Описание коробки передач с тросовым приводом: фото- и видеообзор

Каждый автолюбитель старается отыскать идеальную машину, которая бы отвечала всем современным требованиям. Сегодня выбор автомобилей, которые становятся все совершеннее, достаточно широк. В современных автомобилях улучшаются системы и меняются механизмы. Коробка передач с тросовым приводом — новинка конструкции, которую использует российская автомобильная промышленность.

Как устроена такая КПП

Чем же хороша эта система и чем она удобна для водителя?

Коробка с тросовым приводом представляет собой конструкцию, позволяющую переключать передачи посредством специального тросика. Благодаря такому упрощению устраняются некоторые сложности и проблемы. К примеру, теперь не нужно прикладывать усилия для переключения передачи.

Устранение вибраций, которые передаются двигателем на кузов, — такова основная задача тросового привода.

Дело в том, что трос призван гасить вибрации, распространяющиеся по тяговой связи механической коробки. Кроме этого, привод способен устранить множество мелких вибраций на сидениях или на педалях сцепления. Благодаря этому эффекту вы сможете почувствовать заметный комфорт.

Рычаг коробки с тросовым приводом

Что включает в себя конструкция?

Тросовая система переключения передач включает в себя механизм переключения и устройство для управления приводом, а также тросы, транслятор и реактивную тягу. В гнездах опоры, которые закреплены к корпусу коробки передач, установлены оболочки концов тросов. Оболочки тросов закреплены двойными хомутами по длине. С одной стороны, концы тросов шарнирно соединяются с рычагом управления, а с противоположной стороны они располагают шарниры соединяющие с механизмом переключения.

Благодаря опорам, которые состоят из кронштейнов с установочными гнездами для троса, теперь есть возможность изменять угол направления тросов. Кронштейны, стенки которых расположены перпендикулярно поверхности сопряжения кронштейнов с пластинами оперения, закреплены на опорных пластинах в одном из ряда расчетных положений. При этом положении стенка с гнездом ориентирована на одно и то же с тросом направление.

В прежних конструкциях для того чтобы включить передачу, водитель прибегал к использованию кулисы-рычага, посредством которого вибрация передаётся от двигателя на рычаг. В обновленной версии коробки использованы многоконусные синхронизаторы, вносящие вклад в повышение четкости переключения передач. Схемные решения повышают эксплуатационную надежность конструкции.

Устройство коробки передач

Принципы работы

Прежняя коробка с модернизацией

Новая конструкция — это прежняя коробка передач со значительной модернизацией. Предыдущая конструкция нам известна своими недостатками: большие ходы рычага, затрудненное включение и низкий виброкомфорт.

Коробка передач с тросовым приводом не является новым типом. Устройство можно смело назвать обновленной версией прежней конструкции, которую сделали более удобной, усовершенствовав ее. Из этого следует, что водителю, привыкшему к прежней версии коробки, не будет нужно переучиваться. Для тросовых КПП, изменен диаметр сцепления, увеличенного с 200 до 215 мм. Стартер перенесли, установив его вдоль двигателя.

Два троса при взаимодействии с коробкой будут гасить на себе передающиеся колебания. Это сделает переключение более мягким, а также уменьшит ход ручки КПП. Тросовая конструкция позволяет переключениям быть четкими, а не жесткими. К тому, существенно сократился ход рычага переключения.

Тросовый привод превосходит другие решения конструкций в плане сезонных изменений в погоде. В результате замены тягового на тросовый привод уменьшилось количество заливаемого масла на 30% благодаря переносу механизма выбора передач наверх из нижней части.

Сильный мороз способствует сгущению масла. Привычная коробка передач требует больших усилий для запуска двигателя. Но механизм троса устраняет эту проблему, поскольку механизм переключения не погружен в масло, так как находится сверху.

Использование тросового привода способствует значительному сокращению продольного движения – до 13 см, а поперечного – до 9 см. Конструкцию сделали надежной и максимально оптимизированной. Это тип коробки передач хорош для авто с двигателями большой мощности. Так как сцепление было увеличено, то и момент у него достаточно высок.

Коробка с модернизацией

Качество переключений и виброкомфорт машины

Коробка передач относится к сложным агрегатам. Как утверждают многие автолюбители, переключение скоростей — операция непростая. Со временем каждый водитель набирается опыта в управлении автомобилем. Но в период адаптации огромная нагрузка ложится на трансмиссию. Водители, которые не уверенны в себе, во время переключения передачи часто забывают нажать на педаль.

