История создания автоматической коробки передач
Первыми, кто изобрел автоматическую коробку передач, можно назвать американских братьев Стартевентов. В 1904 году они придумали первую версию АКПП и представили ее миру. По сути, эта коробка являлась усовершенственной «механикой» с двумя ступенями, переключения которых осуществлялись автоматически. Проект не был реализован в массовое производство по ряду причин.
Следующими значимыми разработками по созданию автоматической коробки занимались инженеры компании Ford. На тот момент уже был запущен в серию легендарный автомобиль «Model-T», на котором и велась отработка автоматической планетарной КПП с двумя скоростями вперед и одной назад.
Позаимствовав вариант такой трансмиссии у производителей Ford, Карл Бенц доработал экземпляр для установки его на авто «Мерседес-Бенц». Но утверждение, что именно Бенц придумал АКПП, является неверным.
Наличие гидроблока, играющего роль сцепления в АКПП, определяет начало существования классического «автомата». Первый гидротрансформатор создал немец Герман Феттингер. Его изобретение было придумано для преобразования крутящего момента от двигателя через специальные механизмы на лопасти судна. В 1902 году появилась запатентованная версия гидроблока, способного обеспечивать до 90% КПД двигателей на кораблях.
Гидродинамический механизм Феттингера, сделавший минимальными потери энергии в двигателе, в начале применялся только в судостроении. Позже этот агрегат перекочевал в отрасль автомобилестроения. Запатентовал первую в мире коробку автомат с гидротрансформатором в 1935 году армянский изобретатель Азатур Сарафян, позднее взявший себе имя Оскар Бэнкер. После того, как он придумал свое детище, еще в течение семи лет ему пришлось отстаивать право присвоить патент себе. В то же время концерн General Motors начал применять изобретение в своем производстве.
40-е и 50-е года прошлого столетия характеризуются массовым внедрением в серийное производство автомобилей с коробкой «автомат». Такая КПП устанавливалась на американские марки авто: Chevrolet, Packard, Buick, Hudson и другие.
Устройство автоматической трансмиссии
Мысль придумать автоматическую коробку приходила многим. Первые образцы механической трансмиссии переключения передач были очень сложны в управлении. Водителю приходилось самостоятельно отслеживать обороты двигателя и на определенной скорости переключать ступени. МКПП тех времен не имела синхронизаторов, что делало управление автомобилем достаточно сложным.
Подробнее о планетарной передаче
Многие считают основой АКПП гидротрансформатор, однако на деле он столь же важен, как и хитрая система планетарных передач. Как уже было указано, каждый элемент «автомата» имеет свое место и спроектирован из расчета на эксплуатацию в конкретной модели агрегата. В случае планетарных передач точность исполнения каждой шестерни крайне важна. Речь идет о:
- Солнечной шестерне;
- Кольцевой шестерне;
- Сателлитах и водиле.
Любая принципиальная схема планетарной передачи сводится к тому, что одна из устанавливаемых шестерен имела жесткую фиксацию. Например, солнечная шестерня или водило. Общий принцип планетарной передачи АКП предусматривает вращение шестерен аж трех типов. На практике для реализации 5- и 6-ступенчатых коробок передач одного планетарного механизма оказывается недостаточно.
Современная трансмиссия в автомобилях с коробкой-автоматом имеет т.н. планетарные ряды. Они связаны друг между другом несколькими планетарными механизмами. Планетарный ряд в зависимости от условий позволяет реализовывать достаточно широкий диапазон передаточных отношений: от 0.7:1.0 (повышенные передачи) до 4.5:1.0 (пониженные). Работает система так же, как и блок шестерен в механических коробках передач. Разница в том, что планетарная передача компактнее, позволяет реализовать наиболее широкий диапазон передаточных чисел, работает с большими нагрузками, имеет небольшую вибронагруженность и может похвастать высокой плавностью работы.
История АКПП. Развитие и новые технологии
Автоматическая трансмиссия начинает сегодня доминировать в мировом масштабе. К примеру, если еще 4 – 5 лет назад на Российском и Европейском рынке доля этих АКПП была равна всего 20%, то в наши дни доля МКПП (механических КПП) за всю историю автомобилестроения упала до минимального значения.
Многие эксперты уже начали делать свои прогнозы о скором прекращении выпуска механических коробок передач.
Все мы с вами (автомобилисты) знакомы с автоматическими коробками передач. Напомним нашим уважаемым читателям, что впервые эта автоматическая трансмиссия появилась в 1940 году на автомобилях Oldsmobile. Коробка производилась компанией “General Motors”. Эта коробка Hydra-Matic в то время стала новаторской инновацией, т.е. взлетом научно-технического прогресса, который конкретно влияет на автомобильные технологии коробок передач и по сей день.
Многие передовые автоматические трансмиссии в наше время выпускаются Немецкой компанией “ZF”. Эта компания разработала одну из лучших коробок в мировой автопромышленности за что и получила такой невиданный успех.
Впервые коробки “ZF” появились на автомобилях Rolls-Royce Ghost и Bentley. Но в наше время эти трансмиссии устанавливаются уже не только на дорогие роскошные автомашины, но и на такие автомарки как, Jaguar, BMW, Audi, Jeep и даже на Dodge.
В автоматической коробке передач, как правило, имеется постоянный и непрерывный поток мощности от самого двигателя. Практически нет (не происходит) никаких перерывов, что позволяет разгонять автомобиль более плавно и ровно. Те, кто ездит давно на автомобилях с АКПП, к этому уже привыкли и не мыслят для себя автомобиль без автоматической трансмиссии.
Как Вы друзья думаете, а за счет чего автоматическая коробка передач так плавно разгоняет автомобиль? Это конкретная заслуга гидротрансформатора. Благодаря ему вы практически не чувствуете переключение скоростей при наборе скорости. Некоторые современные АКПП также превосходят по многим показателям механическую коробку передач. К примеру, некоторые модели АКПП делают сам автомобиль мощнее, чем например машины оборудованные МКПП. Еще 2 – 3 года назад это казалось какой-то фантастикой.
Но плавность и производительность это не единственное преимущество АКПП перед механикой. Главное преимущество их в том, что одинаковая АКПП может устанавливаться как на легкий мини автомобиль с бензиновым мотором, так и на очень тяжелый большой грузовик с дизельным двигателем. Это дает производителям автомобилей широкий спектр применения коробок на многих машинах, что позволяет сокращать издержки производства и снижать себестоимость самих автомобилей.
Еще одно существенное преимущество АКПП – это их вес. К примеру, коробка передач с двойным сцеплением тяжелее обычной АКПП. В условиях, когда автопроизводители стараются снизить вес автомобилей для экономии топлива, такое преимущество автоматических коробок неоспоримо.
Так уж исторически сложилось, что применение гидротрансформатора в такой коробке имеет конечно свои определенные недостатки. Но компания “ZF” все-же смогла научить старую “собаку” новым трюкам, добившись таким образом не только надежности от своих коробок передач, но и сделать их лучшими по эффективности.
К примеру, восьмиступенчатые автоматические коробки “ZF” на 8% эффективнее своих шестиступенчатых родственников.
Единственное, что сегодня не устраивает компанию “ZF”, это отвратительная технология стоп-старт, которая якобы по заверению автопроизводителей уменьшает расход топлива на 11%.
По словам директора компании “ZF”, данная технология мешает технологиям компании делать коробки надежнее и эффективнее. В связи с этим в настоящий момент компания “ZF” ведет новые разработки по увеличению эффективности работы коробки с самой системой стоп-старт.
В том числе фирма “ZF” не заинтересована в увеличении количества скоростей в будущих трансмиссиях. Самое главное направление – это увеличение эффективности работы самой коробки, которая по их словам будет снижать расход топлива.
К примеру, в коробках с 8-ми передачами используется технология частичного отключения вращения некоторых элементов двигателя, что делают работу такой коробки более эффективной.
Несмотря на проверенную репутацию автоматических коробок, они пока остаются не совершенными. Коробки с двойным сцеплением хотя и тяжелее по весу, но лучше справляются с крутящим моментом на высоких скоростях (оборотах) двигателя.
Поэтому компания “ZF” ведет также разработки и по производству трансмиссий с двойным сцеплением. Так, на некоторые мощные автомодели Porsche в настоящий момент стали устанавливать совершенно новую коробку PDK с двойным сцеплением.
Строение КПП
Обычно современные авто, что касается коробки передач, обладают ступенями. Чаще всего это МКПП. Они обладают несколькими зубчатыми шестеренками. Коробка передач включает расчет на четыре-пять скоростей, не говоря о заднем ходе.
Изменение скоростей возможно благодаря перемещению шестеренок, они цепляются друг за друга, в результате происходит блокировка за счет продвижения вперед устройства, которое служит для синхронизации крутящего момента и колеса. Управлять шестеренками можно вручную, когда используется механическая коробка передач, либо такое действие происходит автоматически, когда работает автоматика.
Старые коробки передач обладали трехступенчатыми и четырехступенчатыми диапазонами, а вот современные аналоги могут похвастать и 8 скоростями, ну или еще выше. Расчет количества передач зависит от типа мотора и других факторов.
Рассмотрим, что включает в себя коробка передач, если говорить об элементах более подробно.
Первый узел, который делает все единым целым, – это корпус. Сюда относятся разные узлы трансмиссии, такие как: блоки шестерен, обгонные муфты и блок заднего хода. Устройство сцепления имеет расположение рядом с маховиком, который держится на моторе.
Учитывая принцип работы, шестеренки сильно трутся друг о друга во время работы коробки передач, а это значит, что им необходима обильная смазка. Поэтому картеру следует быть заполненным маслом до определенного уровня. У коробки передач еще есть разного рода устройства, они комплектуются вместе с подшипниками, находится каждый из них в картере, у каждого блока по нескольку шестеренок, у которых количество зубьев отличается.
Следующая деталь, о которой пойдет речь, – это синхронизаторы
Для любого автомобиля важно, чтобы коробка передач была плавной, без лишнего шума, ударов, колебаний, поэтому синхронизаторы уравнивают работу шестеренок, имеющих постоянное вращение
Правильный расчет передаточных чисел позволяет коробке передач преобразовывать крутящий момент двигателя и точно распределять его на приводные оси. Такая технология уже давно используется ведущими автопроизводителями.
Для того, чтобы переключить передачу в КПП, водитель выжимает сцепление и передвигает рычаг кулисы в нужное положение.
Все сделано таким образом, что даже при большом желании включить одновременно две передачи, это сделать невозможно. С другой стороны, благодаря блокировке кулисы, передачи сами не могут переключаться или выключаться.
Механические КПП
Механические КПП предназначены для ручного переключения передач. По принципу действия это многоступенчатый цилиндрический редуктор. В новых легковых автомобилях чаще всего используют 5 и 6 ступенчатую коробку, а в автоклассике применялись 4-ступенчатые. Ступенчатая система переключения передач подразумевает конкретный коэффициент передачи для каждой пары шестеренок. Вычисляется передаточное число как соотношение количества зубьев на ведущей и ведомой шестеренке. Для первой передачи это соотношение самое большое. Это означает, что ведущая шестеренка самая маленькая, а ведомая – самая большая.
Механические коробки бывают двух вальные и трех вальные. Трех вальные используются, как правило, на более мощных легковых автомобилях, грузовиках и спецтехнике. Двух вальные часто устанавливают на автомобили с передним приводом.
Многим автомобилистам знаком особый звук, который издает автомобиль при движении на задней передаче. Его не спутаешь ни с чем и он похож практически у всех автомобилей. Происходит это потому, что зубья на передних и задней передаче разные. На задней передаче используются шестеренки с прямыми зубьями. Это дает возможность передавать больший крутящий момент, но расплачиваться приходится повышенным шумом. На передних передачах используются косозубые шестеренки – они работают более тихо, так как сцепление зубьев происходит постепенно, однако их КПД меньше.
История создания автоматической коробки передач
Итак, важнейшим элементом, благодаря которому стало возможным появление полноценной АКПП, является гидротрансформатор.
Изначально ГДТ появился в судостроении. Причина – вместо низкооборотистых паровых двигателей ближе к концу 19-го века появились более мощные паровые турбины. Такие турбины соединялись с винтом напрямую, что неизбежно привело к возникновению целого ряда технических проблем.
Решением оказалось изобретение Г. Феттингера, который предложил гидравлическую машину, где лопастные колеса гидродинамической передачи, насос, турбина и реактор были объединены в одном корпусе.
Такой гидротрансформатор был запатентован в 1902 году и имел большое количество преимуществ по сравнению с другими механизмами и устройствами, которые могли бы преобразовать крутящий момент от двигателя.
ГДТ Феттингера минимизировал потери полезной энергии, КПД устройства оказался высоким. На практике, указанный гидродинамический трансформатор, в среднем, обеспечивал на судах КПД около 90% и даже больше.
Вернемся к коробкам передач на автомобилях. В самом начале 20-го века (1904 год) изобретатели братья Стартевенты из города Бостон, США, представили раннюю версию автоматической коробки.
Данная КПП на две передачи фактически являлась усовершенствованной МКПП, где переключения могли быть автоматическими. Другими словами, это был прототип коробки- робот. Однако в те годы по ряду причин серийное производство оказалось невозможным, от проекта отказались.
Следующими автоматическую коробку начали ставить в компании Ford. Легендарная модель Model-T была оснащена планетарной коробкой передач, которая получила две скорости для движения вперед, а также заднюю передачу. Управление КПП было реализовано при помощи педалей.
Далее появилась коробка от компании Reo на моделях General Motors. Такая трансмиссия вполне может считаться первой РКПП, так как это была механическая коробка с автоматизированным сцеплением. Немного позже стала использоваться и планетарная система передач, еще больше приблизив момент появления полноценных гидромеханических автоматов.
Планетарный механизм (планетарная передача) наилучшим образом подходит для АКПП. Чтобы управлять передаточным числом, а также направлением вращения выходного вала, выполняется торможение отдельных частей планетарной передачи. При этом для решения задачи можно использовать относительно небольшие и постоянные усилия.
Другими словами, речь идет об исполнительных механизмах АКПП (фрикционы, ленточный тормоз). Также в те годы реализовать эффективное управление данными механизмами не составляло труда. Еще необходимость выровнять скорости отдельных элементов АКПП отсутствовала, так как все шестерни планетарной передачи находятся в постоянном зацеплении.
Если сравнить такую схему с попытками автоматизировать работу механической коробки, в то время это было крайне сложной задачей. Основной проблемой являлось то, что в те годы не было эффективных, быстрых и надежных сервомеханизмов (сервоприводов).
Указанные механизмы необходимы для того, чтобы перемещать шестерни или муфты включения для введения в зацепление. Сервомеханизмы также должны обеспечить большое усилие и рабочий ход, особенно если сравнивать усилие для сжатия пакета фрикционов или затяжки ленточного тормоза АКПП.
Качественное решение было найдено только ближе к середине XX века, а массовой роботизированная механика стала только за последние 10-15 лет (например, АМТ или преселективная коробка DSG).
Виды АКПП: гидротрансформатор, вариатор, робот
К автоматическим коробкам переключения передач (сокращенно – КПП) чаще всего относят следующие устройства:
- Гидротрансформатор (классический автомат);
- Вариатор (CVT);
- Роботизированная КПП (робот).
Каждая из них имеет свои отличия, плюсы и минусы. Так что перед тем как выявить победителя, следует их все по очереди рассмотреть более поподробно.
Гидротрансформатор (классическая коробка-автомат)
Гидротрансформаторы распространены на столько, что именно этот вид автоматических трансмиссий стал именем нарицательным для всех остальных типов АКПП – “коробка-автомат”.
Характерной чертой гидротрансформатора является наличие в нем специального трансмиссионного масла, которое постоянно циркулирует по замкнутому кругу, находясь под давлением. Именно поток масла и передает крутящий момент от двигателя к колесам автомобиля.
Автоматические коробки постоянно модернизируются, и если еще лет десять назад 4-ступенчатый автомат считался нормой, то теперь это уже явный анахронизм, а его место заняли автоматы с 6, 7 или даже 8-ю передачами.
Можно выделить следующие плюсы
классических автоматов:
- Удобство в использовании;
- Наличие ручного режима переключения;
- Невозможность перегреть двигатель.
Но и минусы
у автоматов тоже есть:
- Высокая стоимость автомобиля с АКПП;
- Дорогое обслуживание и ремонт;
- Невозможность длительной буксировки;
- Высокий расход топлива.
Тем не менее, конструкторы успешно работают над устранением всех этих недостатков, и вскоре смогут избавить автоматы от них.
Вариатор (CVT)
Вариатор – это разновидность бесступенчатых трансмиссий. Сокращенно этот тип КПП обозначается тремя латинскими буквами CVT, от английского Continuously Variable Transmission.
Отличить селектор вариатора от рычага переключения обычного автомата порой непросто и опытному автовладельцу. Однако, несмотря на внешнюю схожесть, работают такие коробки абсолютно по другому.
Грубо говоря, вариатор представляет собой два шкива (диска), между которыми накинут ремень (реже – цепь). Шкивы могут сдвигаться и раздвигаться, за счет чего и происходит изменение передаточного числа.
Отличительной чертой вариатора является полное отсутствие передач и, как следствие, переключений между ними. Передаточные числа изменяются, но этот процесс идет непрерывно. Отменная плавность хода – вот главный козырь вариатора. По большому счету, разгон на машине с вариатором чем-то похож на ускорение троллейбуса. Так что комфорт водителю и пассажирам будет обеспечен.
Из-за того, что вариатору не приходится “щелкать” передачи, трансмиссия постоянно находится на пике крутящего момента, следовательно, автомобиль разгоняется шустрее.
И так, вариатор может записать себе в актив следующие плюсы
- Низкий расход топлива;
- Быстрый и чрезвычайно плавный разгон;
- Комфорт;
- Незначительный вес.
Но повсеместному внедрению вариаторов мешают и его минусы
- Работает довольно шумно, что ощущается в салоне;
- Меньший срок службы, чем у классических коробок-автомат;
- Высокая стоимость ремонта и обслуживания;
- Не любит резких стартов и агрессивной езды;
- Высокая цена.
Робот (роботизированная КПП)
Роботизированные коробки передач представляют собой некий компромисс между автоматом и механической КПП.
По сути, робот – это та же “механика”, только переключением передач у неё занимается блок управления, контролируемый сервоприводами. При переключениях роботом передач возникает такая же пауза, как и в автомобилях с механической коробкой.
Кроме паузы между переключениями, водителям приходится мириться и с некоторыми другими недостатками роботизированных трансмиссий. Основные минусы
робота выражаются в следующем:
- Толчки и рывки при переключениях;
- “Задумчивость” робота;
- Обязанность постоянно включать режим “N” (нейтраль) в пробках, воизбежание перегрева сцепления;
- Невозможность буксировки.
Так что недостатков у этой коробки хватает, однако автомобили с ней продолжают продаваться, ведь эти минусы несколько нивелируют такие плюсы
роботов:
- Невысокая стоимость (заметно дешевле “автомата” или вариатора);
- Более низкий расход топлива.
Несмотря на это, такие роботы уже явно отживают свой век и уступают дорогу другим разработкам, например, таким, как преселективная трансмиссия типа DSG.
Тонкости эксплуатации коробки автомат
Чтобы водитель смог начать движение, ему нужно перевести селектор в соответствующее положение, отключить ручной тормоз. Если постепенно ослаблять давление на тормоз, автомобиль начнет плавное движение. Когда требуется более быстрый старт, нажимают на газ, так, передачи начнут повышаться.
В то же время замедление обеспечивается уменьшением воздействия, а остановка снятием ноги с акселератора и понижением передач. Для резкой остановки, забрав ногу с газа, воздействуют на тормоз. А чтобы вновь начать активное движение, просто нажимают на газ.
Внимание:
Прежде чем начать движение нужно помнить правило – машину обязательно прогревают на протяжении нескольких минут. Когда на улице холодно, двигатель должен поработать не менее 10 минут, желательно при этом несколько раз переключать режимы КП. Так, масло быстрее нагреется до рабочей температуры, степень износа значительно уменьшится.
Важные рекомендации:
Виды АКПП и их отличие друг от друга
Принцип работы всех видов АКПП сводится к перемене передаточного числа, которая обеспечивает преобразование мощности двигателя. Производители современных машин устанавливают трансмиссию таким образом, чтобы потенциал можно было использовать полностью. За счёт работы коробки передач, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.
Работа коробки запускается сразу после пуска мотора. В движение приходит маслонасос, нагнетающий давление жидкости. Колесо гидротрансформатора раскручивается в соответствии со скоростью вращения коленвала. Реакторные и турбинные остаются неподвижными.
Водитель за счёт нажима на педаль газа переключает передачи. Двигатель при этом раскручивается, провоцируя на движение насосное колесо. От лопастей под влиянием центробежной силы моторное масло переходит к турбине, обеспечивается вращение. Жидкость в результате переходит обратно к насосному колесу.
В отдельных коробках передач, при скорости 20-60 км/ч происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора муфтой. Автомат при этом жёстко сцепляется с мотором, потому потеря мощности не прослеживается. Интересно, что при эксплуатации в таких условиях, масло быстрее приходит в негодность из-за перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в АКПП.
Автоматическая система занимает передовое место среди числа всех известных вариантов. Новые системы постоянно разрабатываются и совершенствуются. Из общих списков можно выделить вариаторные, роботизированные и классические типы.
Классическая автоматическая коробка передач
Гидротрансформаторный модуль популярен до сих пор, несмотря на наличие других, более совершенных вариантов. Такая трансмиссия используется и сейчас. Её устанавливают на авто, сходящие с конвейера.
Стандартная АКПП
Коробка автомат включает планетарный редуктор, управляющую систему и гидравлический трансформатор. Последний элемент механизма является самым значимым, отсюда и название конструкции. Модуль активно используют на легковых и грузовых транспортных средствах.
Кому подойдёт автомобиль с АКПП сказать довольно трудно. Управлять автоматом после механики бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.
Роботизированная
Роботизированная коробка является достойной и более современной альтернативой для классического варианта АКПП. Переключение скоростей в ней обеспечивается за счёт взаимосвязи электрических механизмов, проявляющих активность за счёт электронного блока. Главное сходство этой системы с классической – наличие сцепления в корпусе КПП.
Роботизированная АКПП
Вариатор
Это устройство плановой бесступенчатой передачи, обеспечивающее передачу крутящего момента на колёса. Такая конструкция производит уменьшенный расход топлива при условии сохранения или приумножения динамических показателей.
Вариатор
При правильном использовании, вариатор помогает бережно эксплуатировать мотор транспортного средства. Модуль бывает цепным, ремённым, тороидальным.
Отличная статья в тему: Вариатор или автомат: что лучше и надежнее, плюсы и минусы, чем отличаются коробки передач, в чем разница
DSG
DSG это тоже роботизированная система, обеспечивающая автоматическое включение первой и второй скорости, при разомкнутости сцепления. Так модуль начинает подготовку ко включению повышенной передачи. При переключении сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается, действие происходит и в обратном порядке.
DSG-7
Сходство с механикой в том, что синхронизаторы способны переключать скорость при блокировки шестерни. Работа муфт обеспечивается с помощью движения цилиндров. Сцепление работает за счёт гидропривода.
Многовальные коробки прямого переключения
Такие коробки передач используют в спорткарах. Например, в Koenigsegg Jesko применяют КПП с 3-мя валами, 9 передачами и 7-ю фрикционами. Автомобиль моментально может переходить в спортивный режим, так и в экономичный городской. Регулируется это при помощи кнопки: полунажатие левой кнопки снижает передачу, полное нажатие – включает спортивный режим. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный режим.
А в некоторых спортивных Mercedes есть АКПП со сцеплением, который по стиля езды похож на вышеуказанный, но имеющий совсем другие внутренние составляющие.
Трехвальная 6-ступенчатая коробка передач Mercedes-Benz C-class sport coupe
Как появилась коробка автомат
Современная автоматическая коробка передач появилась благодаря трем направлениям в механики, которые были разработаны независимо друг от друга и в последствие стали единым узлом, позволяющим включать передачи автоматически, в зависимости от скорости движения автомобиля.
Первой разработкой в этом направлении стало появление планетарной передачи, которая стала основным механизмом автомобилей Ford T еще вначале XX века. Суть работы данного устройства заключалось в том, чтобы передачи включались плавно при помощи двух педалей. Одна из них работала на повышение и понижение передач, а другая активировала заднюю передачу. В те времена это было действительно новинкой, ведь тогда в трансмиссиях автомобилей еще не применялись синхронизаторы, обеспечивающие плавность включения.
Вторым направлением стало появление в 30-х годах прошлого века первой полуавтоматической коробки передач, когда планетарным механизмом стала управлять уже гидромуфта. При этом, использование сцепления в автомобиле не отменялось. Данное изобретение принадлежит известной компании General Motors.
Ну и последним изобретением, стало применение гидромуфты в данном типе трансмиссии, которая сводила к минимуму появление рывков. Кроме того, в этот раз помимо 2-х ступеней, впервые был введен овердрайв – повышающая передача, при этом, передаточное число не превышало единицу.
Компания Крайслер, которая в 1930-х годах ввела это новшество, представило новый тип трансмиссии, как полуавтомат, хотя в настоящее время он считается механическим.
В конечном счете, АКПП, в том виде, которую ее привыкли видеть, появилась в 1940-х годах и ее создателем стала компания General Motors. В этот же период, компания отказалась от применения гидромуфты и стала использовать специальный гидротрансформатор, который исключал возможность пробуксовки элемента. Позже был введен стандарт, который подразумевал пять положений селектора на АКПП: «D», «L», «N», «R» и «P».
Что такое коробка автомат
Что такое акпп — это сокращенное название от Автоматическая Коробка Переключения Передач, позволяет водителю не производить переключение передачи вручную при наборе скорости автомобилем либо её снижении, умная электроника делает это за него, выбирая оптимальный момент включения повышенной передачи либо момент для включения пониженной передачи, водителю остаётся только выбрать направление на селекторе переключения вперед или назад и нажать на педаль тормоза или газа в зависимости от потребности, педаль сцепления при такой коробке — отсутствует, есть только газ и тормоз.
Вот, к примеру, обычные фото некоторых видов автоматических трансмиссий автомобильных КПП. Для многих приверженцев механики эти символы ничего не говорят, а лишь только больше их запутывают и отдаляют от АКПП.
Поэтому давайте попробуем развеять туман сомнений и незнания, путем разъяснения значений каждого символа на АКПП:
- Р – на английском переводится как Parcking, парковка или стоянка. В этот режим автомобиль переводится только лишь после полной остановки. Если вы стоите с бугра, то рекомендуется сначала установить автомобиль на ручник и лишь потом перевести рычаг в положение Parcking, после чего уже можно покидать авто и уходить по своим делам
- R – дословно Reverse, обратно, назад — то есть обычная задняя передача, включаете в том случае когда есть необходимость ехать задним ходом
- N – переводится как Neutral то есть нейтраль, нейтральная скорость, в основном её применяют для буксировки автомобиля, обычно когда стоят в пробке рекомендуется удерживать педаль тормоза не переводя автомобиль в положение нейтралки – так как это не механическая коробка, но тем не менее многие владельцы АКПП при стоянки особенно в пробках переводят рычаг в положение N, ведь согласитесь что держать ногу на педали по 20-30 минут ну совсем уж как то не комфортно
- D или A – можно встретить оба этих обозначения Drive или Automate что по сути то же самое, то есть в это положение вы переключаетесь когда вам необходимо ехать, выжали тормоз, поставили рычаг скорости в положение D или A и просто нажимаете педаль газа плавно отпуская педаль тормоза и все движение начато, теперь нет нужды переключать ручкой, просто регулируете скорость вашего движение усилием нажатия ногой на педаль газа в вашем автомобиле
- L или B (l , 1 , 1L ) – некоторые виды АКПП оснащаются и дополнительными функциями (Low или Bottom) что дословно можно перевести как медленно или первая передача. Используется, как правило, на гололеде, очень крутых спусках или подъёмах в горку или для торможения двигателем
- B или попросту Block зачастую обозначает блокировку дифференциалов, как правило на джипах или полноприводных авто, в каких случаях включается лучше прочитать в мануале именно к вашей модели автомобиля
- 2 или 2L, 3 или D3, 4 или D4 – означает ограничение переключение скорости коробкой, то есть поставили на 2 – значит коробка не переключится выше второй передачи как сильно бы вы не давили на газ, поставили в режим 3 – выше третей передачи коробка не переключится что бы вы не делали с педалью акселератора, так же и 4 – выше четвертой скорости переключение происходить не будет, например у вас 6 ступеней в коробке, вы установили в режим 4 – значит автомобиль сам переключится с 1 по 4 передачу, авто на 5-и 6 уже переключаться не будет
Преимущества автоматической коробки передач
На сегодняшний день все больше автомобилистов интересуются автомобилями именно с автоматической коробкой передач. Если изучить статистику, автомобили с коробкой автомат покупают чаще, машин с автоматической коробкой становится все больше, так как «автомат» пользуется растущим спросом среди автолюбителей в разных странах мира.
Например, в России по сегодняшним меркам продажи автомобилей с «автоматом» составляют почти 48,3 процента, а в Европе и вовсе показатель дошел до 80%. Автомобили с автоматической коробкой передач в развитых странах составляют уже не 80, а целых 90 процентов. Получается, автомобили на «механике» уходят на второй план.
Главным достоинством автоматической коробки является то, что у водителя имеется возможность полностью концентрироваться на дороге, так как нет необходимости постоянно переключать передачи вручную. Также АКПП позволяет избежать частых ошибок, которые допускают новички.
В большинстве случаев у неопытных водителей частой проблемой является неправильный выжим сцепления во время старта автомобиля, что приводит к тому, что двигатель глохнет. На автомате педали сцепления нет, только газ и тормоз, что намного упрощает езду на автомобиле.
Более того, передачи будут переключаться автоматически благодаря контролю электроники. Водителю остается только определить степень нажатия на педаль газа для разгона и использовать педаль тормоза для замедления и остановки.
Как видно, коробка автомат является лучшим решением для тех, кто только учится ездить на автомобиле. Кстати, в автошколе возможно обучение на авто с автоматической коробкой передач и последующее получение прав на АКПП. Однако, нужно учитывать и тот факт, что не будет возможности и разрешения управлять авто с «механикой».
Что касается опытных водителей, они также выбирают АКПП. Автоматическая коробка передач позволяет с комфортом использовать автомобиль, снижает усталость за рулем, так как обеспечивается равномерное изменение величины крутящего момента двигателя в автоматическом режиме.
Также современный автомат имеет специальные режимы, что позволяет такой коробке не сильно уступать МКПП при необходимости преодолевать сугробы, рыхлый снег и песок.
Надежность и экономичность АКПП
Как правило, принято считать, что автоматы являются менее надежными и расходуют больше горючего, чем механика. На самом деле это не совсем так. Большинство проблем возникают по причине того, что поломки возникают в результате несоблюдения базовых правил касательно использования и обслуживания автоматической коробки.
Что касается экономичности, на многих АКПП сегодня используется преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор), однако его блокировка происходит как можно раньше. Некоторые производители пошли еще дальше, предложив использование традиционного сцепления (мокрое сцепление). Это позволяет добиться прочной взаимосвязи коробки и двигателя, одновременно повысив КПД АКПП до 97%.
На этом работы в данном направлении не прекратились. Также отмечен стремительный рост количества передач АКПП. Например, около 5-и лет тому назад «автомат» уступал роботизированной коробке передач, имея всего 6-и ступенчатые версии, тогда как «робот» в это время уже получил 7-и скоростную модель с двойным сцеплением.
Однако позже были созданы 8-и скоростные коробки передач, а сегодня производители дошли и вовсе до 10-и диапазонных коробок автомат. Безусловно, такие агрегаты сложные, не отличаются высочайшей надежностью, однако не отстают от МКПП и близких к механике роботов в плане разгонной динамики и топливной экономичности.