Как работает переключение передач в машине

Как правильно переключать передачи

Для начала нужно запомнить главный принцип переключения передач: при переходе с низкой на высокую передачу или наоборот необходимо выжимать сцепление. Иными словами, рычаг КПП и сцепление должны идти в тесной связке, словно альпинисты, штурмующие опасный траверс Эвереста. Если вы не будете соблюдать это правило, тогда заранее отложите определенную сумму денег, которая понадобится вам на покупку новой коробки передач.

Что нужно знать о переключении передач

Нужно учесть тот факт, что техники переключения разных передач отличаются друг от друга. Общей для них является схема «выжать сцепления – переключить передачу — отпустить сцепление».

Если вы новичок, то для вас может стать новостью, что во время переключения передач автомобиль теряет скорость, превращаясь в «тело», которое движется по инерции. Именно по этой причине переключать передачи нужно плавно, но при этом довольно быстро, чтобы не тормозить машину.

Когда нужно переключать передачу

Существует точный расчет усредненного скоростного диапазона использования передач, который мы приведем в нижеследующей таблице.

Естественно, эти расчеты схематичны, потому как нужно учитывать другие факторы, которые могут влиять на езду. Как бы там ни было, но данная схема применима к негруженным автомобилям, которые движутся по дороге, на которой отсутствуют какие бы то ни было сопротивления. Если таковые имеются, к примеру, автомобиль едет по глубокому снегу, вязкому песку или взбирается на крутой подъем, то переключение передач следует осуществлять несколько позже — то есть выше озвученных скоростных режимов.

Как переключаются передачи

Итак, для переключения передач нужно осуществить определенные действия:

Никаких жестких условий на счет последовательности переключения передач нет: вы можете включать их не по порядку – с первой переходить прямо на третью, со второй перескакивать на пятую и так далее. Однако при этом на разгон тратится больше времени, а обороты существенно упадут.

Ошибки, которые допускают новички

Среди наиболее характерных ошибок, которые допускают начинающие водители, следует отметить то, что они неслаженно работают рычагом КПП, из-за чего автомобиль теряет скорость. При этом переключение, как правило, рассеянное и резкое, что становится причиной повреждения некоторых узлов коробки.

При трогании новички часто резко отпускают педаль сцепления, что заставляет авто дергаться, а трансмиссию — приходить в негодность.

Типична ситуация, когда новичок при необходимости переключения со второй на третью передачу говорит, что он не собирается ехать больше 40 км/ч. А кто сказал, что повышенная передача предусматривает обязательно повышение скорости? На третьей можно смело ехать не быстрее 40 км/ч. Все дело в том, что повышенные передачи дают возможность ехать быстрее, но вас никто не заставляет пользоваться этой возможностью.

Еще один момент, который характерен для начинающих водителей — это запоздалое включение второй передачи. В сознании «чайника» (извините за прямоту) укореняется учебная схема: первая передача, разгон до 20 км/ч, а потом переключение на вторую. При этом не учитывается то, что эта скорость достигается уже тогда, когда вы отпустите сцепление после трогания. Это становится причиной того, что начинающие автолюбители запаздывают с включением второй.

Правильное переключение передач

Важно сразу отрегулировать сидение, чтобы доставать до рычага КПП без наклонов туловища. Зачастую в этих целях регулируют также сам рычаг.

При переключении передач очень важно переносить левую руку, которая остается на руле, из положения «без пятнадцати три» в верхний сектор рулевого колеса. Это позволит в случае необходимости совершить экстренный маневр. Что касается начинающих водителей, то при переключении передачи у них довольно часто наблюдается непроизвольный поворот руля влево, если рука находится не на верхней его дуге.

На первых порах момент переключения передачи будет подсказывать тахометр, потом достаточно будет слушать двигатель. Тахометр дизельного автомобиля должен показывать 1500-2000 оборотов в минуту, а частота вращения коленчатого вала у бензиновых машин должна составлять 2000-2500 оборотов в минуту.

