Виды и типы механических коробок передач автомобилей
В наше время многие водители переходят на АКПП, появились даже курсы вождения на автомате. И все же многие водители остаются приверженцами МКПП. У нее есть ряд преимуществ – это приемлемая цена, экономичный расход топлива, дешевое обслуживание, хороший разгон, устойчивость в условиях бездорожья и удобство буксировки. МКПП доказала свою надежность годами успешной эксплуатации. Работает она по принципу ступенчатого механизма. Рассмотрим основную классификацию механических коробок передач.
Существует два типа схем выполнения МКПП – двухвальные и трехвальные.
Двухвальные КПП чаще всего используются в переднеприводных автомобилях, а также в заднемоторном транспорте. Прямой передачи у них нет, как и промежуточного вала, только ведущий и ведомый. На валах находятся шестереночные блоки, которые зацепляют валы между собой. За каждую передачу отвечает только одна пара шестерен, что способствует повышению КПД, но снижает передаточное число, поэтому используются такие КПП только в легковых машинах.
Трехвальные же коробки имеют помимо основных валов еще и промежуточный. За каждую передачу отвечают по две пары шестерен. Принцип работы такой же, как и у двухвальных коробок. Как правило, шестерни используются не с прямыми зубцами, а с косыми, что обеспечивает высокую прочность и минимизирует шум.
Также МКП делятся на синхронизированные и несинхронизированные.
В несинхронизированной коробке режим переключения ручной. Переход муфты переключения с одной скорости на другую требует определенного времени, но существуют определенные меры, позволяющие переключать их быстрее с помощью педалирования сцепления и акселератора и регулирования режимов работы коробки. В легковом транспорте несинхронизированные МКП не используют начиная с 1940 г. Эти КП более выносливы при повышенных нагрузках, поэтому до сих пор применяются в спортивном авто- и мототранспорте. Также их до сих пор используют на сельскохозяйственной технике и тяжелом грузовом транспорте, где использование синхронизаторов невозможно по техническим причинам.
В синхронизированных КП процесс переключения передач частично автоматизирован благодаря синхронизаторам – устройствам, позволяющим выравнивать скорость шестеренок, не позволяя муфте включения переходить с одной на другую до момента выравнивания. В современном легковом транспорте передние передачи имеют синхронизаторы. Примечательно, что в автомобилях отечественного производства задняя передача, в основном, синхронизатора не имеет.
avtoinstruktor199.ru
Виды и типы механических коробок передач автомобилей
2818 ПросмотровСовременные автомобили оснащаются разными видами коробок передач – механическими, автоматическими, роботизированными и бесступенчатыми. Все типы механических и автоматических устройств имеют свои плюсы и минусы. Любители современных решений выбирают робот или автомат, а почитатели классики предпочитают покупать автомобили с механической КПП. Рассмотрим основные разновидности таких трансмиссий и их преимущества.
Механическая коробка: классификация
История этого вида трансмиссии насчитывает уже более сотни лет, за все время существования он претерпел массу изменений, позволивших довести его до совершенства и убрать недочеты. Проще говоря, механическая КПП – наиболее простая и удобная в использовании конструкция из всевозможных вариантов. Это правило распространено на коробки с количеством ступеней, не превышающим 5. Ввиду стремления производителей к экономичности, изготавливаются обычно 6-ступенчатые виды агрегатов, но это не влияет на КПД.
Секвентальная МКПП: основные особенности
Точнее говоря, это устройство относится по принципу действия к механическим моделям. Идея появилась из спортивных машин. Конструкция функционирует на базе традиционной КПП, которая имеет электронное управление приводом.
Основная особенность этой коробки автомобилей заключается в том, что соблюдаются базовые последовательности передач, гарантирующие удобство вождения на большие и малые расстояния.
Преимущества:
- Достижение оптимальной скорости через возможность быстрого переключения передач.
- Выработка последовательных действий без вреда для двигателя на больших оборотах.
- Возможность управления посредством подрулевых лепестков, позволяющих перемещаться на высоких скоростях.
В таких видах коробок автомобилей используются прямозубые шестерни, но не применяются синхронизаторы включения. Скорость их вращения выравнивается с помощью датчика скорости на компьютере. Наблюдается значительное сокращение времени включения нужной скорости (до 80%). Это делает процесс вождения удобным для новичков и профессиональных пользователей.
Роботизированные системы
Основное отличие от предыдущего вида – наличие электромеханического привода для включения шестерен. В основе схемы традиционно лежит механическая КПП, каждый вал оснащается в данном случае диском сцепления.
Особенность конструкции – возможность вычисления передачи, оптимальной для включения, благодаря применению данных о режиме, в котором работает трансмиссия.
Устройства имеют отношение к механической КПП. Но, тем не менее, являются средним звеном между автоматом и механикой по стоимости и функциональности.
Классификация по структуре
По структуре коробки передач автомобилей делятся на следующие виды: двухвальная и трехвальная. Обе имеют свои достоинства и особенности.
Двухвальная коробка: устройство и принцип работы
Ведущий вал таких коробок гарантирует объединение со сцеплением. Ведомый вал имеет параллельное расположение, в нем находится блок шестерен. Если нужно, дифференциал способствует обеспечению разной угловой скорости.
Механизм
Связь может обеспечиваться посредством специальных тросов и тяг. Самый простой вариант – тросы. Он наиболее распространенный и удобный для опытных водителей и новичков.
Механизм работы этого устройства схож с принципом трехвальной коробки, основное различие заключается в особенностях переключения передач. Разделение рычага, когда передача включена, проводится в продольном и поперечном направлениях. Выбор передач происходит посредством функционирования всех элементов и их взаимодействия.
Трехвальная МКПП
В составе КПП автомобилей присутствуют ведущий вал и ведомый, оба содержат в структуре синхронизаторы с шестернями, механизмом переключения. Ведущий вал обеспечивает соединение механизмов с системой сцепления. Параллельно ему имеется промежуточный вал, включающий шестерни в блоке.
Механизм, ответственный за переключение, находится на корпусе. В его конструкции имеется рычаг управления, ползуны, оснащенные вилками. Чтобы не возникла работа обеих передач одновременно, предусматривается дистанционное управление.
Принцип работы
Такой вид коробок не предполагает передачу момента крутки к передним колесам. Следствие передвижения рычага управления – перемещение муфты. В результате, благодаря муфте, обеспечивается синхронизация скоростей.
Заключение
Таким образом, механическая КПП автомобилей имеет обширную классификацию и разные типы. Каждый из вариантов обладает своими достоинствами, облегчая водителю процесс управления и гарантируя безопасность в дороге. Выбрав подходящий вид коробки, можно обеспечить себе комфортное движение по городам и далеко за их пределами.
portalmashin.ru
Машина без коробки передач | Автокомпоненты. Бизнес. Технологии. Сервис
Мы привыкли, что в любой конструкции автомобиля, подразумевающей передачу крутящего момента с ДВС на ведущие колеса, присутствует узел, трансформирующий крутящий момент, – коробка передач или вариатор. В гиперкаре Koenigsegg Regera обошлись без него и назвали трансмиссию Direct Drive, то есть прямая передача.
Гибрид или нет?
Создатель гиперкара Regera Кристиан Кёнигсегг не считает его гибридом, ссылаясь на то, что тот лишен таких, как сложность конструкции, большая масса и в первую очередь немалые потери при преобразовании энергии. Конструкторы Regera пошли по пути облегчения и упрощения. Но самое любопытное, что они приняли решение избавиться от коробки передач.
Облегчение конструкции
С облегчением все случилось традиционно – автомобиль получил прочный и легкий композитный кузов. А при производстве аккумуляторной батареи воспользовались технологиями «Формулы-1». Батареи объединили в довольно компактный пакет, размещенный вертикально вдоль середины кузова. Аккумуляторный блок имеет собственное водяное охлаждение. А с учетом скромных размеров поверить в мощность 9 кВт·ч и 620 вольт довольно непросто. Но, по всей видимости, и это правда. По заявлению Кёнигсегга, это самые мощные аккумуляторы, когда-либо устанавливавшиеся в серийные автомобили. Аккумуляторы и блок распределения питания разработаны в Хорватии, а электромоторы – компанией YASA.
Легкие электромоторы
Далее, суперкар получил три фантастически компактных и легких электродвигателя. Два тяговых – по одному на каждое заднее колесо, они выдают по 241 лошадке, и один на 215 лошадей, соединенный в тандем с ДВС. Последний способен не только снабжать крутящим моментом колеса автомобиля, но и выполнять функции генератора и стартера.
В общей сложности система выдает 700 лошадиных сил, что делает ее самой мощной электрической установкой в истории производства автомобилей.
Куда дели коробку?
Для многих остается загадкой, как удалось обойтись без коробки передач, тем более на спортивном автомобиле.
Разумеется, крутящего момента пятилитрового 1100-сильного турбомотора хватает для широкого диапазона уверенной тяги. Тем более что на малых скоростях он не участвует в непосредственной передаче момента на колеса – это исполняют электродвигатели. Но при дальнейшем разгоне, свыше 50 километров в час, ДВС, объединившись с центральным электромотором, впрягается в поток подачи механической мощности на колеса через главную передачу. Представьте, тут нет коробки, есть единый привод с одним передаточным числом – 2,85:1.
Как же происходит подключение? Автор трансмиссии Direct Drive назвал соединительный элемент гидромуфтой с изменяемой степенью проскальзывания. Скромно!
Новый гидротрансформатор
Если разобраться, это, по сути, полноценный гидротрансформатор продвинутой конструкции, да еще и с возможностью вмешиваться в управление.
В «Кёнигсегг» называют свою систему трансмиссии Koenigsegg Direct Drive или KDD для краткости. В отличие от традиционных коробок передач, KDD использует всего один коэффициент передаточного числа. Преимущества очевидны – нет потери мощности на переключениях плюс отсутствует большой вес обычной трансмиссии.
Водитель с помощью правого подрулевого лепестка может менять передаточное число, влияя на интенсивность разгона. Не сказать, что совсем уж простое решение, но весьма оригинальное.
Роль технологий
Давайте вспомним, зачем вообще была изобретена коробка передач – для исправления неудобных тяговых характеристик двигателя внутреннего сгорания. А новейшие технологии позволили от нее отказаться, создать легкие электромоторы и аккумуляторы в дополнение к ДВС. Полет конструкторской мысли объединил все это в автомобиль «новой породы». В дополнение к недюжинной мощности ДВС прибавили еще 700 л.с. электрической тяги.
За счет интеллектуального управления мощностью, снаряженной массы всего 1590 кг и активной аэродинамики гиперкар набирает 100 км/ч за впечатляющие 2,7 секунды, а на 21-й секунде скорость уже переходит отметку 400 км/ч.
Характеристики автомобиля
Максимальная скорость – 410 км/ч. Вес автомобиля – 1590 кг. Гиперкар оснащен 5-литровым твин-турбо «V8», который развивает 1100 лошадиных сил и 1280 Нм крутящего момента при 4100 оборотах в минуту (в диапазоне 2700–6170 оборотов момент достигает 1000 Нм).
В силовую установку также входят три электромотора, разработанные фирмой YASA. Два из них расположены по одному в задних колесах (по 241 силе и 260 Нм каждый) и один на валу от ДВС (215 сил, 300 Нм). Для модели был разработан новый тип трансмиссии, который носит название Koenigsegg Direct Drive Transmission (KDD), – фактически коробка передач в традиционном понимании отсутствует.
Питает электромотор комплект литиевых батарей. Емкость батарей – 9,27 кВт·ч, объем – 67 л, а масса – 115 кг. На электротяге гиперкар может проехать от 35 до 50 км. Батареи заряжаются с помощью системы рекуперации энергии при торможении или от розетки.
Автомобиль имеет задний привод, что немного ухудшает его управляемость, но в то же время сильно снижает вес.
a-kt.ru