Это такое? Что лучше: механическая или автоматическая

КПП. Что это такое ? Что лучше : механическая или автоматическая ? Агашков Елисей. 4 «А» класс школы №12 Г. Таганрог.

Причины обращения к теме: Современные легковые автомобили оснащаются механической или автоматической коробкой переключения передач. У каждой есть как сторонники, так и противники. Цель: Познакомиться с сильными и слабыми сторонами коробок переключения передач. Задачи: Узнать, что такое механическая коробка передач (МКПП), её преимущества и недостатки. Наглядно показать устройство МКПП. Узнать, что такое автоматическая коробка передач (АКПП), её преимущества и недостатки. Сделать вывод о том, какая коробка передач (КПП) лучше. Гипотеза: МКПП имеет больше преимуществ по сравнению с АКПП.

КПП. Что это такое ? Коробка переключения передач является важным узлом в устройстве автомобиля и предназначена для передачи мощности двигателя к ведущим колесам. Различают основные виды коробок передач: — Механическая коробка (МКПП). — Автоматическая коробка (АКПП).

МКПП Механическая коробка переключения передач

Механическая коробка (переключения) передач (МКПП или МКП) — механизм, предназначенный для ступенчатого изменения передаточного отношения, в котором выбор передачи осуществляется оператором (водителем) вручную с помощью рычага.

1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения передач; 3 — механизм переключения передач; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер. Схематическое устройство МКПП

Как работают шестерни? Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2). Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах в коробке передач. Передаточное отношение одной пары шестерен

Передаточное отношение двух пар шестерен Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью, 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. 1000 об/мин, а так как шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и шестеренка «В» делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее — 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу в это время — 1000 об/мин. В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. Обратите внимание, что если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса автомобиля, что соответствует нейтральной передаче.

Задняя передача Вращение в противоположном направлении обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление. Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.

Моя модель МКПП. Принцип действия Модель моей МКПП состоит из сцепления и самой КПП, которая состоит из 2 ступеней. Сцепление позволяет включить или выключить передачу крутящего момента на первичный вал коробки передач. В моей МКПП есть аналог педали сцепления. Так же в модели есть рычаг, связанный с промежуточным валом, с помощью которого можно переключать передачи. Передвигая рычаг, связанный с валом, я изменяю группы шестерен, находящихся в зацеплении и меняю их передаточные числа. Таким образом, скорость вращения выходного вала изменяется. Сцепление Муфта сцепления Педаль сцепления Промежуточный вал Рычаг переключения

Моя модель МКПП. Передачи. Входной вал Выходной вал Первая группа I передача Вторая группа I передача Первая группа I I передача Вторая группа I I передача В первой группе шестерен I передачи передаточное число 1:2. Во второй группе шестерен I передачи передаточное число 2:1. Следовательно, общее передаточное число I передачи 1 : 1 и скорость вращения выходного вала равна скорости вращения входного вала. В первой группе шестерен I I передачи передаточное число 1:1. Во второй группе шестерен I I передачи передаточное число 2:1. Следовательно, общее передаточное число I I передачи 2 : 1 и скорость вращения выходного вала в два раза выше скорости вращения входного вала.

Моя МКПП. Передачи. Первая группа задняя передача Вторая группа задняя передача В первой группе шестерен задней передачи передаточное число 1:2. Во второй группе шестерен задней передачи присутствует дополнительная шестерня, предназначенная для смены направления вращения выходного вала. Передаточное второй группы шестерен 1:1. Следовательно, общее передаточное число задней передачи 1 : 2 и скорость вращения выходного вала в два раза меньше скорости вращения входного вала, направление вращения изменено.

Преимущества Недостатки Простота конструкции, относительная дешевизна ремонта и обслуживания. Сложность эксплуатации для новичков Большой ресурс эксплуатации Перегрузка мотора при некорректном включении передач Экономия топлива Увеличенный, по сравнению с АКПП, промежуток переключения передач Высокий процент коэффициента полезного действия Усталость водителя при эксплуатации «механики» при езде в городском режиме Возможность запуска двигателя при вышедших из строя зажигании и аккумуляторной батареи Возможность буксировки автомобиля без использования эвакуатора

АКПП Автоматическая коробка переключения передач

Автоматическая коробка (переключения) передач (АКП или АКПП) — механизм, предназначенный для автоматического выбора передаточного отношения, соответствующего текущим условиям движения.

Схематическое устройство АКПП C1 C2 C3 C4 C5 C1-C5 – пакеты фрикционных дисков А1-А3 – солнечные шестерни B1-B3 – коронные шестерни Планетарные ряды Промежуточный вал Входной вал А1 А2 А3 Выходной вал B 3 B2 B 1

Планетарный механизм Работа АКПП основана на использовании планетарного механизма. Схема работы следующая : в центре находиться солнечная шестерня, вокруг нее крутятся сателлиты (как планеты) связанные между собой водилом , а снаружи сателлитов установлена коронная шестерня. Принцип работы планетарной передачи заключается в том, чтобы один из видов шестерней (солнечная, сателлиты с водилом или коронная) был закреплен жестко. Тогда этот закрепленный узел является передающим звеном.

Пакеты фрикционов Фрикционы и стальные диски — элемент сцеплений АКПП, который служит для включения сцепления и передачи крутящего момента. Фрикционы работают в паре со стальными дисками по аналогии со сцеплением МКПП. Прижимаясь к стальным дискам, они соединяют два вращающихся вала АКПП. Фрикционы собраны в Барабан (который еще называют «Корзиной сцепления») и он имеет два состояния: «рабочее» — заблокированное, когда фрикционы сжаты со стальными дисками через поршень и «свободное» — когда между фрикционами остается рабочий зазор с маслом и сцепления нет. В разомкнутом состоянии фрикционы со стальными дисками вращаются с разными скоростями.

Гидроблок Гидравлическая клапанная плита — это гидро -«диспетчер», узел коробки передач, состоящий из клапанов, соленоидов, датчиков, аккумуляторов и соединяющих их каналов. Гидроблок управляется с помощью электросигналов от ЭБУ и распределяет / направляет давление масла от маслонасоса в нужный пакет фрикционов для переключения передач в АКПП.

ЭБУ АКПП ЭБУ – электронный блок управления, мозг АКПП. Этот блок обрабатывает сигналы датчиков и формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства (клапаны) гидроблока, обеспечивающие работу фрикционных муфт, а также управляющие потоками рабочей жидкости. В зависимости от этого жидкость под давлением направляется в ту или иную муфту, включая определенную передачу.

Критерии сравнения МКПП АКПП Простота управления Ресурс работы Ремонтопригодность Стоимость обслуживания Расход топлива Использование на неисправном автомобиле Вес агрегата Сложность конструкции Быстрый разгон «Бережное» отношение к двигателю Сравнение МКПП и АКПП

Выводы Наиболее практичной во многих отношениях является механическая трансмиссия. Но прогресс не стоит на месте, и современные автоматические коробки передач становятся все более надежными, долговечными и, что главное, экономичными. Такой вид трансмиссии, как коробка с двумя сцеплениями, уже «научили» расходовать меньше топлива, чем обычная механическая КПП. Но сложность конструкции, следующая из этого дороговизна ремонта и обслуживания таких трансмиссий, пока что, говорит не в пользу «автоматов».

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.

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.

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.

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.

Механическая коробка передач

Механическая коробка передач (сокращенное название МКПП) пока остается самым распространенным устройством, изменяющим крутящий момент двигателя. Свое название коробка получила от механического (ручного) способа переключения передач.

Механическая коробка передач относится к ступенчатым коробкам, т.е. крутящий момент в ней изменяются ступенями. Ступенью (или передачей) называется пара взаимодействующих шестерен. Каждая из ступеней обеспечивает вращение с определенной угловой скоростью или, другими словами, имеет свое передаточное число.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Разные ступени коробки передач имеют разные передаточные числа. Низшая ступень имеет наибольшее передаточное число, высшая ступень – наименьшее.

В зависимости от числа ступеней различают четырехступенчатые, пятиступенчатые, шестиступенчатые коробки передач и выше. Наибольшее распространение на современных автомобилях получила пятиступенчатая коробка передач.

Из всего многообразия конструкций МКПП можно выделить коробки двух основных видов: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы данных коробок передач имеют существенные различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

Устройство трехвальной механической коробка передач

Трехвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного), промежуточного, ведомого (вторичного) валов, на которых размещены шестерни с синхронизаторами. В конструкцию коробки также входит механизм переключения передач. Все элементы размещены в картере (корпусе) коробки передач.

