Насос-форсунка дизельного двигателя: устройство и принцип работы

Устройство автомобилей

Система питания с насос-форсунками

Чем хороша насос-форсунка?

Как и следует из названия, насос-форсунка представляет собой своеобразный гибрид между насосом высокого давления и форсункой, в котором ТНВД выполняется для каждой форсунки «персонально».

Несмотря на относительную сложность и дороговизну такой конструкции, по крайней мере, в сравнении с другой современной и широко распространенной системой питания – Common Rail, система с насос-форсунками имеет ряд неоспоримых достоинств. В первую очередь – это возможность впрыскивать топливо под очень высоким давлением, которое способно разрушить паразитические элементы классической системы питания и системы Common Rail – трубопроводы высокого давления.

Именно трубопроводы высокого давления чаще всего устанавливают предел давлению впрыска в таких системах – трубки нередко лопаются, не выдерживая колоссальных динамических нагрузок – пульсирующего под большим давлением топлива и вибрации, которая неизбежно сопровождает работу двигателя. Насос форсунка не нуждается в длинных трубопроводах, поэтому способна работать при несравненно высоком давлении. Давление в системе подачи топлива насос-форсунками такое мощное, что при утечке струя топлива может легко «разрезать» одежду и кожу на теле человека.

Более высокое давление впрыска позволяет эффективнее наполнять цилиндры топливом, поскольку при одинаковой продолжительности впрыска система с высоким давлением пропустит через отверстия распылителя форсунки большую порцию топлива. Кроме того, качество распыливания тоже напрямую зависит от того, под каким давлением впрыскивается топливо.

Итак, преимущества системы очевидны, осталось выяснить, почему же она лишь в последние годы привлекла пристальное внимание конструкторов и получила заслуженную популярность.

История изобретения насос-форсунки

Системы питания дизелей типа насос-форсунка начали серийно применяться на грузовых автомобилях с 1994 года, а на легковых с 1998 года. Однако первые испытания таких систем имели место значительно ранее – в первой половине прошлого века.

В 1938 году американской компанией Detroit Diesel, (Детройт) принадлежащей General Motors (Дженерал Моторс), был построен первый в мире серийный дизель с системой питания насос-форсунками. Работа над аналогичными системами велась в это время и в нашей стране, но она была прервана Великой Отечественной войной.
Тем не менее, первые дизельные двигатели – четырехцилиндровые двухтактники ЯАЗ-204 были оснащены насос-форсунками уже в 1947 году. Справедливости ради следует отметить, что они были изготовлены по лицензии все той же фирмы Detroit Diesel.
Двигатель ЯАЗ-204, а также сделанный на его базе шестицилиндровый аналог, с некоторыми доработками выпускались до 1992 года.

В 1994 году компания Volvo выпускает свой первый европейский грузовик FH12 с насос-форсунками, а через некоторое время такая система питания появляется на Scania и Iveco.

В сегменте легковых автомобилей первенство в освоении моторов с насос-форсунками принадлежит Volkswagen. На автомобилях этой компании дизельные моторы с насос-форсунками появились в 1998 году.
В конце 90-х годов двигатели с насос-форсунками занимали примерно 20% рынка топливной аппаратуры европейских дизелей.

Интерес к системам питания насос-форсунка (как, впрочем, и системы Common Rail) заметно возрос после появления компьютерных систем управления работой двигателя. Это позволяло эффективнее управлять подачей топлива в дизелях, используя сигналы различных датчиков, обрабатываемых электронным блоком управления. На смену механическим насос-форсункам пришли электронные.
Рассмотрим принцип работы каждой из таких форсунок.

Принцип работы механической насос-форсунки

Как указывалось выше, механическая насос-форсунка состоит из портативного топливного насоса высокого давления и распылительной части в одном корпусе. ТНВД находится в верхней части насос-форсунки, распылитель в нижней. Привод насоса высокого давления осуществляется от специальных кулачков, выполненных на распределительном валу двигателя, поэтому насос-форсунки, как правило, размещаются под клапанной крышкой и снаружи их не видно.

Принцип работы механической насос-форсунки незамысловатый. Кулачок распределительного вала через рычаг-коромысло толкает плунжер насос-форсунки, благодаря чему давление в ней резко возрастает и по достижении определенного значения поднимает иглу распылителя.
После этого топливо поступает в камеру сгорания по обычному сценарию, как и у классического дизеля. Рабочая смесь самовоспламеняется от сжатия, и расширяющиеся газы выполняют полезную работу, перемещая поршень.

Недостатки такой системы напрямую связаны с высоким развиваемым давлением, из-за чего сопрягаемые детали (кулачки распределительного вала, золотниковое запорное устройство и т. п.) интенсивно изнашиваются. Это отражается в неравномерности работы цилиндров из-за изменения фаз впрыска, и количества подаваемого топлива, появляются внутренние утечки топлива, и эффективность работы двигателя снижается. Кроме того, невозможно управлять впрыском, из-за чего механической насос-форсунке недоступен многократный впрыск, позволяющий эффективнее сжигать топливо в цилиндре двигателя.
Негативного влияния этих недостатков в значительной степени позволяет избежать применение управляемых электронных насос-форсунок, которые в последние годы постепенно вытесняют своих примитивных механических собратьев.

Электронные насос-форсунки

Управляемые электроникой насос-форсунки работают несколько иначе, чем механические. Давление создается также, как и в механической насос-форсунке – при помощи плунжера, но началом и продолжительностью впрыска «руководит» электронный блок управления двигателем. При этом количество впрыскиваемых в цилиндр порций топлива может доходить до десяти за один такт, распределенных на три основные фазы:

  • предварительный впрыск;
  • основной впрыск;
  • дополнительный впрыск.
Читайте также:  Генератор 2121 (21214, 21213) на ниву: подключение, перенос наверх и решение неисправностей

Предварительный впрыск производится для достижения плавности сгорания смеси при основном впрыске. Основной впрыск обеспечивает качественное смесеобразование на различных режимах работы двигателя. Дополнительный впрыск осуществляется для регенерации (очистки от накопленной сажи) сажевого фильтра.

Для управления впрыском топлива предназначен клапан управления, размещенный на корпусе насос-форсунки.
В зависимости от привода различают электромагнитный и пьезоэлектрический управляющие клапаны. Пьезоэлектрические клапаны пришли на смену электромагнитным клапанам благодаря высокому быстродействию. Основным конструктивным элементом клапана является игла клапана.

Форсунка с пьезоэлектрическим управлением (пьезофорсунка) является наиболее совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива. Ее основным преимуществом является быстродействие – пьезофорсунка срабатывает примерно в четыре раза быстрее форсунки, управляемой электромагнитным клапаном. Это позволяет подавать в цилиндр больше топлива за время впрыска, точнее дозировать порцию топлива, а также использовать преимущества многократного впрыска.

Управление пьезофорсунками осуществляется посредством пьезоэлемента (пьезокристалла), который способен деформироваться, т. е. изменять линейные размеры под воздействием электрических импульсов. Обычно в работе таких форсунок используется гидравлический принцип, когда в исходном положении запорная игла прижимается к седлу высоким давлением топлива. Полость, в которой размещена запорная игла такой форсунки, разделена на два объема – верхний и нижний, и в обычном состоянии давление топлива в них одинаковое. При этом усилие на иглу со стороны верхней полости превышает усилие со стороны нижней полости за счет разности поверхностей, на которых воздействует давление топлива.
Чаще всего плотная посадка иглы распылителя на седло дополнительно обеспечивается пружиной, усилие которой в системах, работающих по гидравлическому принципу, поддерживается давлением топлива.

При подаче блоком управления электрического сигнала на пьезоэлемент его длина изменяется и пьезокристалл воздействует на переключающий клапан, сбрасывая давление в верхнем объеме в сливную магистраль. Поскольку давление топлива в верхнем объеме полости резко падает, избыток давления в нижнем объеме поднимает иглу и в этот момент осуществляется впрыск.

Достоинства и недостатки насос-форсунки

Как уже отмечалось выше, насос-форсунки, в отличие от аккумуляторного впрыска системы питания Common Rail, позволяют впрыскивать топливо под давлением более 2000 бар благодаря отсутствию длинных топливопроводов высокого давления, которые нередко разрушаются при работе дизеля и являются слабым звеном классической системы питания и системы Common Rail. Повышение давления в насос-форсунках позволяет за очень короткий период впрыска подать в цилиндры больше топлива, при этом его распыление и смешивание с воздухом происходит эффективнее, и, следовательно, топливо сгорает полнее. Поэтому двигатели с насос-форсунками отличаются высокой удельной мощностью, экономичностью и экологичностью.

Помимо этого двигатели с такой системой впрыска работают тише своих собратьев с Common Rail или классической системой питания с механическим ТНВД с механическими форсунками. Кроме того, система впрыска с насос-форсунками компактнее.

Недостатки насос-форсунок не менее серьезные. Самый главный минус – это предельная требовательность насос-форсунок к качеству топлива. Вода, грязь и суррогатное топливо для них губительны.

Второй существенный недостаток – высокая стоимость насос-форсунки. Ремонт этого прецизионного узла трудноосуществим вне заводских условий. Поэтому владельцам автомобилей с такой системой питания приходится приобретать новые насос-форсунки взамен пришедших в негодность.
В качестве примера – минимальная стоимость насос-форсунки для VW Passat 2006 года – 18 тысяч рублей.

Еще одна неприятность – под колоссальным давлением насос-форсунки нередко разрушают посадочные гнезда в блоке дизельного двигателя.

Основная причина ухудшения мощностных показателей двигателей с насос-форсунками (например, система питания двигателей автомобилей FH12) – износ клапанов управления подачи топлива, следствием чего является увеличение хода клапана и резкое снижение гидравлической плотности всей системы управления. У специалистов этот дефект называется разрывом линии нагнетания.

Если сравнивать практичность насос-форсунок и системы Common Rail, то немаловажно, что система питания с насос-форсунками даже при выходе из строя одной форсунки, позволяет самостоятельно добраться до ближайшего сервиса.
Common Rail при выходе из строя хотя бы одной форсунки останавливает двигатель, блокирует его запуск до устранения неисправности и стирания из памяти блока управления возникших ошибок.

Особенности эксплуатации насос-форсунок

Самые распространенные неисправности насос-форсунок связаны с износом клапанного узла и распылителей. Причина выхода из строя этих узлов связана, прежде всего, с плохим качеством топлива и неправильной эксплуатации автомобиля с этой системой.

Ни в коем случае нельзя добавлять в бак автомобиля с насос-форсунками бензин, керосин, тормозную жидкость и прочие добавки для повышения морозоустойчивости летнего дизельного топлива.

Для повышения срока службы насос-форсунок необходимо сократить интервал замены топливных фильтров. Причем устанавливать необходимо только оригинальные, разрешенные заводом-изготовителем фильтрующие элементы.

Принцип работы и устройство дизельных форсунок

Форсунка (в обиходе механиков и автолюбителей эта деталь часто называется инжектором) – это ключевой элемент современного дизельного двигателя. Ее основная цель – эффективно подавать топливо в камеру сгорания, предварительно дозировав и распылив необходимый объем. С учетом достаточно сложных условий эксплуатации дизельных моторов (высокая температура и давление) от качества изготовления составных элементов инжектора и совершенства конструкции во многом зависит эффективность работы всего силового агрегата. Чтобы контролировать исправность мотора, надо прежде всего понять устройство и принцип работы форсунки дизельного двигателя. Совместно со специалистами центра по обслуживанию моторов постараемся рассмотреть основные моменты, классификацию и различия в конструкции инжекторов.

Читайте также:  Пескоструй своими руками — как сделать самодельный пескоструйный аппарат

Назначение

Наличие в конструкции силового агрегата топливных форсунок характерно не только для дизельных, но и для бензиновых двигателей. Это связано с принципом работы установки, в которой предусмотрена эффективная система прямого впрыска топлива в камеры сгорания. Воспламенение топливно-воздушной смеси осуществляется под воздействием высокого давления. На практике эффективность работы у дизельных форсунок гораздо выше, чем у аналогичных бензиновых инжекторов.

Логично предположить, что высокий КПД двигателя, работающего на дизельном топливе, возможна только при использовании качественных комплектующих, способных обеспечивать своевременную подготовку и подачу топливной смеси внутрь камеры сгорания. Вот основные задачи, которые выполняет инжектор:

  • Непосредственный впрыск дизтоплива в камеру сгорания.
  • Дозировка необходимого объема горючего, которое позволяет обеспечить заданную мощность силового агрегата.
  • Распыление топлива, что гарантирует более эффективное и полное сжигание смеси.
  • Герметичность системы.

Устройство дизельных форсунок

Сегодня производители дизельных авто активно пользуются внушительным количеством инжекторов, различающихся по конструкции и принципу работы. Несмотря на ряд различий, каждое из устройств состоит из одинаковых деталей и элементов. К таковым следует отнести:

  • Корпус, где размещены основные детали и элементы агрегата.
  • Распылитель в форме иглы. Этот элемент отвечает за распределение топлива в надпоршневом пространстве двигателя.
  • Плунжер. Металлический стержень, который за счет движения внутри корпуса создает необходимый уровень давления.
  • Пружина запирания, отвечающая за фиксацию иглы в рабочем положении.
  • Штуцер подвода горючего в дизельную форсунку.
  • Управляющий клапан, позволяющий эффективно решить сразу две задачи – дозировать топливную смесь и устанавливать регулярность впрыскивания в камеру сжигания.
  • Фильтр очистки топлива. Ключевой элемент общей системы очистки в дизельном силовом агрегате.
  • Штуцер обратного отвода. Отвечает за то, чтобы убрать из форсунки остатки топлива, не попавшие в камеру сжигания.

При производстве форсунок изготовители обязательно предусматривает наличие электронного блока управления. В него входят автоматические датчики и приборы контроля, которые непрерывно следят за процессами, протекающими в устройстве, обеспечивают эффективную работу инжектора и силового агрегата в целом.

Механические форсунки: устройство и принцип работы

Система питания топливом дизельного двигателя с форсунками с механическим управлением – одна из разновидностей, встречающаяся в современных авто. В топливный насос высокого давление поступает горючее из бака, за счет работы подкачивающего насоса создается необходимое давление, которое и прокачивает смесь по топливопроводам.

Насос высокого давления отвечает за распределение и нагнетание топливной смеси в магистрали, которые ведут к механической форсунке. Она открывается для впрыска порции горючего в цилиндры под давлением. После снижения давления механизм закрывается. У простого механического инжектора упрощенная конструкция: корпус, распылитель, игла и одна пружина. Запорная игла свободно двигается по направляющему каналу. Сопло плотно перекрыто в тот момент, когда ТНВД не создает рабочее давление. В нижней части игла опирается на коническое уплотнение распылителя, а прижим осуществляется за счет пружины, закрепленной сверху устройства.

Распылитель – один из ключевых элементов в устройстве механического инжектора. Он может иметь различное количество отверстий и различаться способом регулировки объема топлива в камеры сгорания. У простых дизельных двигателей с разделенной камерой сгорания обычно распылитель имеет одно отверстие и иглу. Более совершенные силовые агрегаты с системой непосредственного впрыска топлива оснащаются форсунками с несколькими распылительными отверстиями – от 2 до 6 в зависимости от модели авто.

Способ и интенсивность подачи топливной смеси напрямую связаны с конструкцией распылителя, т.к. существует два варианта работы:

  • Перекрытие каналов.
  • Перекрываемый объем.

Первый тип предполагает, что подача горючего прекращается за счет перекрытия каждого отверстия иглой форсунки. Во втором случае игла перекрывает не отверстие, а образовавшуюся в нижней части распылителя камеру. Под воздействием давления, нагнетаемого топливным насосом, игла поднимается, а топливо проникает в корпус под образовавшейся ступенькой. В тот момент, когда давление поступаемого топлива становится выше исходного усилия прижимной пружины, игла начинает двигаться вверх, открывая канал распылителя. Топливо под давлением проходит этот участок и распыляется в камеру сгорания в форме факела.

После этого часть горючего, поданного ТНВД, попадает в камеру сгорания. Давление на ступеньке иглы снижается, усилия пружины возвращают ее в исходное рабочее положение и перекрывают канал. Это позволяет исключить поступление дизтоплива в распылитель.

Читайте также:  Киа сид 2020 новый кузов старт продаж - Авто журнал ПК Моторс

Электромеханические форсунки

В дальнейшем производство систем топливоподачи для дизельных моторов только совершенствовалось, что привело к появлению на рынке форсунок, у которых топливная смесь подается в камеру сгорания за счет комбинированного электромеханического воздействия. Различие заключается в том, что в таком инжекторе игла форсунки перемещается не под воздействием давления от ТНВД, а за счет управляемого электромагнитного клапана. Этот элемент контролируется электронным блоком управления двигателя, поэтому без соответствующего сигнала топливная смесь не может попасть в распылитель.

ЭБУ является ключевым элементом системы распределения, который отвечает за момент и длительность топливного впрыска в камеру сгорания. Именно блок управления дозирует количество топлива за счет подачи определенного количества импульсов на клапан. Рабочие параметры импульсов зависят от частоты вращения коленчатого вала, режима работы и температуры силового агрегата и других исходных параметров.

К примеру, в системе топливоподачи Common Rail форсунка электромеханического типа способна осуществлять подачу топливной смеси за счет нескольких раздельных импульсов. За один цикл солярка впрыскивается в камеру сгорания до 7 раз. Такой режим работы дизельной форсунки позволяли существенно увеличить давления впрыска и улучшить КПД системы. За счет того, что топливо подается дозированно, давление газов на поршень меняется плавно. Смесь распределяется по цилиндрам мотора более равномерно, лучше распыляется и эффективнее сгорает.

За счет такого подхода производителям удалось полностью перераспределить задачу по управлению впрыском с традиционного ТНВД на усовершенствованный ЭБУ. Система впрыска с электронным управлением работает более слаженно и точнее, за счет чего дизельный силовой агрегат становится более экономичным, экологичным (топливо сгорает лучше) и одновременно мощным. Уменьшилась степень вибраций и шумов в процессе работы, общий эксплуатационный ресурс мотора стал намного больше.

Принцип работы насоса-форсунки

Дизельная насос-форсунка – это особенный вид системы питания силового агрегата, в которой отсутствует ТНВД. Принцип работы заключается в том, что насос низкого давления на первом этапе подает топливо напрямую к инжектору, в котором предусмотрена плунжерная пара для создания необходимого рабочего давления. В дальнейшем этот элемент приводится к действие за счет прямого воздействия кулачков распределительного вала. Такая система впрыска топлива обеспечивает более эффективное распыление за счет создания повышенного давления.

Как отмечают конструкторы и механики, отсутствие топливного насоса высокого давления не ухудшили характеристики дизельного мотора. Наоборот, силовой агрегат стал более компактным, а часть его мощности перестала расходоваться на постоянное вращение ТНВД. Инжекторы системы насос-форсунки позволяют подавать топливо всего за два импульса благодаря усовершенствованному электрическому клапану.

Общий принцип работы такого механизма схож с механическим инжектором с двумя пружинами. Сначала осуществляется подвпрыск, а потом в цилиндр поступает основная порция топлива. Система максимально точно выбирает момент начала впрыска и эффективнее дозирует горючее. За счет этого обеспечивается экономичный расход топлива, тихий и плавный ход силового агрегата. Содержание токсичных газов в выхлопе заметно ниже, ведь топливная смесь практически полностью сгорает.

Единственным минусом такой системы видится прямая зависимость давления впрыска от частоты вращения коленчатого вала. Специалисты отмечают высокие требования к качеству моторного масла, сложность исполнения конструкции, невозможность самостоятельного ремонта и трудности с техобслуживанием. Соответственно, возрастает цена мотора и затраты на его обслуживание.

Почему стоит ремонтировать форсунки у профессионалов?

Как видите, система впрыска топлива в дизельном двигателе – сложный механизм, каждая деталь которого имеет важное значение. Именно поэтому рекомендуем не экспериментировать, а доверить ремонт форсунок опытным специалистам. В нашем сервисном центре имеется диагностическое и ремонтное оборудование, позволяющее устранить неполадки с дизельным мотором любого авто, вне зависимости от года выпуска и комплектации. Работы проводятся в течение 1 дня, с использованием оригинальных комплектующих производителей.

Преимущества и недостатки механических коробок передач

На протяжении многих десятков лет наибольшей популярностью у автовладельцев пользовались машины, оснащенные механической коробкой передач. И хоть сегодня всё большее количество число новых автомобилей оснащаются автоматами или вариаторами, своей актуальности механика не потеряла. Поговорим поподробнее о преимуществах и недостатках механических коробок передач.

Конструкция механической коробки передач

Такая конструкция механической коробки передач представляет собой цилиндрический многоступенчатый редуктор, который позволяет водителю по своему желанию включать те или иные передачи. В такой коробке имеется вал с насаженным на него жестко шестернями и дополнительным валом с вращающимися свободно шестеренками. Путём подключения друг к другу таких шестерёнок на валу и происходит включение передач. Следует сказать, что несмотря на кажущуюся сложность конструкция механической коробки передач чрезвычайно проста, что неизменно сказывается на популярности трансмиссии данного типа.

Первоначально все автомобили не имели каких-либо коробок передач и оснащались прямым приводом от двигателя. Однако в последующем с ростом мощности силовых агрегатов появились определенные сложности с реализацией таких динамических характеристик, в особенности на низких скоростях. Именно для улучшения работы двигателя и возможности оптимальным образом использовать весь потенциал мотора и были сконструированы механические коробки передач, которые позволили существенно упростить использование автомобиля.

Читайте также:  Автоматизированная коробка передач Easytronic, устройство и принцип работы

С развитием технологии такие механические коробки передач получили большее количество ступеней, что позволило максимально качественно реализовывать динамические показатели двигателя. Современные механические трансмиссии могут похвастаться шестью и семью ступенями, а отдельные модификации, которые предназначаются для установки на внедорожники, имеют понижающие передачи. Также сконструированы специальные трансмиссии, которые имеют повышающие передачи и предназначаются для установки на спортивные автомобили.

В то же время следует сказать, что в последние годы разработки в области совершенствования механических коробок передач практически прекратились. Автопроизводители устанавливают на свои машины проверенные временем конструкции, но при этом не ведут разработок в области повышения надёжности и отдачи таких трансмиссий. Подобное объясняется тем, что наибольшей популярностью сегодня пользуются АКПП, а на механику приходится сегодня не более 20% продаж новых автомобилей.

Преимущества механических коробок передач

Наибольшей популярностью сегодня такие механические коробки передач пользуются у опытных водителей старшего поколения. Такая популярность объясняется имеющимися преимуществами у данной конструкции.

Меньшая себестоимость производства такой коробки передач позволяет несколько снизить стоимость самого автомобиля. Коробка имеет небольшую массу, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля и положительно сказывается на показателях расхода топлива. Высокий показатель коэффициента полезного действия. Даже самые совершенные автоматические коробки передач не способны столь эффективно использовать динамические и мощностные характеристики мотора, как-то делает механическая коробка передач. Тем самым существенно улучшаются показатели разгона автомобиля.

Механическая коробка передач отличается простотой конструкции, она не требует дополнительной системы охлаждения, как-то необходимо для автоматических трансмиссий.

Механика обеспечивает улучшенную динамику разгона и великолепную топливную экономичность. В сравнении с автоматической трансмиссией экономия топлива составляет приблизительно 10%.

Простота конструкции позволяет существенно повысить надежность таких узлов, поэтому механической коробки передач практически не нуждаются в обслуживании и отличаются великолепной надежностью.

Механика не требует использования дорогостоящих расходных материалов, а зачастую коробки такого типа относятся к необслуживаемым.

Даже при аккуратном и неправильном обращении с механикой сломать ее будет затруднительно. Тогда как автоматы крайне критичны к правильности эксплуатации и могут выходить из строя даже при одном неправильном включении.

Автомобили с механической коробкой передач позволяют эксплуатировать машину в активном режиме. Имеется возможность прохождения поворотов с пробуксовкой колёс, тогда как подобный стиль управления машиной на автомате неизменно приведет к выходу из строя трансмиссии.

Автомобили с механикой можно заводить с толкача. Также имеется возможность упрощенной буксировки транспортных средств, оснащенных трансмиссией данного типа. А вот машины с коробкой автомат завести с толкача невозможно, а для их транспортировки необходимо вызывать эвакуатор, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов.

Опытные водители на таком автомобиле с механикой могут, используя тягу мотора, тормозить, отпуская педаль газа. Тогда как при автоматической трансмиссии подобное невозможно.

Недостатки механической коробки передач

Как в любой другой технологии, у механической трансмиссии имеются определенные недостатки. Поговорим о них поподробнее.

Основной недостаток заложен в самой сути такой технологии. Именно водители переключают передачи по своему усмотрению. Соответственно, при разгоне, торможении и управлении машины ему постоянно потребуется выжимать сцепление и переключать передачи. Зачастую при управлении в городе в особенности в условиях пробок и плотного трафика подобное существенно снижает комфорт от поездки на автомобиле.

Использование механической коробки передач неизменно приводит к риску повреждения сцепления. Многие начинающие водители неправильно выжимают сцепление при включении передачи и трогании с места, что и приводит к повреждению сцепления и необходимости выполнения ремонта автомобиля.

В том случае, если водитель неправильно выбирает режимы работы коробки передач – это неизменно приводит к повышенной нагрузке на двигатель, который будет работать на высоких оборотах. Как результат, двигатель может выйти из строя, потребовав дорогостоящего капитального ремонта.

Непосредственно скорость переключения передач будет не столь высокой, как у автоматических коробок. В случае с механикой необходимо выжать сцепления, разомкнуть соединение привода и двигателя, включить необходимую передачу и отпустить педаль сцепления.

На водителя автомобиля с механикой приходится повышенная нагрузка, так как ему необходимо постоянно держать в уме обороты двигателя и включенную передачу, в особенности подобное доставляет дискомфорт в городе.

Подведем итоги

У коробок передач механического типа имеются определенные преимущества и недостатки. В этой статье мы подробно описали такие плюсы и минусы данного типа трансмиссии, что и позволит вам правильно подобрать модификацию вашего автомобиля и в последующем машина не будет доставлять каких-либо хлопот во время ее эксплуатации.

Преимущества и недостатки Автоматической и механической коробки передач

Прежде, чем поднять вопрос о преимуществах той или иной коробки передач в автомобиле, напомним о двух неудавшихся попытках угона, которые произошли в Европе и в США. Оба преступления не удались по причине «непривычной» для злоумышленников трансмиссии. Причём, если при попытке кражи автомобиля Smart в Италии преступник возмутился роботизированной коробкой передач, то подростки из города Ноксвилл, США, не смогли уехать на угнанном автомобиле с механической коробкой.
Этим курьёзам есть вполне объяснимые причины. Разберёмся с происшествием в США.
В этой стране вообще можно услышать в свой адрес удивлённое «You can drive with a stick!», что означает «Ты умеешь ездить на механике!». Механическая трансмиссия в последние годы с сумасшедшей скоростью теряет популярность. Не все заокеанские автошколы учат своих студентов управляться с ней, а производители люксовых автомобильных брендов даже не выпускают в серийное производство автомобиль с такой коробкой. Да и в более популярных марках доля модификация с «автоматом» заметно увеличивается в последние годы. Вероятно, АКПП имеет огромные преимущества перед привычной «дёргалкой»?

Читайте также:  Как выбрать лучшее промывочное масло для двигателя? 10 советов и рекомендаций 6 лучших масел - Тюнинг и ремонт

Давайте посмотрим на их принципиальные отличия. Собственно, коробка переключения передач – это механизм, который передаёт крутящий момент от двигателя к колёсам, в результате чего автомобиль и приводится в движение. МКПП – «механика» – это ступенчатый редуктор, у которого скорость вращения выходного вала изменяется ступенчато с помощью переключения передач. А выбор передачи осуществляется вручную, водителем.
АКПП – «автомат» – осуществляет автоматический выбор передаточного числа, оптимально подходящего для конкретных условий движения. По сути, автоматическая коробка с гидротрансформатором представляет собой герметичную ёмкость, заполненную маслом, в которой располагаются лопастные колеса. Одно колесо связано с двигателем, другое — с выходным валом. Гидротрансформатор играет примерно ту же роль, что и сцепление в механической трансмиссии. При увеличении оборотов двигателя ведущее лопастное колесо вращается и вызывает вращение масла в коробке, давление масла воздействует на лопасти ведомого колеса и вызывает его вращение.

Автоматическая коробка переключения передач
Преимущества и недостатки обоих механизмов также известны:
Достоинства «механики»:
низкая цена;
ремонтопригодность;
высокий КПД;
долговечность.
Недостатки:
Тут всё неоднозначно. Конечно, механическая коробка требует повышенного внимания от водителя, особенно в городских условиях, где приходится часто переключать передачи. Это для многих является недостатком, снижающим комфорт и удовольствие от управления автомобилем.
А что же с «автоматом»?
Его главное достоинство в простоте управления. Механизм умный, сам всё за водителя сделает.
Зато такие коробки передач имеют ряд серьёзных недостатков:
низкий КПД (за счёт проскальзывания турбин в масляной ванне);
увеличенный расход топлива;
сложность устройства, что тянет за собой надёжность, меньшую, чем у «механики» и проблемы с ремонтом и обслуживанием;
высокая стоимость;
динамические показатели ниже, чем у МКПП;
проблемы с буксировкой.
И, разумеется, при выборе из этих двух вариантов зачастую решающим аргументом является привычка человека к определённому механизму, работа с которым отработана до автоматизма.
А что же с роботизированной коробкой, с которой столкнулся итальянский угонщик?
Помимо понятных «механики» и «автомата» существуют ещё два типа коробки переключения передач.
Роботизированная трансмиссия – это компромисс между механической и автоматической. По техническому устройству они идентичны механике, а по удобству управления – автомату. Принцип работы практически такой же, как и у обычных МКПП, только сцепление выжимают и переключают передачи сервоприводы по команде умной электроники.
Такая трансмиссия встречается нечасто, в основном ею могут оснащать бюджетные модели массового производства (Peugeot 107) или же, другая крайность, эксклюзивные спортивные автомобили, на которых управляющая электроника может обойти даже очень опытных и подготовленных водителей (Bugatti EB 16.4 Veyron).

Но и такая, казалось бы, совершенная техника имеет ряд своих достоинство и недостатков.
Достоинства:
простота управления, сходная с АКПП;
при этом, цена несколько ниже «автоматов».
Однако, и тут тоже есть подвох, и вот недостатки «робота»:
выбирая «робот», можете забыть о спортивном или сколько-то агрессивном стиле вождения – такая трансмиссия предназначена для спокойного перемещения;
отсутствие плавности, чёткости при переключении передач в отличие от классических «автоматов».
И последний тип коробки передач – это CVT (Continous Variable Transmission — бесступенчато варьируемая трансмиссия) или проще – вариатор.
Он вообще стоит особняком и представляет из себя наборный «ремень», состоящий из стальной ленты и нанизанных на нее стальных трапециидальных сегментов. Главная особенность такого механизма – отсутствие передач как таковых. Наверное, его можно назвать идеальным двигателем, потому что передаточное число здесь меняется бесступенчато, в зависимости от нагрузки на двигатель и ряда других параметров, и благодаря этому мотор всегда работает в оптимальном режиме.

Такие трансмиссии широко распространились на альтернативные транспортные средства – мотороллеры и снегоходы, а на автомобилях стали появляться только ближе к концу ХХ века.
Но и «совершенный механизм» всё равно не лишён недостатков, при всех его достоинствах:
«ремень», который передаёт крутящий момент в такой коробке передач, обычно не может справиться с большими мощностями и начинает проскальзывать по шкивам;
кроме того, в вариаторе всё же остаётся потеря мощности, и экономичность и динамика разгона пока что уступает аналогичным автомобилям, оснащённым механической коробкой передач.
В крупных городах автомобилисты отдают предпочтение в основном автоматической коробке передач благодаря простоте управления, но многие до сих пор сохраняют верность «старой доброй механике». Хотя, постепенно автоматы вытесняют её с рынка. Также, в последнее время приобретают растущую популярность вариаторы и «роботы».
У каждого из этих механизмов есть свои достоинства и недостатки, поэтому однозначный «идеальный вариант» назвать практически невозможно. Однако, в зависимости от условий эксплуатации и предназначения автомобиля можно ориентировать свой выбор и на тип трансмиссии при других равных условиях.

Читайте также:  Регулировка, ремонт и замена кулисы Chevrolet Niva: фото и видео - АвтоВызов

А какую коробку вы предпочитаете?

P.S Ставьте лайки! Отвечаю, подпишусь на машину каждого, кто поставит лойс.

Основные достоинства и недостатки МКПП

Статья о том, что такое МКПП, как она появилась, а также каковы ее достоинства и недостатки. В конце статьи — интересное видео о том, как правильно переключать передачи в машинах с «механикой». Статья о том, что такое МКПП, как она появилась, а также каковы ее достоинства и недостатки. В конце статьи — интересное видео о том, как правильно переключать передачи в машинах с «механикой».

При выборе автомобиля одним из важных параметров является тип коробки передач (механическая либо автоматическая). Многие автопроизводители активно переходят на АКПП. Однако некоторые автомобилисты доверяют только «механике». Чем же хороша МКПП, каковы ее достоинства и недостатки?

Немного истории об МКПП

Прежде чем приступить к рассмотрению плюсов и минусов МКПП, следует разобраться, что собой представляет этот механизм.

Механическую коробку переключения передач часто сокращают как МКПП, а в народе такую коробку называют «механикой». Такая коробка представляет собой многоступенчатый цилиндрический редуктор, позволяющий водителю в ручном режиме переключать передачи.

В коробке есть вал с жестко насаженными шестернями и вал с шестернями, которые вращаются свободно. Последние шестерни фиксируются блокирующимися механизмами после того, как будут уравновешены синхронизаторами скорости вращения пар шестерён. Скорость вращения вала изменяется ступенчато при переключении передач. Выбор передачи водитель осуществляет вручную. Такие коробки могут иметь разное количество ступеней передач.

Все мужчины-автомобилисты должны поблагодарить за изобретение «механики» супругу Карла Бенца Берту Бенц. Она после поездки на автомобиле «Motorwagen» в 1888 году пожаловалась мужу на то, что мотору не хватало тяги для преодоления даже небольшого пригорка. Карл Бенц не отважился спорить со своей женой и через пять лет выпустил «Benz Velo». На этом авто крутящий момент от мотора к колесам передавала МКПП (двухступенчатая планетарная).

Механическая трансмиссия постоянно эволюционировала за счет повышения количества передач. В 2000-х появилась 7-ступенчатая «механика», имеющая 5 базовых и две повышающие передачи. Такие коробки устанавливались на спорткары Porsche 911, чтобы более эффективно использовать крутящий момент мощного мотора.

К современным потомкам «механики» можно отнести роботизированные коробки, которые обладают таким же устройством и техническими характеристиками, что и обычная механическая трансмиссия, однако управляют сцеплением и переключают скорости самостоятельно.

Преимущества МКПП

«Механика» очень популярна среди водителей, особенно опытных. И на то есть веские причины. Вот основные плюсы МКПП:

    Наименьшая (если сравнивать с другими типами коробок) себестоимость. Дешевле стоят только клиноременные вариаторные коробки, имеющие центробежный регулятор. Однако в чистом виде такие коробки не устанавливают на автомобили. Их часто используют на скутерах и мотоциклах.

Намного меньшая масса коробки (если сравнивать с гидромеханической трансмиссией). Обычная механическая коробка весит примерно 30 кг, тогда как «автомат» — не менее 50 кг. Это снижает общую массу машины, что положительно сказывается на расходе топлива и эксплуатационных характеристиках.

Высокий КПД. «Механика» позволяет использовать всю мощность мотора и крутящего момента. При этом на ведущие колеса передается максимальная энергия. Это повышает динамические качества авто.

МКПП не требует установки отдельной системы охлаждения, чего не скажешь об «автомате».

Топливная экономичность и высокая динамика разгона. Авто с «механикой» расходует примерно на 15% меньше топлива, чем машина с «автоматом». Автомобили с автоматической трансмиссией при прочих равных условиях существенно уступают машинам с «механикой» в вопросе разгона. Именно поэтому на спортивных машинах устанавливают МКПП.

Относительная простота конструкции. Как было сказано выше, механизм состоит из валов и шестерен. Там нет никакой электроники, поэтому конструкция механической коробки максимально проста.

Высокая надёжность. МКПП может прослужить столько же, сколько и сам автомобиль. При правильной эксплуатации обычная механическая коробка «пройдет» около 500 тысяч км. Некоторые механические коробки продолжают использовать даже после поломки «родного» двигателя автомобиля. Только при этом придется периодически менять сцепление. Это стандартная поломка всех механических коробок.

Читайте также:  Штраф за отсутствие знака начинающий водитель в 2019 и 2020 году

«Механика» не требует каких-то специфических либо дефицитных расходных материалов, а также не нуждается в частом обслуживании.

Дешевое обслуживание, если сравнивать с коробкой-автомат. Ремонт такой коробки обойдется намного дешевле, чем ремонт АКПП. К тому же он требуется гораздо реже. Мало того, опытные автомобилисты с определенными навыками могут выполнять ремонт самостоятельно.

Неопытный водитель своими действиями вряд ли сможет повредить МКПП. Чего не скажешь об АКПП. Хотя современные «автоматы» имеют электронное управление, которое блокирует множество «неправильных» команд водителя.

Автомобили с МКПП позволяют водителям выбирать различные специальные техники вождения. Автомобилисты с опытом могут более эффективно использовать машину с «механикой» при движении в гололед, по бездорожью либо грязи. «Механика» позволяет водителю полностью контролировать процесс езды. Обороты мотора увеличиваются быстро, поэтому водитель сам может выбирать наиболее оптимальный момент для переключения передач.

Машину с «механикой» можно легко запустить «с толкача», если возникли какие-то технические поломки (вышло из строя зажигание или аккумуляторная батарея). Автомобиль можно буксировать с любой скоростью в любое место. Эвакуатор не понадобится, можно использовать жесткую или гибкую сцепку. При этом коробка не пострадает, чего не скажешь об авто с «автоматом».

  • МКПП допускает полное разобщение мотора и трансмиссии. Водитель может использовать компрессию мотора, чтобы удержать авто на уклоне с помощью простого включения передачи. На машинах с «автоматом» такого сделать не получится, поскольку в такой трансмиссии есть гидравлический элемент.
  • Это основные достоинства «механики».

    Недостатки МКПП

    А теперь добавим немножко горечи в эту бочку меда. Естественно, у «механики» есть и минусы, в противном случае никто бы не придумывал коробку-автомат. Хотя следует отметить, что многие опытные водители не обращают особого внимания на ниже приведенные недостатки и все равно покупают автомобили с механической коробкой.

    Вот основные минусы МКПП:

      Главным существенным недостатком использования «механики» является непосредственно процесс взаимодействия с ней. Ведь водителю необходимо постоянно выжимать сцепление, переключать передачи с помощью рычага, следить за оборотами мотора, грамотно манипулировать педалями акселератора и тормоза. Это очень утомительно, особенно при движении в городе, где приходится часто тормозить, останавливаться и разгоняться.

    Водитель авто с «механикой» должен знать оптимальные режимы работы мотора и правильное соотношение скорости и каждой передачи. Для приобретения подобных навыков вождения понадобится определенное время. Поэтому многие начинающие водители и женщины не любят авто с МКПП. Им сложно к ней приспособиться, так как они долго не могут определить оптимальную передачу.

    Есть вероятность повреждения сцепления или узлов коробки. Опять-таки, это относится в основном к начинающим водителям. Так как нужно постоянно выжимать сцепление, новички могут его повредить. К примеру, они часто включают заднюю передачу вместо передней либо не выжимают полностью сцепление.

    Если некорректно включать передачи, может произойти перегрузка двигателя. Этот пункт также касается начинающих автомобилистов, которые забывают вовремя переключаться на высшую либо низшую передачу, заставляя двигатель работать на повышенных оборотах.

    Увеличенный (если сравнивать с «автоматом») промежуток переключения скоростей. При переключении с низшей ступени на высшую и в обратной последовательности мотор на какое-то время разобщается с трансмиссией. А это влечет потерю мощности.

    Водитель при эксплуатации автомобиля с МКПП сильно устает, особенно при езде в городе. Ведь он постоянно включает/выключает передачи. Естественно, это снижает уровень комфорта, так как водитель должен быть постоянно начеку, концентрируясь на переключении скоростей и выжимании сцепления.

    Сравнительно небольшой срок службы сцепления. Это самое уязвимое место механической трансмиссии.

    Как видите, все недостатки МКПП, скорее, связаны с неопытностью водителя. Но если научиться управлять авто с «механикой», то эти минусы пропадают. Водитель начинает полностью контролировать свою машину, выбирая оптимальный для конкретных условий стиль вождения.

    Подведем итоги

    Прогресс неумолим, и, к сожалению, «механика» постепенно отживает свой век. К примеру, в Штатах и Канаде многие водители вообще не умеют управлять автомобилем с МКПП, так как еще с 70-х годов большинство автопроизводителей начали оснащать свои машины АКПП.

    Однако до сих пор есть фанаты, которые предпочитают авто с «механикой». Они видят в ней только плюсы, не обращая внимания на недостатки.

    Видео о том, как правильно переключать передачи в машинах с МКПП:

    Плюсы и минусы механической коробки передач

    Наряду со всеми современными типами двигателя и коробки передач, все еще выгодно выделяется простота механики. Она обладает определенным набором как преимуществ, так и недостатков, а также заслуживает особого внимания наряду как с давно привычным автоматом, так и более современными — бесступенчатой и роботизированной КПП.

    Механическая коробка передач: простота и надежность

    Устройство механической коробки передач весьма простое, поэтому авто с МКПП имеют цену ниже, чем другие. Она состоит из:

    • Картера, содержащего основные части КПП, и прикреплен к другому картеру — сцепления, который непосредственно крепится непосредственно к двигателю. Для правильной работы картер на половину заливают трансмиссионным маслом. Периодичность замены масла в МКПП зависит от частоты эксплуатации автомобиля, а также от его состояния.
    • Вращающихся валов КП.
    • Синхронизаторов, обеспечивающие плавное и комфортное переключение передач.
    • Механизма переключения передач, управляемый рычагом в салоне автомобиля.

    Все части механической коробки передач должны быть исправными, и обеспечивать удобное, плавное и комфортное переключение скоростей.

    Разница между АКПП и МКПП

    Основным отличием АКПП и МКПП является управление, его принципы, достоинства и недостатки. Кроме того, у этих двух вариантов коробок есть и другие различия, касающиеся технических характеристик и удобства эксплуатации авто.

    Читайте также:  Автоматизированная коробка передач Easytronic, устройство и принцип работы

    Основные отличия:

    • Механическая КПП имеет легкий вес, простую конструкцию, за счет чего обеспечивается простота в обслуживании и ремонте. АКПП напротив — отличается внушительным весом, а также сложностью сервиса.
    • Принцип работы механической коробки передач и собственно самого «автомата».
    • Механическая коробка передач заводится без аккумулятора. Данный способ непрост, но в экстренных ситуациях может выручить водителя. «Автомат» же полностью зависит от электричества.
    • Сложность управления машин с механическими коробками передач часто отпугивают начинающих водителей, поэтому они отдают предпочтение АКПП.
    • Авто с механической коробкой переключения передач экономнее «автоматов». Они в среднем расходуют на 10% меньше топлива.

    Как показывает практика, принцип работы механической коробки передач, а также сложность управления заставляют отказываться от МКПП не только новичков, но и опытных водителей.

    МКПП: преимущества и недостатки

    Как и все устройства, механическая коробка передач отличается достоинствами и недостатками.

    К достоинствам относятся:

    • простота устройства, обслуживания и ремонта как всей коробки, так и ее деталей;
    • длительный срок эксплуатации;
    • экономия топлива;
    • высокий кпд;
    • быстрое увеличение оборотов двигателя;
    • легкий вес;
    • возможность запуска двигателя без аккумулятора;
    • буксировка авто на любые расстояния.

    Автомобили с «механикой» имеют ряд преимуществ, которые ценятся многими опытными водителями.

    К недостаткам механической коробки передач относятся:

    • сам принцип работы и управления представляет особую сложность для новичков, а также является фактором риска повреждения сцепления;
    • угроза перегрузки мотора при неправильном использовании КПП и некорректном переключении передач;
    • большой промежуток времени, необходимый для переключения с одной передачи на другую;
    • дискомфорт и усталость от частого использования.

    В большинстве случаев автомобили с «механикой» выбирают опытные водители, которые знают принципы управления данным вариантом коробки передач. Они отлично знают, на каком пробеге менять масло в МКПП, а также с легкостью справляются с регулярным переключением передач в режиме сложного городского движения.

    Автомобили с МКПП

    Для многих водителей, которые хотят привычную «механику» часто встает вопрос — можно ли поменять АКПП на МКПП? Ответ здесь неоднозначен, так как многие автоконцерны не выпускают модели с МКПП уже достаточно давно. Поэтому заменить комплектацию вряд ли получится, так как найти нужные детали будет попросту невозможно из-за отсутствия их производства. Именно поэтому всем любителям привычной «механики» лучше заранее позаботиться о покупке авто с МКПП.

    Автосалон ДОЛАВТО предлагает широкий выбор авто с механической КПП. У нас можно найти китайские автомобили с МКПП, причем это будут не только устаревшие модели. Многие современные «китайцы» в комплектации Basic и Comfort имеют именно МКПП. Мы предлагаем выгодную покупку современного авто, которое будет полностью соответствовать всем пожеланиям водителя.

    Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

    Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

    Коробка переключения передач является неотъемлемой частью любого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Назначение коробки передач – это передача и преобразование крутящего момента с двигателя на колеса, а так же осуществление отбора мощности на привода других агрегатов и дополнительного оборудования. Этот процесс позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а так же движение задним ходом. Более того коробка помогает разъединять коленчатый вал двигателя от ведущих колес, что обеспечивает холостой ход автомобиля или его полную остановку.

    Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

    С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

    Виды трансмиссий

    Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:

    1. Механическая коробка переключения передач

    2. Автоматическая коробка переключения передач

    Читайте также:  Форд Мондео 2019 в новом кузове фото, цена, видео, характеристики Ford Mondeo - Новые автомобили

    3. Роботизированная коробка переключения передач

    4. Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач

    Разберем подробнее каждый тип коробки.

    Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

    Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

    История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.

    Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

    Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

    Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом. Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.

    · Простая и надежная конструкция

    · Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья

    · Движение в экономичном режиме

    · Недорогое обслуживание

    Минусы МКПП:

    · Неудобство управления в сложном городском режиме

    Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

    Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

    Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

    Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента – это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.

    Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

    Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

    Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.

    Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

    · Комфорт и удобство управления

    · Способность менять передачи при полной мощности двигателя

    · Плавность хода во время переключения передач

    · Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи

    Минусы АКПП:

    · Стоимость и периодичность обслуживания

    · Больший расход топлива

    · Низкий КПД

    · Меньшая динамика автомобиля

    Роботизированные коробки передач (Роботы)

    Роботизированная коробка передач – это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

    Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

    В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

    Читайте также:  Киа сид 2020 новый кузов старт продаж - Авто журнал ПК Моторс

    Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.

    Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.

    В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:

    · С мокрым сцеплением – используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.

    · С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.

    Плюсы Робота:

    · Плавность переключения и хода

    · Высокий КПД

    · Экономичный расход топлива

    · Высокая динамика

    · Возможность выбора режима работы трансмиссии

    Минусы Робота:

    · Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника

    · Стоимость обслуживания и ремонта

    · Чувствительность к тяжелым дорожным условиям

    Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

    Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

    К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.

    Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

    Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

    Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT – это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем – сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

    Плюсы Вариатора:

    · Переключение передач происходит незаметно, без рывков

    · Экономичный расход топлива

    · Высокая динамика

    Минусы Вариатора:

    · Несовместимость с мощными моторами

    · Стоимость обслуживания и ремонта

    · Большое количество датчиков влияющих на работу CVT

    · Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке

    Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: