Clássica caixa de velocidades. Descrição detalhada dos quatro tipos de checkpoints

Considere abaixo todos os conceitos de caixas de câmbio, seus principais prós e contras, perspectivas.

Existem tipos principais de caixas de câmbio:

caixa mecânica controlado manualmente, este é um tipo mais antigo, mas tem se mostrado muito bom, principalmente entre os motoristas que gostam de sentir toda a potência de seu cavalo de ferro. A desvantagem natural de tais posto de controle baixa eficiência, devido ao atrito dos dentes da engrenagem, a resistência do óleo da transmissão.

caixa automática, também é conhecido e utilizado há muito tempo na indústria automotiva. A troca de etapas de velocidade ocorre automaticamente, mas o comando para iniciar o movimento ou marcha à ré requer um comando do motorista. Assim como a transmissão manual, a "máquina" tem baixo rendimento pelos mesmos motivos e pela presença de uma caixa no aparelho.

Os amantes dessas caixas são, claro, nossas senhoras. Muitos simplesmente não sabem que costumava haver um terceiro pedal - a embreagem. O “consumidor americano” também pode ser atribuído às senhoras, os americanos raramente compram carros com mecânicos.

Como mencionado acima, a transmissão manual é a melhor opção para uma caixa e até mesmo caixa robótica a engrenagem é feita em sua base, mas com controle automático. O controle "robô" pode até se adaptar ao estilo de direção. As desvantagens são as mesmas da mecânica, mas há muito mais vantagens. Utilizando dois eixos, foi possível aumentar a eficiência, reduzir as dimensões gerais e aumentar a confiabilidade da caixa.

Os motoristas gostaram da caixa robótica e, para os amantes da mecânica ou apenas oponentes de princípios da transmissão manual, existe a possibilidade de alternar para o modo de controle manual.

O variador é uma palavra nova em caixas de câmbio. A principal desvantagem do variador ainda é a impossibilidade de usá-lo em modelos de carros mais pesados ​​do que carros pequenos. Uma vantagem indiscutível é, claro, a simplicidade, uma mudança suave no torque, uma eficiência bastante alta, já que não há pares de marchas, exceto a “ré”.

Os motoristas se dividiram quase igualmente em céticos e fãs das CVTs, mas os tempos de câmbio manual estão aos poucos se tornando coisa do passado e, por enquanto, o futuro pertence ao “robô” e à CVT! E vamos morar lá - veremos!

- esta é a carcaça (cárter), dentro da qual estão as engrenagens. Conjunto da embreagem entre o motor e a transmissão. Eles apertaram o pedal da embreagem - o motor e a caixa de câmbio estavam completamente separados. Enquanto você mantiver o pedal da embreagem pressionado, unidade de energia e a caixa de câmbio não estão conectadas de forma alguma e você pode selecionar qualquer marcha com base nas condições de direção.

cada transmissão- são duas engrenagens, uma grande e outra menor. Se o pequeno é girado pelo motor e o grande transmite a rotação para as rodas, aumentamos o momento (força), mas diminuímos a velocidade. Quanto maior a primeira roda e menor a segunda, menor o torque e maior a velocidade. Se mais roda do lado do motor e menos do lado das rodas, aumentamos a velocidade, perdendo força.

Descrição detalhada dos quatro tipos de postos de controle.

Ao trocar com a alavanca de câmbio, basta escolhermos por qual par de marchas a rotação será transmitida do motor para as rodas. A primeira marcha é a que tem mais torque nas rodas e a menor velocidade. Engrenagem superior - baixo torque e alta velocidade.

neutro- é quando a rotação não é transmitida por nenhum dos pares. A manutenção da "mecânica" é reduzida a uma troca de óleo programada pequeno volume, e o recurso, com funcionamento adequado, se aproxima do recurso do próprio carro. Mas, ao contrário caixa automática, além da caixa de câmbio, obtemos um conjunto de embreagem que possui um determinado recurso e, portanto, requer reparo quando o recurso se esgota.

O custo de reparo de um conjunto de embreagem de transmissão manual em casos individuais pode ser comparável ao custo de consertar uma transmissão manual.

Descrição detalhada quatro tipos de pontos de verificação

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A indústria automotiva moderna agrada os motoristas com o surgimento de novas tecnologias, mudanças interessantes e melhorias significativas. No entanto, apesar disso, a caixa de câmbio é um dos principais componentes do carro. Neste artigo, vamos analisar o design das transmissões modernas, considerar os tipos mais comuns de caixas de câmbio e tentar entender qual é a melhor escolha em uma determinada situação.