Конструкция коробки дает возможность в меньшей степени воздействовать на саму коробку из-за уменьшенного количества ходов. Ко всему, устранены возможности утечки масла. Производители автомобилей считают, что такой вариант коробки не повлияет на стоимость авто.

Отзывы об обновленной коробке передач подтверждают факт бесшумности при запуске двигателя и во время отпускания сцепления. Автолюбители говорят о легком включении и отсутствии вибрации. Многие пользователи сходятся на том, что теперь передачи приятно переключать. В отзывах некоторые автомобилисты указывают на то, что в движениях рычага почти ничего не изменилось, но зато он не болтается и тихо перещелкивает благодаря отсутствию люфтов в приводе.

Существенно снизились усилия включения передач. По мнению тех, кто уже использует новую коробку, есть небольшой недочет: приходится немного тянуться за 5 передачей, а задняя иногда недовключается. Но в целом, обновленная трансмиссия значительно повышает качество переключений и виброкомфорт машины.

Обновленная трансмиссия

Видео «Как включается КПП с тросовым приводом»

В видео вы можете посмотреть как работает трансмиссия с тросовым приводом.

• Плюсы и минусы коробки-робота
• Все об МКПП автомобиля
• Обзор коробки передач ZF 16S151

Комментарии и отзывы

Многие знают, что у новой КП ВАЗ-2181 тросовый привод, кто-то слышал про многоконусные синхронизаторы. А некоторые утверждают, что это старая коробка «Рено», которую отдали на растерзание инженерам АВТОВАЗа.

ТРЕБОВАНИЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

В основе новинки, которую устанавливают на версии «Норма» и «Люкс», – прежняя коробка передач, появившаяся еще на ВАЗ-2108 и с небольшими модернизациями дожившая до сегодняшних дней. Ее слабые места хорошо известны: затрудненное включение, большие ходы рычага, размазанная схема переключения, низкий виброкомфорт.

Прикидывая, что и как можно улучшить, условились об одном: не трогать редукторную часть, а именно валы, шестерни, синхронизаторы. Иначе потребуются огромные финансовые затраты, необходимые для запуска в серию новой коробки, – без высокоточного оборудования не обеспечить должного качества зацепления, работы и синхронизации.

Так что же нового в коробке с индексом ВАЗ-2181?

Основные элементы коробки передач ВАЗ-2181:

2 – вторичный вал;

3 – первичный вал;

4 – вилка включения пятой передачи;

5 – вилка включения третьей и четвертой передач;

6 – выключатель фонарей заднего хода;

7 – картер сцепления;

8 – механизм переключения передач;

Объем масла, заливаемого в коробку ВАЗ-2181, уменьшился на треть. Более того, с запуском в серию перешли с минералки на полусинтетику, которая сохраняет рабочие свойства до –42 ºС. Причем это касается и новой коробки, и старой (ее пока устанавливают на дешевые модификации «Стандарт»). Смазка не требует замены весь срок службы автомобиля, то есть в течение пяти лет или 200 тыс. км пробега.

Итак, редукторная часть осталась прежней. Почти прежней: на первой и второй передачах все-таки пришлось установить многоконусные синхронизаторы. Во-первых, ради надежности: вторая ступень наиболее нагружена, а многоконусник, несомненно, продлит ей жизнь. Во-вторых, чтобы снизить усилие при включении передач. Кроме того, коробку ВАЗ-2181 планируют устанавливать и на модели с более мощными двигателями. Поэтому необходимо сцепление увеличенного диаметра (215 мм), у которого, естественно, больший момент инерции. Это дополнительный аргумент в пользу многоконусного синхронизатора. Более мощное сцепление потребовало иного картера, ведь прежний вмещал максимум 200-миллиметровый диск. Пришлось перенести и стартер, теперь он расположен не вдоль коробки, а вдоль двигателя.

На первые образцы устанавливали трехконусный синхронизатор. Но расчеты показали, что двухконусные, более дешевые, с запасом выдерживают требуемый крутящий момент (см. рисунки). Помимо прочих достоинств они позволили избавиться от проблемного конуса на шестернях первой и второй передач, контактирующего с кольцом синхронизатора и требующего высокой точности при изготовлении. Теперь набор колец создает две поверхности трения, обеспечивая мягкую и эффективную синхронизацию. Кроме того, изготовитель – немецкая фирма «Хёрбигер» (Ho¨rbiger) – наносит на промежуточное кольцо дополнительное покрытие, снижающее износ и обеспечивающее стабильные рабочие параметры, в том числе необходимый коэффициент трения.

Чтобы облегчить переключения, уменьшили угол скоса зубьев синхронизаторов (со 125 до 100º) и усилие предварительного поджатия (со 150 до 70 Н). Оставь разработчики при этих изменениях прежний одноконусный узел, не исключено, что появился бы хруст при быстром вживлении второй ступени (особенно при низких температурах) – так называемый пробой синхронизатора. С многоконусным этого не случится благодаря большей рабочей поверхности.

Устройство синхронизаторов коробок ВАЗ-2110 (А) и -2181 (Б):

1 – шестерня первой передачи;

7 – шестерня второй передачи.

У старой коробки он расположен внизу и купается в масляной ванне. После ночевки на морозе масло густело, оттого переключать передачи первые несколько километров было трудно. Кроме того, в нижней части коробки находились фиксаторы штоков и вилки заднего хода, выключатель фонарей заднего хода, сальник выбора передач – всё это потенциальные источники течи. Герметики и прочие материалы, конечно, помогали, но радикально проблему удалось решить только переносом механизма наверх.

Новый механизм – это отдельный модуль. Его можно установить в последнюю очередь и демонтировать при необходимости без разбора коробки. Это технологично не только в производстве, но и при ремонте. Уже на стадии концепции, разработанной вазовцами, в нем появилась селекторная решетка, четко повторяющая схему переключения передач и задающая ход рычага при выборе передач. В механизме предусмотрели блокировку от случайного включения заднего хода, который доступен только из «нейтрали».

Воплотив концепцию в металле и заставив правильно работать, узел отдали на доводку немецкой фирме «Шеффлер» (Scha¨ffler), издавна занимающейся инжинирингом и производством деталей двигателей, трансмиссий и шасси. Одно из самых любопытных изменений, предложенных иностранными специалистами, – так называемая трехмерная центральная пластина вместо нескольких возвратных пружин и блокировок. Ее пространственная форма рассчитана сложной компьютерной программой, а оборудование для изготовления требует высокой точности. Ведь по этой пластине гуляет шарик центрального фиксатора, именно она задает необходимые усилия при включении и выборе скоростей.

Характеристики механизма подбирали на оригинальном симуляционном стенде. Испытатель усаживается на сиденье и начинает перебирать передачи, автоматика же имитирует схему переключения, усилия и ходы рычага, реализованные на конкретном серийном автомобиле. Можно подгрузить и свой вариант настроек. Не нравится излишне тугой рычаг? Пара ударов по клавиатуре – и усилия снижены. Так, шаг за шагом, подобрали оптимальные настройки для «восемьдесят первой». Компьютер обработал данные и выдал параметры для построения точной математической модели, по которой изготовили те самые хитрые центральные пластины.

В фиксаторе (позиция 9 на первом рисунке), который ходит по центральной пластине и передает усилия на рычаг, нет ни одного подшипника скольжения. Шарики, установленные между всеми контактирующими поверхностями, сводят на нет механические потери, повышая информативность привода.

Несмотря на простоту и низкую цену, от привода тягами, как на старой коробке, отказались почти все производители. Сегодня применяют конструкции из нескольких тяг со сложными кулисами, чтобы гасить вибрации на рычаге, либо более дорогой и удобный тросовый привод. С последним АВТОВАЗ экспериментировал еще на «Самаре», закупив детали у фирмы «Морзе». Но с нижним расположением механизма переключения работоспособность такой схемы проблематична, да и цена комплектующих тогда пугала. Работы над коробкой с тросовым приводом продолжали и в рамках других проектов, но серийный образец смогли реализовать лишь сейчас.

На смену приводу переключения передач с одной тягой пришел трос. Ушли неприятные вибрации на рычаге, меньше стали люфты, четче переключения.

Любопытно, что в приводе сцепления, наоборот, планировали отказаться от троса в пользу гидравлики. К сожалению, по экономическим соображениям оставили прежнюю конструкцию, хотя у гидравлического привода характеристики лучше. В частности, педаль сцепления с ним работает логичнее и понятнее. Очевидны и преимущества в компоновке: проще прокладывать трубки и шланги. А ведь трос для новой коробки пришлось удлинить. Это лишние механические потери, а значит, дополнительное усилие на педали и худшая информативность.

Легкие алюминиевые вилки включения передач немецкой фирмы «Шеффлер» снабжены противоизносными башмаками из пластика. Прежние детали отливали из стали, а для снижения износа на отдельные части наносили бронзирующий слой, который со временем истирался и колеровал масло золотистым порошком.

5 – центральная трехмерная пластина.

