Какая коробка передач лучше: виды КПП и чем они отличаются

Какие бывают коробки передач

Коробка передач нужна, чтобы двигатель работал в удобном диапазоне оборотов при любой скорости. Она меняет передаточное число между мотором и колёсами: на низких передачах сила тяги большая, а скорость малая, на высоких - наоборот. Как считают эти числа, объясняет статья про передаточное число, а связь момента и мощности - материал про крутящий момент и мощность двигателя.

По принципу работы делят на ступенчатые (набор шестерён, число передач фиксировано) и бесступенчатые (вариатор). По способу управления: механические, где передачи выбирает водитель, и автоматические, где решение принимает блок управления. В бытовой речи это четыре привычных названия: механика (МКПП), автомат (АКПП), вариатор (CVT) и робот (РКПП, АМТ, DSG).

Механическая коробка передач

Механика - самый простой и старый тип. Момент от двигателя через сцепление попадает на входной вал, а оттуда через пары шестерён - на выходной. Водитель выжимает педаль, рычагом выбирает передачу, и вилки с синхронизаторами сцепляют нужную шестерню с валом. Синхронизатор выравнивает скорости вращения, чтобы шестерни входили в зацепление без хруста.

Число ступеней у легковых чаще пять или шесть, плюс задний ход. У грузовиков типа КамАЗ и у тракторов вроде МТЗ коробка многоступенчатая: к основным передачам добавляют делитель и демультипликатор, и ступеней получается больше десяти. У внедорожников вроде Нивы за коробкой стоит ещё и раздаточная коробка, о ней в курсовом материале про раздаточную коробку.

Плюсы и минусы механики

• Простая конструкция, дешёвый ремонт, высокий КПД.
• Меньше вес и стоимость самой коробки.
• Нужно работать педалью и рычагом, в пробках это утомляет.
• Ресурс сцепления зависит от стиля вождения.

Автоматическая коробка передач

Классический автомат использует гидротрансформатор вместо сцепления: момент передаётся потоком масла между двумя лопастными колёсами. Дальше стоят планетарные ряды шестерён, которыми управляют многодисковые фрикционы и тормозные ленты. Блок управления по положению педали газа и скорости выбирает ступень. У современных АКПП ступеней от шести до десяти, режимы стандартные: P (парковка), R (задний ход), N (нейтраль), D (движение). Часто есть и ручной режим переключения.

Плюсы и минусы автомата

• Плавное трогание и удобство в городе.
• Тяжёлый ремонт: гидроблок, пакеты фрикционов, гидротрансформатор.
• Расход топлива может быть выше, чем у механики, зависит от конструкции.
• Чувствительна к качеству и уровню масла и к перегреву.

Вариатор

В вариаторе нет набора шестерён: между двумя шкивами из подвижных конусов натянут стальной ремень или цепь. Шкивы раздвигаются и сближаются, и рабочий диаметр, а значит и передаточное число, меняется плавно. Двигатель может работать в узком диапазоне оборотов при росте скорости.

• Плюсы: плавный разгон без рывков, экономичная работа в городе.
• Минусы: непривычный "резиновый" отклик, чувствительность к перегреву, перегрузкам и маслу, ремонт обычно дорогой.
• Многие модели имитируют ступени программно, чтобы уменьшить это ощущение.

Роботизированная коробка передач

Робот - это механическая коробка, где сцеплением и рычагом управляют исполнительные механизмы. Различают два вида.

Однодисковый робот (АМТ)

Одно сцепление, поэтому при переключении слышна пауза, в которую машина "клюёт". Такие коробки дешевле, их ставили на бюджетные модели, в том числе на отечественные.

Двухсцепной робот (DSG, PowerShift и аналоги)

Два сцепления: одно ведёт нечётные передачи, другое чётные. Следующая передача уже включена и ждёт, поэтому переключение занимает доли секунды. Сцепления бывают сухие и мокрые (в масле): мокрые выдерживают больший момент, сухие проще и дешевле.

Сравнение всех типов

Для сравнения расхода в вашем стиле езды замерьте реальный расход на разных режимах и посчитайте по методике из статьи про расход топлива на 100 км: паспортные цифры у разных типов отличаются, а реальная разница зависит от условий.

Как выбрать и как узнать, какая коробка стоит

1. Посмотрите на педали: три педали - механика, две - автомат, вариатор или робот.
2. Посмотрите на селектор: схема с буквами P R N D - АКПП или вариатор, "H"-образная схема - механика, рычаг с режимами A/M, D и кнопкой - чаще робот.
3. Уточните тип по VIN в справочнике производителя или в документах на машину, так как одна модель может выпускаться в нескольких вариантах.
4. Если ищете машину с пробегом, обязательно проверьте работу коробки на тест-драйве и сервисную историю по замене масла.

Масло и обслуживание

В каждой коробке своя жидкость, смешивать их нельзя. В механику заливают трансмиссионное масло по допуску производителя (вязкость и класс по API указаны в руководстве), в классический автомат - специальную жидкость ATF, в вариатор - жидкость для вариаторов (обычное ATF не подойдёт), в двухсцепные роботы - масло с допуском конкретного производителя. Интервалы замены берите из регламента. Если на машине масло в автомате названо "на весь срок службы", многие сервисы всё равно советуют менять его частично.

• Не пытайтесь тянуть машину на буксире на автомате и вариаторе, если руководство это запрещает.
• Не оставляйте машину на горке на одной лишь "нейтрали" и без стояночного тормоза.
• При пробуксовке, рывках и посторонних шумах не откладывайте диагностику. Что входит в плановые работы, описано в материале про ТО-1 и ТО-2.

Студентам для курсовых пригодятся материалы про коробку передач, устройство коробки передач, ведомый вал, снятие коробки передач и схему сборки коробки передач. Отдельно стоит сказать про электромобили: у большинства стоит одноступенчатый редуктор без коробки в привычном смысле, потому что электромотор имеет широкий рабочий диапазон оборотов.