Ведущий вал обеспечивает соединение со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Крутящий момент от ведущего вала передается через соответствующую шестерню, находящуюся с ним в жестком зацеплении.

Промежуточный вал расположен параллельно первичному валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.

Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Технически это осуществляется за счет торцевого подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и поэтому свободно вращается на нем. Блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а также шестерня ведущего вала находятся в постоянном зацеплении.

Между шестернями ведомого вала располагаются синронизаторы (другое название — муфты синхронизаторов). Работа синхронизаторов основана на выравнивании (синхронизации) угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. Синхронизаторы имеют жесткое зацепление с ведомым валом и могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах.

Механизм переключения трехвальной коробки передач обычно располагается непосредственно на корпусе коробки. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Для предотвращения одновременного включения двух передач механизм оснащен блокирующим устройством. Механизм переключения передач может также иметь дистанционное управление.

Картер коробки передач служит для размещения конструктивных частей и механизмов, а также для хранения масла. Картер изготавливается из алюминиевого или магниевого сплава.

Принцип работы трехвальной МКПП

При нейтральном положении рычага управления крутящий момент от двигателя на ведущие колеса не передается. При перемещении рычага управления, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора. Муфта обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. После этого, зубчаты венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Коробка передач осуществляет передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Движение задним ходом обеспечивается соответствующей передачей коробки. Изменение направления вращения осуществляется за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси.

Устройство двухвальной механической коробки передач

Двухвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного) и ведомого (вторичного) валов с блоками шестерен и синхронизаторами. Помимо этого в картере коробки передач размещены главная передача и дифференциал.

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен.

Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.

С целью уменьшения линейных размеров, увеличения числа ступеней в ряде конструкций коробок передач вместо одного ведомого вала устанавливаются два и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, которая находится в зацеплении с одной ведомой шестерней — по сути три главных передачи.

Главная передача и дифференциал передают крутящий момент от вторичного вала коробки к ведущим колесам автомобиля. Дифференциал при необходимости обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, как правило, дистанционного действия, т.е. расположен отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом может осуществляться с помощью тяг или тросов. Наиболее простым является тросовое соединение, поэтому оно чаще используется в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробки состоит из рычага управления, соединенного тросами с рычагами выбора и включения передач. Рычаги в свою очередь соединены с центральным штоком переключения передач с вилками.

Под выбором передачи понимается поперечное движение рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), под включением передачи – продольное движение рычага (движение к конкретной передаче).

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

Движение рычага управления при включении конкретной передачи разделяется на поперечное и продольное. При поперечном движении рычага управления усилие передается на трос выбора передач. Тот, в свою очередь, воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг осуществляет поворот центрального штока вокруг оси и, тем самым, обеспечивает выбор передач.

При дальнейшем продольном движении рычага усилие передается на трос переключения передач и далее на рычаг переключения передач. Рычаг производит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и осуществляет блокирование шестерни ведомого вала. Крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса.

Регулировка кулисы КПП

Не всегда требуется полная или частичная замена кулисы. Довольно часто можно ограничиться простой регулировкой. При этом отрегулировать кулису возможно своими руками, без обращения в сервисный центр. Есть два способа регулировки:

По задней передаче. Для того, чтобы отрегулировать кулису по задней передаче, необходимо ослабить на ней хомут, после чего перевести рычаг КПП в то положение, которое соответствует идеальному включению задней передачи. После этого затягивается хомут, и на этом работа считается завершенной;

Стоит отметить, что выше описаны общие процессы регулировки кулисы КПП. Важно сказать, что процесс может отличаться, в зависимости от автомобиля, поэтому перед началом работ рекомендуется ознакомиться с инструкцией конкретно для вашей модели машины.

Можно ли заменить автоматическую коробку передач на механическую

Замена АКПП на МКПП — процедура достаточно сложная, но выполнимая. Установка МКПП вместо «автомата» была весьма популярна в 90-е годы, так как в то время просто не умели ремонтировать автоматические коробки. Владельцу машины с АКПП при поломке было в разы дешевле купить комплект для установки МКПП взамен старого «автомата». В наше время такими процедурами практически не занимаются, так как АКПП ремонтируют достаточно профессионально и можно купить контрактную коробку.

