Коробка передач автомобиля. Виды КПП

Помощь проекту

Вам понравился наш сайт? Вы желаете помочь проекту или же хотите отблагодарить нас? Это сделать легко! Просто оставьте ссылку на понравившуюся вам статью на любом сайте, где вы часто общаетесь. Это может быть личная страница в соц. сетях, личный блог, городской или тематический форум. Мы будем вам благодарны за ваш вклад в развитие проекта.

Коробка передач является важным узлом в устройстве автомобиля и предназначена для передачи мощности двигателя к ведущим колесам. В процессе передачи мощности, в виде крутящего момента, происходит его трансформация (увеличение или уменьшение), изменение направления и т.д. Второе предназначение коробки передач – отключение крутящего момента от трансмиссии, исключение – механическая коробка. В этом виде коробок отключение крутящего момента происходит при помощи отдельного узла – сцепления.

Рассмотрим ниже все концепты коробок передач, их основные плюсы и минусы, перспективы.

Различают основные виды коробок передач:

• Механическая коробка (МКПП)
• Автоматическая коробка (АКПП)
• Роботизированная коробка (РКПП)
• Вариативная коробка (Вариатор)

Механическая коробка управляется ручным способом, это более старый вид, но очень хорошо себя зарекомендовавший, особенно у водителей, которые любят ощутить всю мощь своего железного коня. Естественный недостаток таких КПП низкий КПД, из-за трения зубьев шестерен, сопротивления трансмиссионного масла.

Автоматическая коробка, так же известна и применяется давно в автомобилестроении. Переключение ступеней скорости происходит в автоматическом режиме, а вот команда на начало движения или движение задним ходом требует команды водителя. Как и у МКПП, у «автомата» небольшой КПД по тем же причинам и из-за наличия планетарных механизмов в устройстве коробки.

Любителями таких коробок являются, конечно, наши дамы. Многие просто не знают, что раньше существовала и третья педаль – сцепление. К дамам можно отнести и «американского потребителя», американцы очень редко покупают авто с механикой.

Как говорилось выше, МКПП наилучший вариант коробки, и даже роботизированная коробка передач изготовлена на её основе, но с автоматическим управлением. Управление «роботом» может даже подстраиваться под стиль вождения. Недостатки те же, что и у механики, а вот плюсов, гораздо больше. Применив два вала, удалось повысить КПД, уменьшить габаритные размеры, повысить надежность коробки.

Автолюбителям пришлась по душе роботизированная коробка, а для любителей механики или просто принципиальных противников РКПП, есть возможность перехода на ручной режим управления.

Вариатор – новое слово в коробках передач. Главным недостатком вариатора остается пока невозможность применения на более тяжелых моделях авто, чем малолитражки. Неоспоримое достоинство, это, конечно, простота, плавное изменение крутящего момента, довольно высокий КПД, поскольку отсутствуют пары шестерен передач, кроме «заднего хода».

Автолюбители разделились практически поровну, на скептиков и любителей вариаторов, но времена МКПП постепенно уходят в прошлое и, пока будущее за «роботом» и вариатором! А там поживем – увидим!

Share

Twitter

Поделиться

назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле

КПП — коробка переключения передач (КП, коробка передач) является  основным агрегатом в устройстве трансмиссии на различных видах ТС, а также других механизмах.

Если говорить об автомобилях, других видах наземного колесного транспорта и спецтехнике, основной задачей КП на транспортных средствах является передача крутящего момента от ДВС на ведущие колеса, а также изменение величины такого момента и частоты вращения колес.

Также коробка передач позволяет ТС двигаться задним ходом. Еще одной особенностью является возможность отключить (отсоединить) трансмиссию от двигателя, что позволяет силовой установке работать на холостом ходу, не передавая крутящий момент на ведущие колеса.

Содержание статьи

• Для чего нужна коробка передач в автомобиле: назначение КПП
• Какие бывают коробки переключения передач на автомобилях

Для чего нужна коробка передач в автомобиле: назначение КПП

Итак, необходимость установки КПП продиктована тем, что двигатель внутреннего сгорания способен работать в ограниченном диапазоне оборотов. Такой диапазон составляет, в среднем, от минимальных 750 оборотов до 7.5-8 тыс. об/мин.

Если же говорить о скоростях, которые развивает ТС,  эти скорости напрямую зависят от частоты вращения ведущих колес. Как правило, колеса при эксплуатации раскручиваются от 50 до 1500 об/мин (когда сцепление полностью включено, нет пробуксовки колес и т.д.).

Становится понятно, что диапазоны вращения коленвала ДВС и самих колес никак не совместимы. Другими словами, не представляется возможным подобрать единое передаточное число, способное обеспечить весь диапазон скоростей вращения ведущих колес и при этом также эффективно использовать полный диапазон оборотов мотора.

Идем далее. Тяга, благодаря которой автомобиль приводится в движение, напрямую зависит от мощности двигателя и крутящего момента, который развивает ДВС. Под мощностью двигателя следует понимать полезную энергию, которую можно использовать для движения авто, а под крутящим моментом тяговую силу на колесах.

Получается, моментная и мощностная характеристики двигателя взаимосвязаны. При этом как динамика разгона и максимальная скорость, так и тяговые показатели напрямую зависят от числа оборотов коленвала.

Если обороты низкие, мощность двигателя не высока, так как максимум мощности агрегат развивает в верхнем диапазоне оборотов (ближе к максимальным). Что касается крутящего момента, этот показатель не так сильно зависит от числа оборотов, как мощность.

Однако и максимальная тяга достигается только тогда, когда двигатель выходит на обороты максимального крутящего момента. Обычно это средний диапазон рабочих оборотов, причем как для бензиновых, так и многих дизельных ДВС.

При этом чтобы машина тронулась с места и  начала ускоряться, двигателю нужно подать на колеса большую мощность, которая достигается только на высоких оборотах.  Опять же, скорость автомобиля при старте низкая, то есть «крутить» двигатель до оборотов максимальной мощности нецелесообразно.

Получается, необходимо сделать так, чтобы добиться наиболее эффективного использования мощности мотора как при низких оборотах на малой скорости, так и на высоких оборотах с малой скоростью, а также на высоких скоростях с низкой или высокой частотой оборотов коленвала.

Именно для реализации такой задачи используется трансмиссия. В частности, за преобразование крутящего момента от ДВС на колеса отвечает КПП. Это становится возможным благодаря тому, что передаточное число переменное, благодаря чему удается эффективно использовать соотношения между скоростью вращения коленвала и ведущих колес автомобиля.

С учетом различных особенностей и характеристик того или иного ТС, для разных КПП выполняется отдельный подбор передаточных чисел, количество самих ступеней (передач) и т. д.

Какие бывают коробки переключения передач на автомобилях

Применительно к автомобилям, КПП различаются на механические и автоматические, а также делятся на ступенчатые и бесступенчатые коробки передач. При этом основными отличиями можно считать саму конструкцию и способ передачи потока мощности.

Еще добавим, что многие автоматические и роботизированные, а также вариаторные коробки зачастую имеют возможность ручного управления, то есть водитель может самостоятельно понижать или повышать передачу. Например, автоматическая коробка Tiptronic (Типтроник) или роботизированная DSG, а также вариаторы с возможностью ручного переключения передач.

Законодательство и контрольно-пропускные пункты

За последнее десятилетие Верховный суд Соединенных Штатов вынес решение по трем делам, касающимся контрольно-пропускных пунктов правоохранительных органов, связанных с остановкой автомобилей полицейскими без индивидуального подозрения, что водитель транспортного средства сделал что-то неправильное.

В деле Michigan v. Sitz, 496 U.S. 444 (1990), ⁱ Суд одобрил создание контрольно-пропускных пунктов на предмет трезвости, где полиция действовала в соответствии с установленными правилами, которые ограничивали свободу действий полиции в отношении того, какие транспортные средства будут останавливаться. Контрольно-пропускные пункты в Ситце также уведомили автомобилистов о блокпосту. Суд пришел к выводу, что государство было существенно заинтересовано в удалении пьяных водителей с дороги из-за опасности, которую такие водители представляли для других автомобилистов.

В деле Indianapolis v. Edmond, 531 U.S. 32 (2000), ⁱⁱ Суд изучил контрольно-пропускные пункты полиции, использовавшиеся для сбора доказательств, связанных с наркотиками. Полиция установит контрольно-пропускной пункт, где автомобили будут останавливаться, чтобы офицер мог найти доказательства преступлений, связанных с наркотиками, совершенных пассажирами автомобиля. На контрольно-пропускном пункте полиция осматривала салон автомобиля снаружи и обходила автомобиль снаружи с помощью собаки, вынюхивающей наркотики.

Отклонив контрольно-пропускные пункты в Эдмонде, суд отметил, что эти контрольно-пропускные пункты были направлены на борьбу с преступностью, а не на устранение опасных водителей с проезжей части, как это произошло в Сице. Суд постановил, что остановки в Эдмонде, которые не были подкреплены индивидуальными подозрениями, не соответствовали принципам Четвертой поправки при отсутствии особых обстоятельств, таких как те, которые существовали в Ситце.

В 2004 году суд рассмотрел еще одно дело о блокпостах. В деле Иллинойс против Лидстера, 540 U.S. ____ (2004 г.), ⁱⁱⁱ судом рассмотрено задержание нетрезвого водителя на информационном КПП.

На контрольно-пропускном пункте в Лидстере произошла авария, в результате которой погиб 70-летний велосипедист. Через неделю после ДТП со смертельным исходом полиция установила блокпост рядом с местом аварии и в то же время ночью останавливала транспортные средства на 10-15 секунд, пытаясь получить информацию о ДТП от автомобилистов. кто часто посещал этот район. Офицеры вручили каждому автомобилисту листовку с предупреждением о ДТП и призывом о помощи.

Когда г-н Лидстер подъезжал к контрольно-пропускному пункту на своем фургоне, он свернул и чуть не сбил одного из офицеров. Подойдя к г-ну Лидстеру, офицер почувствовал запах алкоголя в его дыхании. Второй офицер провел выездную проверку на трезвость и арестовал Лидстера. Лидстер был осужден за вождение в нетрезвом виде. Лидстер оспорил свой приговор, утверждая, что в деле Индианаполис против Эдмонда полицейские контрольно-пропускные пункты такого типа запрещены, и все доказательства, полученные против него, были результатом этих незаконных действий полиции.

Поддерживая этот информационный контрольно-пропускной пункт, Верховный суд провел различие между контрольно-пропускным пунктом здесь и контрольно-пропускным пунктом по борьбе с наркотиками в Эдмонде. Суд отметил, что основной целью контрольно-пропускного пункта в Лидстере было обращение за помощью к автомобилистам; дело не в том, чтобы «определить, совершали ли пассажиры транспортного средства преступление». На самом деле блокпост здесь был направлен не на автомобилистов, проезжающих через блокпост, а на сбор информации/доказательств против других лиц.

Суд отметил, что данные информационные контрольно-пропускные пункты по своему характеру носят предположительно кратковременный характер и в меньшей степени вызывают беспокойство у автомобилистов. Таким образом, Суд пришел к выводу, что эти остановки менее нарушали частную жизнь автомобилиста и не нуждались в подкреплении индивидуальными подозрениями. Суд сравнил эти информационные блокпосты с консенсуальным контактом, который происходит между пешеходом и полицейским на улице.

Суд не был обеспокоен тем, что такие контрольно-пропускные пункты будут возникать с какой-либо регулярностью. Суд признал, что правоохранительные органы имеют ограниченные ресурсы, которые не позволяют поддерживать регулярные контрольно-пропускные пункты. Суд также предположил, что враждебное отношение общества к таким контрольно-пропускным пунктам ограничит использование полицией таких контрольно-пропускных пунктов.
Применяя правила к рассматриваемому КПП, суд отметил, что преступление, наезд и побег семидесятилетнего велосипедиста со смертельным исходом, является тяжким преступлением. Задача правоохранительных органов состояла в том, чтобы получить информацию о конкретном и известном преступлении, «а не о неизвестных преступлениях общего характера».

Суд был впечатлен тем фактом, что полиция узко приспособила контрольно-пропускной пункт для выполнения задач правоохранительных органов. В частности, контрольно-пропускной пункт был проведен примерно через неделю после наезда. Контрольно-пропускной пункт находился недалеко от места побега и примерно в то же время ночи. Наконец, все автомобили были систематически остановлены (без усмотрения со стороны офицеров).

Суд пришел к выводу, что информационные контрольно-пропускные пункты, подобные установленному здесь, для получения информации и помощи в случае серьезного правонарушения, не нарушали общие требования Четвертой поправки в отношении индивидуального подозрения и случайных остановок.

ЦИТАТЫ:

^I Michigan v. Sitz, 496 U.S. 444 (1990)

^II Индианаполис против Эдмонда, 531 США 32 (2000)

^II Иллинойс против Lidstster, 540 США ____ (2004)

II

10 факторов, которые необходимо учитывать при проектировании контрольно-пропускных пунктов для транспортных средств

Автор: Томас Вонье, CPP

28 мая 2015 г.

Online Exclusives

Полицейские и наемные охранники сегодня проверяют автомобили почти в каждом городе, прежде чем предоставить им доступ к объекту или объекту. В основном это происходит на военных и государственных объектах, но в настоящее время эти проверки регулярно проводятся во многих других местах, в том числе на въездах в частные гаражи, бизнес-кампусы и даже коммерческие центры.

Досмотрщики ищут оружие, взрывчатку или контрабанду, а иногда и все три сразу. Реже охранники проверяют автомобили на наличие беглецов, безбилетных пассажиров или лиц, находящихся в розыске.

В связи с растущим спросом на эти контрольно-пропускные пункты на гражданских объектах к планированию, проектированию и внедрению, вероятно, будет привлекаться относительно неопытный персонал. Ниже приведены 10 ключевых факторов, которые следует учитывать при проектировании постов для досмотра транспортных средств.

1. Снижение скорости

Замедление приближающихся транспортных средств является почти универсальной целью, так как это дает охранникам возможность оценить, отреагировать и помешать потенциальному нападающему использовать скорость в качестве оружия. Вынужденные повороты, суженные полосы движения, земляные насыпи, болларды, лежачие полицейские и стены — все это эффективные способы снижения скорости транспортных средств.

Однако имейте в виду, что некоторые особо опасные посты требуют альтернативных высокоскоростных въездов для дружественных транспортных средств.

2. Дистанционное наблюдение

Досмотрщики должны иметь возможность наблюдать за транспортными средствами, приближающимися к зоне контроля и въезжающими в нее из защищенных мест, находящихся далеко от приближающихся транспортных средств. Их цель состоит в том, чтобы оценить намерения с использованием таких факторов, как скорость движения, количество пассажиров и видимость салона автомобиля или грузового отсека.

3. Удаленное отключение

В условиях повышенной опасности требуются методы дистанционного отключения транспортных средств с использованием таких устройств, как стопорные ручки или блокираторы с силовым приводом. На некоторых постах также требуются огневые точки для сил и средств контратаки.

4. Сигнализация и связь

Подъезжающие водители должны знать, чего хотят досмотрщики: следует ли транспортному средству остановиться или двигаться вперед? Должны ли водители оставлять двигатели включенными или выключать их? Окна вверх или вниз? Должны ли руки быть всегда видны?

Простые автоматизированные сигналы, даже просто красный или зеленый свет, могут помочь водителям понять, что им следует делать. Устные инструкции также должны быть слышны; если охранники отдают инструкции на расстоянии или из караульного помещения, для их прослушивания может потребоваться усиление.

5. Сдерживание

После того, как транспортное средство вошло в зону досмотра, оно должно быть поставлено на содержание. Это означает предотвращение несанкционированного перемещения, а также ограничение потенциального ущерба от взрыва или вооруженного нападения.

Ударопоглощающие порты предлагают один подход, как и баллистически устойчивая окантовка. На некоторых участках допускается использование земляных берм или стен, отражающих удары. Если эти положения не сработают, возможно, придется располагать зоны инспекции на значительном удалении от целевых объектов.

6. Обход

Некоторые транспортные средства (автомобили компании, патрульные машины или грузовики доверенной доставки) могут быть освобождены от досмотра и могут быть сняты или допущены с ограниченным контролем. Обходные полосы могут уменьшить дублирование в инспекционных отсеках, но они должны быть защищены от несанкционированного использования.

Если въезд для посетителей и гостей также используется высокопоставленными лицами и охраняемыми лицами, цель может состоять в том, чтобы избежать замедления или остановки их транспортных средств за пределами охраняемой зоны — полная противоположность цели с другими транспортными средствами.

7. Эвакуация автомобиля

Транспортное средство неизбежно заглохнет или выйдет из строя, что потребует удаления из зоны проверки. Также может возникнуть необходимость переместить подозрительное транспортное средство для дальнейшего изучения в другое место или устранить известную опасность. Проекты должны распределять пространство и обеспечивать системы ограждений таким образом, чтобы транспортное средство могло перемещаться с минимальными нарушениями движения.

8. Постановка транспортных средств

Очереди транспортных средств, ожидающих проверки, могут создавать огромные логистические проблемы, ставя под угрозу производительность. Политика парковки может уменьшить количество транспортных средств возле наиболее уязвимых зон — как это сейчас происходит в аэропортах — или ожидающие автомобили можно держать подальше от зоны досмотра и давать зеленый свет для близкого приближения по одному.

9. Командование, связь и управление

Станции досмотра нуждаются в центральном посту для обхода системы и резервного копирования, с возможностями связи и непосредственным обзором критических позиций. Если персонал досмотра также укомплектован командно-диспетчерским пунктом, по крайней мере один человек должен оставаться в состоянии управлять им.

10.