Какая коробка передач лучше: автомат, робот или вариатор?
Содержание:
- Основные различия
- Как пользоваться?
- Виды коробки передач
- Принцип работы механической коробки передач
- Роботизированное устройство
- Гидромеханика
- Механическая коробка переключения передач
- Дорогие в обслуживании типы АКПП
- Роботизированная КПП
- «Классика», вариатор или DSG?
- Коробки Mercedes
- Самый сложный вид трансмиссии – автоматы и вариаторы
- Гидромеханическая автоматическая коробка передач, или «обычный автомат»
- Механика: надежность и популярность
- Плюсы и минусы автомата
- Какой тип и для кого подойдет лучше
Основные различия
- В АКПП отсутствует жесткое сцепление с двигателем. В DSG два сцепления, отвечающих за свой ряд ступеней.
- Расход топлива с коробкой DSG ниже чем у автомата. Переключение у «робота» происходит максимально коротко, что снижает нагрузку на двигатель.
- Динамика автомобиля с автоматом хуже, чем с DSG. Из-за особенностей сцепления, двигателю с АКПП требуется больше нагрузки для разгона.
- Автоматическая трансмиссия надежнее роботизированной. По многочисленным исследованиям, робот чаще всего подвержен поломкам.
- Цена и обслуживание. DSG дешевле, но требует значительных затрат на ремонт и обслуживание.
Как пользоваться?
Работники СТО утверждают, что большинство поломок можно избежать за счёт бережного отношения к устройству. Часто неисправности возникают по вине самого владельца, эксплуатирующего АКПП неправильно. Знание всех тонкостей и нюансов поможет избежать неприятных значительных затрат.
В большинстве случаев обслуживание АКПП сводится к проверке уровня масла, а при превышении пробега в 50 тыс. км – замена масляного фильтра и масла. Если автомобиль эксплуатируется в тяжёлых условиях, то менять масло надо уже после 30 тыс. км пробега, а фильтр – через 50-60 тыс. км.
Если уровень рабочей жидкости снизился, то можно хорошо услышать гудение гидротрансформатора, который к тому же работает с пробуксовкой. Дополнительно мотор постоянно перегревается. А если масла больше чем положено, то из-за расширения рабочей жидкости оно теряет свои свойства, что может вывести деталь из строя. Мой совет: наливайте масло медленно, дожидаясь, когда оно заполнит все полости. После езды на 5 км ещё раз проверьте уровень масла.
Вообще масло должно быть прозрачным со своим специфическим запахом. Если же оно потемнело и пахнет горелым, то следует сразу же заменить его вместе с фильтром.
Как правильно проверить уровень масла? Необходимо выполнить поездку в 10 км, затем установить машину на ровную поверхность, включить режим «Parking» и проверить уровень рабочей жидкости при помощи щупа на холостых оборотах.
При необходимости можно запустить мотор с «толкача», хотя везде утверждается, что такое невозможно. Необходимо разогнать автомобиль до 50 км/час на нейтральной передаче, а затем включить «Drive». Очень не рекомендую вам этого делать.
Отмечу, что в АКПП разрешается торможение двигателем только в некоторых режимах.
Виды коробки передач
КПП – коробка переключения передач — выполняет передачу крутящего момента двигателя на колесную ось. Она обеспечивает необходимую скорость движения и высокую управляемость автомобиля. Тип коробки переключения передач зависит от вида трансмиссии автомобиля.
Выделяют механическую, автоматическую, вариаторную, роботизированную коробки передач. В некоторых модификациях АКПП предусмотрена имитация ручного управления – такие коробки имеют название «типтроник», «стептроник».
Принцип работы и устройство механической коробки передач
Механическая коробка переключения передач относится к классическим ступенчатым коробкам. Ступенью, или передачей, называется пара взаимодействующих шестерен. В механической коробке используются зубчатые шестерни – планетарные передачи.
Коэффициент передачи (передаточное число) определяется соотношением числа зубьев взаимодействующих шестерен. Самое большое – на первой передаче. В зависимости от числа ступеней механическая коробка передач может быть четырехступенчатой, пятиступенчатой, шестиступенчатой и т. д. Самая распространенная – пятиступенчатая МКПП.
Передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии в МКПП выполняется ступенчато с помощью фрикционного сцепления, которое управляется педалью. Выбор передачи выполняется вручную с помощью рычага селектора.