Até o momento, existem vários dos pontos de verificação mais comuns:

Dispositivo de transmissão manual e princípio de funcionamento da mecânica

A transmissão manual consiste em embreagens, sincronizadores, engrenagens e eixos. O motor e a caixa de câmbio são conectados por um conjunto de embreagem. Para desengatá-los, pressione o pedal da embreagem. É neste momento que a transmissão necessária deve ser incluída.

Ao escolher uma marcha, um motorista competente é guiado pela situação atual do trânsito e pela velocidade do carro. Isso é bastante conveniente para quem prefere um passeio ágil e ativo - para uma aceleração acentuada, é possível mudar para uma marcha mais baixa.

No entanto, há uma desvantagem significativa. Imagine, você está no centro da cidade, na hora do rush, entra em outro engarrafamento e tem que puxar a alavanca do câmbio o tempo todo.

Principais vantagens de design da transmissão manual:

É interessante que a “mecânica” também seja fornecida no dispositivo dos carros para rali e corridas de rua, porém, em vez de uma alavanca de câmbio, são utilizados botões especiais na coluna de direção - pás no volante, que podem reduzir significativamente a duração das mudanças de marcha.

Para obter a máxima suavidade do movimento de um carro com transmissão manual, é necessária experiência. Além disso, cada carro tem suas próprias características de embreagem e PP, às quais você precisa se acostumar.

Dispositivo de transmissão automática e princípio de funcionamento da máquina

Proponho considerar uma transmissão automática clássica de três velocidades, que consiste em acionamentos hidráulicos e um conversor de torque. Ela, como a "mecânica", aceita e converte o torque. Seu projeto consiste em um sistema de controle hidráulico, uma caixa de engrenagens planetárias e um conversor de torque.

Imagine um ventilador e um brinquedo infantil comum com hélice. Se você levar este brinquedo para o ventilador ligado, a hélice também começará a girar. EM transmissão automática O parafuso não aciona o ventilador, mas o motor do carro.

O segundo parafuso é conectado ao eixo, que interage com uma estrutura chave que consiste em embreagens, engrenagens e assim por diante. Os parafusos estão localizados em uma carcaça hermeticamente fechada com um fluido especial - um conversor de torque.

A clássica caixa automática permite prescindir do pedal da embraiagem, o que é bastante cómodo, principalmente para quem conduz constantemente pelas ruas de uma metrópole com trânsito muito intenso. No momento certo, o motorista pressiona o pedal do freio ou do acelerador. Entre as deficiências da transmissão automática, deve-se destacar o aumento do consumo de combustível e a mudança de marcha tangível.

Todos os modelos de transmissão têm seus pontos fracos, mas uma transmissão automática em um carro antigo pode ser uma verdadeira dor de cabeça. E isso se aplica não apenas a pontos fracos design, mas também à qualidade do serviço. A simples falta de óleo pode levar a um desgaste prematuro. Solenóides, embreagens de fricção geralmente queimam, o conversor de torque falha.

Outras desvantagens das transmissões automáticas clássicas:

CVT, caixas de câmbio continuamente variáveis, dispositivo e princípio de operação

O princípio de funcionamento do variador pode ser explicado em exemplo simples. Pense em uma mountain bike - uma corrente e duas rodas dentadas de diâmetros diferentes. Sobre roda traseira mais estrelas, que antes era considerado um objeto de extraordinário orgulho.

Funciona da seguinte maneira. Engate uma roda dentada de grande diâmetro e torna-se mais fácil de conduzir. E em estrada plana use uma roda dentada de menor diâmetro e, embora tenha que fazer grandes esforços, a velocidade é ganha muito mais rápido.

O variador funciona de maneira semelhante, mas uma correia é usada em vez de uma corrente e as rodas dentadas substituem as polias. Como na roda traseira de uma mountain bike, a função de várias rodas dentadas é realizada por uma polia, que pode alterar o diâmetro.

Guiado pelos comandos da ECU, o diâmetro da polia é ajustado. O acionamento por correia é conectado por placas de metal ou uma corrente de escada. A vantagem é óbvia - a operação eficiente e confortável do variador elimina os solavancos e solavancos característicos das transmissões automáticas.

Desvantagens do variador:

caixa de velocidades combinada

Para transmissão automática, é usado um princípio combinado de operação. Este tipo consiste em um conversor de torque e uma transmissão manual. A transmissão manual usa uma caixa de câmbio planetária, um conversor de torque (usado em vez de uma embreagem) e controle de torque contínuo. A maioria das novas transmissões automáticas usa sete ou oito marchas.

A vantagem das transmissões automáticas combinadas é que as marchas mudam suavemente e a confiabilidade da operação é muito maior. A desvantagem é o consumo de combustível muito maior e a aceleração é mais lenta.

Alguns tipos de caixas de câmbio combinadas usam uma imitação das caixas de câmbio manuais Steptronic e Tiptronic.

Hoje, as transmissões automáticas incluem uma caixa de câmbio com conversor de torque, um variador e caixas de câmbio robóticas, pois todas possuem controle eletrônico.

Além disso, a transmissão automática também inclui uma transmissão adaptativa, capaz de levar em consideração o estilo de direção do proprietário do carro.

As transmissões automáticas hidromecânicas são ideais para vans pequenas ou SUVs que preferem conforto à velocidade de troca.

Os CVTs serão apreciados pelos amantes de um passeio medido e suave.

As caixas de câmbio combinadas são frequentemente instaladas em modelos de carros econômicos. Eles lidam perfeitamente com a tarefa - economia máxima de combustível no modo urbano.

As variedades existentes de caixas de câmbio, de fato, são a resposta à demanda dos motoristas. A caixa, junto com o volante, permite controlar com eficácia as capacidades de um carro moderno. Alguém gosta de conforto, alguém se cansa rapidamente do controle, alguém não sabe de nada e tem medo de tudo. Na classificação moderna, existem três tipos principais de caixas de câmbio e suas opções:

• sistema mecânico, mudança de marcha manual;
• caixa de câmbio automática de vários estágios;
• sistema variador stepless;
• caixa robótica.

Apesar de este último tipo ser considerado uma variante de uma transmissão manual, as diferenças existentes em relação ao esquema clássico permitem que seja destacada em uma linha separada. Você pode defini-lo com segurança em visão separada caixas de engrenagens.

O motor de combustão interna não é capaz de funcionar de forma eficaz na faixa mais ampla de velocidades de rotação; portanto, são utilizados vários tipos de caixas de engrenagens que reduzem a velocidade de rotação dos eixos de trabalho da transmissão. Isso acontece com o auxílio de um conjunto de engrenagens e rodas, como nos principais tipos de caixas de câmbio, ou com o auxílio de correias e polias empurradoras - no esquema CVT da caixa.

A CVT é mais adequada ao estilo de vida homem moderno e permite que você abandone completamente o controle da transmissão. A primeira exige a máxima participação do motorista no controle da velocidade e do torque das rodas. A máquina facilitou muito a vida de quem está ao volante, mas exige uma atitude cuidadosa em relação ao seu trabalho.

Antes de responder à pergunta - que tipo de caixa de câmbio é melhor escolher, você deve determinar sua atitude em relação ao carro e o grau de sua participação na direção.

Sistemas manuais simples e confiáveis

O sistema de câmbio mecânico, também chamado de “mecânica” ou “manivela”, é o tipo de caixa de câmbio mais comum e simples. EM carros modernos ele vem em dois tipos:

• multieixo, em que as engrenagens estão em dois ou três eixos paralelos e engatam alternadamente dependendo da relação de transmissão necessária;
• planetário, no qual engrenagens e rodas dentadas estão em constante engate em várias linhas, a escolha de um par com a relação de transmissão necessária é realizada usando embreagens de fricção ou pacotes de fricção.

No transporte sobre rodas, a mecânica do tipo planetário é utilizada apenas em transmissões automáticas, em mountain bikes e equipamento militar. O planetário é mais compacto e mais leve do que o tipo de mecanismo multi-eixo, mas muito mais caro de fabricar.

Os carros de passageiros modernos com tração dianteira têm um esquema de dois eixos e pelo menos 5 marchas para avançar e uma para ré. Modelos de carros mais caros podem ser equipados com caixas de câmbio de seis marchas. Ao mesmo tempo, o 5º e o 6º estão impulsionando - o eixo de saída da caixa de câmbio gira com mais alta velocidade virabrequim do motor. Isso é mais do que suficiente para o controle manual.

O principal problema de uma caixa de engrenagens mecânica é engatar de forma suave e sem choque pares de engrenagens helicoidais com diferentes velocidades angulares ao mudar sob comando. Para equalizar a velocidade na caixa, cada par de engrenagens é equipado com um anel de sincronização feito de bronze.

Ao mudar de marcha, o motorista desengata a embreagem, permitindo assim que os sincronizadores equalizem as velocidades de rotação das marchas. Em seguida, com o manípulo de câmbio, seja diretamente ou através de um sistema de hastes ou acionamentos por cabo, a embreagem de marchas é movimentada dentro do corpo da caixa, engatando assim o par de marchas necessário. Resta apenas soltar o pedal da embreagem e continuar dirigindo.

Essas caixas mecânicas são chamadas de sincronizadas. É bastante simples e conveniente gerenciá-los se você tiver uma certa habilidade de direção. É verdade que desengate incompleto da embreagem, derrapagem ou outros problemas com a desativação da transmissão levam ao fato de que os sincronizadores da mecânica começam a se desgastar intensamente, até a impossibilidade de engatar a marcha sem colocar a manivela na posição neutra. A mudança para a próxima marcha ocorre após pressionar novamente a embreagem. Um método de comutação semelhante foi amplamente utilizado anteriormente e agora é usado em caminhões com mecânica que não estão equipados com sistema sincronizador.

Importante! Sincronizadores gastos, além de difíceis mudanças de marcha, levam ao desgaste intensivo dos aros da engrenagem, lascamento local de seções individuais dos dentes.

Uma transmissão manual é a mais confiável e econômica, requer qualificações suficientes do motorista e trabalho duro para trocas de marcha constantes combinadas com a prática do pedal de liberação da embreagem. Mas, curiosamente, muitos motoristas fazem uma escolha consciente em favor da mecânica. Na opinião deles, a mecânica, mesmo com maior esforço físico, é mais divertida de dirigir do que as caixas robóticas ou automáticas.

Caixa de câmbio sequencial, como ponto alto no desenvolvimento da mecânica

Seria mais correto chamar esta caixa de caixa de câmbio manual com um método de mudança sequencial ou em linha. A ideia veio do campo de desenvolvimento de carros esportivos de alta velocidade. Uma caixa de câmbio sequencial moderna é construída de acordo com o esquema de uma caixa de câmbio mecânica convencional com uma embreagem controlada eletronicamente e uma transmissão hidráulica. Uma característica da caixa de câmbio sequencial é a observância de uma sequência estrita de marchas.

Entre as vantagens do mecanismo sequencial estão:

• a maior velocidade de mudança de marcha;
• a observância da sequência de comutação torna possível trabalhar "sem dor" com muito alta rotatividade motor e potência;
• o método de controle usando os paddle shifters permite controlar confortavelmente o movimento, mesmo em altas velocidades ou em condições de estrada difíceis.

Em tais caixas, são usadas engrenagens retas e não usam sincronizadores de comutação. O alinhamento das velocidades de rotação da engrenagem e da roda é realizado por um computador por meio de um sensor de velocidade. Em vez de uma embreagem de engrenagem, há um mecanismo de mudança de marchas de came. Devido a isso, o tempo de aceleração é aproximadamente 70-80% menor que o da mecânica convencional. Para a operação de acionamentos hidráulicos, é usada uma unidade separada - um acumulador de fluido de trabalho de alta pressão.

Sistemas de caixas de engrenagens robóticas

Ao contrário dos sistemas sequenciais, o tipo robótico da caixa possui um acionamento eletromecânico para acionar um par de engrenagens. A base do esquema é caixa mecânica engrenagens, construídas em um sistema de duas fileiras de eixos de engrenagens. Números pares são coletados em um eixo, números ímpares - no outro. Cada um dos eixos possui seu próprio disco de embreagem e pode ser ligado e desligado independentemente.

Este tipo de caixa utiliza o modo pré-seletivo. O truque do design é que o computador com antecedência, usando dados sobre o modo de operação da transmissão, calcula o mais adequado para engatar a próxima marcha. Usando um solenóide, ele o engata na marcha oposta com a embreagem desengatada. No momento da troca, resta apenas engatar a embreagem e continuar dirigindo. Como resultado, a comutação ocorre em uma velocidade muito alta.

À sua maneira, as caixas de robôs ocupam uma posição intermediária entre as caixas automáticas e as mecânicas. Ao mesmo tempo, de acordo com as funções desempenhadas e o grau de informatização, esse tipo de caixa pode ser considerado mais automático do que os sistemas hidromecânicos existentes.

O tipo de caixa de câmbio robótica mais famosa e anunciada são as caixas do sistema DSG de sete marchas instaladas nos modelos VW com motor pequeno. Comentários sobre o trabalho - de publicidade e entusiasmo elogioso a abertamente negativo.

Se você decidir comprar um carro com um sistema de transmissão semelhante, considere o seguinte:

1. Uma caixa robótica é um mecanismo muito complexo, muito menos esse tipo de caixa se destina à queima de borracha em alta velocidade em corridas malucas. As caixas são difíceis de gerenciar, manter e reparar.
2. Leva pelo menos duas semanas para se acostumar a dirigir no DSG. Para os fãs da mecânica, essa visão parece lenta e imprevisível, para os motoristas que saíram das caixas hidromecânicas - sacudindo ao acaso.
3. Mesmo agora, a qualidade dos robôs nos permite fornecer uma garantia de 5 anos e 150.000 milhas.

Interessante! Apesar de todas as críticas, os robôs são mais baratos de fabricar, têm maior eficiência e, segundo especialistas, é possível que esse tipo desloque a mecânica de fluidos ultrapassada do mercado de carros de passeio.

O tipo mais complexo de transmissão - automática e CVT

Quanto mais funções uma caixa de engrenagens executa, mais difícil é fabricar, menor a confiabilidade e maior o custo. Os mais caros e antieconômicos sempre foram e continuam sendo todos os tipos de transmissões automáticas de automóveis. O design deste tipo é representado por caixas de engrenagens hidromecânicas e adaptativas. O esquema é baseado em duas unidades principais - um conversor de torque e uma caixa de engrenagens planetária.

Nas transmissões automáticas modernas, o conversor de torque atua como um compensador que aumenta ou diminui a engrenagem principal do mecanismo planetário em uma pequena quantidade. Assim, o trabalho conjunto das duas unidades fornece o número ideal de engrenagens de transmissão em condições específicas.

Grandes perdas na hidráulica forçaram os engenheiros a melhorar um pouco a operação desse tipo de máquina. Já a operação do conversor de torque em velocidades acima de 20 km / h é bloqueada pela embreagem, e o torque é transmitido diretamente pelas embreagens para a caixa de câmbio planetária.

Em alguns casos, em vez de conectar um conversor de torque, suas funções em condições transitórias são fornecidas pelo deslizamento de pacotes revestimentos de fricção que é mais simples e eficiente.

Uma das variedades de transmissão automática é uma transmissão automática adaptativa, na qual a unidade de controle do computador seleciona a relação de transmissão mais adequada na caixa de engrenagens planetária.

Este tipo de transmissão automática ainda está fora de competição na transmissão de veículos off-road, SUVs e carros de grande cilindrada. É difícil de manter e reparar, requer altas qualificações e consumíveis de alta qualidade.

sistemas CVT

Como resultado de 30 anos de evolução dos primeiros CVTs para cadeiras de rodas e scooters motorizadas de baixa potência, os tecnólogos conseguiram elevar o nível de confiabilidade e durabilidade da correia de empurrar (o principal elemento do CVT contínuo) a uma quilometragem completamente aceitável de 150 mil km. O cinto de pressão em si é uma maravilha da engenharia. É feito de um grande número de elementos metálicos absolutamente idênticos, graças aos quais o cinto pode ser flexível e rígido ao mesmo tempo.

Em operação, ele interage com duas polias - entrada e saída, fornecendo quase qualquer relação de transmissão da caixa de câmbio. Os CVTs modernos receberam uma eficiência aceitavelmente alta e a capacidade de trabalhar com motores de até 100 cv. O variador pode ser considerado o primeiro dos sistemas verdadeiramente capazes de alterar continuamente a relação de transmissão da transmissão.

Este tipo de automação não gosta de deslizamento, é extremamente vulnerável a fluidos hidráulicos de baixa qualidade. Na maioria dos casos, o variador está equipado com um conversor de torque.

Vantagens - seleção muito precisa da relação de transmissão necessária da transmissão. Esse tipo de caixa é caprichosa, cara de fabricar e manter e dificilmente deixará o nicho de carros pequenos em um futuro próximo.

Mais informações sobre Vários tipos Ponto de verificação no vídeo: