Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
В обзоре на самый динамичный дорожный автомобиль от Lotus, представленный в конце июня 2015 года в Гудвуде, вы могли обратить внимание на наличие секвентальной коробки переключения передач, которая уже давно стала неотъемлемым атрибутом спорт- и суперкаров. Поскольку некоторые каракумники заинтересовались устройством и особенностями данного типа КПП, я расскажу вам о ней. Секвентальная КПП отличается возможностью только последовательного переключения между передачами. Иными словами, водитель может перейти только на одну передачу выше либо ниже используемой, не перескакивая через остальные, как это можно сделать в классической механической КПП с поисковым принципом переключения. Предлагаю более подробно ознакомится с этим типом коробок переключения и развеять пару заблуждений, связанных с секвентальными КПП.

Принцип работы секвентальной КПП

Как мы уже выяснили, передачи этого типа трансмиссии переключаются только поочерёдно, в строго заданной последовательности. И поскольку секвентальная КПП построена на базе механической, мы будем делать отсылки по принципу работы именно к МКПП.Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Во-первых, для секвентальной КПП характерно отсутствие педали сцепления, что в первую очередь обрадует не умудренных опытом водителей. Это сильно облегчает управление автомобилем, ведь постоянные танцы левой ногой на педали сцепления, прямо скажем — дело на любителя. Сцеплением управляет не водитель, а электронный блок, который получает сигнал от сенсоров, считывающих нажатие на педаль газа и непосредственно включение конкретной передачи. Как говорится, дело техники. Когда коробка получает команду от электронного блока, с помощью специальных датчиков в прогрессивный блок передаётся новый сигнал об используемой скорости автомобиля. Прогрессивный блок является последней инстанцией, где корректируется скоростной режим на основе различных показателей: начиная от оборотов двигателя и заканчивая работой кондиционера.
Видео, демонстрирующее работу секвентальной коробки передач. Как стремительно переключаются скорости!

Во-вторых, в секвентальной КПП используются прямозубые шестерни. Они выдают больший коэффициент полезного действия, если сравнивать с косозубыми из МКПП. Это вызвано тем, что косозубые шестерни имеют больше потерь на трение. Но и крутящий момент прямозубые шестерни способны передавать меньший, поэтому в секвентальных КПП часто используют шестерни бОльшего размера для компенсации этого недостатка.
Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
И наконец, третьей отличительной чертой секвентальной трансмиссии является наличие гидравлических сервоприводов, с помощью которых происходит переключение между передачами. В настоящее время гидравлические сервоприводы часто ассоциируют с роботизированной КПП, но это не так. В последней используются электрические.
Об одном из вариантов исполнения секвентальной коробки рассказывает в своём видео Евгений Травников:

Преимущества и недостатки секвентальной КПП

Теперь, когда мы имеем представление о принципе работы упомянутой трансмиссии, давайте разберёмся, чего же стоит от неё ожидать.Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Преимущества:
1. Высокая скорость и удобство переключения между передачами. Благодаря наличию электронного блока управления и гидравлического механизма, временные затраты на переключение сокращаются до 150 миллисекунд, что играет весомую роль в профессиональном автоспорте. Более шустрым переключением передач не могут похвастаться ни одна из классических трансмиссий, причём как механических, так и автоматических. Кроме того, с секвентальной КПП вы не будете судорожно пытаться попасть в нужную скорость, мчась из всех лошадиных сил по кольцу, когда удержать автомобиль на правильной траектории мешает высокая нагрузка и тряска с вибрацией.

2. Нет потери скорости при переключении.

3. Экономичный расход топлива.

Последние два пункта являются скорее последствием первого, однако мы не можем не учесть этого, отдавая должное секвентальной КПП.

4. Возможность переключения подрулевыми лепестками. Да, эта технология, так полюбившаяся настоящим гонщикам, открылась благодаря секвентальному механизму переключения.

Кстати, геймерам этот механизм тоже полюбился. Некоторые даже сами берутся разрабатывать такие коробки =) Пятым преимуществом можно было бы назвать выбор между двумя режимами –автоматическим и ручным переключением передач (так называемый спорт-режим). Но эта особенность характерна для автоматических КПП. А так как секвентальная трансмиссия может существовать самостоятельно, оставим это преимущество отдельным видам автоматических КПП.

Недостатки:

1. Неустойчивость к высоким нагрузкам и износу. Здесь речь идёт не только о тех нагрузках, которые испытывает коробка болидов Формулы 1 на гоночной трассе, но и о нагрузках, которые может испытывать гидравлический механизм при неправильном переключении на гражданских автомобилях. Как бы ни было просто переключать передачи на секвентальной КПП, делать это нужно своевременно. Агрегаты этой трансмиссии довольно чувствительны и быстро изнашиваются из-за особенностей конструкции. Ведь чем сложнее механизм, тем больше вероятность его поломки.

2. Дороговизна в обслуживании. Собственно, здесь тоже можно сослаться на конструктивные особенности секвентальной КПП, и без лишних комментариев.

  • Заблуждения и мифы, связанные с секвентальной КПП

1. Секвентальная КПП и роботизированная КПП – одно и то же.
Отнюдь, это не так. Несмотря на схожий принцип работы, в роботизированной КПП как минимум используются электрические сервоприводы для переключения между передачами. А в секвентальной КПП – гидравлические.Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
2. Секвентальная и автоматическая КПП неразлучны. Ещё одно заблуждение, вызванное широким распространением автоматических КПП в паре со «спорт-режимом». Однако стоит вспомнить о КПП, используемых в автоспорте, и всё встаёт на свои места. Секвентальная КПП может существовать отдельно от автоматической трансмиссии.Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
3. Секвентальный механизм устанавливается только на болиды и другие спорткары, вместе с кулачковой коробкой. Несомненно, дуэт этих двух технологий даёт огромное преимущество на трассе, но уже не один десяток лет секвентальная КПП используется на серийных авто, предназначенных для общественных дорог.