Принцип работы и устройство роботизированной коробки передач
Роботизированная коробка (народное название – «робот») создана на основе МКПП. Функции сцепления и переключения передач в ней автоматизированы. Но «робот» не относится к автоматическим коробкам, по принципу работы он ближе к механической КПП. Единственное, чем похожи «робот» и автомат, – отсутствие внешней детали сцепления.
Роботизированная коробка состоит из обычной механической коробки, акутаторов — устройств выжима сцепления и переключения передач, внешних датчиков и блока управления. РКПП имеет двойное сцепление для устранения провала между передачами.
Управление работой РКПП выполняет водитель с помощью переключения рычажка и бортового компьютера. Переключение передач происходит под действием команд блока управления, по ступеням, как в МКПП.
Принцип работы и устройство АКПП
Автоматическая коробка имеет и другое название – «гидромеханическая коробка». Основными компонентами автомата являются гидротрансформатор и механическая коробка переключения передач. Гидротрансформатор регулирует и передает крутящий момент с двигателя на механическую коробку. Он также выполняет роль сцепления.
Работа автоматической коробки основана на перемещении рабочей жидкости, которая приводит в движение лопасти колес гидротрансформатора и задействует муфты. Роль передачи выполняет планетарный ряд с зубчатых шестерен. Непосредственно переключение передач между планетарными редукторами выполняют муфты.
Работа всей коробки-автомата контролируется электронным блоком управления с заводскими настройками. Выбор необходимой передачи происходит автоматически. Водителю необходимо только установить режим работы коробки в начале движения.
АКПП с ручным управлением
В некоторых автоматических коробках реализована имитация ручного управления. Такие КПП имеют название «типтроник» или «стептроник». Управление коробкой происходит в двух режимах: полный автомат или ручной. Ручной режим имитирует управление КПП спортивного автомобиля, но при этом не требует от водителя особых спортивных навыков.
Принцип работы и устройство вариатора
Вариатор называть коробкой переключения передач не совсем правильно, так как передачи в нем отсутствуют, а крутящий момент изменяется плавно и непрерывно. Более правильное название – «непрерывно меняющаяся трансмиссия» (CVT). Так как педаль сцепления в автомобилях с вариатором отсутствует, его условно относят к автоматическим коробкам. Однако принцип работы вариатора сильно отличается от работы обычных автоматов.
Изменение и передача крутящего момента выполняются с помощью клиновидного ремня и конусовидных шкивов. Контроль за работой вариатора выполняется блоком электронного управления. Для работы вариатора необходима трансмиссионная жидкость. Непосредственно управление вариаторной передачей выполняется с помощью рычага селектора, режимы которого похожи на автоматическую коробку.
Принцип работы механической коробки передач
Работа данного устройства осуществляется по принципу передаточного отношения. Основой конструкции является промежуточный вал, соединяющий два других — входной с выходным. Для изменения передаточного отношения водитель переключает шестеренки. Это МКП с передвижными каретками.
Его минус — шум при отсоединении и сцеплении с другой шестеренкой, к тому же, это достаточно сложный процесс. При этом, если поделить скорость первой шестеренки на скорость второй, она будет равна числу зубьев первой, деленным на число зубьев второй.
Такой проблемы нет в механической коробке с шестернями постоянного зацепления. Принцип ее работы заключается в том, что перемещающийся по валу условный соединитель подключает его к шестерням. В данном случае зубцы постоянно находятся в сцепленном состоянии.
Принцип работы механической коробки передач
Выходные шестерни находятся в нежестком соединении с валом, для этого между ними существует зазор. Если при помощи условного соединителя жестко соединить вал только с одной шестерней, она будет задавать скорость вращения. Когда условный соединитель жестко соединяет вал с определенными зубчатыми элементами, скорости меняются. В четвертой передаче выходной и входной валы становятся непосредственно соединены.
Процесс переключения скоростей на МКПП
У каждой шестерни есть синхронизатор, состоящий из фрикционного конуса и блокирующего кольца. Шестерня жестко крепится к валу, на нее надевается способная свободно перемещаться муфта. Когда муфта смещается, она соединяется с зубцами синхронизатора, а шестерня и входной вал крутятся синхронно. Достигается нужное сцепление, но при замыкании шестерня и вал крутятся с разными скоростями.
Именно блокирующее кольцо позволяет уровнять скорости. Оно может не только вращаться вместе с шестерней, но и передвигаться по оси. Перед перемещением муфты водитель выжимает педаль сцепления, а силовой поток отсутствует. При перемещении муфта прижимает к конусу синхронизатора блокирующее кольцо. Из-за высокой силы трения между этими двумя деталями скорость шестерни становится равной скорости вала.
Затем муфта двигается дальше и производит сцепление с шестерней, чтобы она замкнулась с валом. По такому же принципу осуществляется переход на другие передачи, которые переключается при помощи рычага. Пятое положение коробки предназначается для вращения выходного вала со скоростью выше, чем у входного. Для заднего хода используется устройство из трех шестеренок. Шестеренки не синхронизированы с механизмом, поэтому перед включением обратного хода должна быть остановлена коробка передач.
Принцип работы МКПП на разных передача
Роботизированное устройство
Перемены в назначении коробки дошли до того, что теперь управлять мощностью двигателя стал робот, хотя сама структура работы осталась той же, а вот управляет устройством теперь электроника или «робот».
Основные положительные характеристики в том, что водителю можно не обременять себя дополнительными усилиями при переключении передач. Название говорит само за себя. «Робот» или электроника сама контролирует весь процесс. Это особенно будет приятно для начинающих водителей, речь больше идет о представительницах слабого пола, хотя и мужчинам тоже не легко дается управление автомобиля на МКПП. Трансмиссия переднеприводного автомобиля с «роботом» будет интересна каждому.
Сходство с механической КПП и «роботом» есть, оно находится на одном уровне с механикой и КПД выдает абсолютно схожий, правда, плавности ему не занимать. Такое положение вещей означает, что основные характеристики в положительном ключе на этом кончаются. Такая вот бюджетная автоматика.
Правда, трансмиссия автомобиля «Феррари» основана на «роботе», основные характеристики которого действительно хорошие, речь идет о гоночном автомобиле. Для гонок как раз такая схема трансмиссии подходит как нельзя лучше.
Что же делает роботостроение привлекательным, какова схема трансмиссии? Ответ – количество сцеплений. У «роботов» их наблюдается два. Трансмиссия автомобиля такого уровня была проверена на Фольксвагене, позже она была внедрена в Вольво, Форд и Митсубиси. Таким образом, можно было судить, сколько сцеплений, какова скорость работы, поэтому «роботы» были многофункциональны и, как отмечают инженеры, за ними будущее.
Гидромеханика
Гидромеханический автомат — самый распространенный тип автоматических коробок, который встречается практически у всех автопроизводителей. В силу конструктивных особенностей эти автоматы лучше других переваривают большой крутящий момент, поэтому именно их чаще всего устанавливают на тяжелые кроссоверы и внедорожники, а также на полноразмерные седаны. По сути это планетарная коробка передач, соединяемая с мотором через гидротрансформатор. Переключение планетарных рядов в ранних моделях происходило гидромеханически, а теперь — по командам электроники.
Материалы по теме
5 самых ломучих АКП: не связывайтесь с ними!Автоматические коробки: врожденные болезни14 способов угробить автомат: не повторяйте этих ошибок!
На бюджетные модели устанавливают простенькие «четырехступки», хотя их осталось уже мало. Например, популярная коробка DP0/DP2 работает на многих недорогих моделях Peugeot-Citroen и Renault. Характеристика у этой коробки не лучшая, как, впрочем, и надежность: выхаживает она, как правило, не более 120 000 км. Гораздо лучше по надежности (около 200 000 км), да и по алгоритму переключения японские четырехступки Jatco. Их устанавливают на Гранты и Датсуны.
Материалы по теме
Надо ли менять масло в автомате. Экспертиза «За рулем»
Постоянно ужесточающиеся нормы выбросов заставляют производителей увеличивать число передач в автоматах. Но выигрывает от этого не только природа, но и владельцы автомобилей: многоступенчатые коробки позволяют оптимальнее реализовать возможности двигателя и таким образом снизить расход топлива. Даже на относительно недорогих автомобилях, например, Кia Rio или Hyundai Solaris, нынче применяют шестиступенчатые автоматы. Столько же передач и у коробки 09G Tiptronic, устанавливаемой на модели Volkswagen Polo и Skoda Rapid. Средний ресурс при бережной эксплуатации и своевременной замене рабочей жидкости (не реже чем каждые 60–80 тысяч км) составляет 250 000 км.
На более мощных и тяжелых автомобилях количество ступеней в автоматах может доходить до десяти (например, у купе Chevrolet Camaro ZL1 и пикапа Ford F‑150). Но «многоступенчатость» сказывается на надежности. Ведь чем больше передач, тем чаще коробка переключается, а значит больше изнашиваются фрикционы. Кроме того, жесткие ограничения по габаритам приводят к тому, что каждая ступень становится миниатюрнее (без основательного запаса надежности).
Механическая коробка переключения передач
Настоящим «старожилом», если о говорить об автомобильных коробках переключения передач, является «механика». Классический принцип действия всех видов современных М КПП во многом одинаков. Это и сегодня наиболее распространенный тип, устанавливаемых на машины. Вдаваться в подробности работы таких агрегатов мы не будет, многие автолюбителям более-менее известен принцип их действия. Мы же только отметим, что на современных средствах автомобилях наиболее распространенной является пятиступенчатая КПП. Главным и несомненным преимуществом коробки передач механического типа является возможность со стороны водителя полностью управлять процессом при любом режиме движения. Также такие системы более надежны в эксплуатации и отличаются простотой конструкции. При достаточных навыках вождения на авто с М КПП водитель может добиться от своего средства передвижения высоких динамических показателей и меньшего расхода топлива. К преимуществам механического типа следует также отнести простоту обслуживания и относительную дешевизну, по сравнению с автоматизированными агрегатами. Что же касается недостатков, то среди основных, в первую очередь, следует отметить сложность ее использования для начинающего водителя и комфортность во время движения, которая требует от водителя постоянной концентрации внимания. В качестве десерта – список лучших автомобилей, проверить все возможности которых поможет только механическая коробка передач: Scion FR-S / Subaru BRZ, PorscheCayman, Mazda MX-5 Miata, FordFiesta ST, Audi R8.
Дорогие в обслуживании типы АКПП
Самые ненадежные АКПП проявляют себя в неправильной работе буксуют, дергаются, тормозят при переключениях. После замены сломанных элементов история повторяется, появляются другие проблемы. Вождение вызывает раздражение и становится небезопасным.
К примеру, совместное детище Peugeot/Citroen/Renault — коробка AL4/DP0, требовала ремонта каждые 50 000 км. Проблема скрывалась в изменении внутреннего сопротивления соленоида при нагреве до рабочей температуры. Электроклапаны работали с перебоями. Передачи включались с рывками. Игнорирование ситуации приводило к быстрому износу фрикционных дисков. Другой проблемой AL4 оказалась неудачная система охлаждения: теплообменник протекал, автомат летом сильно перегревался.
Рассматривать надежность АКПП нужно в паре с двигателем. Так, недостатки дизельного мотора, связанные с конструктивными особенностями, выявляются при тяжёлых условиях эксплуатации, а долгая езда с неполадками приводит к дорогому ремонту. Если коробка не подходит по мощности к мотору, то оба агрегата быстро сломаются от чрезмерных нагрузок.
Помимо особенностей конструкции, вызывать неприятности в работе АКПП может:
- низкое качество масла;
- естественный износ аппаратуры и деталей;
- ремонт неквалифицированным персоналом;
- использование запчастей сомнительного качества.
Экономия на обслуживании в будущем отразится в разорительной замене коробки.
«Необслуживаемые» АКПП рассчитаны на ресурс 150 000 км, найти среди них надёжную сложно. Автопроизводители намеренно снижают срок службы машины. Средний ресурс у двигателя иномарки составляет 400 000 км, у отечественных моторов до 250 000 км. Причины мирового «сговора» не скрываются: ужесточаются экологические нормы, происходит глобализация производства, появляется дополнительный заработок на ремонтах и продажах новых автомобилей.
Роботизированная КПП
Робот по внутреннему устройству наиболее близок к механической коробке передаче. Разница лишь в том, что вилку сцепления и шток переключения передач передвигает не водитель, а сервоприводы. В автоматическом режиме за питание электромоторов отвечает ЭБУ коробки передач. Ориентируясь на скорость авто, нагрузку на двигатель, сигналы системы ABS, ESP, блок выбирает наиболее подходящую ступень. В ручном режиме передачи сменяются по команде водителя, воздействующего на подрулевые лепестки либо селектор.
Главная проблема роботов – нерасторопность при переключении передач и невысокая надежность. ЭБУ не всегда может адекватно оценить сменяющиеся режимы движения и износ элементов КПП, из-за чего со временем неспешные переключения дополняются рывками, провалами и подергиваниями.
Для производителей авто робот – самый дешевый способ предложить покупателю автоматическую КПП. В настоящее время такими коробками передач оснащаются бюджетные автомобили. Выбор робота вполне оправдан, если вам необходим свежое, недорогое авто на автомате.
Преселективные роботы с двумя сцеплениями
От обычной роботизированной КПП преселективный робот выгодно отличает наличие двух сцеплений. Каждое соединено с отдельным первичным валом и отвечает только за смену четных либо нечетных ступеней. Можно сказать, что внутри корпуса в паре работают две механические коробки передач.
Когда автомобиль двигается на 3 передаче, подвижная муфта 4 передаче уже находится в зацеплении. Поэтому для перехода на высшую ступень достаточно отсоединить от маховика первичный вал нечетных скоростей и сразу же подсоединить вал четных ступеней. Благодаря этому передачи переключаются с минимальной потерей крутящего момента.
Для разъединения маховика ДВС от трансмиссии используется два типа конструкций:
- сухое комбинированное сцепление. В одном корпусе соединены две корзины сцепления. Как и на роботизированной коробке с одним сцеплением, вилку выжимного подшипника передвигает сервопривод;
- мокрое сцепление. Работа стальных и фрикционных дисков полностью повторяет принцип работы пакетов фрикционов АКПП гидротрансформаторного типа.
Откуда столько хлопот?
Преселективные роботы Power Shift в свое время удивили малым ресурсом сцепления, потеющими сальниками, рывками и полным отказом уже на небольших пробегах. С еще большими проблемами столкнулись владельцы авто с DSG 6 (DQ250). ЭБУ коробок с сухим сцеплением в городском режиме перегревались, а сцепление редко выхаживало больше 50 тыс. км. С выходом DSG 7 (DQ 200, DQ500), на котором уже установлено мокрое сцепление, ситуация значительно исправилась. Но владельцы по-прежнему не застрахованы от проблем с износом сцепления, пинков и задержек при переключениях.
Преселективные КПП создавались для молниеносного переключения без потери динамики разгона. Собственно, в гражданский транспорт разработка перекочевала из автогонок. Но проблема в том, что даже мокрое сцепление не способно выдерживать постоянные толкания в пробках. Для незаметных переключений и старта с места без рывков фрикционные диски должны сжиматься плавно.
Со временем из-за высокой температурной нагрузки стальные диски немного деформируются. Поэтому даже в разомкнутом состоянии диски соприкасаются. В режимах долгого проскальзывания фрикционных дисков, частых стартах и остановках, а именно это происходит в пробках, пакеты перегреваются. Пыльная взвесь и клей фрикционных дисков смываются маслом, после чего циркулируют по системе, забивая каналы мехатроника. Продукты износа фрикционных накладок выступают в качестве абразива, повреждая электромагнитные клапаны и их посадочные места.
Добавьте к этому частый перегрев и быстрое старение жидкости ATF и вы получите целый букет проблем уже на небольшом пробеге. Именно таковую цену приходится платить владельцам за быстрое и плавное переключение скоростей.
«Классика», вариатор или DSG?
Преимущество «классической» автоматической коробки – избавление от необходимости переключать передачи. В настоящее время существует множество моделей «роботов», которые делают ход автомобилей плавным и динамичным. При этом увеличивается расход топлива по сравнению с механическими аналогами.
«Классический» автомат эффективен в условиях бездорожья, так как не прерывает тяговое усилие из-за переключения передач. Это хорошее подспорье при движении по песку или заезде в гору. Во время транспортировки груженого прицепа не нужно беспокоиться о разрушении сцепления, так как оно в данной компоновке отсутствует.
На рынке также представлены коробки другой конструкции. В последние годы появились трансмиссии с двойным сцеплением. В них на одном валу размещены четные шестерни, на другом – нечетные. Когда один вал работает, другой готов к подключению. Благодаря этому повышается эффективность переключения передач, а отсутствие гидротрансформатора экономит топливо и исключает потерю мощности.
Еще один вариант – трансмиссия CVT (бесступенчатая). Теоретически такая конструкция лучшая, исходя из того, что КПП должна постоянно приспосабливаться к стилю вождения относительно динамики и возможностей двигателя. Но вместо высокой эффективности владельцы зачастую получают «отключение» двигателя и динамику среднего уровня. Автоматизированные коробки – это классические трансмиссии, дополненные автоматическим управлением сцеплением.
Коробки Mercedes
В 80-е и 90-е годы прошлого века Mercedes выпускал чрезвычайно надежные коробки передач 4G Tronic (722.3 и 722.4). Они откалиброваны так, чтобы снизить износ двигателя и собственных компонентов в любых условиях. В большинстве случаев автомобиль стартует со второй передачи, что обеспечивает плавность хода и сокращает количество рывков.
Между ремонтами эти КПП проходят сотни тысяч километров. Коробка передач 722.5 имеет дополнительную пятую передачу с электрическим управлением, считается более долговечной. «Автомат», скрывающийся под обозначением «722.6» (торговое наименование «5G-Tronic»), является более спорным. Он основан на электронном управлении и блокировке гидротрансформатора. Пока трансмиссия устанавливалась на автомобили с не очень мощными двигателями, серьезных проблем не было.
Они появились, когда агрегат начали сочетать с дизелями. Без серьезных доработок коробка устанавливалась на мощные версии S-класса, например ML с 4-литровым дизельным силовым агрегатом. Огромный крутящий момент моторов привел к необходимости проводить ремонт каждые 50 000-100 000 км. Более современные варианты коробок Mercedes – 7-ступенчатая 722,9 и новейший 9G-Tronic, получивший обозначение 725,9.
Эксперты справедливо отмечают высокую надежность «автоматов» немецкой марки, произведенных в 80-е и 90-е годы прошлого столетия. Например, 4G-Tronic устанавливался на модели 190, W124, W126 и сегодня эксплуатируется без проблем. Не отличался капризностью «автомат» 722.6, которым комплектовались модели класса C, E и S до 2013 года. Также он устанавливался на первое поколение ML (W163) и класс G. Здесь и начались проблемы.
Автомат 722.6 можно найти в автомобилях SsangYong, Jaguar (XJ и XK) и даже в Porsche. Следующее поколение 7G устанавливали на все модели немецкого бренда, а также на корейские машины. Новейшим 9-ступенчатым вариантом уже комплектуется модельный ряд Mercedes.
Самый сложный вид трансмиссии – автоматы и вариаторы
Чем больше функций выполняет коробка передач, тем сложнее ее производство, ниже надежность и выше стоимость. Наиболее дорогими и неэкономичными всегда были и остаются все виды автоматических коробок передач автомобиля. Конструкция этого вида представлена гидромеханическими и адаптивными коробками передач. В основе схемы лежат два основных агрегата – гидротрансформатор и планетарная коробка передач.
В современных автоматических коробках передач гидротрансформатор исполняет роль компенсатора, увеличивающего или уменьшающего на небольшую величину основную передачу планетарного механизма. Таким образом, совместная работа двух агрегатов обеспечивает оптимальное число передачи трансмиссии в конкретных условиях.
Большие потери в гидравлике заставили инженеров несколько усовершенствовать работу этого вида автомата. Теперь работа гидротрансформатора на скоростях более 20 км/ч блокируется муфтой, а передача крутящего момента выполняется напрямую через фрикционы на планетарную коробку.
В ряде случаев, вместо подключения гидротрансформатора, его функции на переходных режимах обеспечиваются пробуксовкой пакетов фрикционных накладок, что проще и эффективнее.
Одной из разновидностей автоматической трансмиссии является адаптивная автоматическая коробка, в которой компьютерным блоком управления осуществляется подбор наиболее подходящего передаточного числа в планетарной коробке.
Этот вид автоматической коробки пока остается вне конкуренции в трансмиссии авто повышенной проходимости, внедорожниках и машинах с большим объемом двигателя. В обслуживании и ремонте сложен, требует высокой квалификации и качественных расходных материалов.
