Коробка передач полуавтомат: особенности

Отличительные особенности коробки полуавтомата

Как у любого механизма, коробка полуавтомат имеет свои отличительные особенности, которые можно уяснить, рассмотрев достоинства и недостатки.

Достоинства:

плавный равномерный разгон, за счёт быстрого переключения передач (от 8 миллисекунд);
полное использование возможностей двигателя, что сказывается и на динамичности автомобиля;
топливная экономичность признаётся на уровне 10-20%, что связано не только с теми возможностями, что даёт коробка, но и возможность эффективно использовать менее мощные моторы;
комфорт для водителя.

сложность конструкции и, как следствие, ремонта;
дороговизна;
не готовность своевременного реагирования в нестандартных дорожных ситуациях.

Принцип работы коробки-полуавтомата

Вся работа механической части такой коробки практически идентична с «действиями» механической. Существенные отличия наблюдаются в присутствии электронной составляющей, которая и определяет весь существующий комфорт при вождении. За управление этой сложной системой отвечает специальный блок, содержащий все необходимые для эффективного переключения передач алгоритмы. При этом, при работе, он в состоянии учитывать информацию, поступающую от имеющихся в авто систем и самого водителя. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом смены передач.

Несмотря на наличие достаточного количества электронных систем в коробке, основную работу при смене передач выполняют ее стальные механические части, принимающие на себя основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы. Единственным условием является ее обслуживание только у профессиональных механиков – неправильные их действия могут привести к тому, что авто попытается «тронуться самостоятельно», к примеру, со светофора на оживленном перекрестке. По итогам получается, что полуавтоматическая коробка, на сегодняшний день, является наиболее оптимальным средством обеспечить смену передач в автомобиле.

Устройство коробки полуавтомата

В любом полуавтомате имеется сразу два механизма сцепления – это основное отличие такой системы от классической механической коробки. Наиболее распространенной схемой работы таких полуавтоматов является взаимодействие механизмов лишь с определенной группой имеющихся шестеренок, которые могут быть четными или нечетными. Такая компоновка позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также повышает четкость и плавность этого процесса.

На практике это выглядит следующим образом. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. На основании полученной информации, при уже включенной передаче, коробка полуавтомат заблаговременно готовится включить следующую. Происходит это незамедлительно после наступления определенных условий. В итоге удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд – такими показателями может похвастаться не каждый современный «автомат».

Устройство роботизированной КПП

По своей сути роботизированная коробка передач — это всем нам знакомая механическая коробка, в которой сцеплением и переключением передач управляет электроника и сервоприводы.

Давайте рассмотрим «начинку» роботизированной КПП, другими словами — ее устройство. И разбирать будем коробку с двойным сцеплением, поскольку полагаем, что именно такие коробки имеют будущее, в то время как коробки с одним сцеплением постепенно уйдут в прошлое.

Самый большой недостаток коробок с одним сцеплением — очень большое время переключения передач, что делает езду на автомобиле некомфортной и дерганой.

Роботизированная КПП состоит из следующих механизмов и деталей:

Основной рабочий узел (аналог механической коробки), оснащенный двумя парами валов — первичным и вторичным (то есть всего четыре вала), к которым крепятся шестерни переключения передач. Одна пара валов отвечает за четные передачи и, соответственно, на них крепятся шестерни передач — 2, 4 и 6, а вторая пара валов обеспечивает нечетные передачи и задний ход — 1, 3, 5 и R. Кроме того каждая пара валов имеет собственное сцепление (коробка с двумя сцеплениями). Так же стоит отметить, что первичные валы находятся на одной оси, то есть один вал располагается внутри другого.
Узлы-актуаторы представляют собой сервоприводные механизмы (работающие на электрике или гидравлике). Электрический тип привода — это не что иное, как электродвигатель с редуктором, а гидравлический тип привода представляет собой гидроцилиндр, управляемый клапанами электромагнитного типа (гидравлический более дорогой, но более быстрый и именно он используется в наиболее продвинутых РКПП). В роботизированной КПП могут устанавливаться актуаторы двух типов — для переключения передач и включения сцепления.
Блок управления электронного типа представляет собой микропроцессор, осуществляющий контроль над работой всей роботизированной КПП через внешние датчики и исполнительные механизмы. Внешние (или входные) датчики позволяют получать информацию о скорости движения, рабочих оборотах двигателя, крутящем моменте, давлении масла и передавать эту информацию на управляющий блок. Механизмы исполнения предназначены для реализации всех задач, полученных от блока управления на основании заложенных программ. Сам блок соединяется с роботизированной коробкой при помощи бортового компьютера.

Полуавтоматические коробки передач

Недостаток полуавтоматических коробок передач с ручным выбором передач, применяемых, в основном, на грузовых автомобилях, по отношению к полностью автоматическим заключается в том, что каждое переключение связано с прерыванием потока мощности. (рис. «Полуавтоматическая трансмиссия» ) Однако, у такой конструкции имеются также важные преимущества, позволяющие:

Создавать небольшие промежутки между передаточными числами, вплоть до 16 передач;
Передавать мощность с повышенной эффективностью (к.п. д.);
Повышать экономичность; использовать одну и ту же базовую коробку передач для конструкций неавтоматического и автоматического типов.

Принцип действия полуавтоматической коробки передач

Центральный клапанный блок коробки передач преобразует электрические сигналы в пневматическое или гидравлическое давление, воздействующее на гидро- или пневмоцилиндр переключения передач. В зависимости от используемой системы, электрически управляемые сигналы могут непосредственно поступать от рычага переключения передач, приводимого в действие водителем, или от электронной системы управления.

Конструктивные особенности полуавтоматической коробки передач

На большинстве полуавтоматических коробок передач имеет место дистанционное управление механическим режимом переключения передач. Процедуры переключения передач и выключения сцепления — те же, что и при использовании стандартной не автоматическипереключаемой коробки передач.

К преимуществам таких коробок передач относятся:

Уменьшенное усилие, образуемое во время переключения передач;
Упрощенная схема переключения;
Защита двигателя от работы на повышенных оборотах без нагрузки.

На полностью автоматических коробках передач, кроме самой коробки, автоматическим является и механизм переключения передач. Управляющее устройство, имеющееся в распоряжении водителя, состоит либо из специального рычага переключения, либо из кнопок +/- с возможностью перехода на режим ручного выбора передач. Сложные системы переключения применяются при управлении коробками передач с большим количеством передаточных чисел. Система, в которой используется включение передач только в соответствии с фиксированной программой, далеко не всегда является оптимальной, поскольку при ее использовании не учитывается весь комплекс условий, связанных с достижением оптимального равновесия между управляемостью автомобиля и его топливной экономичностью.

Эта задача возлагается на микрокомпьютерную систему управления. Электронная система управления работой двигателя регулирует открытие дроссельной заслонки (система ЕТС или EGAS), облегчая, таким образом, достижение эффективной синхронизации с процессом переключения передач. К преимуществам такого управления относятся:

Достижение оптимальной экономии топлива;
Уменьшение нагрузки на водителя во время работы;
Меньше вес и размеры;
Повышение безопасности для водителя и для автомобиля.

Устройство полуавтоматической коробки

Внутренний вид КПП

Зачастую на транспортном средстве устанавливается либо автоматический, либо механический тип трансмиссии. Опытные автомобилисты знают особенности их строения, сильные и слабые стороны. В то время как специфика функционирования полуавтомата знакома не многим. Именно поэтому необходимо рассмотреть основные характеристики данной коробки.

Функционирование полуавтоматического вариантов КПП базируется на работе двух механизмов сцепления. В этом заключается его отличие от МКПП. Первое сцепление активизирует нечетные передачи, а второе – четные. Благодаря этому сокращается время при смене скоростных режимов.

Отличительная конструктивная особенность коробки полуавтомат – это отсутствие педали сцепления (его выжимает автоматика). Она позволяет работать мотору в оптимальных режимах, развивается необходимая мощность. Параллельно с этим анализируется информация с датчиков, на основании которой коробка выбирает необходимый скоростной режим.

Разновидности стиральных машин-полуавтоматов

Данные агрегаты подразделяются на два вида по количеству баков:

Необходимо подробнее узнать характеристики каждой категории стиральных машин-полуавтоматов, чтобы легче было понять принцип работы такого устройства.

Данные модели являются простейшим подобием стиральных машин автоматического типа, поскольку процессы стирки и отжима белья осуществляются в одной емкости. Однако заливать и сливать воду, устанавливать продолжительность процесса стирки, полоскания и отжима придется ручным способом. В отличие от двухбаковых моделей, в них не требуется перекладывать мокрое белье из первой емкости во вторую. Но стиральные машины-полуавтоматы такого типа встречаются довольно редко, поскольку чаще выпускают модели с двумя емкостями.

Это более популярные разновидности полуавтоматов, созданные на основе двух емкостей – основная для стирки, а дополнительная для сушки белья. Какая-либо автоматика здесь отсутствует, есть только механические таймеры стирки и отжима, которые позволяют выставить необходимое время работы.

Заливать горячую воду необходимо вручную, но если она только холодная, то сначала ее требуется нагреть. Чтобы выполнить отжим, белье необходимо переложить в дополнительный бак со встроенной центрифугой.

Прополаскивать белье от порошка и мыла нужно в отдельной емкости, поскольку горячую воду, залитую в основной бак, можно применять на несколько циклов стирок (если она не загрязнена). По желанию, полоскать вещи можно и в баке, где происходит стирка, однако придется постоянно выливать и заливать воду.

Выбирая, какую стиральную машину лучше выбрать – автомат или полуавтомат, стоит учитывать, что агрегат первого варианта не везде можно установить. К примеру, на даче или в деревне часто отсутствует канализация и нормальное поступление воды, поэтому функционирование такого прибора будет невозможным. Также устанавливать дорогую стиральную машинку-автомат нужно только в подходящих климатических условиях, что нельзя сказать о неотапливаемой даче. А ознакомившись с разновидностями стиральных машин-полуавтоматов становится понятно, что этот агрегат может не только стирать, но и выполнять дополнительные функции.

Что думают водители об этой КПП

Большинство водителей сходятся на мнении, что данная трансмиссия отлично выручает. В непростых городских условиях, с перегруженным транспортом дорогами с постоянными пробками, заторами роботизированная КПП помогает автомобилю работать безукоризненно. Весьма вероятно, что разработчики делали акцент именно на такие условия езды при попытке создать робота.

Нахвалил, конечно систему я сильно. Естественно, у неё есть свои минусы. Попробую их перечислить.

Всё запрограммировано так, что изменить динамику хода не получится. Мы попадаем во власть предсказуемости.

Конечно, если вы компьютерный гений, то можете попробовать взломать систему, хотя сложности явно возникнут.

Периодически чувствуется заторможенность робота в переключении передач. Иногда нужно резко переключиться. Это можно сделать на механике, но тут не получится. Всё это издержки робота.
В горку на роботе взобраться будет сложно. Рискуете перегреть сцепление. В такой ситуации рекомендую переключаться в ручной режим.
Городской режим палит сцепление, как не крути. Плюс чувствуются рывки при переключении передач.

Вот такой вот списочек. Это я описал на основании личного опыта, а поводил я уже 6 месяцев. Возможно, дальше появятся ещё какие-то минусы, о которых я обязательно сообщу.

Устройство конструкции

Устройство роботизированной коробки передач не такое сложное, как может показаться. В основу ее конструкции входит механическая трансмиссия. Она может иметь гидравлический или электрический привод сцепления. Гидравлическое сцепление происходит при помощи гидроцилиндров. Ими управляют электромагнитные клапана. Электрическое сцепление осуществляется за счет сервомеханизмов и отличается низкой скоростью работы. На переключение передач затрачивается приблизительно от 0,3 до 0,5 с.

Гидравлический привод демонстрирует четкую и быструю работу. Он использует гидроцилиндры. Они управляются электромагнитными клапанами. Теперь разберемся, как работает роботизированная коробка передач. Она может работать в двух режимах:

автоматическом;
полуавтоматическом.

Автоматический режим предполагает переключение передач коробкой, которая использует информацию с датчиков. Полуавтоматический режим предполагает ручное переключение передач. Переключая рычаг передач, и нажимая педаль газа, происходит передача информации от сенсоров к процессинговому блоку о действующей скорости и новом скоростном режиме.

Блок синхронизирует всю информацию, определяет оптимальную скорость, время переключения скоростей. Он также обеспечивает слаженную работу механизмов КПП. Хочу заметить, что здесь учитывается:

скорость вращения мотора;
работа кондиционера;
показатели приборной панели.

Гидромеханическим блоком, который отвечает за смыкание и размыкание сцепления, управляет центральный процессионный блок. Все действия выполняются одновременно с переключением скоростей водителем. Сам гидромеханический блок состоит из севромотора, связанного с линейным аккумулятором. Гидравлический цилиндр запускается с помощью тормозной жидкости. Он обеспечивает работу аккумулятора.

Такая система обладает большим и, по моему мнению, главным преимуществом. Электроника реагирует гораздо быстрее и точнее, чем человек. В результате сцепление можно завершить без вашего непосредственного участия. Такой вариант идеально подойдёт девушкам, которые решили купить себе машину. У женского пола часто возникают проблемы с переключением скоростей на механике.

Имеют тех или иных поклонников. Споры о достоинствах и недостатках не прекращаются между ними. Вот только полуавтоматическая коробка передач не имеет ярых противников или сторонников. Скорее всего, потому, что о ней нет четкого представления.

Типы АКПП

Сейчас существует три типа автоматических коробок переключения передач:

классическая АКПП. Когда говорят АКПП, то имеют ввиду именно этот тип коробок, и в этой статье мы касаемся именно этого типа. Они устанавливаются на большинстве современных легковых и грузовых автомобилей, хотя другие два типа постепенно увеличивают свое присутствие на авторынке.
Робот (роботизированная коробка передач). Представляет собой один из вариантов автоматической коробки. Главная его особенность — наличие сцепления, которое обеспечивает быстрое переключение передач без потери мощности мотора. В роботе имеются входные и выходные валы, которые объединяются при помощи зубчатых колес, что приводит к переключение скорости, управляются они синхронизатором. Роботизированная коробка обычно управляется специальным электронным блоком управления, но может также управляться водителем.
Вариатор не имеет фиксированных передач, поэтому переключение скорости происходит очень плавно. Переключение скоростного режима осуществляется за счет конусообразных шкивов на входе и выходе коробки. Ременное соединение обеспечивает перемещение узлов. Планетарная передача отвечает за движение задним ходом. Вариатор имеет самую большую экономичность из всех автоматических коробок.

Чем полуавтоматическая коробка передач отличается от других?

Одно из самых больших отличий полуавтоматической передачи заключается в том, что она может управлять самой передачей по запросу водителя. Как так? Сразу объясним. Мы уже говорили, что механизм переключения передач в полуавтоматических транспортных средствах фактически такой же, как и в автомобилях с механической коробкой передач. В этих автомобилях автоматически работает только сцепление. С его помощью водитель может сам управлять коробкой передач автомобиля, выбирая между автоматической и ручной коробкой передач.

Вы можете увидеть буквы P (Парковка), N (Нейтраль), R (Задний ход), D (Вождение) и M (Ручной / Ручной) сбоку или над шестерней полуавтоматических транспортных средств. Когда вы переключаете передачу в положение D, автомобиль начинает переключать передачи автоматически. Когда передача находится в положении M, водитель может управлять передачей по своему желанию. Конечно, после прохождения необходимого участка, если водитель не переключает свою собственную передачу, автомобиль вмешается и автоматически переключит передачу.

Отличительные особенности коробки полуавтомата

Как у любого механизма, коробка полуавтомат имеет свои отличительные особенности, которые можно уяснить, рассмотрев достоинства и недостатки.

плавный равномерный разгон, за счёт быстрого переключения передач (от 8 миллисекунд);
полное использование возможностей двигателя, что сказывается и на динамичности автомобиля;
топливная экономичность признаётся на уровне 10-20%, что связано не только с теми возможностями, что даёт коробка, но и возможность эффективно использовать менее мощные моторы;
комфорт для водителя.

сложность конструкции и, как следствие, ремонта;
дороговизна;
не готовность своевременного реагирования в нестандартных дорожных ситуациях.

Тем не менее, такая коробка доказала свою работоспособность. Несмотря на появление в арсенале авто производителей варианта использования бесступенчатых вариаторов, где передачи и вовсе не нужно переключать, полуавтоматическая трансмиссия продолжает совершенствоваться.

По различным оценкам, до четверти рынка автомобилей будет оснащаться подобной коробкой. Ведь достоинств у неё больше, чем недостатков.

Автомат или полуавтомат – что надежнее

Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить – что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами – автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.

Как работает автоматическая коробка передач

Все автоматические коробки передач имеют сходный принцип работы, потому что все, без исключения АКПП имеют одинаковое строение, не зависимо от страны-производителя.

Составляющие АКПП

Гидромуфта находится между коробкой передач и двигателем.

Самая главная функция гидромуфты — передать мотору крутящийся момент при страгивании автомобиля с места.

Также, в строении автоматической коробки передач находятся редукторы, которые отвечают за передачу двигателю непосредственно крутящегося момента.

Фрикционные муфты (в народе имеют название «пакет») — очень важная часть АКПП. За их счет происходит переключение передач.

Их работа происходит благодаря соединению и разъединению частей АКПП.

Обгонная муфта выполняет такую важную задачу как смягчение ударов во фрикционной муфте при переключении передач в АКПП.

Как работает Автоматическая коробка передач

Все работа в автоматической коробке передач управляется золотниками.

Золотники гонят потоки масла в поршневые системы фрикционных муфт и тормозных лент.

Положение золотников может меняться вручную (с помощью специализированной рукоятки), а может автоматически.

Автоматическое управление АКПП бывает двух разных типов: электронное и гидравлическое.

Вал выхода автоматической коробки передач соединен с центробежным регулятором.

Когда водитель нажимает на педаль газа, в центробежном регуляторе создается определенное давление, которое использует гидравлика.

Автоматическая коробка считывает информацию о положении педали газа и после этого дает команду о переключении передачи.

Электронное управление АКПП имеет другую структуру. Там присутствуют специальные соленоид, которые перемещают золотники. Кабели соленоидов соединяют систему управления коробки передач с системой управления впрыска топлива и зажиганием.

История появления автоматической коробки передач

Машины с АКПП появились благодаря трем независимым разработкам совершенно разных ученых. Эти три разработки соединились между собой и на свет вышли машины с автоматической коробкой передач.

Впервые, подобие АКПП было встроено в автомобили FORD T. Смена передач производилась за счет двух педалей, первая отвечала за высшие и низшие передачи, а вторая за заднюю ступень.

Для того времени это считалось за прогресс.

В 30е годы 20 века разработки трансмиссии продолжались.

И в это время компания Дженерал Моторс представила свою новейшую разработку — полуавтоматическую коробку передач.

Теперь за работу планетарного механизма отвечала гидравлика. Но сцепление все еще требовалось для переключения передач.

В это же время компания Крайслер тоже вела работу над коробкой передач. Они встроили в трансмиссию гидромуфту.

Назначение коробки передач

КПП – это связующее звено между двигателем и колесами. В двигателе внутреннего сгорания нельзя обойтись без коробки. На низких оборотах он имеет маленькую мощность, которой недостаточно для трогания с места и движения. Коробка передач нужна для увеличения крутящего момента и придания ускорения колесам.

Функции КПП:

Передает вращение мотора на вращение ведущих колес.
Распределяет усилия при разных условиях движения авто: в горку, с горки.
Обеспечивает независимое поведение двигателя и ведущих колес (на нейтральной передаче).
Обеспечивает движение задним ходом.

Сколько передач может быть в коробке

Ступенчатая коробка имеет определенное число ступеней для оптимальной передачи вращения. В ретро-автомобилях встречаются коробки с тремя-четырьмя передачами. Это связано с тем, что моторы имели маленькую мощность, и такого числа хватало для ее преобразования на колеса. На современных машинах встречаются пяти- и шестиступенчатые агрегаты

Для спортивных автомобилей производят семиступенчатые, так как их мощность больше, а в гонках важно точно изменять скорость

Автомат или полуавтомат – что надежнее

Многие водители, приобретающие новое авто, до последнего не могут решить – что же им предпочесть. Многие считают автомат более современным, надежным и удобным в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач полуавтомат, по сути, представляет собой десятилетиями проверенную механику, оснащенную современными дополнительными системами – автоматическим выключателем сцепления и системой переключения передач. Во время движения блок управления такой коробкой «руководствуется» не только заложенными в него алгоритмами работы, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Полуавтоматическая коробка отличается повышенной надежностью и, в отличии от автомата, позволяет экономить на топливе, поскольку снижает его расход. Так как установка полуавтомата обходится автопроизводителю дешевле, стоимость на автомобиль снижается и для покупателя. Количество серьезных поломок у полуавтоматических коробок также существенно ниже, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, куда проще. По итогам получается, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на приобретении авто, но и снижает на него эксплуатационные расходы.