Источник

Как работает коробка передач в автомобиле?

Любой автомобиль состоит из тысячи запчастей и сопутствующих компонентов. Но некоторые части любого автомобиля контролируют именно те самые агрегаты, которые делают вашу машину именно движущимся транспортным средством, поэтому они играют более важную роль при сравнении таковых с другими автокомпонентами автомобиля. Например, к очень важным частям любой автомашины относится так называемая коробка передач. Без нее крутящий момент от двигателя не смог бы передаваться и достичь конкретноо колес автомобиля, который не тронулся бы с места.

Да, мы с многими согласны, сам автовладелец не обязательно должен владеть углубленными знаниями об устройстве автомобиля. Но что такое коробка передач и что она из себя представляет изнутри нам так кажется, обязан знать каждый из водителей. Об этом сегодня мы с вами и поговорим.

Смотрите также: Десять самых странных коробок передач

Прежде чем углубиться в описание принципа самой работы коробки передач, давайте с вами обозначим основные применяемые к ней термины:

Теперь давайте перейдем непосредственно к самому описанию действий, т.е. к тому, как работают две наиболее распространенные и известные многим коробки передач.

Механическая коробка передач

Несомненно, в мире в настоящий момент автоматическая коробка передач стала самой популярной из всех существующих. Согласно статистике мировых продаж автомобилей, доля всех новых проданных автотранспортных средств за 2014 год была оснащена автоматической трансмиссией. Но тем не мене, механическая коробка передач вопреки прогнозам статистики пока что по-прежнему используется всей мировой автпромышленностью. Как правило, эта механическая трансмиссия более проста по своей конструкции и принципу работы. Именно с нее мы с вами друзья и начнем ознакомление.

По своей конструкции механическая коробка передач представляет из себя набор зубчатых шестеренок и валов (входные и выходные валы). Шестерни одного вала взаимодействуют с шестернями другого вала. В результате соотношений между включенной передачей на входном валу и включенной передачи на выходном валу и определяется общее передаточное число определенной передачи.

Водитель, выбирая нужную передачу на механической коробке передач, тем самым перемещает данный рычаг переключения скоростей в нужное ему положение. Рычаг управляет движением передач непосредственно вдоль входного вала. Перемещая рычаг вперед или назад водитель выбирает нужный набор шестеренок для включения необходимой ему передачи. Как правило, при переключении рычага вверх или вниз два набора шестерней находятся на одном валу. При переключении же рычага влево или вправо выбор набора шестеренок происходит уже на разных валах.

Чтобы включить нужную передачу в механической коробке передач водитель нажимает сначала на педаль сцепления в результате чего крутящий момент двигателя при выжатом сцеплении не передается на саму коробку, поскольку двигатель в такой момент отключается от входного вала КПП. Это позволяет с помощью рычага коробки выбрать нужную водителю скорость, подключив тем самым нужный набор шестерен. После выбора необходимой передачи водитель отпускает педаль сцепления и крутящий момент начинает передаваться на первичный вал и далее на выбранный вал, который в свою очередь передает крутящий момент на привода и сами колеса.

Автоматическая коробка передач

В автоматической же коробке передач процесс работы намного сложнее, если сравнивать его с механикой. Одним из самых заметных различий между механической и автоматической коробкой является следующее, что автоматическая трансмиссия не использует у себя муфты. Как правило, автоматическая коробка передач применяет и использует у себя гидротрансформаторы, которые и отключают двигатель от коробки передач (от вала с набором шестерен).

Функция этих гидротрансформаторов основана на принципах гидродинамики, которую объяснить в рамках этой статьи реально будет сложно. Для этого необходимо будет подключать к такому объяснению математику и другие естественные науки. Но основной смысл работы довольно-таки прост. Когда двигатель работает на небольших оборотах, то небольшой крутящий момент передается с помощью жидкости и через различные каналы на набор шестеренок. Когда же двигатель начинает работать быстрее, то этот крутящий момент начинает передаваться на валы напрямую.