Гидромеханическая автоматическая коробка передач, или «обычный автомат»
Чтобы не управлять коробкой «врукопашную», и не особо напрягаться ручками-ножками в плотном городском потоке, и придумана автоматическая коробка передач. Сначала появилась гидромеханическая АКП (автоматическая коробка передач). Для того, чтобы понять, как она работает, нужен… вентилятор (обычный, бытовой) и какая-нибудь детская вертушка-игрушка с винтом-пропеллером, похожим на вентиляторный. Включите вентилятор и поднесите к нему эту игрушку. Что произойдет? Пропеллер на игрушке тоже будет крутиться! Теперь представьте, что винт приводит в движение не электромотор вентилятора, а двигатель автомобиля. А второй винт находится на валу, уходящем в «черный ящик» с шестеренками, муфтами, и всем прочим. Оба этих винта заключены в герметичный корпус, заполненный специальной трансмиссионной жидкостью, который называется гидротрансформатором.
Для чего эти страсти? А для того, чтобы плавно трогаться, как можно плавнее переключать передачи безо всякого сцепления «от ноги» водителя, как в «механике» между двигателем и «черным ящиком» с шестеренками. Ведь для того, чтобы тронуться, нужно плавненько соединить мотор и «черный ящик» коробки. Вот гидротрансформатор, совершенно не теряя усилий от двигателя, это и делает. А жидкость нужна для того, чтобы через нее передавать вращательное движение. А то воздух, он не справится. Плотность воздуха мала для передачи энергии на таких скоростях вращения. Что же касается переключений передач, то они выполняются по команде блока управления, автоматически, в зависимости от условий движения. Раньше эти блоки были гидравлические, сейчас электронные.
В общем, всё в гидромеханической АКП, вроде, хорошо. Сама едет, сама переключается. Водителю остается только жать педали «газа» и тормоза, да селектор «автомата» щелкать между «Паркинг», «Драйв» и «Назад». Причем работает эта штука вполне надежно. Если не изображать из себя Шумахера на АКП, и соблюдать Регламент ТО, то и не ломается.
Но недостатки есть. Главные среди них – ощутимые моменты автоматических переключений диапазонов АКП в «черном ящике» с шестеренками, и более высокое потребление горючего, в сравнении с «механикой» при одинаковых силовых агрегатах. Потребность в большем комфорте, возраставшие цены на топливо и забота об экологии стимулировали инженеров подумать на тему автоматизации ещё раз.
Механика: надежность и популярность
Наибольшей популярностью среди автолюбителей пользуется механическая коробка передач. Принцип ее работы заключается в работе двух зубчатых колес, одно из которых вращается двигателем, второе – передает вращение колесам. Переключение производиться механическим способом – водитель при помощи рычага переключения и педали сцепления (работая вкупе с педалями газа и тормоза) выбирает необходимую передачу, которая определяет крутящий момент и скорость автомобиля. Именно это у новичков вызывает затруднения – нужно уметь грамотно переключаться между скоростями, плавно отпускать сцепление и знать в какой момент включить ту или иную скорость. Установлена механика может быть на любой тип привода (задний, передний или полный).
Механика гораздо дешевле в обслуживании и ремонте, по сравнению с другими коробками. Автомобили на МКПП так же дешевле своих оппонентов. Конструктивно она тоже проще прочих вариантов, потому и ремонт/замена обойдутся для кармана в меньшую сумму, чем с остальными коробками передач.
Большая популярность механики объясняется тем, что она позволяет владеть автомобилем в большей степени, чем это позволяют сделать иные коробки. С механической коробкой водитель сам решает какую передачу включить, а потому скорость и крутящий момент находятся под его полным контролем. Благодаря чему расход топлива с такой коробкой оказывается наименьшим. Таким образом, механика обладает наивысшим КПД среди прочих коробок передач.
Подытоживая выше перечисленное стоит коротко изложить плюсы и минусы механической коробки передач. Из достоинств стоит выделить:
- наименьшую стоимость;
- простоту конструкции;
- меньший расход топлива, чем у автомобилей с другими коробками;
- высокую эффективность работы, позволяющую максимально хорошо владеть автомобилем;
- отличную динамика.
Из минусов можно выделить разве что необходимость постоянно «мутузить» рычаг и педали.
Автомат: удобство и легкость
Вторая по популярности коробка передач на сегодняшний день – автомат. Она представляет собой своего рода «усложненную» механику, в которую добавили механизм, самостоятельно переключающий передачи. Водителю нужно только выбрать один из четырех режимов (парковка, нейтралка, задний ход и драйв – езда) и нажать на педаль, а остальное за него сделает автомат. Что касается педалей, то их здесь две: газ и тормоз, сцепления нет. С точки зрения удобства управления автомобилем автоматическая коробка позволяет беззаботно и просто вести его, не требуя постоянного взаимодействия с рычагом и педалями – лишь выбор нужного режима и нажатие на педаль газа. Неплохой ступенчатый вариант коробки для беззаботной езды.
Но, учитывая более сложную конструкцию этой коробки, стоит учесть и более высокую ее стоимость (как при покупке автомобиля, так и в случае ремонта, если случится поломка, или прочего обслуживания). К слову, и весит АКПП больше, чем механика, потому и авто будет иметь массу немногим выше. Также придется повысить затраты на топливо, потому как автомат «кушает» больше, чем его главный конкурент – МКПП. У этих двух коробок достаточно много отличий, потому многие автолюбители задаются вопросом: что лучше механика или автомат, отличия в каждой из которых видны даже не вооруженным глазом (от стоимости до принципов работы и эксплуатации).
Из плюсов автомата выделяются:
- удобное управление автомобилем без необходимости переключения передач;
- возможность автомата менять передачу при максимальной мощности двигателя;
- отсутствие отката при старте на ровном дорожном покрытии;
- увеличенный ресурс работы за счет защиты коробки, отчего перегрузка и неисправность при неправильном переключении передач ей не страшны (механика в руках новичков в таком случае неизменно страдает);
- встроенная противооткатная система, что позволяет предотвратить самопроизвольное движение автомобиля во время стоянки.
В числе минусов:
- больший (в сравнении с механикой) расход топлива;
- высокая стоимость покупки, ремонта, обслуживания;
- динамика, уступающая МКПП;
- временные задержки при переключении передач;
- откаты при старте на наклонной площади.
Из выше изложенного видно, что МКПП и АКПП обладают широким рядом отличий, а потому и вопрос – что лучше механика или автомат – можно считать вполне закономерным.
Плюсы и минусы автомата
Данный механизм решает проблему прерывания крутящего момента. При сжатии дисков соответствующая корончатая передача фиксируется, а водило вращается. Первый пакет сцепления отключается одновременно со включением второго. Поэтому нет потери мощности. Автоматическая коробка позволяет при работе двух фрикционных дисков получать разные скорости на выходе.
Управление упрощено за счет компьютерного управления. Во время поездки не нужно выжимать сцепление, поэтому не приходится постоянно сохранять концентрацию. Водитель может лучше следить за дорогой, тормозит и разгоняется, не занимаясь переключением передач.
За счет непрерывной подачи мощности движение осуществляется плавно и без рывков. Отсутствует опасность перегрузки двигателя. Устройство решает само, когда нужно переключать передачи.
Блок управления АКПП
Недостатки автоматики:
- Затраты на ремонт механизма и покупку топлива выше, чем при эксплуатации МКП.
- При поломке невозможно производить буксировку, необходимо оплачивать услуги эвакуатора.
- Срок службы агрегата ниже, чем у механики.
- Приходится переходить в режим пониженной передачи, чтобы затормозить.
- В классической планетарной трансмиссии невозможно изменить передаточное число только одной передачи. Это связано с тем, что планетарные ряды связаны между собой. Однако с увеличением количества передач проблема сходит на нет.
- Детали передаточного ряда испытывают разные нагрузки. Если один из рядов повреждается, ломается вся трансмиссия.
- Масло придется менять чаще, чем в МКП. Замена через каждые 30-60 тысяч км пробега требуется для любой модели.
Какой тип и для кого подойдет лучше
Автоматика широко популярна среди женщин. В этом, пожалуй, оба типа трансмиссий не уступят друг другу
Но важно также учитывать условия эксплуатации. Благодаря своей конструкции, АКПП подходит для городских условий
Хотя расход у автомата выше, в условиях пробок DSG гораздо больше подвержена износу.
Роботизированная коробка, благодаря экономичности и динамическим качествам, прекрасно подойдет для загородных поездок.
Немалую роль играют финансовые возможности покупателя. Автомобили с классическим автоматом стоят дороже. Поэтому, если нет средств на покупку автомобиля с АКПП, но все же хочется ездить на автомате, машина с коробкой DSG станет отличным решением.