Применение секвентальной КПП

В настоящее время секвентальный механизм широко используется и даже успел стать классикой для некоторых мотоциклов и автомобилей. Например, этот тип трансмиссии характерен для старенького мотоцикла Минск – М1М. Но более популярным применением этой технологии прославились модели КПП SMG, устанавливаемые на автомобили BMW с 1996 года.

SMG 1 и SMG 2 длительное время устанавливались на BMW 3 серии.
Минутка ностальгии или как это было:Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
1-Световой индикатор переключения на повышенную передачу; 2-Индикатор включения передачи и программы;
Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
3-Рычаг управления; 4-Индикатор положения рычага управления (в центральной консоли); 5-Переключатель программ движения (в центральной консоли).

Основные компоненты первого поколения SMG изображены на рисунке:

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
1 ЭБУ системы SMG; 2 ЭБУ системы ABS; 3 Индикатор включенной передачи и программы (в тахометре); 4 ЭБУ индикатора включенной передачи и программы
5 Переключатель программы движения (в центральной консоли); 6 Индикатор положения рычага управления (в центральной консоли); 7 Шестиступенчатая коробка передач SMG с исполнительным узлом; 8 Кронштейн механизма переключения передач SMG; 9 Приводной насос; 10 Исполнительный цилиндр гидропривода сцепления; 11 Сцепление; 12 Гидравлический блок; 13 Бачок главного цилиндра; 14 ЭБУ системы DME*
Сейчас SMG выпускается уже в третьем поколении и с 2005 года устанавливается на BMW E60 M5.

Если вам понравилась статья и вы хотите еще больше узнать об устройстве автомобилей, присоединяйтесь к нашему сообществу TECH. У нас интересно и полезно!

Источник: http://carakoom.com/blog/17397

Кулачковая коробка передач – есть ли смысл ее ставить?

Автоинструктор Наталья Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки АКПП: Kia Spectra МКПП: Chevrolet LanosОбучает в ВАО, Балашихе, Железнодорожном, Реутове

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Юлия Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки АКПП: Chevrolet Lacetti МКПП: Chevrolet LanosОбучает в ВАО, ЮВАО, Люберцах, Реутове, Железнодорожном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Алина Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки МКПП: Chevrolet Lanos АКПП: Kia Spectra Обучает в САО, Долгопрудном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Светлана Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки АКПП: Chevrolet Lacetti Обучает в СЗАО

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Наталья Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки АКПП: Chevrolet AveoОбучает в СЗАО, Красногорске, Нахабино

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Анатолий Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в СЗАО

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Оксана Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки АКПП: Hyundai Accent МКПП: Chevrolet LanosОбучает в СВАО, Мытищах, Королёве, Пушкине

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Юлия Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки АКПП: Kia Spectra МКПП: Daewoo NexiaОбучает в Химках, САО, СЗАО

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Евгений Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки АКПП: Hyundai Accent МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в СВАО, САО, Химках, Долгопрудном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Оксана Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки АКПП: Kia Spectra МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в ЮАО, ЮЗАО, Видном, Подольске

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Екатерина АКПП: Hyundai Accent МКПП: Daewoo Nexia Обучает в СЗАО, САО, Химках, Долгопрудном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Дмитрий АКПП: Volkswagen Golf МКПП: Chevrolet Lanos Обучает в СВАО, САО, СЗАО, Долгопрудном

ОТЗЫВЫ

Автоинструктор Дмитрий МКПП:Lada Granta Обучает в ЮВАО, Люберцах

ОТЗЫВЫ

Источник: https://avtoinstruktor199.ru/articles/kulachkovaya-korobka-peredach-est-li-smyisl-ee-stavit/

Кулачковая КПП: возможности и сфера применения

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Оптимизация рабочих ресурсов двигателя при управлении занимала умы конструкторов с момента выпуска первого автомобиля. Это достигалось разными способами, но одним из базовых было повышение эффективности при взаимодействии с коробкой переключения передач (КПП). Сама механика сопряжения двух узлов требует определенных затрат динамического усилия, но без этой функции обойтись невозможно. Одной из самых энергетически выгодных систем для изменения частоты крутящего момента является кулачковая КПП, которая, впрочем, имеет и существенные ограничения по применению.

Особенности устройства механизма

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Хотя по целому ряду характеристик кулачковые «коробки» превосходят стандартные трансмиссии, их конструкцию можно рассматривать как упрощенную относительно обычной механики. Главная особенность с точки зрения технического устройства заключается в избавлении от синхронизаторов. Вместе с ними оптимизировалось устройство целой группы элементов, которые должны были делать управление передачей более легким, но они же и удлиняли период подачи команды через несколько узлов. В итоге целая инфраструктура с мелкими зубьями была заменена набором кулачкового ряда. На КПП такого типа одна муфта может содержать до 7 кулачков, что увеличивает запас площади сцепки по ширине. При этом размер шестерни в данной системе больше, чем в стандартных КПП, не говоря о замене скошенной формы зубьев на прямую. Последнее было обусловлено необходимостью снижения потерь на трении и минимизации осевой нагрузки на вал.

Принцип действия

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Техника работы может быть секвенциальной или поисковой. В первом случае реализуется последовательное переключение передач, а во втором – обычное, как в стандартной КПП. На практике чаще используется именно секвенциальный принцип, так как он в большей степени позволяет отразить возможности кулачковой конструкции. Переключение может осуществляться вверх и вниз, а также по сторонам. Управление от водителя производится через рычаг, связанный с валом. Например, переключения кулачковой КПП на ВАЗ-2108 отличаются жесткостью, безотказностью и простотой. Рычаг двигает вал с бороздами волнообразной формы, прокручивая его на определенный градус. В результате активизируется или «нейтралка», или передача. Кстати, в целях дополнительной экономии времени сама ручка КПП делается крупной и высокой, чтобы водитель меньше времени затрачивал на манипуляции с механическим управлением. В техническом отношении наивысшую ступень развития занимают полуавтоматические кулачковые системы, в работе с которыми водителю нужно лишь дожидаться нужного переключения электроникой.

Читайте также:  Надежный и производительный автомобильный компрессор качок

Эксплуатационные возможности

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Рабочий момент при обращении с кулачковой системой переключения передач существенно сокращается, что дает экономию времени. Независимо от характеристик двигателя, скорость изменения крутящего момента у кулачковой КПП происходит быстрее, чем у обычной трансмиссии. Время на выполнение операции составляет 0,4-0,6 с, что ощутимо при сравнении с выключением/включением сцепления на автомобиле со стандартной «коробкой». Что еще важно, конструкция секвенциальных механизмов расширяет возможности для тюнинга. Это касается случаев полного переоборудования автомобиля в гоночную модификацию с ножным переключением скоростей. В данном случае нужно устанавливать вместе с парами КПП и основную пару дифференциала, что может скорректировать динамические качества машины. Опять же рядовому водителю такое обновление вряд ли понадобится, но для ценителя спорт-тюнинга обеспечит новое качество вождения.

Применение кулачковых моделей КПП

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

На легковых машинах, предназначенных для дорог общего пользования, такие механизмы применяют редко. Для такого обеспечения должны быть определенные основания, связанные с повышением динамики или упрощением конструкционной базы трансмиссионного агрегата. Нередко кулачковые КПП используют в единичных тюнинговых мероприятиях для демонстрации тех или иных возможностей концептуальных моделей. В случае с японским спорткаром Mitsubishi Lancer Evolution сочетание секвенциальной «коробки» и двигателя на 420 л.с., в частности, позволило разгон до 100 км/ч выполнить за 3,5 с.

Кулачковый механизм КПП на ВАЗ

В России изготовлением компонентов для кулачковых узлов трансмиссии занимается завод Lada Special Transmission. Данная группа выпускает секвенциальные механизмы, подходящие для автомобилей ВАЗ.

Как отмечают пользователи, отечественная продукция демонстрирует высокую устойчивость, четкость работы и надежность. Но также можно обращаться к решениям от восточноевропейских производителей наподобие TST и Dogbox.

В линейках этих компаний можно встретить наиболее близкие по устройству секвенциальные КПП на ВАЗ. Кулачковые механизмы иностранного производства обычно поставляются в разборном виде.

Например, часто предлагаются наборы без крепежной оснастки, что заставляет дополнительно искать комплектующие для фиксации агрегата к несущей базе. Иногда в качестве донорских комплектов берутся и автоматические трансмиссии.

Кулачковые КПП на «классику»

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Разумеется, отечественными автомобилями потребности в оснащении кулачковыми «коробками» не ограничиваются. Классические седаны и хэтчбеки, которые используются на общественных дорогах, могут переоборудоваться под секвентальный принцип переключения передач. Для этого используют специальные модификации кулачковых КПП на ВАЗ и «классику» в той или иной конфигурации. Как правило, это механизмы с кулачковой муфтой и шестерными узлами по 5-7 элементов на поверхности. Чем больше кулачков, тем выше ресурс агрегата в паре муфты-шестерни. С другой стороны, усложнение конструкции повышает цену и затрудняет процесс интеграции устройства. И даже если основа изделия по параметрам вписывается в монтажную базу, то дополнительные сложности может вызвать доработка вилки переключателя передач. Нередко для этих целей задействуются штатные приспособления, которые дорабатываются сваркой или фрезеровкой. Вполне могут применяться и готовые «коробки» в сборе, но это касается в основном устаревающих 5-кулачковых механизмов.

Кулачковые «коробки» и гоночная механика

Все же целевой нишей для использования кулачковых механизмов переключения передач являются спортивные автомобили. Уже приводился пример спорткара от «Митцубиси», и этим применение данного узла в машинах не ограничивается. Эту практику продолжает Subaru Impreza, обеспеченная секвенциальной «коробкой».

И в отношении этой модели стоит отметить различия в подходах к комплектации кулачковым агрегатом. В гражданских версиях спорткара применяется именно последовательный принцип изменения крутящего момента. Но в раллийной модификации это решение запрещено, поэтому оставляется базовый механизм поискового переключения.

Ярким примером использования данной конструкции является и кулачковый ряд КПП «Тойота MR2». Это двухместный спорткар, последние модификации которого получили пятиступенчатую секвенциальную «коробку» SMT.

К особенностям этого узла относят то, что он способен выдерживать нагрузки от двигателей мощностью порядка 800 л.с.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Ограничения по применению секвенциальных КПП

Если даже отбросить тот факт, что обращаться с кулачковыми «коробками» могут только водители с соответствующим опытом физического управления трансмиссией, существует несколько принципиально важных кинематических нюансов эксплуатации таких устройств. Последовательное переключение снижает маневренность автомобиля при выполнении сложных перестроений на дорогах общего пользования.

Иными словами, даже ловкий гоночный пилот будет иметь большой проигрыш при переключении вилки из-за необходимости перегазовки с резкими переходами от нижних ступеней к верхним. На прямой трассе, где необходимо постоянное и уверенное поддержание высокого скоростного режима, кулачковая КПП проявляет себя с лучших сторон, однако в гражданской машине ее преимущества переходят в недостатки.

Заключение

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Концепция секвенциального переключения передач при всех своих особенностях сохраняет перспективы технологического развития. Это подтверждает и активное сращивание подобных трансмиссионных механизмов с электроникой. К примеру, сегодня появляются кулачковые агрегаты, работающие по командам программирующего компьютера Motec. Одной из главных функций электронного блока в автомобиле с такой начинкой, как заявляют разработчики, будет автоматическое управление работой системы зажигания и совершение перегазовок.

Читайте НАС ВКонтакте

Источник: https://365news.biz/avto/161193-kulachkovaya-kpp-vozmozhnosti-i-sfera-primeneniya.html

Кулачковая автомобильная трансмиссия: возможности и сфера применения

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Основная задача современных автомобильных конструкторов – усовершенствовать конструкцию привычных механизмов и систем, чтобы сделать их работу более эффективной и экономной. И особенный интерес в этом аспекте вызывает коробка передач автомобиля, которая не перестает совершенствоваться. Таким путем была создана кулачковая КПП, которая является упрощенным вариантом обычной механической коробки. Сегодня мы обсудим, что такое кулачковая коробка передач, как она функционирует, и в чем заключаются преимущества ее использования.

Кулачковая КПП – особенности и сфера применения

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки Автомобилем, на который впервые была установлена такая коробка передач, являлся «отечественный» ВАЗ-2108. Понятно, что в те времена подобное новшество на автомобиле вызвало много внимания, так как кулачковая КПП имеет одно очень важное преимущество – она позволяет намного быстрее осуществлять переключение с одной передачи на другую, чему способствует ее упрощенная конструкция. В целом же она остается привычной механической коробкой передач, которые использовались и до сих пор используются на многих авто.

Что же касается сферы применения кулачковых коробок передач, то вопрос их использования является не совсем однозначным. Такие КПП очень удобны для гонщиков, так как позволяют маневрировать и переходить с одной передачи на другую без лишнего торможения и потери времени. Но вот что касается обычных легковых авто, то кулачковые коробки передач сложно назвать практичными.

Такие коробки передач требуют от водителя другого подхода к езде и привыкания к новому авто. В частности, при переключении передач на кулачковой коробке очень важно каждый раз выжимать сцепление и перегазовывать.

Если этого не делать, коробка передач очень быстро износится и скоро потребует ремонта, а то и полной замены.

Да и в условиях езды по загруженным городским дорогам наличие кулачковой КПП все равно не позволяет экономить время поездки.

Конструкция и принцип работы кулачковой коробки передач

Как устроена кулачковая коробка передач? Если вы хорошо знакомы с конструкцией привычной механической КПП, то кулачковая – это ее упрощенный вариант, изготовленный для гоночного варианта автомобилей. На кулачковых коробках нет синхронизаторов, функция которых заключается в облегчении процесса переключения передач.

Но на практике синхронизаторы значительно увеличивают время этого процесса, поэтому, благодаря отказу от их использования, скорость работы с КПП увеличилась. Не стоит также забывать, что синхронизаторы по своей конструкции являются очень хрупкими, поэтому водителям приходилось их часто менять.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Отказавшись от синхронизаторов, конструкторы разместили на механизме КПП «кулачки» – выступы, которые располагаются на торцах шестерен и муфт, которые и обеспечивают их сцепление друг с другом. При этом максимальное количество кулачков на шестерне может достигать всего 7, благодаря чему все эти элементы входят в сцепление друг с другом, оставляя большой запас пространства.

Характерной особенностью работы кулачковой коробки передач является клацанье, которое происходит во время соприкосновения кулачков. К слову, именно на них и передается вся нагрузка, которая возникает во время переключения передач. Благодаря этому зубья шестерен меньше изнашиваются.

Стоит также отметить, что шестерни в такой КПП используются прямозубые, к тому же они имеют более крупные размеры, нежели те, которые применяются в классическом варианте коробки передач.

Использование именно прямозубых шестерен стало актуальным по той причине, что они теряют меньше полезной энергии во время трения, а валы трансмиссии не ощущают во время их работы дополнительной нагрузки. К тому же прямозубые шестерни намного проще изготавливать.

С чем же связан увеличенный диаметр таких шестерен? Это нужно для того, чтобы данные элементы передавали нужный крутящий момент, так как из-за потери «косозубости» он уменьшается.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Если говорить о спортивных автомобилях с кулачковой КПП, то на них делают более длинную первую передачу и используют сближенные передаточные числа. Все это позволяет автомобилю осуществлять динамичные разгоны, необходимости в чем обычные легковые авто не имеют. Поэтому на серийных автомобилях и стандартных КПП первая передача наоборот является самой короткой.
Кулачковые коробки передач могут иметь один из двух механизмов переключения:

1. Поисковый. Переключение в таком случае осуществляется так же, как и на классической КПП – водитель рычагом «ищет» каждую передачу.

2. Секвентальный, то есть последовательный. Передачи в таком случае переключаются только последовательно одна за одной, для чего водителю требуется лишь постепенно двигаться либо вверх, либо вниз.

Именно такой вариант зачастую используется на гоночных автомобилях, поскольку является более удобным и быстрым в использовании, хотя технически он сложнее и поэтому часто приводит к износу элементов трансмиссии.

Что же касается непосредственно принципа работы кулачковой коробки передач, то во время переключения каждой передачи вилка передач передает усилие на покрытый волнообразными бороздами вал.

Именно этот вал прокручивается каждый раз, когда вы передвигаете рычаг КПП.

В зависимости от того, на какую борозду попадает вилка передач, включается либо конкретная передача, либо нейтральное положение КПП.

Но есть и еще один вариант КПП, когда при переключении рычага ось с кулачками проворачивается под определенный угол. В таком случае перемещение вилки обеспечивается благодаря работе кулачков. При этом, чтобы не включалась другая передача, еще один кулачок цепляет еще одну вилку, посредством перемещения которой шестерня зацепляется за муфту.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Отличается и конструкция рычага кулачковой КПП. Он делается длинным и располагается максимально близко к рулевому колесу. Это необходимо для того, чтобы еще сильнее упростить для водителя процесс переключения передач. При этом на рычаге также есть блокировки, которая позволяет предотвратить случайную активацию нейтральной передачи. Отключается блокировка либо специальной кнопкой, либо скобой. Для скорости переключения передач рычаги могут также размещаться под рулем, а на автомобиль может устанавливаться гидравлическая трансмиссия.

Читайте также:  Ремонт боковых порезов шин - нюансы устранения проблемы

Многие также интересует вопрос, а есть ли кулачковая АКПП, то есть коробка-автомат. На самом деле есть только полуавтоматическая КПП с кулачковым принципом действия.

В управлении автомобилем с такой коробкой от водителя требуется только предварительное внесение в блок управления информации о моменте перехода с одной передачи на другую, и блок сам будет переключать передачи во время движения.

Благодаря автоматике будет включаться/выключаться даже сцепление, и будет регулироваться педаль газа.

Принцип работы кулачковой коробки передач знаком также всем мотоциклистам, поскольку двухколесные транспортные средства имеют практически аналогичные кулачковым коробки передач.

Важные аспекты управления транспортных средств с кулачковой КПП

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Что значит кулачковая коробка передач, мы уже уяснили, осталось только разобраться, как приводить в движение транспортные средства, на которых она установлена. Рассмотрим использование такой коробки на современном автомобиле:

1. Чтобы переключить передачу достаточно передвинуть рычаг КПП вперед, повышая значения передач, или назад, чтобы их понизить. При этом на дисплее коробки передач покажется номер той передачи, которая была активирована.

2. Педаль сцепление используется только для того, чтобы дать старт. Во время езды сцепление не требуется выжимать полностью, достаточно неполного выжима.

3. При выжимании сцепление педаль газа необходимо отпускать лишь на чуть-чуть.

Важно! Управление гоночным автомобилем с кулачковой КПП немного отличается от привычного использования педалей. Гонщики постоянно держат свою правую ногу на акселераторе, тогда как левую попеременно заносят то над тормозом, то над сцеплением.

4. Педаль сцепления вообще отсутствует на автомобилях с секвентальной КПП и гидравлической трансмиссией. В таком случае зачастую используется полуавтоматическая КПП.

Чтобы автоматика сама переключила передачу, водитель должен решить, какая передача ему нужна, толкнуть рычаг вверх или вниз, и выжать или отпустить педаль «газа».

Автоматическое включение без перемещения рычага предполагается только для первой передачи.

Достоинства и недостатки кулачковой КПП

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки
Если сравнивать кулачковую коробку передач с классической механической КПП, то ее важным преимуществом является ускоренный процесс переключения передач. Согласно данным специалистов, скорость этого процесса вырастает втрое. Вслед за этим обеспечивается и еще одно очень важное преимущество – во время перехода с одной на другую передачу не падают обороты двигателя.

Как результат, разгон автомобиля с кулачковой КПП отличается очень хорошей динамичностью без рывков и нежелательных торможений. Если двигатель обладает крайне узким диапазоном работы – такая коробка является для него незаменимой.

  • Стоит обратить внимание и на другие достоинства такой КПП:
  • • повышенные нагрузки никак не отражаются на ее целостности и не приводят к износу деталей;
  • • кулачковая коробка меньше весит;
  • • передает большой крутящий момент, увеличивая мощность двигателя.

Но взирая на то, как устроена кулачковая коробка передач, у нее можно найти и несколько недостатков. В частности, она очень шумна в работе, так как при каждом столкновении кулачков раздается характерный стук.

Также при большой нагрузке рано или поздно изнашиваются кулачки, что особенно актуально для гоночных автомобилей. Износ кулачков в свою очередь является причиной загрязнения моторного масла, в которое попадают стертые частички металла.

Ко всему этому также добавляется высокая стоимость такой КПП, в связи с чем позволить ее себе могут далеко не все.

Резюмируем, что кулачковая КПП является отличным вариантом для тех, кто любит профессиональные гонки и хочет получать от своего автомобиля максимально динамичный разгон без замедления во время каждого переключения передачи. Но если скорость для вас не столь важна – можно остановиться и на обычной МКПП или АКПП.

Источник: https://auto.today/bok/4902-konstrukciya-kulachkovoy-kpp-osobennosti-upravleniya-transportnym-sredstvom-s-kulachkovoy-korobkoy-peredach.html

Секвентальная коробка передач: устройство, мифы и преимущества

Как мы знаем, эволюция «коробок» переключения передач в автомобилях привела мир к изобретению автоматической трансмиссии, однако инженерный ум не стоял на месте, и механическую трансмиссию тоже не «убрали в шкаф» – инженеры модернизировали механизм переключения передач, и создали вариант секвентальной коробки. В ней передачи переключались только последовательно вверх или вниз.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Sequence — последовательность

Принцип работы данной КП прост как и в обычной механике, однако отличается она от обыкновенной, привычной нам трансмиссии, прямозубыми шестернями, которые установлены вместо косозубых, а роль педали сцепления выполняет гидравлический механизм.

Этот механизм позволяет сокращать время переключения передач, что так важно в автомобильном спорте. Кроме скорости переключения такая коробка позволяет чётко переключать передачи в момент, когда автомобиль подвержен вибрациям и использование привычной коробки передач затруднено.

Также одной из особенностей устройства секвентальной коробки передач служит то, что первичный и вторичный вал в такой трансмиссии наборный, то есть состоит из нескольких промежуточных взаимосвязанных между собой элементов.

Такая особенность позволяет механикам оперативно менять шестеренки на спортивных автомобилях прямо во время гонок, чтобы подобрать оптимальные передаточные числовые соотношения зубчатых колес под текущие условия состязаний.

Однако не только спортивные болиды могут похвастаться подобной «коробкой» – и на вашем «автомате» можно сдвинуть положение селектора в бок и получить секвентальную коробку передач. Её вы обычно называете «ручным» режимом.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

У такой трансмиссии есть 3 возможных варианта работы в автомобиле:

  • обычный механический
  • механический спортивный
  • полностью автоматический

А рычаг селектора может находиться на рулевом колесе, в виде кнопки со специальной маркировкой.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

И как с этим жить?

Как мы знаем, любая коробка передач может вызывать множество споров, иметь союзников и противников. Не обошло это стороной и секвентальную трансмиссию.

Но давайте по порядку: если вы решились на автомобиль с подобной трансмиссией — вас обрадует отсутствие педали сцепления и скорость работы «коробки», помимо этого, как и любая «механика» секвентальная трансмиссия будет экономить вам топливо в сравнении с АКП.

Второй несомненный плюс заключается в возможности ездить в нескольких режимах, про которые мы рассказали выше. Дополняет наш ряд плюсов переключение передач непосредственно на руле, при наличии лепестков.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Однако как мы все понимаем, не бывает идеальных механизмов, поэтому даже у такой, с виду идеальной коробки, бывают проблемы. Поскольку сцепление, как таковое, отсутствует — страдает гидравлический механизм переключения, ведь он изнашивается больше обычного из-за повышенных нагрузок.

Посмотрите на соревнования в автоспорте, к примеру по дрифту, где практически после пары-тройки заездов механики уже готовы ремонтировать коробку передач.

Серийные автомобили, конечно, позволяют вам наслаждаться ездой чуть дольше, ведь если вы не играете в спортивного водителя на дороге, ваша коробка передач будет жить долго и счастливо, но если вы решите поиграть в гонщика – готовьтесь к тому, что ремонтировать такие коробки передач очень и очень накладно, а заменить на новую ещё дороже.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Мифы и легенды

Вроде с технической и финансовой частями попытались разобраться, а теперь давайте пройдёмся по стереотипам, связанным с такими коробками:

  • «Секвенталка это робот.» А вот и нет! Пусть принципы работы у таких трансмиссий схожи, однако у роботизированной трансмисии сервоприводы электрические, против гидравлических у секвентальной.
  • «Секвенталка и автомат неразлучны.» — снова не угадали. Если бы не широкое распространение спортивных режимов на современных автоматических трансмиссиях, вы бы и не узнали о секвентальной коробке. Поэтому в гражданских версиях возможна смесь вариантов, а спортивных автомобилей с автоматический трансмиссией я не встречал.
  • «Только для спорткаров, только для болидов, только вместе с кулачковой КП.» – нет, безусловно если их использовать в паре, ваше преимущество будет космическим, но и на серийных автомобилях такие трансмиссии превосходно существуют не одно десятилетие.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Не отпугнуло?

Если перечисление всех плюсов и минусов не отпугнуло в желании завладеть таким типом трансмиссии – могу сказать только одно.

Это наиболее перспективный вид «механики», который актуален для мощных автомобилей, а если такой коробкой ещё и заниматься, дорабатывать ее и совершенствовать – мы сможем вернуться в тот идеальный мир, в котором автомобилям на механической трансмиссии есть место в повседневном использовании, и в большинстве моделей у производителей.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Источник: https://somanyhorses.ru/sekventalnaya-korobka-peredach-ustroystvo-mify-i-preimuschestva/

Кулачковая коробка передач

Если устроить соревнования по гонкам двух машин с одинаковыми показателями мощности, первая из которых будет обычной, а вторая – гоночной, то победа достанется именно ей. Залогом успешного заезда будет установленная коробка переключения скоростей кулачкового типа, основным преимуществом которой будет оперативное переключение скоростных режимов.

Содержание:

Что представляет собой кулачковая прямозубая коробка

Устроена она просто и надежно, шестеренчатые зубья не скошены. Это гарантированно обещает, что трансмиссия будет работать без отвлечения на трение и вылеты передач.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Но главное достоинство заключается в одной особенности – в процессе езды передачи переключаются без использования сцепления. Все управляется силой, с которой нажимают на педаль газа. Кулачковая коробка передач – работает просто.

Движением рычага на себя водитель переходит на высшую передачу, а от себя – на низшую.

Своим названием кулачковое передаточное устройство обязано особым строением муфт включения – они представляют собой небольших размеров кулачки, численностью от пяти до семи штук.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

На шестерне они сцепляются, создавая зазор, необходимый для оперативного переключения скоростей. Синхронизаторных элементов в данном устройстве не предусмотрено.

Секвентальная коробка

Последовательно передачи включаются на мотоцикле. «Нейтралка» там в большинстве случаев расположена между первой и второй скоростью. Такой же принцип механики устанавливается на трактора, большегрузные автомобили.

Но чаще всего последовательность переключения скоростей используется в спортивных машинах, когда время очень дорого, и его не хочется терять почем зря.

Применение гидравлики дает возможность ускорить процесс, максимально его сократив.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

В секвентальном механизме основу составляет простая механическая коробка, немного модернизированная. Основным отличием считается то, что с ее применением переключаются скорости с меньшей на большую без изменения скоростного режима машины, чего нельзя сказать про обычную КПП.

Что лучше?

Уже отмечалось, что на некоторых коночных машинах используют коробку передач кулачкового типа. А если ее сделать секвентальной, то скорость переключения станет еще выше.

Ведь именно прямые зубья шестерен роднят такую транссмиссионную систему с секвентальной, давая возможность быстро выполнять включение.
Отличительные особенности

Читайте также:  Как почистить форсунки на ваз 2114?

На машинах, оснащенных коробкой секвентального типа, рычаг для переключения расположен на рулевом управлении. Как правило, на колесе монтируются кнопки, необходимая из которых маркируется буквой «S». Переключение может выполняться в ручном либо автоматическом режимах, и коробка будет работать по трем вариантам:

Источник: http://AvtoShef.com/kulachkovaya-korobka-peredach/

Преимущества и недостатки механических коробок передач

На протяжении многих десятков лет наибольшей популярностью у автовладельцев пользовались машины, оснащенные механической коробкой передач. И хоть сегодня всё большее количество число новых автомобилей оснащаются автоматами или вариаторами, своей актуальности механика не потеряла. Поговорим поподробнее о преимуществах и недостатках механических коробок передач.

Конструкция механической коробки передач

Такая конструкция механической коробки передач представляет собой цилиндрический многоступенчатый редуктор, который позволяет водителю по своему желанию включать те или иные передачи.

В такой коробке имеется вал с насаженным на него жестко шестернями и дополнительным валом с вращающимися свободно шестеренками. Путём подключения друг к другу таких шестерёнок на валу и происходит включение передач.

Следует сказать, что несмотря на кажущуюся сложность конструкция механической коробки передач чрезвычайно проста, что неизменно сказывается на популярности трансмиссии данного типа.

Первоначально все автомобили не имели каких-либо коробок передач и оснащались прямым приводом от двигателя.

Однако в последующем с ростом мощности силовых агрегатов появились определенные сложности с реализацией таких динамических характеристик, в особенности на низких скоростях.

Именно для улучшения работы двигателя и возможности оптимальным образом использовать весь потенциал мотора и были сконструированы механические коробки передач, которые позволили существенно упростить использование автомобиля.

С развитием технологии такие механические коробки передач получили большее количество ступеней, что позволило максимально качественно реализовывать динамические показатели двигателя.

Современные механические трансмиссии могут похвастаться шестью и семью ступенями, а отдельные модификации, которые предназначаются для установки на внедорожники, имеют понижающие передачи.

Также сконструированы специальные трансмиссии, которые имеют повышающие передачи и предназначаются для установки на спортивные автомобили.

В то же время следует сказать, что в последние годы разработки в области совершенствования механических коробок передач практически прекратились.

Автопроизводители устанавливают на свои машины проверенные временем конструкции, но при этом не ведут разработок в области повышения надёжности и отдачи таких трансмиссий.

Подобное объясняется тем, что наибольшей популярностью сегодня пользуются АКПП, а на механику приходится сегодня не более 20% продаж новых автомобилей.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Преимущества механических коробок передач

Наибольшей популярностью сегодня такие механические коробки передач пользуются у опытных водителей старшего поколения. Такая популярность объясняется имеющимися преимуществами у данной конструкции.

Меньшая себестоимость производства такой коробки передач позволяет несколько снизить стоимость самого автомобиля. Коробка имеет небольшую массу, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля и положительно сказывается на показателях расхода топлива.

Высокий показатель коэффициента полезного действия. Даже самые совершенные автоматические коробки передач не способны столь эффективно использовать динамические и мощностные характеристики мотора, как-то делает механическая коробка передач.

Тем самым существенно улучшаются показатели разгона автомобиля.

Механическая коробка передач отличается простотой конструкции, она не требует дополнительной системы охлаждения, как-то необходимо для автоматических трансмиссий.

Механика обеспечивает улучшенную динамику разгона и великолепную топливную экономичность. В сравнении с автоматической трансмиссией экономия топлива составляет приблизительно 10%.

Простота конструкции позволяет существенно повысить надежность таких узлов, поэтому механической коробки передач практически не нуждаются в обслуживании и отличаются великолепной надежностью.

Механика не требует использования дорогостоящих расходных материалов, а зачастую коробки такого типа относятся к необслуживаемым.

Даже при аккуратном и неправильном обращении с механикой сломать ее будет затруднительно. Тогда как автоматы крайне критичны к правильности эксплуатации и могут выходить из строя даже при одном неправильном включении.

Автомобили с механической коробкой передач позволяют эксплуатировать машину в активном режиме. Имеется возможность прохождения поворотов с пробуксовкой колёс, тогда как подобный стиль управления машиной на автомате неизменно приведет к выходу из строя трансмиссии.

Автомобили с механикой можно заводить с толкача. Также имеется возможность упрощенной буксировки транспортных средств, оснащенных трансмиссией данного типа. А вот машины с коробкой автомат завести с толкача невозможно, а для их транспортировки необходимо вызывать эвакуатор, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов.

Опытные водители на таком автомобиле с механикой могут, используя тягу мотора, тормозить, отпуская педаль газа. Тогда как при автоматической трансмиссии подобное невозможно.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Недостатки механической коробки передач

Как в любой другой технологии, у механической трансмиссии имеются определенные недостатки. Поговорим о них поподробнее.

Основной недостаток заложен в самой сути такой технологии. Именно водители переключают передачи по своему усмотрению. Соответственно, при разгоне, торможении и управлении машины ему постоянно потребуется выжимать сцепление и переключать передачи. Зачастую при управлении в городе в особенности в условиях пробок и плотного трафика подобное существенно снижает комфорт от поездки на автомобиле.

Использование механической коробки передач неизменно приводит к риску повреждения сцепления. Многие начинающие водители неправильно выжимают сцепление при включении передачи и трогании с места, что и приводит к повреждению сцепления и необходимости выполнения ремонта автомобиля.

В том случае, если водитель неправильно выбирает режимы работы коробки передач — это неизменно приводит к повышенной нагрузке на двигатель, который будет работать на высоких оборотах. Как результат, двигатель может выйти из строя, потребовав дорогостоящего капитального ремонта.

Непосредственно скорость переключения передач будет не столь высокой, как у автоматических коробок. В случае с механикой необходимо выжать сцепления, разомкнуть соединение привода и двигателя, включить необходимую передачу и отпустить педаль сцепления.

На водителя автомобиля с механикой приходится повышенная нагрузка, так как ему необходимо постоянно держать в уме обороты двигателя и включенную передачу, в особенности подобное доставляет дискомфорт в городе.

Кулачковая коробка передач: преимущества и недостатки

Подведем итоги

У коробок передач механического типа имеются определенные преимущества и недостатки. В этой статье мы подробно описали такие плюсы и минусы данного типа трансмиссии, что и позволит вам правильно подобрать модификацию вашего автомобиля и в последующем машина не будет доставлять каких-либо хлопот во время ее эксплуатации.

10.11.2017

Источник: http://cartechnic.ru/articles/preimuschestva_i_nedostatki_mehanicheskih_korobok_peredach

Коробка передач: назначение, виды коробок передач, их преимущества и недостатки

Коробка передач или КПП —  это сложный механизм в конструкции автомобиля, предназначенный для перевода крутящего движения от двигателя на колеса, а также для обеспечения направления и изменения (увеличения/уменьшения) скорости движения автомобиля.

«Speed1c» участника Rohloff AG — http://www.rohloff.de/. Под лицензией GNU Free Documentation License с сайта Викисклада — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Speed1c.png#mediaviewer/File:Spe…

Виды коробок передач

В современных моделях автомобилей может быть установлено 4 типа КПП – механические, автоматические, роботизированные и вариативные (бесступенчатые).

Тип КПП в целом определяет тип трансмиссии любого автомобиля. Рассмотрим более детально каждый из 4-х перечисленных типов.

Механическая коробка (МКПП)

Механическая КПП представляет собой многоступенчатое устройство цилиндрической формы, которое направляет крутящий момент от маховика двигателя на колеса автомобиля. В механической коробке переключение происходит при помощи ручного механического рычага-переключателя.

Современные механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней – четыре, пять, шесть, семь. В настоящее время среди всех типов механических КПП, пятиступенчатая является наиболее распространенной.

Коробки передач механического типа могут разделяться и по количеству валов на двухвальные и трехвальные. Двухвальная механическая коробка устанавливается в легковых автомобилях, оснащенных  только передним приводом.

В подобной конструкции один вал соединяется с автомобильным двигателем, а другой с трансмиссией. Трехвальная коробка передач подходит для легковых и грузовых автомобилей, в которых предусмотрен как передний, так и задний привод.

Основными достоинствами механической КПП являются простота, доступность и надежность конструкции, легкость ручного управления при использовании любых режимов движения автомобиля.

Автомобили с механической КПП обеспечивают динамичную и экономичную езду. Подобный тип коробки передач продолжает пользоваться повышенным спросом у автолюбителей.

Автоматическая коробка (АКПП)

Принцип работы коробки-автомат такой же, как и у ее аналога, механической коробки. Она предназначена для того, чтобы преобразовывать и передавать крутящий момент.

Любая коробка-автомат состоит из 3-х элементов – гидротрансформатора, планетарного редуктора и гидравлической системы управления.

Гидротрансформатор – особый механизм, предназначенный для передачи крутящего движения при помощи рабочей жидкости — трансмиссионного масла для КПП.

Планетарный редуктор представляет собой узел или соединение, которое состоит из солнечной шестерни, коронной шестерни, водила и сателлитов. Это основной механизм коробки-автомата.

Гидравлическая система – симбиоз механизмов, которые позволяют осуществлять управление редуктором.

Автоматические коробки различаются по способу переключения, количеству передач, виду сцепления и виду актуаторов.

Автоматическая КПП способна обеспечить плавное автоматическое переключение передач без участия водителя. Такая коробка улучшает трансмиссию автомобиля, поскольку рабочая тяга всегда переходит только на колеса без резких изменений и прыжков скорости.

Среди недостатков такого типа КПП можно выделить:

  • сложность и дороговизну конструкции и системы управления;
  • низкий уровень КПД, который возможно улучшить только за счет увеличения количества передач;
  • сложность в проведении ремонтных работ

Роботизированная коробка (РКПП)

Роботизированная КПП предназначена для выполнения тех же функций, что и предыдущие типы КПП. Данный тип коробки передач представляет собой механическую КПП, в которой все выполняемые функции по включению и выключению сцепления, переключению передач полностью автоматизированы.

Современные роботизированные КПП оснащены двойным сцеплением, которое обеспечивает легкую и плавную передачу крутящего момента на одном потоке мощности.

Коробки-роботы работают исключительно под управлением современных электронных систем. Подобные коробки передач имеют более высокий КПД, компактные размеры, они надежны, эффективны, долговечны и при этом имеют конкурентную цену.

Роботизированные коробки устанавливаются как в бюджетные модели автомобилей, так и в автомобили экстра-класса.

Вариативная коробка (Вариатор)

Это тип бесступенчатых КПП, в которых передача крутящего движения на колеса осуществляется при помощи механики или гидравлики. В подобных КПП передачи, собственного говоря, и не предусмотрены.

Вариативные коробки способны обеспечить самые лучшие динамические характеристики любого автомобиля. Зачастую вариаторы устанавливаются в большинстве малолитражных моделей японских автомобилей.

Главные преимущества вариативных коробок заключаются в надежности, простоте, плавной передаче крутящего момента и высоком КПД. Большинство бесступенчатых коробок передач дополнительно оснащаются ручным режимом, который позволяет выбрать передачу, которая подражает работе механической КПП.

По мнению специалистов, наиболее радужные перспективы развития все же остаются у роботизированных и бесступенчатых коробок передач, поэтому неслучайно то, что сейчас многие задаются вопросом, а чем, собственно, вариатор отличается от АКПП?

Источник: https://autodromo.ru/articles/korobka-peredach-naznachenie-vidy-korobok-peredach-ih-preimushchestva-i-nedostatki

Ссылка на основную публикацию