Благодаря преобразованию крутящего момента шестерни в коробке передач могут делать свою работу и без участия водителя. Когда же коробка передач начинает выбирать необходимую скорость автоматически, которую в механической трансмиссии выбирает водитель вручную? Отвечаем:

-В отличие от механики, где как правило конструкция коробки представляет из себя два параллельных вала, автоматическая коробка использует и применяет у себя планетарное расположение валов с шестернями. В отличие от той же механической коробки, в автоматической трансмиссии используется огромный выбор различных наборов шестерен, которые автоматически подключаются к передаче крутящего момента в зависимости от набранной скорости.

Вместо ручного переключения скоростей в ней используется гидравлическое автоматическое переключение скоростей, которое управляется конкретно электроникой. Данная коробка управляется специальным модулем в котором запрограммированны все соотношения передаточных чисел. В зависимости от подключаемого набора планетарного механизма электронная программа сама определяет какую передачу необходимо включить с помощью гидравлического автоматического управления.

Источник

Техника переключения передач автомобиля.

• В непрофессиональных кругах, да и частенько в профессиональных, существует очень много заблуждений по поводу переключения передач. Цель этой статьи — рассказать, как это делается правильно. Мы не ставим перед собой задачу покрыть все аспекты и рассказать про все тонкости переключения передач, например, как и в каких случаях можно переключать, не используя сцепление. Мы хотим объяснить правильную базовую технику. вк.ком/карс.бест Это ответит на практически все Ваши вопросы и развеет неясности, позволит уверенно и правильно переключать передачи как на трэке, так и на улице.

• Статья пишется с учетом ручной коробки передач с синхронизаторами, т.е. обыкновенной «ручки», которую ставят на практически все автомобили от Девятки до Зонды. Материалы для этой статьи собраны из многих источников профессионального уровня.

• Итак, мы надеемся, что все, читающие эту статью, понимают, зачем нужно переключать передачи — чтобы удерживать машину в желаемом диапазоне мощности двигателя.

• Работа со сцеплением и газом
При правильной технике переключения передач работа с педалью сцепления всегда выглядит так — нажали, отпустили. За исключением трогания с места, педаль никогда не отпускается (и, разумеется, не нажимается) медленно. Она быстро выжимается (желательно в пол, особенно при переключении вниз) и быстро отпускается. При этом не надо бить по педали или бросать ее. Все делается плавно, но быстро, как, впрочем, и со всеми другими элементами управления автомобилем. Педаль газа при переключении передач отпускается, чтобы снять нагрузку с коробки передач.

• Переключение на пониженную передачу
Для «продвинутых» водителей сразу разъясним, что переключение на пониженную передачу происходит только для того, чтобы поддерживать мощность. Для торможения используются тормоза, а не двигатель. Колодки стоят копейки и обойдутся дешевле, чем бензин и сцепление. Особенно актуально не заниматься ерундой на скользкой/оледеневшей дороге — невыполненная (или неправильно выполненная) подгазовка может привести к заносу (сносу на переднеприводных автомобилях) и последующему кювету, и никакой abs не спасет.

• Сначала мы объясним, что такое подгазовка и зачем она нужна. Представьте, что Вы едете 60 км/час… Вдруг к Вам слева «подлетает» навороченный Скай с неоновой подсветкой и начинает сигналить, газовать. Разумеется, Ваши действие — дальше еду и никуда не тороплюсь. Но предположим, Вы все же решили ответить на «вызов». Вам нужно переключиться с 5-ой передачи на 2-ую. Если Вы просто выжмете сцепление, включите 2-ую передачу и отпустите сцепление, то машину очень сильно дернет, да и сцеплению с коробкой передач придется не сладко. Почему так происходит?

• Отпускаете газ, нажимаете на педаль сцепления и переключаете передачу. Обороты двигателя падают до холостых, а скорость вращения сцепления увеличивается, т.к. скорость вращения колес осталась прежней, а передаточное число увеличилось.

• Теперь разница между скоростью двигателя и коробки передач 4000 об/м. Если Вы отпустите сцепление, то двигателю и колесам придется сравняться в скоростях очень быстро. Двигатель резко раскрутится до 5000 об/м и передаст большой стресс на колеса (равносильно резкому кратковременному нажатию на тормоз), которые в этом случае могут потерять сцепление с дорогой, если на них действуют сильные боковые силы или же если дорога просто скользкая. Если сцепление отпускать медленно, то стресс будет намного меньше, но тогда подпалится сцепление.

• Чтобы этого избежать, необходимо сделать подгазовку, т.е. немного нажать на газ перед тем, как отпустить сцепление. Делается это очень быстро: нога ударяет по педали газа, в нашем случае довольно глубоко, почти до пола, и мгновенно его отпускает. Тут же отпускается сцепление, и правая нога опять втапливает газ, но на этот раз уже для ускорения. Цель подгазовки в данном случае — поднять обороты двигателя до 5000 об/м или чуточку выше. Если все выполнить правильно, а потом быстро отпустить сцепление, то Вы вообще ничего не почувствуете, и машина начнет плавно ускоряться с повторным нажатием на газ.

• Легко и просто. Не тут-то было. Почти всегда включать пониженную передачу нужно перед поворотом, т.е. тогда, когда тормозишь. А когда тормозишь, то нога не на газе, а на тормозе…

• Конечно, можно предположить, что в этом случае нужно оттормозиться заранее, потом прям перед поворотом переключить передачу с перегазовкой и в поворот… Думаем, не надо объяснять, что речи о какой-либо конкуренции в этом случае не идет вообще. Чтобы ехать действительно быстро, надо оттормаживаться вплотную перед поворотом и в начале поворота. А потом уже должна быть включена нужная передача, чтобы начать ускорение перед апексом.

• Теперь задача — включить пониженную передачу во время торможения, не меняя усилие на педаль тормоза и не вызывая стресс. По сути, все происходит также, как описано выше, только подгазовка выполняется по-другому. Давайте пошагово рассмотрим, как это делается на примере стандартного поворота…

— 1. Когда передачу нужно переключить так, чтобы не попасть за красную линию оборотов двигателя, но перед тем как начнется ускорение. Переключать передачу можно в любом месте между А и В, но, естественно, на прямом участке это делать менее рискованно.

*Под «началом ускорения» подразумевается не начало ускорения автомобиля, а начало нажатия на газ.

— 2. Перед поворотом. Полный газ или по желанию.

• Когда приближаемся к тормозной точке, правая нога плавно отпускает газ и плавно нажимает на тормоз.

— 3. Во время поворота. Правая нога продолжает держать педаль тормоза и поддерживает постоянное давление. Выжимаете сцепление и начинаете переключать передачу. Ступня немного поворачивается вокруг педали тормоза и пятка касается педали газа. Делается подгазовка так же, как описывалось выше.

• Сцепление отпускается, и нога убирается с педали газа.

• Плавно ослабляете тормозное усилие и нажимаете на газ.

• Так делается heal and toe. Прием совершенно необходим на трэке и при быстрой уличной езде. Сразу хотим отметить: чтобы неплохо его освоить, нужно очень много практиковаться. За день-два, даже неделю, вряд ли сможет получаться что-то толковое. Это сложно, но результат бесспорно того стоит. Не стоит заниматься практикой на дорогах, особенно на начальном уровне, особенно если сзади кто-нибудь едет. Рекомендуем найти пустой паркинг и начинать там. Сначала все проделывать на месте. Когда начнет что-то получаться, можно начать двигаться…

— Переключение на более высокую передачу.

• Отпуская газ, выжимаете сцепление (необязательно до пола), переключаете передачу, отпускаете сцепление, нажимаете на газ. Все делается быстро, но плавно. Обороты падают сами, поэтому никаких специальных приемов здесь не надо.

Источник

Коробка переключения передач: виды, чем отличаются и как работают

Коробка переключения передач (КПП) — элемент трансмиссии автомобиля, который передает мощность от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на ведущие колеса, при этом расширяя диапазон частоты вращения и крутящего момента мотора. Этот узел отвечает за эффективную работу мотора, влияет на динамику движения и расход топлива. Базовым для КПП считается предустановленный набор передаточных чисел — это коэффициент, на который увеличивается или уменьшается крутящий момент, поступающий от двигателя.

Передача, а в современных авто их может быть от 5 до 10, помогает работе двигателя в каждом из диапазонов скоростей. Для старта обычно применяется 1-я передача, но реже — 2-я (например, на грузовиках).

В зависимости от степени участия водителя, «коробка» может быть с ручным управлением (механическая) или автоматическая, где выбор передачи выполняет электроника. К таким агрегатам, как правило, относят не только классическую гидромеханику, но также «роботов» и вариаторы [1]. Отдельный класс — секвентальные КПП, которые чаще всего используют для гоночных автомобилей. Разбираемся в устройстве каждой из них и в том, как они работают.

Механическая

Самый простой и надежный в эксплуатации тип трансмиссии. Визуально определить МКПП несложно: по третьей педали (это педаль сцепления) и рычагу переключения передач. В современных автомобилях ступеней может быть 5, 6 или даже 7, плюс нейтральное положение и режим заднего хода.

Основные рабочие элементы механической коробки, в самом упрощенном варианте, это:

Все они расположены на валах, которых может быть два или три.

Первичный или ведущий вал напрямую связан с двигателем через сцепление. Это сделано для возможности «отсоединять/присоединять» трансмиссию к ДВС. Для передачи крутящего момента на конце входного вала жестко зафиксирована шестерня, которая вращает следующий, промежуточный вал.

На нем равно числу передач установлены разноразмерные ведущие зубчатые шестерни. Каждая работает в сцепке с шестеренками (ведомыми) на вторичном или выходном валу. На нем шестерни, в отличие от первых двух валов, свободно вращаются на оси. Образованные зубчатые пары отвечают за передаточное число и динамические характеристики передачи («короткая», «длинная» итд).

В МКПП переключение происходит в ручном режиме. Переводя в салоне рычаг в нужное положение, водитель двигает в сторону соответствующей зубчатой пары муфту. Чтобы избежать удара при смыкании, нужно выровнять частоты вращения валов — для этого применяются синхронизаторы.

Плюсы: долгий опыт эксплуатации в автопроме, простое устройство и ремонт, возможность вручную влиять на динамику авто.

Минусы: утомительное «втыкание» передач и нажатие педали сцепления в плотном трафике, ограниченный набор передач.

Автоматическая

Под классической АКПП, как правило, подразумевают гидромеханическую коробку переключения передач. В этом случае у водителя всего две педали, а вместо рычага КПП — селектор, который может быть выполнен в виде шайбы или кнопок, или подрулевой переключатель режимов: P — парковка, D — движение, N — нейтральная и R — задний ход.

В отличие от «механики» передача крутящего момента здесь сложнее, а электронный блок управления (ЭБУ) отвечает за выбор передачи. В современных автоматических трансмиссиях их может быть до 10 включительно.

Принцип работы строится на силе давления трансмиссионной жидкости, отсюда и слово «гидро» в названии. Главные рабочие элементы — гидротрансформатор и планетарная КПП [2].

Плюсы: за редким исключением — надежный и проверенный временем агрегат; обычно обеспечивает плавную и тихую езду.

Минусы: очень привередлив к качеству трансмиссионной жидкости, простые агрегаты могут быть «задумчивыми», дорогой и сложный ремонт в случае поломки.

Бесступенчатая

CVT или вариатор — это кардинально другой в техническом плане тип КПП [3], который, по большому счету, даже нельзя называть коробкой передач, так как передач в нем как раз-таки нет.

В отличие от классического «автомата» или «механики», он не имеет фиксированного количества предустановленных передач и выдает по сути неограниченное количество передаточных чисел. Такая гибкость достигается за счет работы двух противоположных шкивов конической формы, которые соединены цепью или ремнем.

В бесступенчатой коробке один конус соединен с валом двигателя, а другой — направляет мощность на ведущие колеса. Передаточные числа изменяются по мере того, как шкивы перемещаются все ближе и дальше друг от друга. Решение, на сколько сдвинуть шкивы, принимает электроника.

Эти изменения теоретически происходят все время, чтобы двигатель работал на наиболее эффективных оборотах. Однако современные CVT умеют имитировать фиксированные ступени, так как такое поведение более привычно водителям.

Плюсы: теоретически вариаторы считаются более капризными, чем классические «автоматы», однако наиболее удачные варианты по сроку службы не уступают гидромеханическим КПП.

Минусы: вариаторы не любят пробуксовки и заезда на высокие препятствия, от чего цепь (или ремень) стачивает поверхность шкивов.

Роботизированная

РКПП или просто «робот» — это гибрид автоматической и механической коробки передач. Для начала движения водитель, также как и на «автомате», выбирает один из режимов (D, P, N, R).

Механическая схема в ней аналогична МКПП, но для переключения передач и смыкания/размыкания сцепления здесь отвечают сервоприводы. Момент выбора нужной ступени контролируется электроникой.

Проще говоря, вместо педали сцепления и рычага коробки стоят электромоторы, которые по команде электроники «выжимают» сцепление и меняют ступени.

Плюсы: недорогая в обслуживании; освобождает водителя от необходимости переключать передачи вручную

Минусы: электронике нужно время, чтобы понять действия водителя и включить передачу, из-за этого разгоны происходят с характерными провалами потока мощности; высокая стоимость актуаторов.

Преселективная

По сути это та же роботизированная коробка переключения передач. Главное ее отличие в количестве сцеплений — их два [4]. Этот тип трансмиссии относительно новый — активно внедрение началось с 2003 года. Сегодня их ставят на все классы автомобилей: от небольших хэтчбеков до спорткаров.

Принцип работы такой коробки заключается в том, что каждое из сцеплений управляет своим набором передач: четными и нечетными. В итоге, когда автомобиль работает на одной передаче, следующая уже выбрана и готова к включению.

Например, машина едет на второй передаче и ускоряется. В этот момент электроника подает сигнал, и автоматика двигает муфту к следующей, 3-й передаче. Когда приходит время муфта, которая была включена для 2-й передачи, отключается, и теперь включается та, на которой была предварительно выбрана 3-я передача. В это время освободившееся сцепление уже выбирает 4-ю передачу.

Плюсы: быстрое переключение передач; высокая экономичность.

Минусы: инженерам не сразу удалось сделать этот тип КПП надежным, из-за чего автомобилисты часто избегают таких коробок; «преселективы» не всегда аккуратно работают на низких скоростях — в пробках могут чувствоваться толчки.

Секвентальная

Секвентальная или последовательная коробка передач — это разновидность механической трансмиссии, которая чаще всего используется в спортивных и гоночных автомобилях.

В отличие от классической «механики», где переключение происходит по Н-образной схеме, здесь «движение» возможно только последовательно [5]. То есть водитель не может стартовать со 2-й и сразу уйти на 4-ю передачу. В случае с «секвенталкой» ему понадобится пройти все передачи по очереди: от 1-й до 4-й.

Техническое устройство такой коробки схоже с классической «механикой», но есть ряд существенных отличий:

Плюсы: очень высокая скорость переключения между передачами; нет потери мощности в момент смены; экономия топлива.

Минусы: высокий износ деталей; дорогая в ремонте.

Неисправности коробки переключения передач

Как и любой рабочий элемент, КПП подвержены износу и поломкам. Хотя при бережном уходе некоторые «коробки» готовы служить по несколько сотен тысяч километров. Причину неисправности и особенно ремонт данного узла лучше доверять проверенным мастерам, например, официальным дилерам или специалистам в клубных сервисах.

Источник