И АКПП и МКПП имеют свои достоинства и недостатки. Каждый водитель может выбрать такой тип коробки, который ему больше подходит. Если вы любите мощные и комфортные автомобили, то АКПП единственный выбор, так как только мощные спортивные машины оснащаются МКПП. При выборе автоматической коробки будьте готовы в случае поломки выложить круглую сумму на ремонт.

Если вам нужен недорогой в обслуживании и экономичный автомобиль, то он будет с небольшим объёмом двигателя и МКПП. Ремонт данной коробки доступен, и его можно сделать даже в гараже.

Помните, что АКПП придётся ремонтировать только в специализированном сервисе, зато она идеально подойдёт водителям, которые живут в больших городах с интенсивным движением.

Несмотря на недостатки, Число автомобилей с автоматической коробкой с каждым годом становится всё больше. Даже отечественный производитель начинает ставить его на серийные модели. Возможно, через десяток лет, автомобили с МКПП станут большой редкостью на дорогах.

Устройство МКПП

Любая механическая коробка переключения передач представляет из себя набор расположенных в едином корпусе и вращающихся вокруг параллельных осей валов с расположенными на них шестернями.

В МКПП всегда есть три типа валов: первичный, вторичный и промежуточный. На первичный вал поступают обороты от двигателя. Промежуточному валу движение передается через зубчатую передачу. В свою очередь промежуточный вал отдает через другую зубчатую передачу движение валу вторичному, который непосредственно и отвечает за вращение колес автомобиля. Причем на вторичный вал «движение» приходит уже с нужным количеством оборотов.

Изменение количества оборотов происходит за счет разного количества зубьев на шестернях, работающих в паре: например, если у одной шестерни 60 зубьев, а у другой 30, то, работая в паре, за одно и тоже время первая сделает один оборот, вторая — два. В результате на вторичный вал подается необходимое количество оборотов.

Современные МКПП имеют, как правило, множество пар шестерен. Также сейчас нередко используются двухвальные МКПП: в них отсутствует промежуточный вал, ведущий и ведомый валы вращаются вокруг параллельных осей (а не расположены на одной оси друг за другом), и крутящий момент передаётся непосредственно с одной из шестерён первичного вала на зафиксированную на своём валу соответствующую шестерню вторичного.

Как пользоваться механической коробкой

Эксплуатация автомобиля с такой коробкой передач требует определенных навыков и умений, так что у многих, особенно женщин переключение передач на механике вызывает затруднение.

Как переключать передачи

Переключение передач

Первое что нужно запомнить это положение рычага КПП для каждой передачи. Второе – научится выбирать скоростной режим, и диапазон работы каждой из передач.

Скоростные режимы:

• На 1-й передаче 15-20 км/ч;
• На 2-й передаче 30-40 км/ч;
• На 3-й передаче 50-60 км/ч;
• На 4-й до 80 км/ч;
• 5-я для скоростей свыше 80 км/ч.

Но лучше всего, при переключении передачи, ориентироваться на тахометр. Переключатся на повышенную скорость можно раскрутив обороты двигателя 1500 – 2000 об/мин дизельный мотор, или если это бензиновый, то до 2000 – 2500 тыс.

Прежде чем начинать движение всегда убеждаемся в нейтральном положении рычага переключения. Затем левой ногой выжимать сцепление и передвинуть ручки КПП в положение соответствующее первой передаче. Чтобы тронутся с места без рывков и рева мотора, нужно, плавно отпускать сцепление и также легенько давить не педаль акселератора (газа). Далее по достижению скоростного порога, переключаемся на вторую передачу, снова выжав сцепление и отпустив педаль «газ», затем плавно все повторяем.

При замедлении нажатием педаль «тормоз» или при торможении двигателем, передачи таким же образом понижаются, только включать уже не следующую вниз по порядку, а выбрать наиболее подходящую по скоростному режиму.

3 совета по правильной эксплуатации МКПП

Несмотря на то, что механическая коробка надежный агрегат, при не правильной его эксплуатации коробка очень быстро может выйти из строя. Поэтому рекомендуется придерживаться таких советов: