Коробка переключения передач или КПП – обязательный элемент трансмиссии. Она передает крутящий момент от мотора к ведущим колесам и изменяет его в процессе, делая «короче» или «мощнее». Выбранное передаточное число напрямую влияет на динамику разгона, максимальную скорость ТС. КПП грузовых автомобилей имеют сложную конструкцию. Выпускаются разные типы агрегатов, предназначенные для ТС различной грузоподъемности, типа привода. Чтобы использовать коробку передач с максимальной эффективностью, вовремя устранять возможные неполадки, водителю нужно понимать ее устройство, принцип работы и основные отличия от аналогов, устанавливаемых на легковые авто.
В чем отличия КПП грузовика от легковушки
С первого взгляда грузовые и легковые автомобили отличаются лишь габаритами. И те, и другие оснащены ДВС, трансмиссией, колесами, которые отвечают за способность ТС к передвижению. Но, не все так просто. Грузовые машины имеют большую массу, предназначены для перевозки тяжелых грузов. А значит, все рабочие узлы испытывают огромные нагрузки. При проектировании перед инженерами стоит ряд задач. КПП должна:
- обеспечивать достаточно быстрый набор скорости, высокую производительность при минимальном расходе топлива;
- работать бесшумно, иметь небольшие габариты и массу;
- быть надежной, долговечной и простой в обслуживании.
Поэтому КПП грузовика имеет многоступенчатую конструкцию и большое количество передач – от 12 до 18, в отличие от узлов легковых авто, имеющих максимум 6. Большое количество ступеней позволяет использовать мощность мотора с наилучшей эффективностью, без перерасхода топлива. Нагрузки распределяется равномерно, обеспечиваются плавный и быстрый набор скорости, приемистость на подъемах для большегрузных машин.
Конструкция коробки передач грузовых автомобилей
Агрегаты выпускаются двух типов: механические и автоматические.
Механические состоят из:
- нескольких пар шестерней с разным количеством зубьев;
- передаточных валов, передающих вращающийся момент;
- муфты сцепления, обеспечивающей соединение/разъединение двигателя с КПП;
- кулисы, блокирующей возможность самопроизвольного изменения положения механизма, включения нескольких передач одновременно;
- синхронизаторов для плавного, бесшумного переключения механизма.
В зависимости от выбранного скоростного режима, крутящий момент передается от вала через пару с определенным передаточным числом. Например, на ведомой шестерне 60 зубцов, а на ведущей – 30. В этом случае передаточное число равно 2. В бесступенчатых агрегатах передаточное отношение изменяется, благодаря гидротрансформаторам, вариаторам или гидроприводу.
Механические КПП более популярны, надежны и долговечны. Они дешевле в обслуживании, устанавливаются на большинство отечественных моделей грузовиков.
Конструкция АКПП сложнее, в нее включены:
- гидротрансформатор с насосом и турбиной, передающий мощность;
- планетарные редукторы в виде зубчатых колес, позволяющих менять передаточное число;
- элементы, обеспечивающие плавное переключение между передачами;
- электронный блок управления и корпус.
Такие коробки передач повышают комфорт при управлении, продлевают ресурс двигателя. Но, на грузовиках они остаются экзотикой, так как установка автомата ведет к перерасходу топлива. С АКПП самостоятельно контролировать машину и экономить топливо невозможно.
Классификация КПП
Механические КПП подразделяются по двум признакам:
- количество ступеней (передач);
- число передающих валов.
В отличие от легковушек, оснащенных двухвальными коробками, на грузовые ставят минимум трехвальные. Большее число валов и ступеней обеспечивают мягкий и мощный разгон без рывков, делают работу КПП более эффективной.
Сколько ступеней передач на КПП грузовика
Стандартное число ступеней на грузовиках – 6-16. Отдельные большегрузы оснащаются 18-ступенчатыми коробками. Такое число актуально в тех случаях, когда тяжело нагруженный транспорт двигается под большим уклоном и двигатель работает на износ.
Чем больше ступеней, тем лучше характеристики автомобилей:
- повышаются маневренность, приемистость. Машины быстрее набирает максимальную скорость, ими легче управлять на сложных участках пути;
- снижается потребление топлива;
- переключение скоростей, ускорение происходят плавно, без резких толчков и вибраций, что снижает утомляемость водителя.
Единственный минус многоступенчатых конструкций с количеством передач более 7 – это затратные ремонты. Но, эту проблему производители успешно решают, внедряя инновационные технологии – конструкционные, термостойкие алюминиевые сплавы, композиты, методы обработки, увеличивающие прочность и износостойкость деталей без изменения массы. Такие коробки имеют высокий ресурс, не требуют частой замены деталей. Также, новые технологии позволяют уменьшить габариты, снизить массу и себестоимость КПП грузовиков.
Демультипликатор и делитель
Увеличение количества передач в грузовых КПП привело к трудностям с управлением. Водителям стало сложно искать нужную скорость и «попадать» в нее, при этом не отвлекаясь от окружающей обстановки. Конструкторы нашли решение проблемы: внедрили в конструкцию два новых узла.
- Делитель – своеобразная коробка передач, позволяющая повышать передаточное число. Он устанавливается перед основной КПП. Состоит из двухступенчатого редуктора, с одной прямой и одной повышающей передачей. То есть, он способен удваивать количество передач с 4 до 8, без усложнения конструкции основного блока шестерен.
- Демультипликатор – еще одна КПП внутри основного агрегата, понижающая передаточное число. Располагается за основной коробкой и увеличивает мощность при движении под нагрузкой, когда мотор не справляется.
То есть, вместо того чтобы увеличивать количество пар шестерен, конструкторы используют стандартную КПП на 4 передачи. Соединяя ее с демультипликатором и делителем, они получают формулу: 4х2х2, что равняется 16. Для управления такими устройствами дополнительно к основному рычагу устанавливаются маленькие рычажки и кнопки. КПП данного типа обеспечивают повышенную экономию топлива при равных характеристиках, снижают износ силовой установки. Но, дополнительные узлы делают конструкцию более требовательной и дорогой в обслуживании.
Поломки грузовых КПП: наиболее вероятные причины
Долговечность, корректная и бесперебойная работа коробки передач во многом зависят от качества ТО и действий водителя. Разберем некоторые причины неисправностей.
- Перегрев агрегата автоматически повышает температуру трансмиссионного масла. Оно становится более текучим и хуже смазывает движущие элементы, провоцируя повышенный износ из-за трения. Коробка может перегреться из-за продолжительного и крутого подъема на трассе, длительного буксования в грязи или снегу, буксировки тяжелого груза.
- Загрязнение масла, фильтров, несвоевременная замена технической смазки. Все эти факторы приводят к нарушениям в работе механизма, быстрому износу движущихся элементов, заклиниванию. А следовательно – к выходу из строя деталей и узлов.
- Агрессивная манера вождения, грубые ошибки при управлении КПП приводят к преждевременному износу, повреждение дисков сцепления. Это резкие переключения скоростей, длительная езда с включенным сцеплением, игнорирование проскальзывания (передача отключается или не передает мощность).
- Износ вследствие большого пробега. Как и все механизмы, КПП грузовых автомобилей изнашиваются в процессе работы, требуют своевременной замены деформированных, изношенных шестерен, подшипников, синхронизаторов. Если этого не сделать, снижается эффективность работы устройства, полный выход из строя.
Опасны для КПП и чрезмерные нагрузки. Если грузовик постоянно эксплуатируется с превышением максимально допустимого веса груза, это приводит к ускоренному износу, деформациям деталей.
Самые частые поломки грузовых КПП
КПП грузовых автомобилей рассчитаны на высокие нагрузки, поэтому ломаются намного реже, чем агрегаты на легковушках. Но, и они со временем изнашиваются. Основными признаками являются:
- самопроизвольные изменения скорости;
- необходимость прилагать усилия при переключении передач;
- посторонние шумы и вибрации.
Вот наиболее частые проблемы грузовых коробок передач:
- износ сальников коленвала, в результате которого протекает масла. Для замены требуется разобрать КПП;
- износ или поломка подшипников. После замены деталей необходимо провести точную регулировку для корректного «натяга»;
- поломка вилки, соединенной с переключающей муфтой. Заменить ее можно самостоятельно, при наличии опыта;
- поломка синхронизаторов, в результате которой передачи не переключаются или переключаются самопроизвольно. Для ремонта требуется опытный мастер;
- деформации, поломки шестерней, которые приводят к полной невозможности фиксации нужной скорости. Как правило, при такой неисправности легче полностью поменять КПП на новую.
Если появились первые признаки неисправности, тянуть не стоит. Лучше показать КПП опытному мастеру. Он проведет диагностику, определит причину поломки и устранит ее с использованием подходящих запчастей и расходников.
Конструкция (автоматика или механика), количество передач, марка КПП грузовиков подбираются с учетом грузоподъемности, требуемых характеристик машины. Также, учитываются предпочтения водителя, условия эксплуатации ТС. При этом заменить такую коробку агрегатом от легкового авто невозможно. Для продления срока службы коробка передач любого типа требует регулярного и правильного обслуживания, использования качественных, подходящих масел и фильтров. А при появлении признаков неполадок мы настоятельно рекомендуем обратиться в надежный сервисный центр.
