назначение, устройство, виды и перспективы развития

Водители автомобилей > Полезная информация > Автоустройства > Трансмиссия > Виды коробок переключения передач, используемых в автомобиле

Создание двигателя внутреннего сгорания способствовало развитию всех типов транспорта и даже появлению новых видов. Первые автомобили именовались самобеглыми колясками и имели достаточно примитивную конструкцию. Передача крутящего момента от силового агрегата на ведущие колеса происходила при помощи очень ненадежного ременного, а позднее и цепного привода.

Двигатели внутреннего сгорания, используемые на транспортных средствах, имеют относительно небольшой рабочий диапазон. При малой частоте вращения коленчатого вала силовой агрегат не развивает достаточной мощности и под нагрузкой просто глохнет. При больших оборотах резко возрастают нагрузки на детали, и мотор может просто пойти вразнос. Коробка перемены передач призвана обеспечить оптимальный режим работы двигателя в разных условиях.

Этот агрегат представляет собой редуктор, позволяющий в широком диапазоне изменять частоту оборотов и крутящий момент на ведущих колесах автомобиля. Такие механизмы не нужны на транспортных средствах, оснащенных электрическими и паровыми двигателями.

Тяговые характеристики данных силовых агрегатов позволяют обходиться без дополнительных устройств. В идеале двигатель может быть встроен непосредственно в колесо, в настоящее время уже существуют промышленные образцы приводов такого рода.

Термин коробка перемены передач в настоящее время практически не используется, вместо него применяется более современное название: коробка переключения передач.

Помимо основного назначения этот механизм выполняет еще ряд функций:

• обеспечение реверса, иными словами, движения задним ходом;
• разобщение работающего силового агрегата и трансмиссии во время длительной остановки или стоянки;
• обеспечение условий для запуска двигателя.

Применение коробки переключения передач позволяет водителю автомобиля выбирать наиболее оптимальный режим работы силового агрегата в зависимости от внешних условий.

Проектированием и серийным изготовлением такого рода механизмов занимаются в основном производители автомобилей. Кроме того, в мире существует ряд компаний, специализацией которых является производство элементов трансмиссий и, в частности, коробок переключения передач:

• Allison Engine Company;
• BorgWarner Inc;
• Delphi Corporation;
• Robert Bosch GmbH;
• Wulf Gaertner Autoparts AG;
• ZF Friedrichshafen AG.

Указанные компании обычно выполняют заказы автопроизводителей, осуществляя при этом серийное изготовление оригинальных и лицензионных механизмов. Нередко они осуществляют опытно-конструкторские работы и участвуют в совместных проектах корпораций, занимаясь доводкой техники. Продукция данных производителей отличается высочайшим качеством и надежностью.

Классификация коробок переключения передач

В процессе развития автомобилестроения инженерами были предложены несколько типов механизмов, реализующих разные принципы действия и способы управления. Общепринятая в инженерной среде классификация коробок использует названные выше признаки в качестве отличительных:

По принципу работы коробки переключения передач делятся на три вида:

• ступенчатые;
• бесступенчатые;
• комбинированные.

По способу управления устройством различают:

• механические;
• автоматические;
• роботизированные.

Данная классификация не включает в себя некоторые типы коробок переключения передач, которые в силу ряда обстоятельств не получили широкого распространения.

Так, некоторые автомобили, предназначенные для людей с ограниченными физическими возможностями, оснащались полуавтоматическими трансмиссиями. По сути это обычная коробка с ручным переключением передач, агрегатированная с автоматизированным сцеплением.

В настоящее время многие автопроизводители в рамках экологических программ выпускают автомобили с гибридными силовыми установками. Конструкций таких машин достаточно много, используются самые разные схемы компоновки. В некоторых из них присутствуют коробки переключения передач, в других же в качестве привода используются электрические двигатели, не нуждающиеся в дополнительных устройствах для передачи крутящего момента.

Видео — виды коробок переключения передач автомобиля, их плюсы и минусы:

Подавляющее большинство коробок переключения передач представляют собой редуктор, с несколькими парами шестеренок. Изменение передаточного числа в них происходит дискретно, а число пар соответствует количеству ступеней.

В свою очередь, существует две основных конструктивные схемы механизмов такого рода: соосные и планетарные. Первая компоновка в основном применяется в механических коробках, а вторая – в автоматических.

Бесступенчатые механизмы называются вариаторами, в них изменение частоты вращения ведомого вала по отношению к ведущему происходит плавно без рывков. В них реализуется принцип передачи крутящего момента через промежуточный элемент, используя силу трения. Соответственно вариаторы классифицируются по типу передающего звена: клиноременные, клиноцепные, роликовые и шариковые передачи.

Механические

Агрегаты такого типа получили наибольшее распространение в Старом Свете ими оснащено около 80% от общего количества транспортных средств. В технических описаниях автомобилей механические коробки часто обозначаются аббревиатурой МКПП. Они отличаются простотой и высокой надежностью конструкции. Подробное описание принципа действия и устройства механической коробки можно найти здесь.

Вкратце работу агрегата можно описать следующим образом: на маховике двигателя установлен механизм сцепления. Ведомый диск его имеет возможность перемещаться вдоль ведущего вала в шлицах разной формы. Сцепление обеспечивает прерывание потока мощности в момент переключения передачи. Через первичный вал крутящий момент приводит в действие через постоянную главную передачу ведущий вал коробки.

На нем установлены и жестко зафиксированы шестерни по количеству передач и еще одна для заднего хода. В постоянном зацеплении с ними находятся соответствующие детали ведомого вала. Они свободно вращаются на подшипниках, а между ними имеются стопорные кольца с синхронизаторами. Эти детали выравнивают скорости вращения ведущих и ведомых шестерней между собой и обеспечивают зацепление при включении определенной передачи.

Перемещение муфты производится специальными вилками, которые приводятся в действие специальным механизмом. Защитой от одновременного включения двух передач является замок, исключающий перемещение других устройств. Водитель осуществляет управление работой коробки при помощи специального рычага, который может устанавливаться в разных точках салона:

• на полу;
• на центральной консоли;
• на рулевой колонке;
• на панели приборов.

Передача управляющего воздействия на МКПП может передаваться непосредственно либо через специальные тросовые механизмы или кулисы.

Роботизированные

Развитие электроники и появление достаточно надежных процессоров и контролеров сделало возможным их применение в выборе режимов работы трансмиссии автомобилей. Роботизированные коробки переключения передач представляет собой проверенную временем и надежную механику, управление которой осуществляется при помощи электронного блока.

Подробное описание устройства таких коробок и принципа их действия можно найти здесь. Отработка методики осуществлялась на болидах, специально созданных для участия в соревнованиях Формулы -1. В данных автомобилях сервоприводы управляют работой сцепления и переключениями передач. Время перемены передачи в них составляет от 0,01 до 0,02 с.

Существуют два способа управления функционированием роботизированной коробки передач: гидравлический и электрический. Первый вариант обеспечивает минимальное время срабатывания, но более сложен в изготовлении. Используется преимущественно на дорогих автомобилях бизнес-класса. Электрические сервомоторы применяются на бюджетных моделях и не могут похвастаться значительным быстродействием.

Основное достоинство роботизированных коробок переключения передач: жесткая механическая связь между двигателем и ведущими колесами. В сравнении с автоматическими коробками данный тип трансмиссии обладает лучшими характеристиками и меньшими потерями. Основным недостатком ее является высокая сложность и соответственно стоимость механизма.

Автоматические

Общепринятые обозначения агрегатов такого рода АКП или АКПП, они представляют собой целый комплекс устройств. В его состав входит гидромеханическое сцепление и планетарный редуктор. Данная конструкция позволяет создавать разные передаточные соотношения в зависимости от выбранного режима работы. Развернутое описание устройства и принципа работы АКП можно найти здесь.

Планетарный механизм состоит из двух шестерней – центральной и внешней, а также расположенных между ними сателлитов. Они устанавливаются на специальном узле – водиле. Детали могут фиксироваться относительно корпуса коробки при помощи специальных механизмов, по устройству аналогичных фрикционам сцепления или ленточным тормозам.

Управление работой АКПП осуществляется при помощи гидроприводов, при этом выбор режима производится селектором. Педаль акселератора на таких автомобилях не имеет прямой механической связи с дроссельной заслонкой двигателя. При нажатии на нее происходит изменение положения клапана в гидросистеме, которая управляет работой коробки.

Видео — как устроена автоматическая коробка передач:

На современных АКП выбор режима выполняется процессором, который способен адаптироваться под манеру вождения. Это позволило несколько уменьшить негативные стороны данного типа коробок переключения передач.

Так, резкое нажатие на педаль газа вызывает включение режима кикдаун, при котором переход на повышенную передачу происходит при значительно больших оборотах коленчатого вала. Разгонная динамика при этом значительно возрастает.

Вариаторы

Бесступенчатая передача обеспечивает силовому агрегату возможность работы на постоянных оборотах. Таким образом, достигаются максимальные показатели по мощности, экономичности или крутящему моменту в зависимости от выбранного режима.

Передача усилия от двигателя на ведущие колеса осуществляется без разрывов потока. С полным и точным описанием конструкции вариатора и принципа действия можно ознакомиться здесь.

Название этого устройства происходит от английского слова variable – переменная, которое входит в наименование конструкции. CVT расшифровывается как непрерывная переменная трансмиссия, что наилучшим образом характеризует ее работы. Предусмотренное конструкцией сцепление используется исключительно для запуска и обеспечения работы двигателя во время остановки.

Существует несколько разновидностей конструкций вариаторов:

• клиноременный;
• клиноцепной;
• тороидальный.

В первом устройстве передача усилия осуществляется при помощи ремня, который находится между двумя направленными своими вершинами друг к другу конусами. Расстояние между ними изменяется в простейшем устройстве под воздействием центробежной силы, а в более сложных конструкциях под управлением электронного контролера.

Клиновый ремень проваливается к центру и соответственно меняется радиус зоны его соприкосновения со шкивом. Обратная картина наблюдается на другой части конструкции. В результате передаточное соотношение плавно изменяется. Клиноременные передачи используются на относительно небольших транспортных средствах скутерах.

Полимерные материалы не способны выдержать больших нагрузок, и малопригодны для автомобильных трансмиссий. Прочность клиноременной передачи увеличивается за счет использования пакета стальных пластин особой формы с вырезами, через которые пропущены синтетические соединительные элементы. Такие элементы применяются даже на относительно небольших кроссоверах модели Honda H-RV.

Большие усилия могут передавать торовые вариаторы, разработанные инженерами компании Ниссан. Данное устройство состоит из двух конусов с вогнутой поверхностью, находящихся на одной оси. Один из них является ведущим, а другой соответственно ведомым. Передача крутящего момента осуществляется через два ролика, которые соединяются их и образуют хорду. Наклоном этих элементов изменяются радиусы в точках соприкосновения и передаточное отношение.

Перспективы развития КПП

Объемы производства автомобилей постоянно нарастают, а продукция постоянно совершенствуется. Общие тенденции развития коробок перемены передач наглядно демонстрируют следующее:

• Используемые конструктивные схемы усложняются и автоматизируются, яркий пример — роботизированная КПП.
• Автоматические коробки переключения передач модернизируются для максимального снижения механических потерь — применение блокиратора.
• Все более широкое использование вариаторов, как устройств, обеспечивающих оптимальные условия работы двигателя.

На общие тенденции развития автотранспорта оказывают большое влияние новые экологические требования и ограниченность запасов природных ресурсов. В частности, речь идет о жидких и газообразных углеводородах, которые служат сырьем для производства топлива. На смену двигателям внутреннего сгорания по логике вещей должны прийти электромоторы.

В настоящее время уже налажено серийное производство переходных моделей, так называемых гибридных автомобилей. Так, Lexus RX400h имеет мощный бензиновый двигатель, агрегатированный с вариатором, и два электромотора. Существуют и другие модели, где у ДВС нет прямой механической связи с ведущими колесами. В движение они приводятся электрическими двигателями.

Нужна ли промывка двигателя при замене масла? Однозначного ответа нет.

Как ездить на автоматической коробке передач здесь рассказано простыми словами.

Рассчитать маршрут на автомобиле (https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/interesnoe-dlya-voditelej/raschet-rasstoyanij.html) используя кратчайший или оптимальный путь.

