В описах автотехніки часто можна зустріти такі особливості трансмісії, як довгі і короткі передачі. Однак ці прості терміни можуть бути зрозумілі не всім, особливо, початківцям. Іноді виникає плутанина, що не дозволяє зрозуміти специфіку конкретної КПП. Тому зараз розберемося, як зрозуміти, що таке довгі і короткі передачі, в чому їх відмінності, плюси і мінуси.
Передаточне число КПП
Передаточне число коробки передач
Що таке роздаточна коробка?
Одна з основних характеристик трансмісії авто – передавальне число коробки передач. Значення даного терміну – співвідношення кількості зубів двох взаємодіючих шестерень – веденої до ведучої. Або, що те ж саме, співвідношення кутових швидкостей або частоти обертання обох елементів кінематичної пари. Розмір зубців на обох шестернях буде однаковим, відрізнятися можуть їх діаметри. Якщо ведуче колесо має менший діаметр і число зубів, ніж ведене, швидкість обертання на виході знижується, а крутний момент підвищується. Чим нижча швидкість, тим вища тяга. При зворотному співвідношенні діаметрів шестерень все навпаки: швидкість вища, але тяга менша.
Передачі коробки передач
У КПП будь-якого типу є кілька ступенів. Серед них виділяють нижчі, одну пряму і вищі (одну або дві). КПП позашляховиків і тягачів мають додаткові понижуючі передачі, вони забезпечують збільшення крутного моменту. Чим нижче рівень, тим вище її передавальне число і тим вона коротша. Нижчі ступені в більшості МКПП – перші три. Вони, забезпечуючи більшу тягу, призначені для зрушення, повільної їзди, розгону. Потім ми перемикається на пряму передачу – четверту. П’ята, підвищена або довга – для руху на високій швидкості. Однак вона не може забезпечити потрібний крутний момент, коли ми їдемо в гору або збираємося обігнати автомобіль. Необхідно перейти на нижчу: четверту або навіть третю.
Довгими і короткими можуть бути не тільки нижні передачі, але і МКПП в цілому. Це визначає головна передача. Для звичайного автомобіля, власником якого буде середньостатистичний водій зі спокійною манерою їзди, виробники намагаються створити збалансовану трансмісію з усередненими характеристиками.
Передавальні числа ступенів в коробках передач вибираються з урахуванням типу приводу, ваги машини, потужності двигуна, діаметра коліс. Розрахунок ведуть таким чином, щоб при пристойній динаміці водієві не доводилося часто перемикати важіль і витрата палива була помірною.
Довгі передачі
Довга – це передача КПП, здатна працювати в широкому діапазоні оборотів двигуна і швидкостей автомобіля. Вона може охоплювати, умовно кажучи, діапазон від 0 до 70, від 60 до 120, або від 100 до 150 км/год.
Довга в значній частині перекриває сусідні (попередню, якщо мова не про першу, і наступну, якщо мова не про верхню). Тобто, автомобіль або мотоцикл може їхати зі швидкістю, наприклад, 100 км/год, на другій, підтримуючи 5000 об/хв, на першій з 7000 об/хв, або на третій, але з 4000 об/хв.
Довгі передачі мають більшість старих автомобілів і мотоциклів з трьох або чотириступінчастою коробкою. Перевагами таких КПП були простота конструкції і потреба в малій частоті перемикання швидкостей. Можна на старті увімкнути другу, рушити на ній, і весь день їздити по місту, не перемикаючись на третю.
Недоліки таких передач – низька ефективність використання можливостей двигуна і не найкраща паливна ефективність. Адже якщо автомобіль рухається без перемикань КПП в широкому діапазоні швидкостей, то на низьких обертах він не розвиває хорошу потужність і крутний момент, а на високих двигун перекручується, через що витрачає більше палива і швидше зношується.
Короткі передачі
Коротка – це передача КПП, що працює у вузькому діапазоні швидкостей руху. Якщо на першій двигун йде в розрив вже на 30 км/год, на другій на 50 км/год, а на третій на 70 км/год, то це саме коробка з короткими передачами. Як можна зрозуміти з прикладу, її так називають через малий діапазон між швидкостями, тобто у коротких передач мале перекриття між собою. Просто так опуститися з п’ятої на четверту, щоб отримати більше потужності і моменту для різкого обгону, з ними часом проблематично, але зате такі швидкості дозволяють найбільш ефективно використовувати можливості двигуна, ловити пік його характеристик.
Короткі широко використовуються на дизельній спецтехніці, де двигуни досить низькооборотні. Щоб задіяти максимум потужності, інтервал між швидкостями руху роблять невеликим, тому для більш-менш швидкого руху (хоча б 40-50 км/год) в тракторах і тому подібній техніці часто застосовують підвищувальний ряд.
Перевага у вигляді ефективного використання потужностей двигуна іноді корисно в спортивних автомобілях і мотоциклах. При перемиканні швидкостей не відбувається різкого падіння оборотів, що погіршує динаміку. Але на цивільному транспорті у них теж є свої плюси. Адже якщо підібрати передавальні числа таким чином, щоб мотор міг нормально підтримувати крейсерські оберти (ті, при яких співвідношення видаваної потужності, швидкості і витрати палива найвигідніші) на будь-якій з швидкостей коробки, можна домогтися підвищення паливної ефективності.
Недоліком коротких передач було ускладнення конструкції КПП автомобіля, а також підвищення навантаження на водія, якому доводилося багато працювати важелем. Однак створення багатоступеневих автоматичних коробок дозволило позбавити водія від цих клопотів, переклавши їх на плечі гідравлічного механізму або робота.
Висновки
Коробками з виражено довгими або укороченими усіма передачами оснащуються не так і часто. Інженери намагаються дотримуватися балансу. Широко поширене комбінування передавальних чисел таким чином, щоб трансмісія поєднувала і довгі, і короткі передачі. Особливо часто таке зустрічається на мотоциклах і спортивних автомобілях. На них перша робиться довгою для швидкого старту і позбавлення від втрат часу на перемикання швидкостей, а наступні короткими для максимально ефективного використання потенціалу двигуна при швидкому русі. Наприклад, у багатьох спортивних мотоциклах перша може охоплювати діапазон від 0 до 70-90 км/год, а на деяких понад 100 км/год. Для розгону до сотні коробку потрібно переключити максимум один раз.
То яку коробку вибрати: з довгими чи короткими передачами?
Однозначної відповіді тут немає, і напевно, ніколи не буде. Все залежить від тих цілей і манери їзди, які ближчі вам. Одні беруть для великих швидкостей, щоб у пасажирів захоплювало дух, інші для сімейних поїздок на дачу або море. Відштовхуйтеся від того, які завдання в першу чергу повинен вирішувати ваш автомобіль.
