Устройство и эксплуатация автомобиля        04 апреля 2017        3011         0

Какая коробка лучше — механика или автомат?

Хотя оба этих типа трансмиссий помнят еще зарю автомобилестроения, вынесенный в заголовок вопрос по-прежнему актуален. На самом деле четкий ответ на него дать невозможно – достаточно знать особенности каждой конструкции, чтобы уже для самого себя соотнести плюсы и минусы. Естественно, мы не касаемся экстремальных применений автомобилей: скажем, увидеть драгстер класса Top Fuel без двухступенчатого автомата или джиперскую «котлету» не на механике вряд ли получится, но здесь и весь автомобиль строится под конкретную цель.

 механика и автомат - сравнение

Механические трансмиссии: плюсы и минусы

Исторически это наиболее старый тип трансмиссии вообще, многоступенчатые редукторы были изобретены еще до появления автомобилей как таковых. Пройдя определенную эволюцию и отсеяв все нежизнеспособные идеи, классическая компоновка механической КПП неизменна уже несколько десятков лет.

Основа МКПП – это два вала с шестернями на них: первичный, связанный с двигателем через муфту сцепления или, как экзотический вариант, через гидротрансформатор (о них самих ниже), и вторичный, связанный с дифференциалом или карданным валом в зависимости от выбранного привода. Принципиальная разница между валами в том, что на первичном валу все шестерни закреплены жестко, а на вторичном вращаются свободно. При выборе определенной передачи одна из шестерней соединяется с муфтой, которая жестко связана со вторичным валом, остальные продолжают свободное вращение.

Из очевидной простоты такого решения проистекает и главный недостаток такой трансмиссии: в момент переключения передачи муфта, вращающаяся с теми же оборотами, что и вторичный вал, должна войти в зацепление с шестерней, скорость которой может быть совсем иной. Поэтому жесткость переключения можно победить или четким выравниванием скоростей шестерен, то есть переключением передач на строго определенных оборотах, или введением дополнительного узла – синхронизатора, помогающего выровнять скорости шестерен до момента включения передачи.

механическая коробка передач

Из-за удобства как минимум все передние скорости на легковых автомобилях обязательно имеют синхронизаторы, но именно они являются одним из самых слабых мест МКПП. Недаром на тяжелых американских грузовиках, где только паспортный ресурс трансмиссии составляет миллион миль, синхронизаторов в механических коробках нет: они неизбежно изнашиваются, делая включение передач все более жестким.

Видео:5 вещей которые НИКОГДА нельзя делать с Механической коробкой передач!

Но и достоинства МКПП очевидны:

  1. Во-первых, минимум передаточных звеньев между двигателем и колесами обеспечивает автомобилям на «механике» высокую экономичность.
  2. Во-вторых, даже в случае поломки МКПП может быть легко перебрана: разобраться в ее устройстве нетрудно.
  3. Добавим к этому простоту изменения передаточных отношений (достаточно сменить всего пару шестерен), возможность работы на масле низкого качества и терпимость к грубому обращению: «убить» грамотно спроектированную механическую коробку очень трудно. И одновременно МКПП наиболее дешевы, что делает выбор трансмиссии в бюджетном сегменте и вовсе безальтернативным.
Читайте также: Лучшие автомобили за 600 тысяч рублей на МКПП.

Автоматические трансмиссии

Гидромеханика

Говоря «автоматическая коробка», мы обычно подразумеваем гидромеханическую планетарную трансмиссию – старейший тип автомобильных «автоматов» родом еще из 30-х годов. В основе подобных трансмиссий лежит свойство планетарного редуктора изменять свое передаточное число при притормаживании одного из его элементов (солнечной шестерни, блока сателлитов или ведомой шестерни). Поскольку все шестерни при этом остаются в постоянном зацеплении, передаточное число меняется мягко и без ударов – именно поэтому автоматические коробки начали активно развиваться в те времена, когда «механика» не имела синхронизаторов и требовала немалого умения в обращении с «кочергой» переключения передач и сцеплением.

Из принципа работы планетарного редуктора понятно, что у него можно получить лишь три передаточных отношения – недаром все «автоматы» очень долго были именно трехступенчатыми. В реальности же передаточное число на каждой скорости у автомобилей менялось сильнее. Как так? Дело в том, что для связи коробки с двигателем без муфты сцепления использовался гидротрансформатор – устройство из двух колес (нагнетающего и турбинного), закрытых в объеме масла. Такой механизм позволяет турбинному колесу вращаться со скоростью меньшей, чем скорость нагнетающего, то есть фактически обороты варьировались еще перед трехступенчатым редуктором.

Видео: Автомат или механика. Что лучше, плюсы и минусы. Просто о сложном

Выборочное притормаживание и соединение с выходным валом КПП того или иного узла планетарной передачи выполняют набор фрикционов и тормозных лент – в старых АКПП они управлялись чисто механически, сейчас давление масла в приводах распределяют клапана, управляемые своим контроллером. Но суть гидромеханической трансмиссии, хоть и получающей сейчас до 8 ступеней, остается прежней: увы, высоких потерь в гидротрансформаторе не избежать, и расход топлива с такой коробкой будет выше, чем с механикой.

Сам механизм весьма требователен к качеству и количеству масла – даже отклонение вязкости уже способно нарушить работу управляющих механизмов, вызвав знакомые многим «толчки» и «задумчивость». Это не означает ненадежности АКПП: при должном уходе они способны продемонстрировать огромный ресурс. Зато удобство такой коробки очевидно, особенно в городских пробках, а введение дополнительных ступеней и принудительная блокировка гидротрансформатора позволяет приблизить их КПД к «механике». Явное противопоказание для гидромеханических автоматов – это жесткая эксплуатация (агрессивная езда, офф-роуд) – если перегрев или постоянная езда враскачку (вперед-назад без паузы между включениями) для МКПП не страшны, то «автомату» в таких условиях придется готовится к ускоренной замене фрикционов и тормозных лент.

Роботизированные коробки

чем отличается автомат от робота

Попытки автоматизировать переключение передач на МКПП предпринимались давно, но все они упирались в один подводный камень: если фрикционами и лентами АКПП могли управлять маломощные и медленные гидроприводы, то МКПП нужны были привода с высоким быстродействием. Поэтому фактически работоспособные конструкции появились на рынке только в 90-е годы, и по сути своей они представляли собой обычную «механику», где муфтами переключения передач и приводом сцепления управляли мощные электромагниты.

Увы, именно эти «роботы» и испортили репутацию идеи: «задумчивость» и удары при переключении передач у них только прогрессировали со временем, так как механизм выжима сцепления не мог адекватно адаптироваться к износу его дисков. К этому добавлялись регулярные проблемы с самими соленоидами.

Как-то исправить ситуацию смогли только преселективные коробки DSG – в них выбор следующей передачи происходил до отключения текущей, и одновременно срабатывали два фрикциона: первый разрывал крутящий момент текущей передачи, второй подключал следующую. По комфорту и быстродействию такие коробки уже смогли сравниться с «механикой», но по сложности уже догнали гидромеханические автоматы. Проблемы же с надежностью остались бичом «роботов» и по сей день.

Читайте также: Что лучше Тойота Рав4 или Митсубиси Аутлендер на АКПП?

Видео: Вариатор или автомат. Что лучше, что надежнее. Просто о сложном

Вариаторные трансмиссии

Этот тип трансмиссии стал особенно популярен в Японии, и неудивительно: вариатор, непрерывно изменяя передаточное число, позволяет даже от малокубатурного двигателя добиться неплохой динамики – если на МКПП водитель перед каждым переключением сбрасывает газ, то вариатор в его классическом прочтении позволяет менять передаточное число, оставляя двигатель непрерывно работать на оборотах максимального крутящего момента.

Но главная проблема вариаторных коробок (обычно обозначаемых CVT) – это ненадежность основного их элемента: ремень, набранный из множества тонких пластин, при разрушении утаскивает за собой и шкивы вариатора как минимум, фактически приводя коробку в полную негодность. А поводом для разрушения может стать хоть недостаток масла, хоть длительная пробуксовка в грязи – несмотря на значительные усовершенствования за последние годы, вариаторы по-прежнему остаются наиболее капризным типом автоматической трансмиссии, а для передачи большого крутящего момента традиционно используются проверенные десятилетиями и отточенные «гидроавтоматы» (и в последние годы – «роботы» DSG).

Читайте также: Кроссоверы за 1 миллион рублей с вариаторной коробкой передач.


Очень плохоПлохоСреднеХорошоОтлично (Пока оценок нет)
Загрузка...

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Мы ВКонтакте