Вариатор нуждается в определенном привыкании. Если у вас машина с таким типов КПП, следует прочитать инструкцию. В ней указаны требования к прогреву коробки перед поездкой, а также есть запрет на длительное движение с одной скоростью, нужно постоянно менять скоростной режим.

Предлагаем посмотреть видео о вариаторах:

Подводим итоги

Обратите внимание на тип трансмиссии в автомобиле, который вы хотите купить. Обязательно почитайте отзывы других владельцев. Очень часто внешне перспективная коробка оказывается ненадежной и служит плохо. Хорошим примером будет робот 7-DSG от корпорации Volkswagen. Это коробка с сухим сцеплением, которая в первом своем поколении получила целый ряд проблем. Владельцы машин 2010-2012 годов выпуска с такими КПП не успевают отдохнуть от одного ремонта, как надвигается другой. Со временем корпорация исправила большую часть неполадок, но в целом этот робот так и остался одним из самых неудачных в линейке концерна.

С другой стороны, в списке роботизированных коробок есть и множество удачных вариантов, которые не уступают в сроке службы своим конкурентам от других разработчиков. Поэтому важно знать, какой именно автомобиль вы покупаете, какие именно рабочие элементы могут выйти из строя в данном узле. Это важно понимать, иначе не избежать трудностей. При покупке оцените, насколько конкретный тип КПП подходит под ваш стиль поездки. Это также важно учитывать, чтобы получить удовольствие от эксплуатации машины.