5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коробка передач CVT: что это такое

Коробка передач CVT: что это такое?

Коробка передач CVT: что это такое?

С развитием автомобилестроения все больше вариантов и нововведений деталей конструкции придумывают производители. Этот нюанс не обошел и коробку передач. Сначала была прямая, потом механическая на две, три, четыре ступени и так
далее, затем стали появляться коробки автомат, которые стали весьма популярными.

Но прогресс не стоит на месте. Следующим поколением автоматических коробок переключения передач стали бесступенчатые КПП, или вариаторы. В этой статье рассмотрим, что такое вариатор, его функции и принцип работы, чем он отличается от
обычной коробки автомат, а также плюсы и минусы.

Для чего нужна адаптация

Ответ простой такая функция обеспечивает самые комфортные условия управления автомобилем во всем диапазоне скоростных характеристик. Это становится благодаря использованию электронной составляющей, она контролирует:

  • Разгонную динамику (разгон спокойный или ускоренный)
  • Режимы движения. При неизменном положении педали газа, более высокая передача – экономия топлива
  • Режимы ускорения. При резких разгонах включается спортивная программа
  • Режимы торможения. При резких режимах торможения (спортивное торможение) АКПП переходит «вниз» сразу на несколько передач.

Таким образом, работа коробки становится более понятной и продуманной. Хотя не всегда все просто.

Устройство автоматической трансмиссии

0000c27a4d0cc21a85bc8296ba3250e6

Автоматическая трансмиссия обеспечивает переключение передач в автоматическом режиме. Это означает, что человеку, управляющему автомобилем, не нужно выжимать сцепление и переключать рычаг КПП. Коробка-автомат была разработана еще в начале XX века, основные принципы ее работы сохранились с того времени.

Классическим вариантом автоматической трансмиссии является гидротрансформаторная КПП, состоящая из следующих узлов:

  • гидротрансформатора;
  • планетарного механизма.

Последний включает в себя следующие детали

  • гидравлический или электронный блок управления АКПП;
  • фрикционную муфту;
  • обгонную муфту;
  • ленточный тормоз;
  • масляный насос.

Гидротрансформатор обеспечивает передачу крутящего момента от силового агрегата и по своей сути заменяет сцепление. Передача крутящего момента осуществляется за счет накопления и использования кинетической энергии жидкости, находящейся внутри корпуса гидротрансформатора. Также он обеспечивает гашение толчков, возникающих при переключении передач, из-за отсутствия жесткой кинематической связи между своими элементами.

Планетарный механизм обеспечивает выбор скорости и передачу крутящего момента от гидротрансформатора к приводам колес. В планетарном механизме осуществляется блокировка одних шестерней и разблокировка других, что определяет выбор передаточного числа. Управление коробкой осуществляет гидравлический или электронный блок управления, собирающий сведения от различных датчиков и определяющий необходимый режим работы.

Читайте так же:
Что такое предпусковой подогреватель двигателя

Классическая автоматизированная трансмиссия имеет множество достоинств: она обеспечивает комфортность управления автомобилем, имеет большой ресурс, зачастую превосходящий механическую трансмиссию, предотвращает банальные ошибки водителя при переключении передач. Разумеется, имеются и минусы: автомат достаточно дорог, поэтому им редко оснащаются автомобили эконом-класса. Также трансмиссия подобного типа увеличивает вес авто, снижает динамику и максимальную скорость, повышает расход топлива и требует тщательного ухода. В случае поломки ремонт автоматической трансмиссии обойдется владельцу авто в немаленькую сумму.

Плюсы и минусы преселективной коробки

Сравнивая эти агрегаты между собой можно отметить, что преселективная коробка передач с сухим сцеплением имеет ряд преимуществ перед предыдущей версией:

  • низкий вес. Новая модель на 25 процентов легче предыдущей;
  • в четыре раза меньший объем используемого масла;
  • более 6 процентов экономии топлива в городском цикле по сравнению с предыдущей ;моделью за счет отсутствия необходимости постоянного использования гидронасоса.

Конечно, как было уже сказано, есть один минус — использование с силовыми агрегатами мощностью до 250 Нм. Но как раз все плюсы позволяют очень эффективно ее совмещать с малолитражными городскими автомобилями, добиваясь высоких результатов экономии топлива, КПД, комфорта водителя и пассажиров.

Сравнивая преселективную коробку передач с автоматом, следует сказать, что роботизированная трансмиссия выигрывает по части своих показателей, таких, как:

  • скорость переключения передач;
  • более высокий КПД;
  • пониженный расход топлива.

Но при этом проигрывает в силе передающего крутящего момента (автоматическая коробка справляется легко с 1000 Нм) и в скорости срабатывания кик-дауна. Автомат легко перескакивает с повышенной передачи через одну или даже через две вниз для придания ускорения, а преселектив работает только последовательно, переключая уже подготовленную высшую передачу на более низкую и так далее. Кроме этого, автоматическая коробка гораздо легче подстраивается под стиль вождения пилота без каких-либо последствий для себя в отличие от роботизированного преселектива, который больше склоняется к определенной, не рваной, манере поведения — или быстро или размеренно.

Говоря о недостатках преселективной коробки, стоит добавить следующее:

  • конструкция агрегата довольно сложна, практически неремонтопригодна. Очень часто его приходится менять целиком;
  • блок Мехатроник чувствителен к частой смене температур, может выходить из строя при ее больших колебаниях. Он не ремонтируется, а подлежит полной замене;
  • процедура замены масла в 6-и ступенчатой DSG дорогостоящая по сравнению со всеми остальными видами КПП.
Читайте так же:
Что такое очистные сооружения

Это, пожалуй, все недостатки, которые вполне могут сопровождать другие виды коробок передач.

Устройство и принцип работы АКПП

Как устроена АКПП

В конструкцию автоматической коробки входят следующие элементы:

  1. Гидротрансформатор – играет роль сцепления и обеспечивает плавность хода работы механизма. Основной функцией гидротрансформатора принято считать плавную передачу крутящего момента от маховика на вал АКПП.
  2. Редукторы планетарного типа — последовательная передача крутящего момента.
  3. Муфты фрикционного типа. По-другому, их принято называть «пакетами». Обеспечивают переключение передач. Обеспечивают связь между механизмами передач и разрывают ее.
  4. Обгонная муфта. Играет роль синхронизатора и снижает нагрузку, возникающую при соприкосновении «пакетов». Кроме того, в некоторых конструкциях АКПП исключают возможность торможения двигателем, оставляя в работе повышенную передачу.
  5. Валы и барабаны для соединения всех частей коробки.

Независимо от конструкции АКПП, все типы данной трансмиссии переключают передачи по одному и тому же принципу. Все переключения осуществляются при помощи перемещения масла внутри АКПП, посредством включения в работу тех или иных золотников. Управление золотниками может быть двух типов: электрическое или гидравлическое.

Гидравлическая система управления

Гидравлический привод использует давление масла, создаваемое с помощью центробежного регулятора, который соединен с валом КПП. Кроме того, давление создается в тот момент, когда водитель нажимает на педаль газа. Таким образом, автоматика получает информацию о положении акселератора и выполняет необходимое переключение золотников.

В электрическом приводе используются соленоиды, которые установлены в золотниках и подключены к блоку управления АКПП. В большинстве случаев, этот блок имеет тесную взаимосвязь с ЭБУ двигателя. Получается, что переключение передач будет осуществляться в зависимости от положения дроссельной заслонки, педали газа, скорости движения автомобиля и многих других параметров.

Различия в конструкции: чем отличается «механика» от автоматической трансмиссии, а классический «автомат» – от вариатора и «робота

чем отличается автомат от вариатора и что лучше

Разговоры о конструктивных особенностях затеваются с той целью, чтобы выяснить особенности в ездовых качествах, слабые места и в конце концов определить, какой агрегат надежен, а какой потребует немалых вложений уже в конце гарантийного периода. К примеру, механическая КПП – эталон неприхотливой и простой в ремонте трансмиссии: синхронизаторы, подшипники и шестеренки меняются в ходе капитального ремонта, который наступает по разным меркам в районе 200-300 тыс. км. Раньше приходится менять только сцепление, ресурс которого во многом зависит от стиля вождения. Однако спешим предупредить, идеальных трансмиссий нет: тут, как и в вопросе цепи или браслеты противоскольжения – четкого совета приобретать то или иное нет, но все знают, что цепи оставались и остаются беспроигрышным вариантом.

Читайте так же:
Бруньки что это такое

Опустив научную терминологию, классическую «пятиступку» можно сравнить с цилиндрическим редуктором, который состоит из валов, держащихся на подшипниках. На валах установлены шестерни, передачу момента через каждую из которых мы фиксируем рычагом переключения передач, расположенным в салоне. Нет смысла излагать суть перебора передач – этот процесс лучше изучать не текстово, а руководствуясь видеоматериалом.

В МКПП может не нравиться лишь один момент – то самое ручное переключение скоростей. Новички сетуют на тягость обучения чувству сцепления, а гонщики отмечают, что момент переключения занимает слишком много времени, отчего теряется скорость.

«Автоматом» же ныне принято называть все что ни попадя. К этому классу отнесли и классический гидромеханический агрегат, и вариатор, и роботизированную трансмиссию. Однако в беседе с инженерами и механиками под «автоматом» всегда понимали и понимают АКПП, в основе которой лежит гидротрансформатор, выполняющий роль сцепления, и набор планетарных редукторов с фрикционами, блокирующими вращение шестерен.

На примере простого пояснения компоновки автоматической коробки мы уже видим технически нагруженный термин – гидротрансформатор. Это сложное устройство на базе нескольких колес с лопатками, передающее момент только за счет давления масла. Масло используется не только в этом агрегате, гидроавтоматика – это хороший инструмент для управления теми самыми фрикционами. Как это работает, лучше оценить на видео. Мы лишь отметим, что там, где гидропривод, там всегда необходимо высокое давление смазки и система каналов, а это дополнительные насосы и корпуса с тонкими каналами (гидроблоки), трудоемкие в изготовлении и требовательные к чистоте и качеству масла.

Гидроаппаратура, немыслимая в современном представлении без электроники, добавляет изрядной сложности агрегату. Впрочем, чем меньше электронных приспособлений, тем более механичным выглядит агрегат, а значит, замечаний в адрес надежности быть не должно. По гидрочасти можно провести аналогию с системой смазки двигателя: правильное масло и сокращенный срок его замены позволяют надолго забыть о том, что вы эксплуатируете высокотехнологичный агрегат.

Что же касается практической ценности вышесказанного, то добротно обслуживаемые АКПП выхаживают от 300 000 до 400 000 км без капитального ремонта. Все жалобы после 100 000-150 000 км на якобы «пинание» или нечеткое включение передач связаны с несвоевременной заменой масла, отчего маслонасос не развивает требуемого давления и заблокированные фрикционы начинают прокручиваться. При такой неисправности у трансмиссионного масла появляется ярко выраженный горелый запах.

Читайте так же:
Грейдер что это такое

На что могут сетовать владельцы автомобилей с АКПП, так это на отсутствие резких ощущений при разгоне. Впрочем, замечания по поводу динамики уместны для устаревших четырехдиапазонных «автоматов». В среднем и премиум-секторе устанавливаются автоматические коробки как минимум на 6 передач, которые практически избавлены от задержек и толчков при ускорении. Болезненным остается только вопрос буксировки автомобиля с «автоматом» – имеются ограничения по скорости и дальности езды «на галстуке».

Вариатор

Вариаторная трансмиссия – это комфорт и динамичный ритм движения в одном лице. Здесь нет привычных ступенчатых переключений, поскольку в основе – два конусообразных шкива и клиновой ремень, в качестве сцепления – гидротрансформатор, а планетарный редуктор нужен только для одного – чтобы автомобиль мог двигаться задним ходом. Регулируя зазор между конусами, ремень можно переводить с большего на меньший диаметр и наоборот. От этого набор передаточных чисел может быть сколь угодно широким, а главное перебираться без отрыва от двигателя.

Эту трансмиссию называют лучшим потребительским выбором именно из-за отсутствия потерь времени на переключения, что гарантирует максимально эффективный разгон. По поводу того, что вариаторы имеют определенное количество ступеней, уместно отметить следующее: это не более, чем дань привычным ощущениям от вождения автомобиля. Кому интересно, когда звук двигателя похож на монотонный, который мы наблюдаем при разгоне троллейбуса.

Массовый спрос на подобные агрегаты сдерживают вопросы надежности. Технически вариатор проще «гидромеханики», но изрядно нафарширован электроникой и имеет достаточно слабое звено – ремень, который в клиноременных коробках «ходит» не более 150 000 км. Специфика ремонта сложна и требует от исполнителя высокой квалификации. Обслуживание должно быть максимально чутким: при разрыве ремня наносится ощутимый урон многим деталям коробки, а несвоевременная смена масла ведет к невозможности плотно притянуть конуса, отчего ремень начинает проскальзывать, читай сильно изнашиваться.

Робот

Нашумевшая во времена внедрения VW DSG роботизированная трансмиссия мало чем отличается от классической механики. На примитивном уровне это обычная механическая коробка передач с автоматическими механизмами смыкания/размыкания сцепления и выбора передач. АВТОВАЗ дал название такой коробке «автоматизированная механическая трансмиссия», что в классической градации означает «однодисковый робот».

Читайте так же:
Что такое элеваторный узел

Есть еще и двухдисковый, в котором используется двойное сцепление, где два первичных вала завязаны на каждый из дисков сцепления. Один вал отвечает за четные передачи, другой – за нечетные. Его работу опять же лучше изучить по видео. Ну а уже имевшим дело с роботизированной трансмиссией напомним, что, когда автомобиль едет на «третьей», «четвертая» уже включена (второй вал вращается на четвертой передаче). Остается только переключить сцепление с одной позиции в другую, что занимает около 0,1-0,2 секунды.

Никакой синхронизации частот вращения во время переключения не нужно – та самая «четвертая» была приготовлена, когда вы только начали ехать на «третьей» и компьютер понял, что вы ускоряетесь. Бывают еще сухие и мокрые диски сцепления, по поводу которых можно сказать лишь одно – мокрые купаются в масле, отчего передают больший момент и «ходят» дольше.

Ввиду того, что все автоматические актуаторы электронные, а именно они чаще всего и выходят из строя, ремонт получается дорогостоящим. Любая роботизированная трансмиссия не щадит сцепление, а что касается однодискового варианта, так и вовсе – диски здесь, как правило, работают насухо и при рваном стиле вождения, не отхаживают и 30 000 км.

Еще один бич монодисковой версии – отсутствие комфорта при езде в пробках. Наверняка все наслышаны о том, как АВТОВАЗ пытался изменить рваный режим работы АМТ для Лады Веста, но в результате отказался в пользу проверенного временем японского автомата Jatco.

Распространенные поломки

Если говорить о таком виде машин, как легковые автомобили, трансмиссия в них чаще всего выходит из строя в связи со следующими поломками:

  • ШРУС. О неисправности данного механизма свидетельствует появление нехарактерных звуков. Он не подвергается ремонту и требует замены.
  • Сцепление. Чаще всего выходит из строя при агрессивной манере вождения. Компонент требует проведения своевременной регулировки.
  • Детали АКПП. Изнашиваются при отсутствии обслуживания.

Стоит отметить, что трансмиссия грузового автомобиля подвергается большим нагрузкам, поэтому требует более частого прохождения технического обслуживания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector