Первый прототип механической коробки передач был создан в конце XIX века Луи Панаром и Эмилем Левассором. С тех пор началась грандиозная эволюция развития типов трансмиссий: в середине 30-х годов XX века появились полуавтоматические КПП, через несколько лет — аналоги тех, что сегодня называют "автоматом". А с недавних пор конкуренцию ему составляют вариатор и роботизированный тип переключения передач.

Ручной вариант

Механическая коробка известна практически каждому водителю: с трудностями переключения ее передач мы впервые сталкиваемся на первых упражнениях по вождению. И несмотря на то, что сегодня все чаще можно встретить за рулем представительниц прекрасного пола, не жалующих монотонные движения рычага, расположенного под правой рукой, механический тип переключения передач пока не канул в Лету и до сих пор устанавливается на львиной доле выпускаемых автомобилей. Простота и надежность конструкции, высокий коэффициент полезного действия и экономичность расхода топлива при умелых действиях - вот далеко не полный перечень плюсов данного типа передач.

Принцип действия "механики" сводится к обыкновенному кинематическому соединению входного (первичного) и выходного (вторичного) валов различными комбинациями шестерен, которые передают крутящий момент на колеса автомобиля. В зависимости от числа ступеней различают четырех-, пяти-, шести-, семиступенчатую и так далее коробки передач.

На механической коробке передач, в отличие от более прогрессивного «автомата», отсутствует дополнительное охлаждение, блок управления и другое специфическое оборудование, что значительно увеличивает срок безотказной работы, и как следствие, интервалы посещения специализированного сервиса. Также к плюсам "механики" можно отнести низкую себестоимость, небольшую массу конструкции, возможность пуска "с толкача", буксирование на любое расстояние, а также более широкий спектр возможностей эффективного управления в любых погодных условиях.

Но, как и у любого устройства, помимо положительных качеств у «механики» есть и отрицательные. В данном случае к ним можно отнести небольшой ресурс механизма сцепления и утомляемость водителя в зависимости от частоты переключений (например, в городе при длительных пробках). Но и эти недостатки подвластны современным инженерным умам. Так, например, недавно на ОАО "АВТОВАЗ" в производство была внедрена усовершенствованная механическая коробка передач с японским тросовым приводом (заводской индекс "2181"). Помимо этого, на ней были установлены многоконусные синхронизаторы первой и второй передач, повысившие надежность и долговечность узла в целом. Переключение передач стало более мягким, без "хруста". Как сообщает пресс-служба автозавода, "в новой МКП применено верхнее расположение механизма выбора передач. Благодаря этому качество переключений не зависит от температуры масла в картере. Снизился и объем масла в коробке передач - с 3,3 до 2,2 литра, вместо минерального масла теперь применяется полусинтетическое. Высокое качество работы новой МКП подтвердили эксперты фирмы "Рикардо", приглашенные специально для тестирования нового узла".

Автоматическая коробка

АКПП обеспечивает автоматический режим движения без прямого участия водителя. К данному определению можно смело отнести и «робот» с вариатором, имеющий электронное управление и электромеханические или электропневматические исполнительные устройства. Но все же в большинстве случаев «автоматом» принято считать АКПП с гидромеханической планетарной трансмиссией. Такая "классика жанра" устанавливается на легковые автомобили с середины прошлого века, и надо сказать, что за это время устройство конструктивно было доведено до высокого уровня надежности, лишившись практически всех серьезных недостатков.

Автоматическая коробка передач состоит из гидротрансформатора, выполняющего роль сцепления, и специальных планетарных передач, меняющих передаточное число в зависимости от темпа набора скорости. Плавность хода автомобиля с «автоматом» достигается за счет последовательного включения многодисковых гидроподжимных муфт, смыкаемых и размыкаемых под давлением рабочей жидкости в зависимости от нагрузки на двигатель.

Реальными плюсами автоматической коробки передач, помимо плавности хода, являются также легкость, комфорт от управления автомобилем в любых режимах движения, и как итог - привыкание к такому стилю езды. Поэтому данный тип переключения передач выбирают водители-новички и представительницы прекрасного пола.

Гидромеханический «автомат» под управлением чуткого микроконтроллера позволяет подбирать оптимальный режим работы двигателя, тем самым не перегружая его и увеличивая его ресурс. Но есть и обратная сторона медали, которую необходимо знать при покупке машины с автоматической коробкой передач. В отличие от «механики», у АКПП значительно выше расход топлива, а динамика разгона — чуточку похуже. К тому же из-за достаточно сложной конструкции высока и стоимость обслуживания автомобиля. Порой ремонт или замена "автомата" будет сопоставима по цене с одной третью стоимости новой машины. А если неисправность застигла вас на дороге, то без эвакуатора не обойтись.

Но все это не про 4-ступенчатую автоматическую коробку передач AY K3 от компании Jatco, которую теперь устанавливают на новые "Лада Калина" и "Лада Гранта". Как пояснил руководитель рабочей группы ОАО "АВТОВАЗ" по интеграции АКПП Олег Храмков, для обгонов по трассе и движения в горах у нее есть кнопка отключения высшей передачи - овердрайва. В этом случае АКПП не переключается выше 3-й передачи и позволяет водителю в ускоренном режиме совершить маневр. Но при желании можно сделать ограничение и на первых двух передачах. При работе на высшей четвертой передаче на скорости выше 50 км/ч размыкается конвертер, и автомобиль движется в экономично-щадящем режиме. По словам специалиста, данная автоматическая коробка передач имеет свой радиатор охлаждения, что позволяет ей избегать вредных перегревов. Есть и пресловутая "защита от дурака" - если на скорости начать включать режим R (задний ход), то коробка передач перейдет в данный режим работы только после полной остановки машины. Наконец, в зимнее время АКПП нет необходимости прогревать - она это сделает сама "на ходу", в первое время работы на пониженных передачах.

"Робот, будь человеком!"

Роботизированная коробка передач является неким гибридом механической и автоматической КП. От "механики", как правило, достается сам картер с валами и шестернями, а примесь "автомата" составляют специальные механизмы-актуаторы, которые в зависимости от темпа набора скорости в нужный момент включают и выключают те или иные передачи. Главным преимуществом таких коробок является низкий расход топлива по сравнению со своими прародителями. "Робот" гораздо лучше человека чувствует работу двигателя, но только при спокойном движении. Ведь если нажать педаль газа "в пол", "робот" начинает переключать передачи с явно ощутимыми толчками. Чтобы избежать такого рваного темпа, ученые разработали роботизированные коробки передач с двойным сцеплением, которое обеспечивает передачу крутящего момента без разрыва потока мощности. И такие коробки передач в настоящее время набирают обороты популярности — в том числе из-за скромного расхода топлива и высокой разгонной динамики.

Без внимания новейших технологий не остался и флагман тольяттинского автозавода - "Лада Приора". Со второй половины 2014 года на нее устанавливают роботизированную коробку передач собственной разработки АМТ 2182. По словам Олега Храмкова, данный "робот" базируется на конструкции модернизированной механической коробки передач 2180, но отличается от нее исключением внутреннего механизма переключения, тросового привода переключения, привода сцепления, включая трос и блок педалей, т. е. непосредственной механической связи управления процессом переключения передач. Но вместо исключенных элементов "механики" здесь по полной программе задействована схема классической роботизированной коробки передач - введены электромеханические устройства (актуаторы) управления процессами выключения сцепления и переключения передач, датчик оборотов первичного вала, контроллер управления автоматизированной коробкой передач и селектор выбора режимов работы трансмиссии. Автомобиль при этом оснащен, как и "автомат", только двумя педалями – акселератора и тормоза. "Встроенная электронная система безопасности АМТ не позволит водителю совершить несанкционированные и непреднамеренные действия в отношении выбора режимов при запуске двигателя и движении, что исключит аварийные ситуации", - поясняет специалист.

В целом же новый "робот" позволит водителю получить те плюсы, что присущи данному типу передач - достичь меньшего расхода топлива и снижения токсичности отработанных газов.

Вариатор

В отличие от предыдущих видов переключения передач, вариатор по конструктивному исполнению является полностью оригинальным устройством. Принципиальная схема работы вариатора заключается в плавной смене скорости ведущего и ведомого дисков. За счет чего и достигается их главное достоинство - в плавной смене скоростей без рывков и провисаний. Поэтому наибольшую популярность и распространение они получили у производителей мопедов, скутеров, водных и снежных мотоциклов. Первый вариатор на автомобиле появился в середине XX века, но только в настоящее время все ведущие автопроизводители (Toyota, Nissan, Mitsubishi, Honda, Audi и др.) активно "внедряют" их в свои автомобили.

Вариатор ускоряет автомобиль намного стремительнее, чем другие виды переключения передач, поскольку не тратит время на переключение передач. При этом расход топлива невелик, а работа постоянно происходит в щадящих диапазонах, что повышает надежность узла в целом.

Конечно, наличие недостатков нельзя обойти стороной. Жирным минусом можно считать дорогой ремонт и обслуживание вариатора. Как правило, он требователен к специальной жидкости, которая стоит дороже обычного трансмиссионного масла, а ее уровень должен быть всегда в норме. Также вариатор очень зависим от работы многочисленных датчиков автомобиля - скорости, ABS, положения коленвала. Поэтому в случае поломки одного из этих датчиков может возникнуть серьезная куча проблем. Но несмотря на это, вариаторы развиваются и все чаще покоряют сердца покупателей.

Цена на автомобили ВАЗ с различными видами трансмиссии

Источник - lada.ru