Видео о гибридных автомобилях:

Коробка передач.



Назначение и основные функции коробок передач

Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя на ведущие колеса по величине и направлению. Это позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а также движение задним ходом.

Кроме того, коробка передач позволяет разобщать коленчатый вал двигателя от ведущих колес во время остановки или стоянки автомобиля или при движении накатом с работающим двигателем.
От коробки передач может производиться отбор мощности на привод дополнительного оборудования.

Преобразующие свойства коробки передач характеризуются величиной передаточных чисел.

Передаточным числом называют отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущего зубчатого колеса или отношение частоты вращения ведущего зубчатого колеса к частоте вращения ведомого колеса. Общее передаточное число какой-либо передачи определяется как произведение передаточных чисел всех пар зубчатых колес, участвующих в передаче крутящего момента на данной передаче, или как отношение частоты вращения входного вала (ω

вх) к частоте вращения выходного вала (ω_вых):

U_{кп i} = ω_вх/ ω_{вых i}.

Изменение передаточного отношения позволяет:

• при постоянной мощности двигателя увеличивать силу тяги на ведущих колесах пропорционально увеличению сил сопротивления движению и тем самым обеспечивать проходимость и улучшать топливную экономичность автомобиля;
• двигаться с малыми скоростями, которые не могут быть обеспечены двигателем внутреннего сгорания, с максимальными или заданными скоростями движения;
• обеспечивать интенсивный разгон автомобиля.

Высокие тяговые качества и экономичность автомобиля обеспечиваются заданным диапазоном и плотностью ряда передаточных чисел коробки передач.

Диапазоном передаточных чисел называется отношение общего передаточного числа низшей передачи к общему передаточному числу высшей передачи, который на современных автомобилях высокой проходимости может быть от 10 до 13.

Отношение передаточных чисел соседних передач называется плотностью ряда передаточных чисел. Чем больше число передач, тем выше плотность ряда.
Увеличение числа передач, с одной стороны, сопровождается лучшим использованием мощности двигателя, повышением топливной экономичности, с другой стороны, увеличением массы, усложнением конструкции и снижением надежности, а также затруднением выбора оптимальной для данного режима движения передачи.

***



Классификация коробок передач

По характеру изменения передаточных чисел коробки передач подразделяются на бесступенчатые, ступенчатые и комбинированные.
Бесступенчатые коробки передач применяются в бесступенчатых трансмиссиях. В качестве бесступенчатых коробок передач на автомобилях применяют гидравлические трансформаторы, вариаторы, гидрообъемные и электрические передачи. Они способны плавно изменять величину крутящего момента в автоматическом режиме.
Однако диапазон изменения передаточного числа у таких коробок передач невелик, поэтому чаще их применяют в сочетании с механическими ступенчатыми коробками передач для расширения диапазона передаточных чисел. Такие коробки передач называются комбинированными.

Механические ступенчатые коробки передач отличаются простотой, надежностью и удобством в техническом уходе, но с их помощью можно изменять крутящий момент лишь ступенчато (скачкообразно). Это сопряжено с определенными динамическими нагрузками на двигатель и трансмиссию, особенно, если управляет автомобилем водитель недостаточной квалификации.

В механических ступенчатых коробках передач выбор оптимального передаточного числа (оптимальной передачи) осуществляется водителем вручную. Каждая передача способна обеспечивать движение автомобиля в узком интервале тяговых усилий, передаваемых ведущим колесам, определяемых частотами вращения коленчатого вала, близкими к номинальной частоте.

Тем не менее, в настоящее время ступенчатые коробки передач широко применяются на многих автомобилях.

К отдельному типу механических КПП относятся роботизированные коробки передач, или коробки-роботы. От обычных ступенчатых механических коробок передач классического типа их отличает то, что управление сцеплением и переключением передач осуществляется автоматически при помощи специальных сервоустройств и приводов, которые, чаще всего, управляются электроникой.

Такие коробки сочетают в себе достоинства автоматических КПП, освобождая водителя от обязанностей по управлению, и механических КПП, отличающихся простотой конструкции, низкой стоимостью, надежностью и способствующих топливной экономичности и динамичности автомобиля.

***

Ступенчатые коробки передач



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71
  

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Ремонт коробки передач — Техническое Обслуживание и Ремонт Автомобилей

 

Разборку и сборку коробки передач произ­водят на стенде при помощи специальных съемников, ключей и оправок. Основными де­фектами картеров коробок передач явля­ются: износ отверстий под подшипники каче­ния и ось блока шестерен заднего хода, срыв или износ резьбы в резьбовых отверстиях, трещины. Изношенные отверстия под подшип­ники и оси восстанавливают осталиванием или постановкой дополнительной детали — втулки. После восстановления отверстия растачивают на горизонтально-расточном станке до номи­нального размера, обеспечивая соосность от­верстий. При срыве резьбы до двух ниток про­изводят прогонку резьбы. При срыве или изно­се резьбы более двух ниток осуществляют нарезку резьбы увеличенного ремонтного раз­мера, постановку ввертыша или заварку с пос­ледующим нарезанием резьбы номинального размера. Большинство трещин картера короб­ки передач устраняют заваркой с последую­щей зачисткой сварочного шва абразивным кругом. При наличии более двух трещин об­щей длиной свыше 100 мм и трещин, проходя­щих через отверстие под ось блока шестерен заднего хода, картер коробки передач бра­куют.

Валы (ведущие, промежуточные, ведо­мые) имеют следующие основные дефекты:

-из­нос шеек под втулки или под кольца подшип­ников;

-износ шлицев;

-забитость, срыв или из­нос резьбы;

-забоины на шлицах и краях шпо­ночной канавки.

 Изношенные шейки восста­навливают хромированием, осталиванием или наплавкой, шлицы наплавляют и подвергают механической и термической обработке. Шлицевой конец ведущего вала, изношенный бо­лее допустимого размера, восстанавливают постановкой дополнительной ремонтной дета­ли, на которой шлифуют шлицы. Забитую, сор­ванную или изношенную резьбу до двух ниток прогоняют плашкой. Резьбу с износом или срывом более двух ниток восстанавливают наплавкой с последующим нарезанием резьбы номинального размера. Забоины на шлицах и краях шпоночной канавки устраняют зачист­кой. Валы бракуют, если они имеют трещины любого характера и расположения, а также сколы зубьев шестерен и шлиц.

Шестерни коробок передач имеют сле­дующие основные дефекты:

-износ зубьев по толщине, забоины на торцовых поверхностях,

-отколы и выкрашивание рабочих поверхностей зубьев.

 Шестерни бракуют, если они имеют износ зубьев по толщине более допустимой по техническим условиям величины или отколы и выкрашивание. Если конструкция детали поз­воляет, то шестерню с этими дефектами вос­станавливают постановкой нового зубчатого венца. Забитость торцовых поверхностей зубь­ев устраняют зачисткой абразивным кругом до получения требуемой формы.

У крышки коробки передач встре­чаются дефекты:

-трещины или отколы, короб­ление,

-срыв резьбы,

-износ гнезд и отверстий.

 Отколотые части крышки приваривают, а тре­щины заваривают, если они захватывают не более половины отверстия под болт и не про­ходят через отверстия под ползуны переклю­чения передач. Сорванную резьбу в отверстиях крепления механизма переключения передач восстанавливают заваркой или постановкой ввертыша. Изношенные отверстия под штоки переключения передач и блокирующего меха­низма восстанавливают гильзовкой с после­дующей обработкой под номинальный размер. Коробление плоскости крепления крышки к картеру устраняют припиловкой. Номиналь­ная плоскостность крышки должна быть 0,1 мм на длине 100 мм. Забоины и заусенцы в отвер­стиях под штоки переключения передач устра­няют разверткой.

Перед сборкой детали коробки передач очищают и обдувают сжатым воздухом. Подшипники напрессовывают на валы до отказа под прессом или же легкими ударами через специальные наставки из латуни. Перед напрессовкой на вал подшипники рекомендуется нагревать до температуры 90—100 °С.

Зацепление зубьев любой пары шестерен без зазора не допускается. Ролико- и шарикоподшипники перед установкой на валы нагревают в масляной ванне до температуры 80—100 °С.

При правильной сборке коробки передач все валы и шестерни должны легко проворачиваться без заеданий и заклиниваний.

Для приработки и испытания коробки передач можно использовать специализированный стенд. Ис­пытуемую коробку передач устанавливают на шпильки корпуса в сборе, прижимают пневмоприжимами и соединяют карданным валом с электродвигателем. С помощью электронасоса в коробку передач заливают масло. Затем закрывают защитный кожух, включают электродвигатель и производят обкатку без нагрузки. Для испытания под нагрузкой на катушки порошково­го тормоза подают напряжение, регулируя которое устанавлива­ют необходимый тормозной момент. Перед испытанием в корпус коробки передач электронасосом заливают 25 л трансмиссионного масла ТЭП15.

Коробку передач сначала испытывают без нагрузки по 5 мин на каждой передаче, начиная с низшей, а затем под нагрузкой.

В процессе испытания должны выдерживаться следующие условия: переключение муфт на всех передачах переднего и зад­него хода должно происходить свободно, без заеданий; отдель­ные удары, стук, шум не допускаются; течь масла через уплот­нения не допускается; температура масла в коробке передач пос­ле испытания не должна превышать температуру окружающего воздуха более чем на 50 °С.

После испытания коробки передач сливают масло и промыва­ют сетку маслосборника и сливную пробку.

Поделитесь этой страницей с друзьями!

Лучшие автомобили с CVT Gearbox 2022

• org/ListItem»> Руководства
• Лучшие автомобили с коробкой передач CVT

18.10.2022

Написано

Энди Брэди

. , с автоматической коробкой передач CVT может быть действительно хорошей покупкой.

В то время как традиционная автоматическая коробка передач и коробка передач с двойным сцеплением более популярны, вариаторы особенно плавны в городе и популярны у производителей гибридных автомобилей, особенно у Toyota и Lexus.

То, как они работают, означает, что коробки передач CVT, как правило, чрезвычайно надежны и обеспечивают впечатляющую экономию топлива. Они обеспечивают мгновенную мощность, когда вы хотите тронуться с места, хотя не всем понравится шум, который они издают при резком ускорении. Если вы можете с этим смириться, ознакомьтесь с лучшими автомобилями с бесступенчатой ​​трансмиссией в продаже.

Если вы хотите сэкономить деньги на автомобиле с автоматической коробкой передач, ознакомьтесь с лучшими предложениями новых и подержанных автомобилей, которые мы нашли в Интернете.

Тойота Королла

Год выпуска: 2019

Новая Toyota Corolla, пришедшая на смену тусклой Toyota Auris, достаточно хороша, чтобы заставить покупателей дважды подумать о Volkswagen Golf или Ford Focus. В то время как был доступен 1,2-литровый бензиновый двигатель, большинство выбирают одну из гибридных моделей — либо 1,8-литровый двигатель мощностью 122 л.с., либо 184-сильный 2,0-литровый.

В то время как дополнительная мощность, предлагаемая 2,0-литровым двигателем, может показаться заманчивой (особенно если вы проезжаете много миль по автомагистралям), 1,8-литровый двигатель является действительно эффективным и изысканным двигателем. Оба гибрида работают в паре исключительно с трансмиссией CVT, которая обеспечивает расслабленную езду по городу и хорошо маскирует обычный свист вариатора на открытой дороге.

Помимо двигателей, у Corolla стильный салон с удобными сиденьями и довольно вместительным багажником. Он предлагает хорошее соотношение цены и качества (гибридные модели стоят от 27 000 фунтов стерлингов) и поставляется с большим количеством стандартного оборудования.

• Лучшие маленькие гибридные автомобили

Найдите Toyota Corolla для продажиПрочитайте наш полный обзор Toyota Corolla

Honda Jazz

Год выпуска: 2020

У Honda Jazz немного странный образ, но это не совсем справедливо. Последняя модель, выпущенная в 2020 году, оснащена технологиями и в стандартной комплектации поставляется с гибридной трансмиссией.

