Задача коробки передач — направлять генерируемую двигателем энергию на кардан или ведущие валы. Двигатель внутреннего сгорания обычного автомобиля имеет невысокую мощность, поэтому для ее увеличения существуют передачи, служащие для изменения крутящего момента. В теории все просто: выбираете нужную передачу, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и в нужный момент включаете следующую.
До появления электроники коробка-автомат представляла собой гидравлический компьютер. Давление масла, которое зависело от скорости автомобиля, стремилось повысить передачу (чем выше скорость, тем выше передача), а давление, зависящее от положения педали газа, стремилось понизить передачу (чем сильнее водитель жмет педаль, тем больше хочет ускориться, следовательно, включаем пониженную передачу). В этой «борьбе» рождалось решение, когда переключать передачу и в какую сторону (вверх или вниз).
Гидравлическая схема таких коробок была очень сложной, но в то же время очень надежной. Тем не менее нужно признать, что скорость и удобство переключения передач не шли ни в какое сравнение с современными коробками.
Сейчас уже используются электронные блоки управления, но, в сущности, ситуация не изменилась: блок управления, основываясь на информации с разных датчиков, принимает решение, когда, как и какую передачу включить или выключить.
Старые гидромеханические коробки учитывали только скорость автомобиля, нагрузку на двигатель и положение педали газа. Новые коробки учитывают еще и стиль вождения, экологические требования, температуру, степень отработки и износа масла и коробки передач и даже то, совершает ли машина поворот и т. д.
Типы коробок передач
Как мы уже говорили, под коробкой передач в целом понимают механическую сборочную единицу, которая направляет механическую энергию двигателя через ведущие валы к колесам. Коробка передач получает энергию от двигателя через муфту сцепления и, в зависимости от выбранной передачи, увеличивает или уменьшает крутящий момент.
Все коробки передач имеют одну общую черту: разная скорость передачи усилия в зависимости от необходимости и способность менять направление движения (задний ход). На самом деле существует огромное множество разных типов коробок передач. Наиболее популярна их классификация по тому, прерывается ли поток тягового усилия в момент переключения передачи или нет.
Поток тягового усилия прерывается, когда в момент переключения передачи двигатель отсоединяется от коробки передач. Так происходит, например, в автомобилях с механической коробкой (МКПП, англ. manual transmission) при нажатии на педаль сцепления.
Аналогично это выглядит и в роботизированной коробке (АМТ, англ. automated manual transmission). Это механическая коробка, которую включает и производит сцепление т. н. робот. Недостаток обеих перечисленных коробок в том, что включение передачи происходит небыстро и достаточно ощутимо.
CVT, AT и DCT — это коробки, в которых при переключении передачи (изменении крутящего момента) тяговая сила не уменьшается, а происходит равномерное и плавное ускорение. В нашей работе мы концентрируемся на следующих трех типах КПП:
- планетарные автоматические коробки передач (АТ, англ. automatic transmission);
- вариаторные коробки передач (с изменяющимся крутящим моментом) (CVT, англ. continuosly variable transmission);
- коробки передач с двойным сцеплением (DCT или DSG),
Все вышеперечисленные варианты можно в большей или меньшей степени соединить гибридными приводами, превратив коробку передач полностью или частично в электрическую.
