На протяжении многих лет производители вкладывали миллионы долларов в разработку и усовершенствование автомобильных трансмиссий для улучшения характеристик, управляемости и снижения расхода топлива или энергии в автомобилях.
Обновлено: 18 Nov 2023, 19:17 PM EST Опубликовано: 17 Oct 2023, 17:00 PM EDT
С тех пор, как шестеренки впервые были установлены на автомобилях, в них появились различные типы трансмиссий. Бренды на протяжении всей своей истории перепробовали множество коробок передач, включая самые культовые, такие как механическая или синхронная, автоматическая и CVT.
Эти различные типы коробок передач использовались в разных моделях автомобилей на протяжении всей истории. В наши дни механическая коробка передач стала использоваться реже, особенно в электромобилях, где ее использование вообще исключено. В этой статье мы расскажем о том, что представляет собой каждая из этих коробок передач, об их использовании, преимуществах и недостатках.
Что вы найдете в этой статье:
- Начало создания трансмиссии в автомобилях
- Механическая коробка передач
- Как работает механическая коробка передач
- Автоматическая коробка передач
- Как работает автоматическая коробка передач
- Трансмиссия CVT
- Работа трансмиссии CVT
- Преимущества и недостатки каждого типа трансмиссии
- Механическая коробка передач
- Автоматическая коробка передач
- Непрерывно-регулируемая трансмиссия (CVT)
Начало создания трансмиссии в автомобилях
Первая коробка передач или трансмиссия в автомобилях была механического типа. Такой механизм уже использовался в паровозах и поездах. Этот механизм был усовершенствован для использования в первых дорожных автомобилях. Затем с развитием технологий появилось то, что мы знаем сегодня как автоматическая коробка передач и, наконец, хорошо известная CVT.
Механическая коробка передач
Механическая коробка передач, также известная как синхронная, имеет долгую историю, восходящую к ранним дням создания автомобилей. Именно французскому инженеру Луи-Рене Панхару принадлежит заслуга изобретения первой практичной механической коробки передач в 1894 году.
Конструкция Панхара включала в себя систему скользящих шестерен, которая позволяла водителю вручную переключаться между различными передачами, обеспечивая лучший контроль над скоростью и мощностью автомобиля. Однако спустя годы французский инженер Андре Ситроен разработал механическую коробку передач с двойными косозубыми шестернями, какой мы знаем ее сегодня.
Как работает механическая коробка передач
Механическая коробка передач состоит из различных механизмов, которые приводят автомобиль в движение. В ней есть система сцепления, рычаг переключения передач, входной и выходной валы, шестерни, синхронизаторы и другие детали, которые обеспечивают переключение передач в двигателе.
Чтобы привести ее в действие, водитель нажимает на педаль сцепления или муфты, в результате чего она отсоединяется от двигателя. Почти одновременно он переключается на нужную скорость, затем входной вал передает мощность от двигателя к трансмиссии, а выходной вал передает мощность от трансмиссии к колесам, чтобы привести автомобиль в движение. В этом процессе участвуют шестерни и синхронизаторы, регулирующие скорость, с которой движется автомобиль.
Количество передач в автомобиле с механической коробкой передач может быть разным. Большинство автомобилей имеют от пяти до шести передач. Наиболее распространенная схема передач — H.
Современные механические коробки передач могут также включать в себя дополнительные технологии, такие как двухмассовые маховики, гидравлические или тросовые сцепления и электронные устройства, такие как системы помощи при старте на подъеме или подбора оборотов, которые еще больше повышают производительность и удобство использования механических коробок передач в автомобилях.
Автоматическая коробка передач
Автоматическая коробка передач произвела революцию в вождении автомобиля, избавив его от необходимости переключать передачи вручную. Она была изобретена инженером General Motors Эрлом Томпсоном и его командой. В 1939 году они представили трансмиссию Hydra-Matic, которая стала первой коммерчески успешной автоматической коробкой передач.
В ней используется сочетание гидромуфты и планетарных передач для автоматического переключения передач в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки.
Как работает автоматическая коробка передач
Автоматическая коробка передач состоит из тех же деталей, что и механическая, но некоторые из них отличаются. В ней есть гидротрансформатор, который передает мощность от двигателя к коробке передач с помощью жидкостей, используя гидравлическое давление. В нем также есть планетарные шестерни разных размеров для различных передаточных отношений.
Все это управляется гидравлической системой, которая контролирует каждую из передач в сочетании с гидротрансформатором. В нее также входят клапанный механизм или датчики, которые направляют гидравлическую жидкость ко всем частям трансмиссии. Все это работает вместе с датчиком TCM (модуль управления трансмиссией), который контролирует все датчики скорости, жидкости и так далее.
Рычаг переключения передач просто перемещается только в одном направлении. Хотя для автомобилей с автоматической коробкой передач обычно требуется только три передачи (задний ход, стоп и драйв), многие бренды адаптировались для включения гораздо большего количества передач. Сегодня в дорогих автомобилях автоматическая коробка передач может иметь от 9 до 12 передач.
Трансмиссия CVT
Разработка бесступенчатых трансмиссий (CVT) была осуществлена голландским инженером Хубом ван Доорном в 1950-х годах. Его разработка использовала систему ремней и шкивов для обеспечения бесконечного числа передаточных чисел, оптимизируя работу двигателя и топливную экономичность. Это эволюция автоматических трансмиссий.
Работа трансмиссии CVT
CVT включает в себя несколько больше деталей, чем автоматическая. В отличие от автоматической, она имеет первичный и вторичный шкивы, первичный соединен с двигателем, а вторичный — с колесами, функция которых заключается в изменении мощности, подаваемой на каждое из колес. Он имеет ременную передачу, которая передает мощность от двигателя к колесам.
Все это находится под гидравлической системой, которая заставляет шкивы двигаться с помощью жидкости под давлением. Также имеется модуль управления трансмиссией (TCM), который контролирует все, что происходит внутри коробки передач.
Хотя у них и есть рычаг переключения передач, он является практически украшением. Это происходит потому, что CVT переключают передачи незаметно для водителя. В современных автомобилях некоторые модели оснащаются подрулевыми лепестковыми переключателями, имитирующими переключение передач.
Преимущества и недостатки каждого типа трансмиссии
Механическая коробка передач
Преимущества
- Больший контроль над ходовыми качествами автомобиля.
- Лучшая топливная экономичность.
- Более низкая стоимость.
Недостатки
- Сложнее в обучении.
- Физически сложнее управлять автомобилем в условиях интенсивного движения или на крутых склонах.
- Может потребоваться более частое техническое обслуживание из-за износа сцепления.
Автоматическая коробка передач
Автоматические трансмиссии — самые распространенные трансмиссии в автомобилях в США.
Преимущества
- Легче управлять автомобилем, особенно в условиях интенсивного движения или на крутых склонах.
- Меньше физических нагрузок.
- Водитель больше концентрируется на дороге.
Недостатки
- Более высокая стоимость.
- Более низкая топливная эффективность по сравнению с механическими коробками передач.
- Меньше контроля над ходовыми качествами автомобиля.
Непрерывно-регулируемая трансмиссия (CVT)
Преимущества
- Более плавный разгон по сравнению с традиционными автоматическими коробками передач.
- Улучшенная топливная экономичность.
- Более низкая стоимость по сравнению с традиционными автоматическими трансмиссиями.
Недостатки
- Меньший контроль над ходовыми качествами автомобиля по сравнению с механическими коробками передач.
- Может требовать более частого обслуживания из-за износа ремня и шкивов.
- Менее распространены, чем механические или автоматические коробки передач.
******* Вам может быть интересно:
От: adminЭта тема закрыта для публикации ответов.