Коробка передач (КПП)

Коробка передач – один из элементов трансмиссии, передающий крутящий момент через сцепление с маховика двигателя к колесам через другие элементы трансмиссии – раздаточную коробку, карданную передачу, главную пару, дифференциал или приводы со ШРУС в разных вариантах сочетания этих элементов в зависимости от конструктивных особенностей автомобиля.

 

Зачем нужна коробка передач


Основная роль коробки передач – позволить двигателю обеспечить вращение колес с требуемой скоростью в приемлемом для него диапазоне оборотов. Дело в том, что любой двигатель внутреннего сгорания, от старого «воздушника» до современного даунсайзингового турбомотора, имеет один главный недостаток: его рабочий диапазон оборотов просто не может обеспечить требуемый диапазон вращения колес – то есть, итоговую скорость автомобиля.

 

Механическая КПП автомобиля ВАЗ: хорошо виден корпус КПП (в центре, с ребрами), "колокол" коробки, в котором располагается механизм сцепления, рычаг механизма выбора передач (справа сверху) и фланец хвостовика КПП, к которому крепится карданный вал (справа)


Проблема усугубляется тем, что максимальные мощностные характеристики двигателя и максимальный крутящий момент, развиваемый им, достигаются и вовсе в довольно узком диапазоне оборотов. Современные системы турбонаддува позволяют смягчить этот недостаток, обеспечивая приемлемый момент уже с низких оборотов, но, разумеется, не могут решить главную проблему – принципиальное несоответствие скоростей вращения двигателя и колес. Именно эту проблему и призвана решить коробка передач.


Иногда коробку передач ошибочно называют «трансмиссией», однако это не так: коробка передач – лишь один из элементов трансмиссии. Помимо нее, как было сказано выше, в состав трансмиссии входят раздаточные коробки, коробки отбора мощности, сцепление, дифференциалы, главные пары, карданные передачи и приводы со ШРУС.

Принципиальная схема трансмиссии заднеприводного автомобиля: задний мост содержит главную пару и дифференциал, передающие крутящий момент через полуоси к колесам автомобиля

Типы КПП

По своему типу управления в целом они делятся на:
- механические (ручные);
- автоматические.

 

Рычаги переключения передач КПП: слева - автоматической, справа - механической

 

Как несложно догадаться, механические КПП требуют ручного переключения передач непосредственно водителем, а автоматические не требуют ручного вмешательства, изменяя передаточное отношение между двигателем и колесами самостоятельно в зависимости от выбранной скорости и режима движения.

В свою очередь, автоматические КПП можно разделить на:
- гидромеханические;
- вариаторные;
- роботизированные.

Гидромеханические КПП – это классические «автоматы»: гидромеханические планетарные механизмы, имеющие определенное число ступеней с заданными передаточными отношениями, выбор которых производится без участия водителя.

 

Гидромеханическая АКПП в разрезе

 

Вариаторные КПП – это «бесступенчатая трансмиссия»: передаточное отношение в таких механизмах изменяется плавно, то есть, в них нет «передач» как таковых.

 

Вариатор, или бесступенчатая  КПП в разрезе

 

Роботизированные КПП – это наиболее новый тип механизма, сочетающий в себе принцип работы механической КПП, роль человека в которой отдана электронным блокам управления. В них, как и в механических КПП, есть валы и сцепления, а передачи переключаются схожим образом, однако работа со сцеплением и переключение передач происходят в автоматическом режиме.

 

Внутреннее устройство роботизированной КПП с одним сцеплением

 

По своему устройству роботизированные КПП подразделяются на два основных типа:
- с одним сцеплением – простые агрегаты, условно сочетающие в себе механическую КПП и сервоприводы для работы со сцеплением и переключения передач;
- с двойным сцеплением (преселективные) – к ним относятся DSG, PDK, SST, PSG, S-tronic: наиболее современные и совершенные с точки зрения передачи крутящего момента агрегаты.

 

Роботизированная коробка DSG с двойным сцеплением

KnowCar - понятная энциклопедия по устройству автомобилей, где сложное описано простым языком, с иллюстрациями и видео, а статьи рассортированы по разделам. Энциклопедия в процессе наполнения. Если есть вопросы или предложения, свяжитесь с командой. Все контактные данные - внизу сайта.