Зачем нужны передачи в автомобиле

Доступ к сервису временно запрещён

С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.

Что мне делать?

Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.

Коробка передач. Виды КПП и принцип действия.

Говоря сухим техническим языком, коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции (накатом).

А теперь с точки зрения новичка давайте разберемся — зачем вообще нужна коробка передач на автомобиле, и для чего нужно переключать передачи? Переключение передач — необходимость, возникшая в связи с неравномерной характеристикой крутящего момента ДВС. Сравним для примера ДВС и электродвигатель.

Основное различие между автомобильным и электрическим тяговым двигателем с интересующей нас точки зрения заключается в тяговых характеристиках, то есть в том, как меняется в зависимости от числа оборотов мощность и крутящий момент. У электродвигателя крутящий момент при небольших оборотах довольно велик. По мере раскручивания момент падает. Для транспортной машины такая характеристика наиболее благоприятна: при трогании с места и разгоне, когда приходится преодолевать значительные силы инерции, желательно иметь как можно больший крутящий момент. А для поддержания равномерного движения момент нужен уже намного меньше. Заметим, что мощность электродвигателя на любых оборотах может оставаться близкой к максимальной и на всех режимах используется почти полностью, то есть он отлично приспособлен к дорожным условиям работы. У двигателя внутреннего сгорания все обстоит иначе: мощность при низких оборотах у него значительно понижена, а величина крутящего момента в пределах эксплуатационных чисел оборотов вообще мало изменяется. График показывает (рис.А), что если сопротивление движению увеличилось, и обороты двигателя начинают падать, то у электродвигателя это сопровождается значительным (в несколько раз) увеличением крутящего момента; у автомобильного же двигателя момент сначала немного растет, а потом уменьшается — двигатель глохнет. Как видим, тяговая характеристика двигателя внутреннего сгорания совершенно неудовлетворительна. Но силовая установка с таким мотором по своей легкости, экономичности и другим качествам пока превосходит электромотор. Поэтому конструкторам пришлось примириться с недостатками ДВС и для их преодоления поставить на автомобиль коробку передач, которая изменяет передаточное отношение между двигателем и ведущими колесами и соответственно крутящий момент на них. На рисунке Б показано, как с помощью ступенчатой коробки передач тяговая характеристика ДВС пытается приблизиться к идеальной гиперболе.

А что такое передаточное отношение? Немного углубимся в механику. В шестеренчатой передаче, состоящей из двух шестерен, одна из которых является ведущей, а другая ведомой, их относительные размеры определяют скорость вращения и крутящий момент. Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей и называется передаточным числом. Если ведущая шестерня меньше ведомой, то скорость вращения ведомой будет меньше, а крутящий момент – больше, и наоборот. То есть, выигрывая в силе, теряем в скорости, и, напротив — выигрывая в скорости, теряем в силе. Если в передаче участвует несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.
Для получения различного по величине крутящего момента, необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Если между ведущей и ведомой шестернями поместить промежуточную, то ведомая шестерня изменит направление вращения на обратное (получим передачу заднего хода).
Таким образом, любая коробка передач, будь то «механика», «автомат» или вариатор, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения путем изменения передаточного отношения.
В любой коробке передач выделяют высшие и низшие ступени (передачи).
При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью — необходим высокий крутящий момент, который достигается при средне — высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать высокую скорость. Для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач (обычно с первой по третью), имеющие наибольшее передаточное отношение; при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.
Для равномерного движения на высокой скорости необходимо обеспечить большую частоту вращения колёс, поддерживая обороты двигателя в оптимальном диапазоне. Для этого служат высшие передачи (от четвертой и выше), имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими. При этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя. Однако на высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, необходимого для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и заглохнет.
Передача с передаточным отношением, равным 1, называется прямой (как правило, четвертая). Если передаточное число меньше единицы, такая передача называется ускоряющей (от пятой и выше). Ускоряющая передача включается при движении автомобиля в хороших дорожных условиях, когда не требуется большой силы тяги на ведущих колесах. Давая возможность двигателю работать с пониженными оборотами, ускоряющая передача способствует уменьшению износа двигателя и экономии топлива
С понятием передаточного числа связано выражение «длинная коробка» и «короткая коробка». Речь идёт о разнице в передаточных числах разных передач – в «длинной» коробке она больше. Рассмотрим два автомобиля, одинаковых во всём, кроме коробок передач. Водитель авто с «короткой» коробкой, поддерживая высокие обороты мотора, разгонится быстрее и быстро наберёт максимальную скорость. Водитель на машине с «длинной» коробкой разгоняться будет дольше, но до более высокой скорости. Таким образом, выбор коробки зависит от темперамента водителя. С «короткой» коробкой автомобиль более динамичен, но чаще приходится переключаться. С «длинной» – не такой резвый, но диапазон скоростей на одной передаче больше, то есть, можно добраться до высшей передачи и кататься на ней со скоростью от пятидесяти до ста с лишним, изменяя её только газом и тормозом. Любители агрессивного «спортивного» стиля предпочтут «короткую» коробку, люди спокойные – длинную.

Современные автомобили могут оснащаться одним из четырех видов КПП – механической, автоматической, роботизированной или вариаторной.
Механическая коробка передач с ручным переключением состоит из набора шестерен. Изменение передаточного числа осуществляется путем введения их в зацепление в различных сочетаниях. К плюсам данной коробки следует отнести высокий КПД, простоту, низкую цену, высокую динамику и наименьший расход топлива по сравнению с остальными коробками. Из недостатков следует отметить неудобство управления, особенно при движении в городе.

Автоматическая КПП – планетарная коробка передач с автоматическим переключением. Планетарная передача состоит из нескольких шестерен, называемых планетарными или сателлитами, вращающихся вокруг центральной (или солнечной) 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 (как планеты вокруг Солнца), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. В современных коробках используются несколько планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел.
К преимуществам автоматической коробки следует отнести, прежде всего, удобство управления и комфорт. АКПП способны менять передачи на полной мощности двигателя, что практически неосуществимо в МКПП. В плюсы «автомата» можно добавить плавность хода во время переключения, отсутствие откатывания при трогании с места, защищенность двигателя и деталей трансмиссии от перегрузок и поломок из-за неправильного включения передач, увеличенный ресурс.
К недостаткам АКПП обычно относят более низкий КПД, более высокую цену, а также стоимость ремонта и обслуживания, повышенный расход топлива, ухудшение динамических качеств автомобиля, задержки в переключении передач. Однако с каждым годом эксплуатационные свойства автоматических коробок улучшаются, а число поклонников АКПП уверенно растет.

АКПП

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Его главные детали — два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапециедальную форму. Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень наружу — радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение. А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу — передаточное отношение уменьшится. Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой. Вместо ремня может применяться цепь, набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется. Для трогания автомобиля с места используется обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.
Главным преимуществом вариатора является то, что двигатель постоянно работает в оптимальном режиме. Как бесспорные плюсы вариатора (по сравнению с АКПП) выступают: экономичность, более плавный ход и динамичный разгон. Вариатор проще по конструкции, чем обычный «автомат». Однако по сравнению с МКПП вариаторы имеют меньшую экономичность и динамику.

Основным минусом вариатора является его несовместимость с мощными моторами из-за слабости и недолговечности ремней. Также ограничивают применение бесступенчатой трансмиссии потребность в дополнительных механизмах для режимов трогания и заднего хода, высокая стоимость, дорогое обслуживание и ремонт.
Роботизированная коробка – это обычная механическая коробка передач. Для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии также используется стандартное «сухое» однодисковое сцепление. Отличие состоит в том, что процессы включения-выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Такая коробка облегчает процесс управления автомобилем, освобождая от необходимости переключать передачи вручную и задумываться о том, какую именно передачу включить в данный момент. К преимуществам коробки-робота можно отнести небольшой вес, невысокую стоимость и экономичность.

Этот тип коробки имеет и несколько существенных недостатков. В первую очередь это касается плавности его работы, которая оставляет желать лучшего. Передачи переключаются с заметной задержкой, а в режиме «газ в пол» появляются толчки и рывки при переключениях. Не спасает и ручной режим, сцеплением ведь все равно управляет электроника. В четкости переключений «робот» уступает даже простому «автомату». К тому же, «роботу» свойственен небольшой откат при начале движения. Такой тип коробки обычно ставят на недорогие модели.
Более совершенной является роботизированная коробка с двойным сцеплением. В такой коробке одно сцепление включает нечетные передачи, а другое — четные. Во время езды крутящий момент передается по одному сцеплению, то есть диск сомкнут. В то же время диск второго сцепления разомкнут, но в самой коробке следующая передача уже включена. Когда электроника «чувствует», что надо переключаться на другую передачу, то первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Это позволяет избавиться от рывков при переключениях и обеспечивает непрерывный поток мощности от двигателя к колёсам, что недостижимо для обычной механической коробки с одним сцеплением. Режим переключения – как ручной, так и автоматический. Технически это довольно сложный вид коробки (а значит, и недешевый), но по динамике и экономии топлива он превосходит даже простую механику.

Как и на любой риторический вопрос, на него нет однозначного ответа. Какой вид КПП выбрать – дело личное, зависящее от приоритетов конкретного человека. Определитесь, что для вас важнее (цена, динамика, комфорт)- и тогда выбор КПП не составит для вас никакого труда!

Как правильно переключать скорости на механике

Как правильно переключать передачи на механике – часто задаваемый вопрос от начинающих водителей. Он возникает и у тех, кто решил пересесть на машину с МКПП после АКПП. В отличие от коробки – автомата, где выбор скоростей осуществляет электроника, на механике это делает сам водитель. Отточить такой навык не сложно, главное – разобраться с принципом работы трансмиссии и чаще практиковаться.

Для чего нужно переключать скорости на автомобиле

Чтобы уверенно управлять машиной на механике, нужно понять, как работает трансмиссия. Так называется комплекс механизмов, передающих крутящий момент от мотора к ведущим колесам.

В состав трансмиссии входит МКПП – коробка передач, внутри которой находятся валы с шестернями. С помощью рычага водитель переводит их в определенные положения, называемые передачами. При этом машина получает или большую тягу, или возможность быстрее ехать.

Согласно золотому правилу механики, выигрыш в усилии ведет к снижению скорости, поэтому водителю при езде на машине с МКПП приходится выбирать, каким показателем пожертвовать. Выбор зависит от условий, в которых движется автомобиль:

1. При троганье и езде в гору важнее тяга, а не скорость – автомобилист включает первую-вторую передачу.
2. На трассе важнее скорость – транспорт движется на максимально высоких передачах.
3. Для остальных случаев тоже придется подбирать скоростной режим и тягу, а значит – делать выбор в пользу той или иной передачи.

Теперь разберемся, как работает педаль сцепления. Ее задача – разъединять два диска, ведущий и ведомый, входящие в систему трансмиссии. При отпущенной педали эти элементы соединены вместе и передают крутящий момент на ведущие колеса через коробку. Как только водитель нажимает на сцепление, диски разъединяются. Останавливаются валы и шестерни внутри коробки, поэтому водитель с помощью рычага может включить другую передачу.

Почему возникают рывки при включении и переключении передач

Чаще всего машина у новичка дергается при троганье с места. Начинающий водитель помнит о необходимости медленно отпускать сцепление, но не понимает, как это делать. Он нажимает педаль, и как только машина поехала, резко ее бросает. Автомобиль дергается, мотор глохнет. Чтобы этого избежать, нужно ненадолго задержать ногу на педали и убрать, когда авто проедет метр–полтора.

Вторая причина рывков – слабый разгон. Новичку сложно одновременно работать с педалью и рычагом, поэтому переключение на повышенную передачу затягивается. Машина теряет скорость и дергается. Чтобы этого избежать, перед переключением нужно посильнее разогнать автомобиль.

Машина может «взбрыкнуть» из-за неправильного перехода на пониженную передачу. Если при переключении быстро опустить педаль сцепления, автомобиль сильно дернется. Чтобы этого избежать, нужно задержать ногу на педали на две-три секунды, пока двигатель не наберет нужные обороты.

Еще одна причина – неправильный выбор передач. Хотя на рычаг нанесено расположение скоростей, переключение происходит практически на ощупь. Новичок может «перескочить» на позицию, находящуюся рядом, например, вместо второй передачи попасть на четвертую. Из-за недостаточного разгона машина начинает двигаться рывками и может заглохнуть.

Поэтому при движении на машине с МКПП прислушивайтесь к звукам двигателя – если раздается гудение, а машина движется с «натяжкой» – пора переходить на следующую передачу. Если она дергается не тянет, переходите на пониженную.

Как узнать, что пора переключаться

Определить необходимость перехода на другую передачу можно по следующим признакам:

1. По показаниям спидометра – при 20 км/ч нужно переключиться на вторую скорость, при 40 км/ч – на третью, при 60 км/ч на четвертую и на последующие –через каждые 20 км/ч. Это принцип используется и при переходе на пониженные передачи.
2. По показателям тахометра – прибора, регистрирующего обороты двигателя. Оптимальный рабочий интервал – 1,5-2,5 тысяч оборотов. Если показатель превышен, нужно переключиться на повышенную передачу, если он упал – переходить на пониженную. На некоторых машинах рабочая зона для наглядности обозначена на тахометре красным цветом.

Своевременно переключение скоростей сделает вождение комфортным, снизит расход горючего, продлит срок службы мотора и трансмиссии.

Как перейти на повышенную передачу

Повышение передачи необходимо при переходе машины на более высокую скорость. Когда машина разгонится до рекомендуемой скорости, а показания тахометра достигнут 2–2,5 тыс. оборотов, переходите на повышенную передачу:

1. Нажмите левой ногой на педаль сцепления и переведите рычаг переключения передач в нужное положение. Схема передач нарисована его на верхней части.
2. Задержите ногу на педали на пару секунд и переведите на подставку.
3. Добавьте газ.
4. Продолжайте движение. Если решили ехать еще быстрее при достижении следующего скоростного порога или предела рабочих оборотов тахометра, переключитесь повторно.

Как перейти на пониженную передачу

Переходить на пониженную передачу сложнее, чем на повышенную, поскольку обороты двигателя не падают, а повышаются. Автомобилю приходится разгонять тяжелые высокоинерционные части мотора, что не так легко сделать. Поэтому машина «сопротивляется» – даже незначительные погрешности при переключении приводят к дерганью и «клевкам» машины.

Существует два способа понижать передачу – с перегазовкой и без нее. Когда и как применять эти методы – разбираем далее.

Переключение на пониженную передачу без перегазовки

Этот способ применяют при переключении на соседнюю понижению скорость – например, с четвертой и третью. Переход осуществляется по следующему алгоритму:

1. Снизьте скорость до показателя, оптимального для переключения. Если машина будет ехать слишком быстро, при переходе на пониженную передачу раздастся неприятный хруст в коробке, или рычаг вообще не займет нужное положение.
2. Нажмите педаль сцепления и переведите рычаг в нейтральное положение. Задержите его там буквально на пару секунд. Синхронизаторы коробки выровняют обороты, и переключение произойдет мягче.
3. Включите пониженную передачу – при этом не отпускайте резко педаль сцепления, чтобы машина не дернулась. Делайте все плавно.
4. Продолжайте движение.

Дальнейшие действия зависит от того, с какой скоростью планируется ездить дальше:

• при дальнейшем снижении скорости не нажимайте педаль газа, и машина будет тормозить двигателем;
• если нужная скорость достигнута, слегка надавите на акселератор;
• в ситуации, когда пониженная передача включалась для разгона – вдавите педаль газа и двигайтесь вперед.

Заполните форму и узнайте все подробности

Переключение на пониженную передачу с перегазовкой

Этот способ переключения передач известен с семидесятых годов, когда транспортные средства не оснащались синхронизаторами и перейти на другую передачу без перегазовки было невозможно. Сейчас этим методом удобно пользоваться при переключении на пониженную передачу на слишком быстро движущемся автомобиле. Например, если надо сразу перейти с четвертой скорости на вторую при торможении двигателем, резкой смене дорожного рельефа, при необходимости значительно повысить обороты для совершения обгона.

В этом случае рычаг двигается с большим усилием или вообще не втыкается в нужную скорость. При этом снижается срок эксплуатации коробки. Исправить ситуацию можно с помощью перегазовки – дополнительных нажатий на педаль газа. Нажатие акселератора до переключения передачи «раскручивает» двигатель, и он легче принимает повышенные обороты.

Алгоритм перехода на пониженные обороты с перегазовкой:

1. Выжмите сцепление и отпустите газ.
2. Переведите рычаг переключения скоростей в нейтральное положение.
3. Нажмите на акселератор, чтобы стрелка тахометра дошла до 3,0– 3,5 тысяч об/мин, и отпустите педаль. Лишние обороты закладывают на случай снижения в процессе переключения. Особенно важен такой запас новичку, который не всегда может быстро перейти на пониженную передачу.
4. Надавите еще раз на сцепление и переведите рычаг в нужное положение. Теперь это легко сделать.

Эта процедура не обязательна – если МППП позволяет «перепрыгивать» скорости без перегазовки, повторно давить на акселератор не требуется.

Ошибки при переключении передач на механической коробке

Чаще всего встречаются следующие ошибки при переходе на повышенные и пониженные передачи:

• Стремление во чтобы то ни стало воткнуть рычаг скоростей в нужное положение. Необходимость прикладывать усилия – признак неправильных действий водителя. Посмотрите, возможно, не нажата педаль сцепления или вы пытаетесь включить задний ход.
• Постоянная наполовину нажатая педаль сцепления – при таком положении ведущий и ведомый диск полностью не разъединяются и трутся друг от друга. Это приводит к их быстрому износу.
• Стремление постоянно держать ногу на сцеплении в пробке или возле светофора. Новички такое делают чтобы автомобиль не заглох, но при этом быстро устают. Проще перевести рычаг в нейтральное положение, а, когда загорится зеленый свет или автомобильный затор начнет рассасываться, переключиться на нужную передачу. После совершения маневра уберите ноги на подставку.
• Постоянная езда на одной-двух выбранных скоростях. Этим грешат водители, пересевшие с автомата. Переключать передачи приходится реже, но снижается безопасность езды и увеличивается износ механизмов.
• Позднее переключение. Новички думают, что после этого машина рванет или начнет ехать гораздо медленнее. Такого не произойдет – скорость автомобиля зависит от газа, а не от выбранной передачи. Поэтому следите за показаниями спидометра и тахометра, чтобы вовремя повышать или понижать передачи.
• Переключение на задний ход до полной остановки автомобиля. Элементы коробки не могут сразу поменять направление вращения на противоположное, поэтому МКПП может выйти из строя.

Переходить с одной передачи на другую на механике проще, чем думают многие. С каждым разом навыки будут улучшаться и поездки на автомобиле начнут приносить положительные эмоции.