Он включает в себя гладкую автоматическую коробку передач CVT и электродвигатель, который позволяет бензиновому двигателю разгоняться и разгоняться по городу, обеспечивая очень спокойную езду в плотном потоке. Он также удивительно тихий и утонченный в движении; Honda Jazz хорошо справляется с работой на автомагистралях и вне их.

Конечно, большинство людей покупают Honda Jazz из-за ее высокой надежности, низких эксплуатационных расходов и огромной практичности. Технически это альтернатива таким автомобилям, как Ford Fiesta, только продуманное расположение сидений Magic Seat означает, что он более универсален, чем более крупные автомобили, такие как Volkswagen Golf.

• Самые надежные автомобили

Найти Honda Jazz на продажуПрочитайте наш полный обзор Honda Jazz

Subaru Forester

Год выпуска: 2019

владельцы невероятно лояльны и долго держат свои автомобили.

Полноприводный Forester имеет прочную репутацию надежного и удивительно способного в сложных условиях (он легко преодолевает сельскохозяйственные колеи), в то время как последняя модель выпущена в 2019 году.- доступен исключительно с мягким гибридным двигателем и вариаторной автоматической коробкой передач.

Коробка передач действительно работает очень хорошо, благодаря искусственным передаточным числам двигатель работает довольно тихо, чтобы имитировать обычную автоматическую коробку передач. Вы даже можете использовать подрулевые переключатели за рулем, чтобы притвориться, что переключаете передачи, если хотите.

• Лучшие автомобили для буксировки каравана

Найти Subaru Forester для продажиПрочитайте наш полный Обзор Subaru Forester

Toyota RAV4

Год выпуска: 2019

Вы заметите несколько моделей Toyota, представленных в этом списке. Японский автомобильный бренд является одним из крупнейших производителей бесступенчатых трансмиссий, при этом он имеет (полностью заслуженную) репутацию производителя чрезвычайно надежных автомобилей.

Toyota RAV4 — семейный внедорожник марки; конкурент таких автомобилей, как Mazda CX-5, Honda CR-V и Volkswagen Tiguan. Последняя модель, выпущенная в 2019 году, лучше, чем когда-либо, благодаря своему престижному интерьеру и впечатляющему качеству сборки.

Предлагается только один двигатель — очень хороший 2,5-литровый бензиновый двигатель в сочетании с электродвигателем и блестящей автоматической коробкой передач CVT. Вы можете выбирать между приводом на два или четыре колеса, причем первый вариант — наш выбор (если только вы не планируете рисковать так далеко от проторенных дорог).

• Лучшие внедорожники

Найдите Toyota RAV4 для продажиПрочитайте наш полный обзор Toyota RAV4

Lexus RC

Год выпуска: 2014

Если вам нравится японская надежность, но вы хотите что-то более классное, чем Toyota, мы бы порекомендовали премиальный бренд фирмы Lexus. . Доказывая, что вариаторная коробка передач — это не просто обыденность, Lexus RC — это великолепное купе, представляющее собой гораздо более эксклюзивную альтернативу BMW 4 серии и Mercedes-Benz C-Class Coupe.

В стандартном RC доступен только один двигатель: гибридный, получивший обозначение RC 300h. Он использует 2,5-литровый бензиновый двигатель в сочетании с электродвигателем с автоматической коробкой передач CVT. Хотя он не такой интересный, как 4-я серия, он предлагает достойную производительность (разгон до 100 км/ч занимает 8,6 секунды) и довольно экономичен (официально способен расходовать 57,6 миль на галлон в сочетании с выбросами CO2 113 г/км).

Как и в большинстве современных коробок передач CVT, автоматическая коробка передач RC использует виртуальные передаточные числа, которые можно выбирать с помощью лепестков на рулевом колесе. Большинство водителей не беспокоят.

• Лучшие купе

Найдите Lexus RC на продажуПрочитайте наш полный обзор Lexus RC

Honda CR-V

Год выпуска: 2018

Если вам нужен практичный семейный внедорожник, но вам не нужен дизельный двигатель (возможно, вы в основном ездите по городу ), Honda CR-V может стать ответом. Он доступен в двух вариантах: стандартный 1,5-литровый бензиновый и 2,0-литровый бензиново-электрический гибрид. Оба доступны с автоматической коробкой передач CVT.

Бензиновый CR-V в порядке, хотя ему нужно приложить немало усилий, чтобы набрать скорость. Это не способствует расслабленной езде с автоматической коробкой передач CVT. Гибридный CR-V с мощностью 184 л.с. чувствует себя немного более приспособленным к вождению по автомагистралям (и буксировке, если вам это нравится), в то время как одноступенчатая коробка передач чувствует себя менее напряженной.

Помимо двигателей, Honda CR-V — очень универсальный и удобный внедорожник. А с учетом репутации Honda как надежной машины, ее эксплуатация не должна стоить целое состояние по мере ее старения.

• Лучшие семейные автомобили

Найти Honda CR-V для продажиПрочитайте наш полный обзор Honda CR-V

«CVT» — это сокращение от «Continuously Variable Transmission». Проще говоря, это тип автоматической коробки передач, которой можно управлять практически так же, как и любой другой автоматической коробкой передач — с двумя педалями (тормоза и акселератора) и рычагом переключения передач (который позволяет вам выбирать между парковкой, движением, задним ходом и т. д.). Ими легко управлять, и в Великобритании ими можно управлять на законных основаниях с автоматическими водительскими правами.

В отличие от традиционных коробок передач, в вариаторной коробке передач для соединения двигателя с колесами используется V-образный приводной ремень, а не жидкость. Каждый конец соединен с конусом (один у колес, один у двигателя). Регулируя расстояние между двумя конусами, можно изменить передаточное число — так, чем сильнее вы нажмете на акселератор, тем выше будут обороты двигателя.

Коробки передач CVT относительно дешевы в производстве и в целом очень надежны. Они также довольно эффективны. Хотя они довольно удобны в использовании, особенно в городе, они имеют репутацию довольно шумных при резком ускорении, особенно на автомагистралях или за городом. Это означает, что они популярны в небольших автомобилях и в тех, которые в основном будут ездить по городу, особенно в гибридных автомобилях, таких как Toyota Corolla.

Коробки передач CVT популярны у японских производителей, включая Toyota, Lexus, Honda и Subaru. Они часто сочетаются с гибридными силовыми агрегатами.

Подробнее обзоры лучших автомобилей с CVT Gearbox

00/10

Toyota Yaris Review 2022

Дешевая до бега и удобная

00/10

Subaru Outback Review

Rugged All-Weath

00/10

Обзор Lexus CT 200h

Надежный, но устаревший гибридный хэтчбек

Toyota Corolla

1.

8 VVT-i Hybrid GR Sport 5dr CVT

202114,966 mileshybridautomatic

£26,399

£441mo PCP

BT126LR

Toyota Corolla

2.0 VVT-i Hybrid Excel 5dr CVT

202022 ,105 mileshybridautomatic

£24,399

£385mo PCP

BT126LR

Toyota Corolla

2.0 VVT-i Hybrid Design 5dr CVT

201928,188 mileshybridautomatic

£24,689

441 млн фунтов стерлингов PCP

G537RA

Так работает бесступенчатая трансмиссия

Главы коробок передач могут спорить о том, является ли автоматическая коробка передач с двойным сцеплением более выгодной, чем механическая. Но одна вещь, на которую почти все автолюбители смотрят свысока, — это бесступенчатая трансмиссия (CVT). Но почему это так? Системы трансмиссии CVT относительно новее по сравнению с ручными и традиционными автоматическими системами переключения передач. Когда они впервые были представлены на рынке, они значительно отставали от других популярных систем передачи.

Но по мере развития техники недостатки вариаторов стали исчезать, они стали более надежными и популярными. Давайте посмотрим, как работают трансмиссии CVT, их преимущества и недостатки, и, наконец, что не менее важно, некоторые вещи, которые следует учитывать при обслуживании CVT.

ОТНОСИТЕЛЬНО: Трансмиссия CVT Vs. Автомат: плюсы и минусы

Как появилась бесступенчатая трансмиссия

Работа трансмиссии автомобиля заключается в обеспечении того, чтобы разумное количество мощности двигателя передавалось на ведущие колеса при любой заданной скорости. Крайне важно иметь твердое представление о других типах трансмиссий, прежде чем мы остановимся на трансмиссиях CVT.

Первой общепринятой коробкой передач была так называемая «ручная» или «стандартная» коробка передач. Появление первой современной механической коробки передач относится к 1894 году, когда французские изобретатели Луи-Рене Панар и Эмиль Левассор разработали и продемонстрировали свою трехступенчатую коробку передач. Основой их конструкции является фундамент механических коробок передач и по сей день.

В хронологическом порядке второй наиболее распространенной коробкой передач была автоматическая система. Автоматическая коробка передач была изобретена в 1921 канадского парового инженера Альфреда Хорнера. В то время как первые конструкции не были такими же экономичными, как стандартная коробка передач, инженерам удалось развить сложную и сложную конструкцию автоматической трансмиссии, чтобы она соответствовала топливной экономичности и надежности механической коробки передач.

Наконец, появились бесступенчатые трансмиссии. Они были направлены на сокращение расхода бензина и обеспечение более экономичных характеристик. Бесступенчатые трансмиссии вызвали много жалоб клиентов, когда они впервые вышли на рынок. Но по мере своего развития они становились все более надежными и нашли свое место на автомобильном рынке.

СВЯЗАННЫЙ: Toyota отзывает Corolla Hatchback 2019 года из-за проблемы с вариатором

Чем бесступенчатая трансмиссия отличается от других систем трансмиссии

через Practical Motoring

Как в ручных, так и в обычных автоматических трансмиссиях используются шестерни для изменения мощности двигателя в соответствии с заданной скоростью. Подобно шестерням на велосипеде, более низкие передачи легче разгоняются, а более высокие передачи создают большую нагрузку на вращающееся колесо для поддержания и ускорения более высоких скоростей.

В отличие от редукторной трансмиссии, в бесступенчатой ​​трансмиссии не используются шестерни для передачи различных усилий двигателя на вращение колес. Вместо этого два резиновых или металлических шкива и конуса образуют систему с ременным приводом, которая работает синхронно. Когда эти конусы перемещаются и изменяют свое расстояние, они увеличивают или уменьшают диаметр, на котором вращается лента.

Изменение диаметра «ведущего шкива» регулирует передачу крутящего момента от двигателя, а «ведомый шкив» передает крутящий момент на ведущие колеса. Это изменение диаметра имитирует переключение передач и помогает двигателю плавно переключаться в правильное соотношение усилия к скорости.

В некотором смысле вариатор может имитировать непрерывное переключение через бесконечное число передач, исключая шестерни. Свобода в постоянном согласовании мощности с условиями вождения обеспечивает максимальную экономию топлива.

Существует два основных типа вариаторов: ECVT с электродвигателями и более традиционный вариатор без них. В ECVT и двигатель, и двигатели передают мощность в систему трансмиссии, тогда как двигатель является единственным средством выработки мощности в традиционном вариаторе.

СВЯЗАННЫЙ: Это реальная разница между лошадиными силами и крутящим моментом

Плюсы и минусы бесступенчатой ​​трансмиссии

Carfax

Несмотря на то, что вариаторы прошли долгий путь, и они, вероятно, уже не так плохи, как говорит вам ваш двоюродный брат с редуктором, они все еще имеют некоторые недостатки, которые необходимо взвесить вместе с их плюсами, чтобы убедиться, что они соответствуют вашим потребностям в автомобиле.

PRO: основное преимущество вариатора связано с его экономическими преимуществами . Бесступенчатая трансмиссия постоянно регулирует мощность двигателя и скорость до максимально возможного уровня экономии топлива. Более традиционные альтернативы вариатору часто опорожняют топливный бак относительно быстрее. Более того, создание вариатора сравнительно дешевле, что делает его более экономичным выбором для людей с ограниченным бюджетом.

PRO: Вариаторы относительно легче и имеют более компактную конструкцию, чем стандартная автоматическая коробка передач. Это помогает уменьшить размер всего блока (преимущество для небольших компактных автомобилей), повысить производительность и сократить расход топлива.

PRO: с вариатором вам больше не нужно беспокоиться о неудобном и грубом переключении передач. На самом деле, вам вообще не нужно беспокоиться о шестернях. Благодаря безредукторной конструкции и плавному переключению передач вы можете плавно переходить от холостого хода к пиковой мощности.

ПРОТИВ: Возможно, самым важным недостатком вариатора является отсутствие удовольствия . Поскольку он разработан, чтобы быть полезным и эффективным, он полностью противоположен спортивному переключателю передач. Если для вас важен опыт вождения, вероятно, лучше избегать вариаторов.

ПРОТИВ: хотя содержание и эксплуатационные расходы CVT часто относительно низки, фактический ремонт может нанести смертельный ущерб вашему банковскому счету. Более того, труднее найти техника, который разбирается в бесступенчатой ​​трансмиссии, чем того, кто разбирается в более традиционных системах трансмиссии.

ПРОТИВ: Большинство вариаторов не могут справиться с высоким крутящим моментом , поэтому, если вы надеетесь отправиться в бездорожье или буксировать что-то на автомобиле с вариатором, вам лучше вычеркнуть его из своего списка.

Когда дело доходит до вождения автомобиля с бесступенчатой ​​трансмиссией, необходимо учитывать несколько моментов, чтобы убедиться, что вы не подвергаете систему дополнительной нагрузке. Нет необходимости переводить автомобиль в нейтральное положение на светофоре, не нужно переводить автомобиль в нейтральное положение и следить за тем, чтобы вы не переключались с D на R или наоборот без полной остановки.

Бесступенчатая трансмиссия | Мобиль™

Аарон Робинсон

Антиблокировочная система тормозов (ABS), электронный контроль устойчивости (ESP), прямой бензин инъекции (GDI): когда дело доходит до названия новой технологии, автоматический промышленность действительно любит свои TLA (трехбуквенные аббревиатуры). Вот один из них, который вы можете не слышал: вариатор.

Цель бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT) — сократить расходы. и сложности в вашем автомобиле и дать вам лучшую экономию топлива.

Nissan, например, считает, что его внедорожник Murano с двигателем V6 получает от 10 до 12 баллов. на процент лучшей экономии топлива со стандартным вариатором, чем это было бы с обычной автоматической коробкой передач.

Так почему же сегодня не каждый автомобиль использует вариатор? Давай выясним.

История вариатора

Бесступенчатая трансмиссия — это тип автоматической коробки передач, разработанный General Motors. Моторы (GM) в 1930 с. Технология легла на полку, потому что жидкости и устройства управления, необходимые для обеспечения надежности, не были доступны пока что.

Subaru берет на себя ответственность за выпуск первого бесступенчатого трансмиссия в Америку со своим Justy GL ECVT 1989 года выпуска, небольшим хэтчбеком. В В последнее десятилетие интерес к бесступенчатой ​​трансмиссии действительно возрос. GM запустила свой CVT собственного производства в 2001 году на своем внедорожнике Saturn Vue. Хонда поставила вариаторы на листы опций его малолитражки Civic (1996 г.) и гибрида Insight (2000 г.). С 2003 года Nissan устанавливает на свой Murano вариатор Extroid CVT. внедорожник и продает несколько моделей в Японии с вариаторами. Audi начала предлагать вариаторы на своем седане A4 в 2002 году. В настоящее время многие автомобили, оснащенные вариаторами, Американские гаражи.

Что делает коробка передач

Возможно, вы уже знаете, что трансмиссия передает мощность от двигателя к колеса. Поскольку двигатель недостаточно гибок, чтобы работать на каждом колесе скорость, необходимая для обычной езды (иначе прикрутили бы колеса прямо к коленчатому валу), требуется какое-то передаточное устройство, позволяющее двигатель работать в своем ограниченном диапазоне скоростей, но генерировать более широкий диапазон скоростей вращения колес. Это устройство является трансмиссией.

В большинстве легковых автомобилей используется ступенчатая трансмиссия с числом передач от двух до двух. шесть скоростей (хотя Mercedes-Benz недавно представил семиступенчатую коробка передач). Каждая «скорость» на самом деле представляет собой различное передаточное число, созданное варьирование размеров шестерен относительно друг друга.

Маленькая шестерня, вращающая большую, имеет большое механическое преимущество, но должна поворачивайте быстрее, чем большая передача, чтобы поддерживать скорость. Большая шестерня поворачивает Маленькая шестерня имеет меньшее механическое преимущество, но она вращается медленнее, чтобы поддерживать ту же скорость. Это обычная передача. Соотношение трансмиссия – ее гибкость – всегда ограничена количеством скорости.

Представьте себе многоскоростной велосипед — у него трансмиссия больше похожа на вариатор. Ты иметь цепную звездочку на педалях, и когда вы переключаетесь на более высокие передачи, цепь движется от меньшей звезды к большей (относительно задней звездочка). Хотя вы крутите педали медленнее, велосипед едет быстрее, но это также становится тяжелее крутить педали. Точно так же, когда вы переключаетесь на более низкую передачу, скажем, чтобы подняться на холм, цепь перескакивает с большей звезды на меньшую. Велосипед идет медленнее, вы крутите педали быстрее, и вам становится легче крутить педали.

Вариатор: Безредукторная коробка передач

Бесступенчатая трансмиссия берет эту основную идею и адаптирует ее к автомобилям, но с еще большей эффективностью. гибкость.

Вместо шестерен большинство вариаторов имеют два шкива, обмотанных одним ремнем с V-образное сечение (есть и другие виды, о которых мы поговорим в минута). Каждый шкив выглядит как йо-йо и на самом деле состоит из двух конусы, обращенные друг к другу. Под действием гидравлического давления, конусы либо сходятся, либо расходятся, в результате чего V-образный ремень либо ехать выше в канавке шкива или ниже и ближе к центру.

Езда выше означает звездочку большего диаметра; езда ниже означает меньшего диаметра. Когда вы едете, два шкива по-разному сжимаются или сжимаются. отдельно для изменения соотношения между входным шкивом (от двигателя) и выходной шкив (к колесам).

Вот пример: когда вы трогаетесь с места, раздаточный компьютер разжимает входной шкив, чтобы ремень вращался наименьшего диаметра, в то время как выходной шкив (который идет к колесам) крепче зажимается, чтобы сделать ремень поворачивают наибольшего диаметра. Это дает самое низкое передаточное отношение (скажем, 3,0-к-1) для самого быстрого ускорения. По мере увеличения скорости компьютер варьирует диаметры шкивов, в зависимости от условий, для наилучшего баланса экономия топлива и мощность.

В результате вместо пяти-шести соотношений вы получаете бесконечное количество соотношение между самым низким (установка шкива наименьшего диаметра) и самым высоким (установка шкива наибольшего диаметра).

Двигатель всегда может работать на оптимальной скорости для мощности или для топлива экономичность, независимо от скорости вращения колеса, что означает отсутствие увеличения или уменьшения оборотов при каждом переключении передач, и только правильные обороты для правильной скорости все время.

Есть еще одно преимущество: самые низкие и самые высокие коэффициенты друг от друга, чем они были бы в обычной ступенчатой ​​​​трансмиссии, что дает трансмиссии больший «разброс передаточного числа» Это означает, что она еще больше гибкий.

В случае Audi A4 CVT 2002 года, например, передаточные числа варьировались от От 2,40 к 1 до 0,40 к 1 или коэффициент 6 от самого высокого к самому низкому. В обычная шестиступенчатая автоматическая коробка передач также предлагалась на A4 в том же году. Коэффициент отношения был только 4,79-к-1. Больший коэффициент означает передачу, которая может сделать больше и сделать это более эффективно.

Все это может показаться сложным, но это не так. Теоретически до вариатора далеко менее сложная, чем обычная автоматическая коробка передач. Планетарная передача автоматическая коробка передач, проданная десятками миллионов в прошлом году, сотни тонко обработанных движущихся частей. Имеет носимые фрикционные ленты и тщательно продуманное электронное и гидравлическое управление. Вариатор, как тот описанный выше, имеет три основных движущихся части: ремень и два шкива.

Принимая во внимание экономию, связанную с созданием трансмиссий только с тремя движущихся частей, вы поймете, почему автомобильные компании стали очень недавно заинтересовался вариаторами.

Различные типы вариаторов

В дополнение к вариатору с ременным приводом, описанному выше, здесь приводится краткое изложение основные типы, используемые в легковых автомобилях:

Ременной вариатор: также называется вариатором «нажимного типа» или «Van Doorne». Инженеры называют это нажимного типа из-за конструкции ремня. Ремень, разработанный голландским компания Van Doorne, которая владеет патентом, на самом деле представляет собой стопку От 70 до 80 плоских стальных пластин трапециевидной формы, соединенных в петлю сталью. группы.

Ремень зажимается в шкивах при нагрузках до 4 тонн и «проталкивается» хотя его цепь шкивами. Сжимающие нагрузки на ремень отдельные пластины различаются в зависимости от объема двигателя, но они высокие, начиная с 1200 фунтов для небольшого четырехцилиндрового двигателя. Поскольку зажим и силы нагрузки настолько велики даже для небольших двигателей, что вариатор ременного типа ограничен тем, какой крутящий момент он может принять, не разлетевшись на части. В настоящее время используется на Saturn Vue, Ford Freestyle и FiveHundred, Honda Civic и Инсайт и Ниссан Мурано.

Цепной вариатор: В этом вариаторе, также называемом «тянущим типом» или «цепью Luk», также используется зажим. шкивы. Но вместо ремня цепь (разработка немецкой фирмы называется Лук) зажат между половинками шкива.

Звенья цепи скреплены десятками штифтов, которые также действуют как поверхность контакта со шкивом. Цепь протягивается по своей цепи за счет шкив двигателя. Два основных преимущества конструкции по сравнению с ременным вариатором: Цепь может иметь меньший диаметр, чем ремень, что позволяет больший разброс передаточных чисел в корпусе трансмиссии того же размера, и цепь более легко справляется с более мощными двигателями. Вариаторы цепного типа используются на Ауди А4.

Тороидальный вариатор: Это сложно. Тор – это геометрическая фигура, похожая на конус, но с вогнутые стороны. Представьте себе, что на гончарный круг кладут конус и придают ему форму. стороны, пока он вращается, пока они не закруглятся.

Теперь поместите два тора лицом друг к другу с роликом в форме диска между ними, в контакте с обоими. Затем поверните диск так, чтобы он поднимался выше по изгибая сторону одного тора, он проходит ниже по другой. Один будет крутиться быстрее так как другой вращается медленнее. У тебя тороидальный вариатор. Потому что не зависит на ремнях или цепях или прижимных шкивах тороидальный вариатор может передавать больше крутящий момент. Вы не найдете тороидальный вариатор в Соединенных Штатах — по крайней мере, не в настоящее время. Его можно найти только на некоторых автомобилях Nissan, продаваемых только в Японии.

С вариатором или без вариатора

Подводя итог, поскольку вариаторы просты, с меньшим количеством движущихся частей (что приводит к трение), они предлагают лучшую экономию топлива и производительность, и они бесконечные передаточные числа и более широкий диапазон передаточных чисел, что позволяет двигателю всегда бег с оптимальной скоростью.

Несмотря на то, что они классные и полезные, есть ряд причин, по которым мы не на каждой машине видишь вариаторы:

• Они намного сложнее и дороже в производстве, чем кажутся. Создание высоких зажимных усилий, которые заставляют их работать, является сложной задачей. для гидравлических систем и смазочных материалов. Детали должны точно соответствовать спецификации при изготовлении и сборке. Различные патенты роялти также увеличивают расходы автопроизводителя.
• Долговечность была большим камнем преткновения. Проскальзывание ремня – это Ахиллесова пята вариатора. Если ремень проскальзывает хоть немного шкив, передача разрушена.
• Некоторым водителям они не нравятся. Большинство людей понятия не имеют, что это за коробка передач у них есть, но они обычно ожидают, что двигатель будет звучать определенным образом. Автомобиль с вариатором немного похож на моторную лодку. Когда ты пол, двигатель разгоняется до высоких оборотов и остается на этом уровне до тех пор, пока вы не отпусти. Нет переключения передач, поэтому нет изменений в работе двигателя. тон, к которому мы все привыкли в обычных передачах. Владельцы часто возвращают свои автомобили, думая, что коробка передач проскальзывает или что-то сломалось.
• Прирост экономии топлива теперь сопоставим с обычными передачи.