То, что коробка передач Лада Гранта вот уже несколько лет имеет тросовый привод знают многие отечественные автолюбители, но какие именно отличия у новой МКПП от старой так до сих пор не и разобрались. А между тем, новая конструкция привода решила сразу несколько проблем и позволила существенно улучшить комфорт водителя и пассажиров.
Новая механическая коробка Лада Гранта называется КП ВАЗ-2181, и создана она на базе еще самых старых механик от АВТОВАЗа, которые появились на ВАЗ-2108. МКПП за эти годы неоднократно модернизировалась, но все изменения были мелкими, поэтому слабые места этой коробки стали фирменными чертами самих автомобилей Лада: большие ходы рычага, затрудненное включение передач, размазанная схема переключения, низкий виброкомфорт и повышенный гул на определенных ступенях.
Модернизировать саму коробку переключения передач Гранты в текущих условиях было просто невозможно, так как при этом потребовалось бы новое высокоточное оборудование для производства более совершенных валов, синхронизаторов и шестерен. Все это требовало больших финансовых затрат, которые были бы слишком рискованными при условии бюджетности автомобилей, для которых предназначалась бы новая МКПП — Калина, Гранта и Приора. 
Основные элементы коробки передач ВАЗ-2181 на Ладе Гранте:
1 – ведущая шестерня главной ступени;
2 – вторичный вал;
3 – первичный вал;
4 – вилка включения пятой ступени;
5 – вилка включения третьей и четвертой ступеней;
6 – выключатель фонарей заднего хода;
7 – картер сцепления;
8 – механизм переключения передач;
9 – центральный фиксатор.
Синхронизаторы
Редукторную часть решили все-таки немного изменить. На первую и вторую передачу были установлены многоконусные синхронизаторы, что позволило увеличить надежность узла и снизить усилие при включение этих передач. В будущем коробку Лада Гранта ВАЗ-2181 будут устанавливать на автомобили с более мощными двигателями, поэтому уже сейчас был увеличен диаметр сцепления, у которого больший момент инерции. На старой МКПП картер сцепления вмещал диск максимального размера в 200 мм, новый картер позволяет устанавливать диски 215 мм. Эти изменения вынудили разработчиков изменить расположение стартера, теперь он располагается вдоль двигателя, а не вдоль коробки, как раньше.
Примечательно, что на первых образцах новой коробки Гранты использовались трехконусные синхронизаторы, но позже было решено сделать выбор в пользу двухконусных. Они имеют достаточный запас по передаче крутящего момента, но при этом значительно дешевле в изготовлении и не требуют столь высокой точности изготовления. Новый набор колес синхронизаторов позволил обеспечить мягкую и эффективную синхронизацию. Немецкая компания Хёрбигер, которая занимается производством данных деталей, наносит на них дополнительное покрытие, обеспечивающее стабильные рабочие параметры и снижающее износ.
Угол скоса зубьев синхронизаторов был уменьшен со 125 до 100 градусов, что облегчило переключение передач, также было уменьшено усилие предварительно поджатия со 150 до 70 Н. Если бы синхронизаторы при таких изменения оставались бы одноконусными, то переключение передач было бы настоящей мукой для водителей, а вот двухконусные варианты имеют большую рабочую поверхность, что исключает различные проблемы. 
Сравнение устройства синхронизаторов коробок ВАЗ-2110 (А) и ВАЗ-2181 (Б):
1 – шестерня первой ступени;
2 – промежуточные кольца;
3 – блокирующее кольцо;
4 – муфта синхронизатора;
5 – ступица муфты синхронизатора;
7 – шестерня второй ступени.
Механизм переключения коробки Гранты
Многие важные элементы старой МКПП располагались внизу и купались в масляной ванне — механизм переключения, фиксаторы штоков и вилки заднего хода, сальник набора передач, выключатель фонарей заднего хода. Все эти элементы являлись потенциальными источниками течи. Многие решали проблему с помощью герметика, но перенос элементов наверх раз и навсегда решил проблему.
Новый модуль переключения передач на Гранте является отдельным механизмом, который при необходимости можно снять без разбора коробки. Механизм получил селекторную решетку, которая четко повторяет схему переключения передач и исключает случайное включение заднего хода.
Центральный фиксатор теперь ходит по центральной пластине и передает усилие на рычаг без подшипников скольжения. Такое решение позволило свести на нет все механические потери и повысить информативность переключения.
Тросовый привод коробки Лада Гранта
Привод тягами долгое время оставался самым простым и дешевым вариантом для переключения передач. Но большинство производителей на данный момент отказались от этого варианта в пользу конструкций с несколькими тягами и сложными кулисами или в пользу тросового привода.
АВТОВАЗ давно хотел использовать последний вариант на своих автомобилях, но мешала высокая цена данной конструкции в прошлом и низкое расположение механизма переключения. Теперь эти проблемы решены и Гранта получила тросовый привод МКПП
Использование тросового привода на коробке Лады Гранты позволило убрать неприятные вибрации на рычаге КПП, сделать переключения более четкими и уменьшить люфт самого рычага.
В приводе сцепления планировали отказаться от троса в пользу гидравлики, но сделать это не удалось по экономическим соображения. Отметим, что использование гидравлического привода в данном случае позволило бы сделать педаль сцепления более понятной и логичной в работе. Компоновка подкапотного пространства также бы выиграла за счет такого решения, так как прокладывать гидравлику проще.
Алюминиевые вилки включения передач от компании Шеффлер теперь имеют специальные противоизносные башмаки из пластика. Раньше использовались стальные вилки со специальным бронзирующим слоем, который постепенно стирался и засорял масло порошком из металла.
Механизм выбора передач:
1 – рычаги выбора ступени;
2 – штифт селекторной решетки;
3 – селекторная решетка;
4 – механизм блокировки заднего хода;
5 – центральная трехмерная пластина.
Дальнейшее развитие МКПП Лады Гранты
Инженера АВТОВАЗа собираются и дальше модернизировать коробку Гранты, так как потенциал у нее еще есть. Использование гидравлических приводов, многоконусные синхронизаторы на третьей ступени и многое другое — все это в планах на будущее.
Результат модернизации коробки Гранты
Переключение передач стало более четким и легким, удалось избавиться от вибраций на рычаге переключения передач.
Минимальные изменения во внутренней конструкции позволили не только улучшить качество переключения передач, но и сделать весь узел более надежным и требовательным к водителю.
МКПП ВАЗ-2181 стала первой коробкой АВТОВАЗа, для которой провели полный компьютерный расчет всех деталей, подвергающиеся нагрузкам.
Объем масла в коробке Гранты сократился на треть, на заводе начали заливать полусинтетику, а не минералку, само масло теперь не требует замены весь срок службы автомобиля — пять лет или 200 000 километров пробега.
В 2013 году АвтоВАЗ решил доработать механическую коробку передач (МКПП 2180). На замену привода переключения передач с тягами пришел трос. Конструкцию коробки модернизировали, а в название добавили следующий порядковый номер (МКПП 2181). Рассмотрим особенности тросовой КПП.
Сравнение МКПП 2180 и МКПП 2181
Разница между двумя коробками значительная:
- Вместо жестких тяг используется трос (японская фирма Atsumitec). За счет этого уменьшается вибрация на кузов и ручку КПП.
- На 1 и 2 передачах установили многоконусные синхронизаторы. Это увеличивает срок службы узлов и снижает усилие при включении передач.
- Диаметр сцепления увеличили до 215 мм. В связи с этим пришлось использовать другой картер, а стартер расположить не вдоль коробки, а вдоль двигателя.
- Уменьшили угол скоса зубьев синхронизаторов (со 125 до 100º), а также усилие предварительного поджатия (со 150 до 70 Н). Это позволило облегчить переключение.
- Механизм выбора передач был разработан заново (группа компаний Schaeffler).
- Механизм выбора передач перенесли снизу вверх. Это позволило устранить течь масла и облегчить переключение передач в мороз.
- В конструкции механизма выбора передач предусмотрена селекторная пластина, обеспечивающая чёткую схему переключения передач.
- В механизме предусмотрели блокировку от случайного включения заднего хода.
- Объем масла в КПП уменьшился с 3,3 литров до 2,2.
- С завода в КПП заливают вместо минералки — полусинтетику.
Схемы и устройство МКПП 2181
Основные элементы коробки передач ВАЗ-2181:
1 – ведущая шестерня главной передачи; 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; 9 – центральный фиксатор.
Устройство синхронизаторов коробок ВАЗ-2110 (А) и -2181 (Б):
1 – шестерня первой передачи; 2 – промежуточные кольца; 3 – блокирующее кольцо; 4 – муфта синхронизатора; 5 – ступица муфты синхронизатора; 6 – фиксатор; 7 – шестерня второй передачи.
Механизм выбора передач:
1 – рычаги выбора передач; 2 – штифт селекторной решетки; 3 – селекторная решетка; 4 – механизм блокировки заднего хода; 5 – центральная трехмерная пластина.
Что получили?
Конструкцию коробки передач удалось не только оптимизировать и сделать более надежной, но и практически полностью устранить неприятные вибрации на рычаге и кузове автомобиля. Люфты стали меньше, а переключения четче. Стоит отметить, что использование модернизированной коробки передач на Лада Гранта и Лада Калина 2 повлекло за собой увеличение стоимости этих автомобилей в среднем на 5000 рублей. Кстати, тросовая коробка не устанавливается на Лада Приора, на этом автомобиле используется МКПП-2180 с жесткими тягами.
Напомним, по отзывам первые экземпляры доработанной коробки передач были не совсем удачные. Владельцы заметили уменьшение вибраций, но столкнулись с новой проблемой, коробка стала выть. После этого АвтоВАЗ внес изменения в конструкцию, но осадок остался..
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. Автор собрал достаточно информации, чтобы развеять мифы и рассказать об интересных подробностях нового агрегата. Компьютерная графика Дмитрия Горева.
LADA > Granta
LADA > Kalina
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:
1_no_copyright
1 — ведущая шестерня главной передачи;
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;
9 — центральный фиксатор.
НАША СПРАВКА
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.
СИНХРОНИЗАТОР
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):
2_no_copyright
1 — шестерня первой передачи;
2 — промежуточные кольца;
3 — блокирующее кольцо;
4 — муфта синхронизатора;
5 — ступица муфты синхронизатора;
6 — фиксатор;
7 — шестерня второй передачи.
МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
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.
3_no_copyright
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.
ТРОСОВЫЙ ПРИВОД
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.
4_no_copyright
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.
6_no_copyright
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.
НАША СПРАВКА
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:
7_no_copyright
1 — рычаги выбора передач;
2 — штифт селекторной решетки;
3 — селекторная решетка;
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