Впрочем, разработчики не откладывают далеко документацию по гидравлическому приводу и планируют запустить его в серию. Как, кстати, и прочие улучшения, которые по разным причинам не реализовали в этот раз. Например, многоконусный синхронизатор на третьей передаче и не менее интересное решение, позволяющее сделать переход на четвертую и пятую ступени четче и приятнее. Не иначе, аппетит приходит во время еды. Кстати, еда получается вкусной – сам пробовал. Главное, чего хочется пожелать разработчикам, – не опаздывать с переменой блюд. А потребителям – приятного аппетита!

Comments 1

а на низах работает как трактор — дизелит … вот этот минус и раздражает в новой машине, но уже начинаю привыкать, но всё равно бесит !

Материалы: http://www.drive2.com/b/2067682/

В основе новинки, которую устанавливают на версии «Норма» и «Люкс», – прежняя коробка передач, появившаяся еще на ВАЗ-2108 и с небольшими модернизациями дожившая до сегодняшних дней. Ее слабые места хорошо известны: затрудненное включение, большие ходы рычага, размазанная схема переключения, низкий виброкомфорт.

Прикидывая, что и как можно улучшить, условились об одном: не трогать редукторную часть, а именно валы, шестерни, синхронизаторы. Иначе потребуются огромные финансовые затраты, необходимые для запуска в серию новой коробки, – без высокоточного оборудования не обеспечить должного качества зацепления, работы и синхронизации.

Так что же нового в коробке с индексом ВАЗ-2181?

Основные элементы коробки передач ВАЗ-2181:

1 – ведущая шестерня главной передачи;

4 – вилка включения пятой передачи;

5 – вилка включения третьей и четвертой передач;

6 – выключатель фонарей заднего хода;

8 – механизм переключения передач;

Объем масла, заливаемого в коробку ВАЗ-2181, уменьшился на треть. Более того, с запуском в серию перешли с минералки на полусинтетику, которая сохраняет рабочие свойства до –42 ºС. Причем это касается и новой коробки, и старой (ее пока устанавливают на дешевые модификации «Стандарт»). Смазка не требует замены весь срок службы автомобиля, то есть в течение пяти лет или 200 тыс. км пробега.

Итак, редукторная часть осталась прежней. Почти прежней: на первой и второй передачах все-таки пришлось установить многоконусные синхронизаторы. Во-первых, ради надежности: вторая ступень наиболее нагружена, а многоконусник, несомненно, продлит ей жизнь. Во-вторых, чтобы снизить усилие при включении передач. Кроме того, коробку ВАЗ-2181 планируют устанавливать и на модели с более мощными двигателями. Поэтому необходимо сцепление увеличенного диаметра (215 мм), у которого, естественно, больший момент инерции. Это дополнительный аргумент в пользу многоконусного синхронизатора. Более мощное сцепление потребовало иного картера, ведь прежний вмещал максимум 200-миллиметровый диск. Пришлось перенести и стартер, теперь он расположен не вдоль коробки, а вдоль двигателя.

На первые образцы устанавливали трехконусный синхронизатор. Но расчеты показали, что двухконусные, более дешевые, с запасом выдерживают требуемый крутящий момент (см. рисунки). Помимо прочих достоинств они позволили избавиться от проблемного конуса на шестернях первой и второй передач, контактирующего с кольцом синхронизатора и требующего высокой точности при изготовлении. Теперь набор колец создает две поверхности трения, обеспечивая мягкую и эффективную синхронизацию. Кроме того, изготовитель – немецкая фирма «Хёрбигер» (Ho¨rbiger) – наносит на промежуточное кольцо дополнительное покрытие, снижающее износ и обеспечивающее стабильные рабочие параметры, в том числе необходимый коэффициент трения.

Чтобы облегчить переключения, уменьшили угол скоса зубьев синхронизаторов (со 125 до 100º) и усилие предварительного поджатия (со 150 до 70 Н). Оставь разработчики при этих изменениях прежний одноконусный узел, не исключено, что появился бы хруст при быстром вживлении второй ступени (особенно при низких температурах) – так называемый пробой синхронизатора. С многоконусным этого не случится благодаря большей рабочей поверхности.

Устройство синхронизаторов коробок ВАЗ-2110 (А) и -2181 (Б):

1 – шестерня первой передачи;

5 – ступица муфты синхронизатора;

7 – шестерня второй передачи.

У старой коробки он расположен внизу и купается в масляной ванне. После ночевки на морозе масло густело, оттого переключать передачи первые несколько километров было трудно. Кроме того, в нижней части коробки находились фиксаторы штоков и вилки заднего хода, выключатель фонарей заднего хода, сальник выбора передач – всё это потенциальные источники течи. Герметики и прочие материалы, конечно, помогали, но радикально проблему удалось решить только переносом механизма наверх.

Новый механизм – это отдельный модуль. Его можно установить в последнюю очередь и демонтировать при необходимости без разбора коробки. Это технологично не только в производстве, но и при ремонте. Уже на стадии концепции, разработанной вазовцами, в нем появилась селекторная решетка, четко повторяющая схему переключения передач и задающая ход рычага при выборе передач. В механизме предусмотрели блокировку от случайного включения заднего хода, который доступен только из «нейтрали».

Воплотив концепцию в металле и заставив правильно работать, узел отдали на доводку немецкой фирме «Шеффлер» (Scha¨ffler), издавна занимающейся инжинирингом и производством деталей двигателей, трансмиссий и шасси. Одно из самых любопытных изменений, предложенных иностранными специалистами, – так называемая трехмерная центральная пластина вместо нескольких возвратных пружин и блокировок. Ее пространственная форма рассчитана сложной компьютерной программой, а оборудование для изготовления требует высокой точности. Ведь по этой пластине гуляет шарик центрального фиксатора, именно она задает необходимые усилия при включении и выборе скоростей.

Характеристики механизма подбирали на оригинальном симуляционном стенде. Испытатель усаживается на сиденье и начинает перебирать передачи, автоматика же имитирует схему переключения, усилия и ходы рычага, реализованные на конкретном серийном автомобиле. Можно подгрузить и свой вариант настроек. Не нравится излишне тугой рычаг? Пара ударов по клавиатуре – и усилия снижены. Так, шаг за шагом, подобрали оптимальные настройки для «восемьдесят первой». Компьютер обработал данные и выдал параметры для построения точной математической модели, по которой изготовили те самые хитрые центральные пластины.

В фиксаторе (позиция 9 на первом рисунке), который ходит по центральной пластине и передает усилия на рычаг, нет ни одного подшипника скольжения. Шарики, установленные между всеми контактирующими поверхностями, сводят на нет механические потери, повышая информативность привода.

Несмотря на простоту и низкую цену, от привода тягами, как на старой коробке, отказались почти все производители. Сегодня применяют конструкции из нескольких тяг со сложными кулисами, чтобы гасить вибрации на рычаге, либо более дорогой и удобный тросовый привод. С последним АВТОВАЗ экспериментировал еще на «Самаре», закупив детали у фирмы «Морзе». Но с нижним расположением механизма переключения работоспособность такой схемы проблематична, да и цена комплектующих тогда пугала. Работы над коробкой с тросовым приводом продолжали и в рамках других проектов, но серийный образец смогли реализовать лишь сейчас.

На смену приводу переключения передач с одной тягой пришел трос. Ушли неприятные вибрации на рычаге, меньше стали люфты, четче переключения.

Любопытно, что в приводе сцепления, наоборот, планировали отказаться от троса в пользу гидравлики. К сожалению, по экономическим соображениям оставили прежнюю конструкцию, хотя у гидравлического привода характеристики лучше. В частности, педаль сцепления с ним работает логичнее и понятнее. Очевидны и преимущества в компоновке: проще прокладывать трубки и шланги. А ведь трос для новой коробки пришлось удлинить. Это лишние механические потери, а значит, дополнительное усилие на педали и худшая информативность.

Легкие алюминиевые вилки включения передач немецкой фирмы «Шеффлер» снабжены противоизносными башмаками из пластика. Прежние детали отливали из стали, а для снижения износа на отдельные части наносили бронзирующий слой, который со временем истирался и колеровал масло золотистым порошком.

ВАЗ-2181 – первая коробка передач АВТОВАЗа, для которой выполнили компьютерный расчет всех деталей, подвергающихся нагрузкам: картеров, вилок, рычагов и др. Таким образом конструкцию удалось не только оптимизировать, но и сделать надежнее.

Механизм выбора передач:

2 – штифт селекторной решетки;

4 – механизм блокировки заднего хода;

5 – центральная трехмерная пластина.

Впрочем, разработчики не откладывают далеко документацию по гидравлическому приводу и планируют запустить его в серию. Как, кстати, и прочие улучшения, которые по разным причинам не реализовали в этот раз. Например, многоконусный синхронизатор на третьей передаче и не менее интересное решение, позволяющее сделать переход на четвертую и пятую ступени четче и приятнее. Не иначе, аппетит приходит во время еды. Кстати, еда получается вкусной – сам пробовал. Главное, чего хочется пожелать разработчикам, – не опаздывать с переменой блюд. А потребителям – приятного аппетита!

Благодарим за помощь в подготовке материала

Материалы: http://www.zr.ru/content/articles/504079-novaja_korobka_peredach_granty_i_kaliny_taga_k_trosu