Довольно часто человек, планирующий в ближайшее время приобрести новый автомобиль, пытается ответить на не простой для себя вопрос:»А что лучше – механика или автомат?». Проще говоря, автомобиль с механической коробкой перемены (переключения) передач (МКПП), или автоматической (АКПП)?
Я постараюсь помочь людям, стоящими перед таким выбором. И ответить кратко, но, по возможности, максимально информативно, на волнующий их вопрос. Ну, и заодно, ответить на другие вопросы, которые могут возникнуть по ходу этого повествования.
Сразу хочу предупредить, что особо в подробности устройства и принцип работы КПП я вдаваться не буду. Для тех, кому это интересно, я оставлю в соответствующих главах ссылки.
И еще.
Эта статья предназначена в основном для тех, кто никогда, или почти никогда, не сталкивался с устройством автомобиля. Поэтому начну с азов.
1) Что такое коробка перемены (переключения) передач (КПП) и для чего она предназначена
Коробка передач – это один из основных элементов трансмиссии автомобиля.
Конструктивно она представляет собой отдельный агрегат, в корпусе которого расположены различные элементы вращения, основу которых составляют шестерни различных диаметров.
Более конкретный перечень элементов КПП и их название зависит от того, к какому виду и типу она относится. Чуть подробнее об этом я расскажу в следующей главе.
Коробка передач нужна для того, чтобы в более широких пределах можно было менять частоту вращения, а также величину крутящего момента, передаваемых от двигателя.
Объясню проще.
Частота вращения коленчатого вала двигателя слишком высока для того, чтобы передать ее без изменений на ведущие колеса автомобиля. Необходимо ее оптимизировать. Для этой цели и предназначена КПП. Кроме того, с ее помощью можно изменить величину крутящего момента на колесах в зависимости от условий движения.
А еще с помощью коробки передач можно изменить направление движения автомобиля на 180 градусов, сделав его реверсивным. Для этого достаточно включить «заднюю скорость».
2) Виды и типы КПП
Теперь, как я и обещал, немного о том, какие виды коробки перемены передач, устанавливаемые на автомобили, существуют.
И прежде чем продолжить, еще раз повторюсь, что статья предназначена для непрофессионалов. И все схемы и описания будут самыми простейшими и максимально краткими. Главная задача состоит в том, чтобы люди получили хоть какое-нибудь представление о том предмете, о котором идет речь.
1. Механическая коробка перемены (переключения) передач
(МКПП)
Это самая старая, самая простая и, до недавнего времени, была самой распространенной коробкой передач.
Свое название она получила из-за того, что переключение передач здесь происходит механическим (ручным) способом, благодаря прямому физическому усилию водителя. И, естественно, нормальный алгоритм ее работы в этом случае зависит только от правильности и адекватности его манипуляций. И никакой вспомогательной электроники!
МКПП состоит из следующих основных элементов:
- Картер (корпус) коробки передач;
- Первичный (ведущий) вал с шестернями;
- Вторичный (ведомый) вал с шестернями;
- Промежуточный вал с шестернями;
- Вал с шестерней заднего хода;
- Синхронизаторы;
- Рычаг переключения передач;
Если совсем кратко описывать работу коробки передач, то это выглядит примерно следующим образом.
Крутящий момент от двигателя передается на первичный (ведущий) вал КПП. Затем, с помощью зацепления шестерен на валах в определенной последовательности, он передается на промежуточный вал.
Далее, опять же с помощью определенной комбинации зацепления шестерен, этот крутящий момент с промежуточного вала передается на вторичный (ведомый) вал. А тот, в свою очередь, передает вращение на жестко закрепленный с ним карданный вал и далее, через редуктор, на ведущие колеса.
Чтобы включить какую-то нужную передачу, водитель, сидя в салоне автомобиля, перемещает рычаг коробки скоростей в определенное положение. Тот, в свою очередь, с помощью механизмов переключения, расположенных в крышке КПП и внутри ее, приводит в зацепление определенные, нужные в данный момент, шестерни.
Таким образом, частота оборотов на первичном валу (на входе) и на вторичном (на выходе) будет разной, ее можно менять в зависимости от условий езды.
МКПП относится к ступенчатому типу коробок передач. Количество передач в современных коробках варьируется от четырех и выше. Самой распространенной на данный момент является пятиступенчатая механическая КПП.
2. Автоматическая коробка перемены (переключения) передач (АКПП)
Эта коробка передач получила в последние годы огромную популярность и в настоящее время является, пожалуй, самой распространенной.
Как явствует из ее названия, переключение передач здесь происходит в автоматическом режиме, почти без участия человека.
Водителю первоначально надо только выбрать один из режимов переключения АКПП:
P – (Parking) паркинг. Стояночный режим.
N – (Neutral) нейтральная передача.
D – (Drive) движение.
R – (Reverse) задний ход.
АКПП бывают нескольких типов. Вкратце перечислю их.
Гидромеханическая АКПП или гидравлический «автомат»
Эта автоматическая коробка передач появилась первой и ее еще называют «классической».
Здесь нет прямой механической связи между ней и колесами. А крутящий момент передается через рабочую жидкость посредством двух турбин.
Эта АКПП состоит из следующих основных элементов:
- Корпус (картер) коробки передач.
- Гидротрансформатор.
- Планетарный механизм.
- Фрикционные диски и тормозная лента
- Блок управления
В двух словах работу этой коробки можно описать так.
Крутящий момент от двигателя передается на гидротрансформатор этой КПП. Он в нашем случае играет роль сцепления. А в роли нажимного и ведомого дисков здесь выступает специально залитая рабочая жидкость.
Затем вращение передается в механическую часть коробки, где с помощью с помощью планетарного механизма, фрикционных дисков, тормозной ленты и некоторых других элементов этой конструкции происходит изменение его частоты на выходе. Таким же образом можно изменить и крутящий момент.
И всеми этими процессами управляет умная электроника.
Конечно, я все это описал очень примитивно. И чтобы по-настоящему понять принцип работы этой коробки передач, я советую посмотреть вам вот это очень неплохое видео.
Роботизированная коробка перемены передач или «робот» (РКПП)
В основе этой КПП – обычная механическая коробка передач. Однако выжим сцепления и переключение скоростей осуществляется с помощью специальных механизмов – актуаторов. Обычно их роль выполняют различные сервоприводы. Весь процесс работы этих механизмов контролирует и осуществляет электронный блок управления (ЭБУ).
РКПП состоит из следующих базовых элементов:
- Коробка передач, которая, по сути, является обычной механической КПП.
- Актуаторы, роль которых играют сервоприводы. Выжимают сцепление и переключают скорости.
- Электронный блок управления (ЭБУ) коробкой передач.
А теперь вкратце, как это работает.
Водитель перемещает селектор РКПП в положение D (движение). Затем плавно нажимает педаль газа и автомобиль начинает двигаться на низшей передаче. При дальнейшем увеличении оборотов при достижении их определенных величин, заложенных в программу ЭБУ, срабатывают актуаторы сцепления и вилки переключения передач.
Выжимается сцепление и включается следующая соответствующая скорость. При дальнейшем ускорении опять при следующих запрограммированных оборотах двигателя и скорости движения, автоматика опять при помощи актуаторов выжимает сцепление и включает следующую скорость.
В последнее время появились роботизированные коробки передач с двумя сцеплениями. Благодаря этой особенности скорости переключаются в ней почти мгновенно. Но они значительно дороже, чем «роботы» с одним сцеплением.
Более наглядно увидеть, как это все работает, можно в этом видео.
АКПП типа «вариатор» (CVT)
Коробку передач этого типа называют еще просто «вариатор» по аналогии с основным одноименным элементом, входящим в ее конструкцию.
«Вариатор» относится к бесступенчатому типу коробок передач.
По конструкции коробка передач с вариатором принципиально отличается от первых двух АКПП, описанных выше. В ней привычные нам шестерни заменены шкивами, между которыми натянут ремень или цепь.
Ниже приведен перечень основных ее элементов:
- Корпус (картер).
- Два шкива – ведущий и ведомый, каждый из которых выполнен в виде двух конусов, соединенных между собой вершинами.
- Клиновидный ремень. Иногда вместо ремня применяется металлическая цепь.
- Сервоприводы, которые предназначены для того, чтобы управлять шкивами.
- Система, выполняющая по аналогии с механической КПП роль сцепления. В данном случае это «сцепление» может быть мокрым многодисковым, гидротрансформаторным, автоматическим центробежным или электромагнитным.
- Автоматика, которая управляет всеми процессами этой КПП.
Вкратце работу вариатора можно описать так.
Как уже было сказано выше, основными элементами вариатора являются два шкива, между которыми натянут ремень или цепь.
Один из шкивов получает крутящий момент от двигателя – он ведущий. Другой шкив через карданный вал передает крутящий момент на колеса автомобиля. Он ведомый.
Эти шкивы имеют свойство определенным образом менять свой диаметр. Тем самым меняется и частота оборотов и крутящий момент ведомого шкива (а, следовательно, и вала, на котором он установлен) относительно ведущего.
Таким образом можно плавно менять скорость автомобиля.
Более подробно о работе АКПП с вариатором можно ознакомиться, посмотрев видео ниже.
Таким образом, теперь вы имеете представление о том, какие бывают виды и типы коробок передач.
Но этого еще недостаточно для того, чтобы сделать правильный выбор в пользу того или иного автомобиля. Необходимо сравнить «механику» и «автомат», выявить сильные и слабые стороны каждого из них.
Именно этим мы сейчас и займемся.
3) Достоинства и недостатки механической КПП и «автомата».
Механическая коробка передач (МКПП)
| Достоинства |
| 1. Стоимость автомобиля с такой коробкой ниже,чем стоимость автомобиля с «автоматом». 2. Простота конструкции по сравнению с автоматической КПП. 3. Меньший расход топлива при умелом ее использовании. 4. Меньший, чем у «автомата», вес коробки. 5. Хорошая ремонтопригодность. Ее можно отремонтировать в любом автосервисе и, при определенных знаниях и навыке, даже своими руками. 6. Высокая надежность. 7. Отсутствие системы охлаждения в этой КПП и связанных с этим дополнительных затрат. 8. Возможность более свободного маневрирования в тяжелых дорожных условиях. Например, в гололед или на бездорожье. 9. В случае слабой зарядки аккумулятора или неисправности стартера, автомобиль с МКПП можно завести с «толкача». 10. Большая свобода действий для водителя. |
| Недостатки |
| 1. Необходимость переключения передач в ручном режиме с помощью рычага. Это требует от водителя определенных навыков и привыкнуть ему к управлению автомобилем с такой коробкой гораздо сложней, чем с «автоматом». 2. При неправильном использовании этой коробки износ двигателя и механизма «сцепления» будет происходить гораздо быстрей, чем на автомобиле с «автоматом». 3. При вождении в городе в условиях частых пробок у водителя быстро наступает усталость. |
Автоматическая коробка передач (АКПП)
| Достоинства |
| 1. Самое главное достоинство — это комфорт и легкость вождения. Здесь не надо без конца выжимать сцепление и с помощью рычага переключать скорости. «Автомат» все это сделает сам. 2. Двигатель меньше изнашивается, так как АКПП не допускает резких и больших его перегрузок. 3. Скорость переключения передач и, соответственно,динамика разгона. Да-да, я не оговорился. Современные роботизированные коробки с двойным сцеплением DSG в этом отношении превосходят даже механические. 4. Безопасность трогания с места и езды. Машина не заведется и не «прыгнет», пока селектор переключения не будет находиться в положении P (парковка) или N (нейтраль). А на ходу водитель будет меньше отвлекаться на переключение скоростей и будет больше следить за дорогой. |
| Недостатки |
| 1. Автомобиль с «автоматом» заметно дороже, чем с «механикой». 2. Ремонт автоматической коробки передач обходится значительно дороже, чем ремонт механической. Кроме того, в большинстве случаев этот ремонт квалифицированно могут сделать только в специализированных фирменных центрах. 3. Более высокий, по сравнению с МКПП, расход топлива. 4. Ограниченные возможности при езде в условиях плохих дорог и бездорожья. 5. Невозможно завести машину «с толкача» 6. В случае поломки, не рекомендуется тянуть автомобиль с «автоматом» на буксире. Только эвакуатор! 7. Небольшой ресурс эксплуатации АКПП до капремонта, по сравнению с «механикой». |
4) Подведем итог
Итак, дочитав до конца эту статью, мы ознакомились с краткой информацией о том, что такое коробка передач автомобиля, какие их виды существуют, как они устроены и как работают. А также узнали, каковы достоинства и недостатки тех или иных КПП.
Теперь нам предстоит ответить на главный, непростой для некоторых из вас, вопрос, обозначенный в заголовке этой статьи — «автомат» или «механика»? Что же выбрать?
А ответ будет очень простой. И это будет даже не ответ, а совет. Вернее будет сказать — советы. Ведь их будет несколько и звучать они будут следующим образом.
1. Автомобиль с «механикой» рекомендуется выбрать в следующих случаях:
- Если у вас просто не хватает денег на покупку машины с «автоматом».
- Вы любите «погонять», стартануть с перекрестка и первым «долететь» до следующего.
- В целях экономии топлива. Но здесь нужны особые навыки и сноровка.
- В том случае, если вы собираетесь постоянно эксплуатировать автомобиль зимой, несмотря на сильный мороз, снег и гололед.
- Любителям бездорожья. В этом случае подойдет только «механика».
- Если вы просто фанаты езды на «ручке» и считаете, что она предназначена только для «настоящих мужчин».
2. Отдать предпочтение выбору машины с «автоматом» можно тогда, когда:
- У вас есть на ее приобретение достаточно средств.
- Хотите ездить с комфортом, не заморачиваясь на лишних телодвижениях, связанных с ручным переключением скоростей.
- Живете в большом городе и постоянно попадаете в «пробки», где приходится двигаться «короткими перебежками» и часто переключать скорости.
- Вы являетесь представительницей «прекрасного пола». В этом случае машина с «автоматом» – это самый правильный выбор!