Принцип работы автоматической коробки передач

Динамика автомобиля зависит от вида используемой трансмиссии. Производители машин постоянно испытывают и внедряют новые технологии. Однако многие автолюбители эксплуатируют транспортные средства на механике, считая, что так они смогут избежать больших финансовых затрат на ремонт АКПП. Тем не менее коробка-автомат легче и удобнее в использовании, она незаменима в густонаселенном городе. Наличие всего 2-х педалей у автомобиля с автоматической коробкой передач делает его лучшим видом транспорта для неопытных водителей.

1. Что такое АКПП и история ее создания
2. История изобретения
3. Плюсы и минусы АКПП
4. Устройство автоматической трансмиссии
5. Принцип работы и срок службы АКПП
6. Разновидности АКПП
7. Классическая автоматическая коробка передач
8. Роботизированная КПП
9. Вариатор
10. Как пользоваться автоматической коробкой передач
11. Режимы работы
12. Как заводить машину на автомате
13. Как ездить на автоматической КПП и чего нельзя делать
14. Как эксплуатировать АКПП зимой
15. Разница между коробкой автомат у заднеприводных и переднеприводных автомобилей

Что такое АКПП и история ее создания

Под АКПП понимается трансмиссия, которая без участия автомобилиста выбирает оптимальный показатель передаточного числа согласно условиям передвижения. В результате обеспечивается плавность хода ТС и комфорт для самого водителя.

Управление коробкой передач.

История изобретения

Основой автомата считают планетарную коробку передач и гидротрансформатор, который создал немец Герман Фиттенгер в 1902 году. Изобретение изначально предполагалось использовать в области судостроения. В 1904 г. братьями Стартевентами из Бостона был представлен другой вариант АКПП, состоящей из 2-х коробок передач.

Первые автомобили, на которых были установлены планетарные коробки, выпускались под названием Ford T. Принцип их работы заключался в следующем: водитель переключал режим езды с помощью 2-х педалей. Одна отвечала за повышение и понижение передачи, другая обеспечивала движение назад.

В 1930-е годы конструкторы General Motors выпустили полуавтоматическую трансмиссию. В машинах еще предусматривалось сцепление, зато гидравлика управляла планетарным механизмом. Примерно в эти же годы инженеры Крайслера добавили в коробку гидромуфту. Двухступенчатая коробка заменилась овердрайвом — повышающей передачей, где передаточное число меньше 1.

Первая АКПП появилась в 1940 г. в General Motors. В ней сочетались гидромуфта и четырехступенчатая планетарная коробка, а автоматическое управление достигалось за счет гидравлики.

Плюсы и минусы АКПП

У каждого типа трансмиссии имеются поклонники. Но гидроавтомат не теряет своей популярности, поскольку обладает несомненными преимуществами:

• передачи активируются автоматически, что способствует полному сосредоточению на дороге;
• процесс начала движения максимально облегчен;
• ходовая часть с двигателем эксплуатируются в более щадящем режиме;
• проходимость машин с АКПП постоянно улучшается.

Несмотря на наличие плюсов, автолюбители выявляют в работе автомата следующие недостатки:

• отсутствует возможность быстро разогнать машину;
• приемистость двигателя имеет более низкие показатели, чем у МКПП;
• транспорт нельзя завести с толкача;
• автомобиль сложно буксировать;
• неправильное использование коробки ведет к появлению поломок;
• АКПП недешево обслуживать и ремонтировать.

Устройство автоматической трансмиссии

В классическом автомате имеется 4 основных компонента:

1. Гидравлический трансформатор. В разрезе выглядит как бублик, за что и получил соответствующее название. Гидротрансформатор защищает коробку в случае быстрого набора скорости и торможения двигателем. Внутри находится трансмиссионное масло, потоки которого обеспечивают системе смазку и создают давление. За счет него между мотором и трансмиссией образуется сцепление, вращательный момент передается на ходовую часть.
2. Планетарный редуктор. Содержит шестеренки и другие рабочие элементы, приводящиеся в движение вокруг одного центра (планетарное вращение) с помощью зубчатой передачи. Шестерням даны следующие названия: центральная — солнечная, промежуточные — сателлиты, внешняя — коронная. В редукторе имеется планетарное водило, которое предназначено для фиксирования сателлитов. Чтобы передачи переключались, одни шестерни блокируются, а другие приводятся в движение.
3. Тормозная лента с набором фрикционов. Эти механизмы отвечают за включение передач, в нужный момент блокируют и останавливают элементы планетарной передачи. Многие не понимают, для чего нужна тормозная лента в АКПП. Она и сцепление последовательно включаются и выключаются, что приводит к перераспределению крутящего момента от двигателя и обеспечению плавного переключения передач. Если ленту неправильно отрегулировать, то при движении будут ощущаться рывки.
4. Система управления. Состоит из шестереночного насоса, маслосборника, гидравлического блока и ЭБУ (электронного блока управления). Гидроблок обладает контролирующими и управленческими функциями. В ЭБУ поступают данные от различных датчиков о скорости движения, выборе оптимального режима и т.д., благодаря этому АКПП управляется без участия водителя.

Конструкция коробки передач.

Принцип работы и срок службы АКПП

При запуске мотора в гидротрансформатор попадает трансмиссионное масло, давление внутри увеличивается, начинают вращаться лопасти центробежного насоса.

Когда водитель переключает рычаг и нажимает педаль, повышается число оборотов лопастей насоса. Скорость вихревых масляных потоков увеличивается, и запускаются лопасти турбины. Жидкость попеременно перекидывается на реактор и возвращается обратно к турбине, обеспечивая увеличение ее эффективности. Крутящий момент передается на колеса, автотранспорт начинает двигаться.

Как только требуемая скорость будет набрана, то лопастная центральная турбина и насосное колесо начнут двигаться одинаково. Вихри масла попадают на реакторное колесо с другой стороны, поскольку движение может быть лишь в одну сторону. Оно начинает крутиться. Если машина идет на подъем, то колесо останавливается и передает центробежному насосу больше крутящего момента. Достижение нужной скорости ведет к смене передачи в планетарном ряду.

По команде электронного блока управления тормозящая лента с фрикционами осуществляют замедление пониженной передачи, что приводит к увеличению движения потоков масла через клапан. Затем разгоняется повышенная передача, ее смена производится без потери мощности.

Если машина останавливается или ее скорость снижается, то давление рабочей жидкости также уменьшается, и передача переключается вниз. После выключения мотора в гидротрансформаторе исчезает давление, из-за чего невозможно завести автомобиль с толкача.

Вес АКПП достигает 70 кг в сухом состоянии (гидравлический трансформатор отсутствует) и 110 кг — в заправленном. Чтобы автомат нормально функционировал, надо контролировать уровень рабочей жидкости и правильное давление — от 2,5 до 4,5 бар.

Ресурс коробки может различаться. В одних автомобилях она служит около 100 000 км, в других — больше 500 000 км. Период службы зависит от того, как водитель следит за состоянием агрегата, вовремя ли заменяет расходные материалы.

Разновидности АКПП

По мнению техников, гидромеханическая автоматическая коробка представлена лишь планетарной частью узла. Ведь она отвечает за переключение передач и вместе с гидротрансформатором является единым автоматическим устройством. К АКПП относится классический гидравлический трансформатор, робот и вариатор.

Классическая автоматическая коробка передач

Преимущество классического автомата заключается в том, что передачу вращательного момента на ходовую часть обеспечивает масляная жидкость в гидротрансформаторе.

Роботизированная КПП

Вид роботизированной коробки передач.

Является своеобразной альтернативой механики, только в конструкции имеется двойное сцепление, управляемое электроникой. Главным преимуществом робота считается экономичность расхода топлива. В конструкции установлено программное обеспечение, работа которого состоит в рациональном определении крутящего момента.

Коробку называют адаптивной, т.к. она способна подстраиваться под манеру вождения. Чаще всего в роботе ломается сцепление, т.к. оно не может переносить тяжелые нагрузки, например, во время езды в труднопроходимых местах.

Вариатор

Устройство обеспечивает плавную бесступенчатую передачу вращательного момента ходовой части автомобиля. Вариатор снижает расход бензина и повышает показатели динамики, обеспечивает мотору щадящий режим работы. Такая автоматизированная коробка не относится к долговечным и не терпит большой нагрузки. Внутри агрегата детали постоянно трутся между собой, что ограничивает срок эксплуатации вариатора.

Как пользоваться автоматической коробкой передач

Слесари СТО утверждают, что чаще всего поломки АКПП появляются после небрежного использования и несвоевременной замены масла.

Режимы работы

На рычаге расположена кнопка, которую водитель должен нажать, чтобы выбрать нужный режим. На селекторе предусмотрено несколько возможных положений:

• паркинг (P) — ведущая ось блокируется вместе с валом коробки, режим принято использовать в условиях продолжительной стоянки либо прогрева;
• нейтраль (N) — вал не фиксируется, машину можно аккуратно буксировать;
• драйв (D) — движение автотранспорта, передачи подбираются автоматически;
• L (D2) — машина передвигается в сложных условиях (бездорожье, крутые спуски, подъемы), максимальная скорость 40 км/ч;
• D3 — снижение передачи при небольшом спуске или подъеме;
• реверс (R) — задний ход;
• овердрайв (O/D) — если кнопка активна, то при наборе большой скорости включается четвертая передача;
• PWR — режим «спорт», обеспечивает улучшение динамических показателей за счет повышения передач на высоких оборотах;
• normal — плавная и экономичная езда;
• manu — передачи включаются непосредственно водителем.

Переключение режимов работы АКПП.

Как заводить машину на автомате

Стабильная работа АКПП зависит от правильного запуска. Чтобы оградить коробку от неграмотного воздействия и последующего ремонта, разработано несколько степеней защиты.

При запуске двигателя рычаг селектора должен располагаться на значении «P» либо «N». Эти положения позволяют защитной системе пропустить сигнал о старте двигателя. Если рычаг будет находиться в другом положении, то водитель не сможет включить зажигание либо же после оборота ключа ничего не произойдет.

Чтобы правильно начать движение, лучше использовать парковочный режим, поскольку при значении «P» у машины блокируются ведущие колеса, что не позволяет ей скатиться. Применение нейтрального режима позволяет осуществить экстренную буксировку транспорта.

Большинство автомобилей с АКПП запускаются не только при правильном положении рычага, но и после выжимания тормозной педали. Эти действия препятствуют случайному откату автомобиля, если рычаг установлен на значении «N».

Современные модели оборудуются функцией блокировки руля и замком от угона. Если водитель выполнил все действия правильно, а рулевое колесо не двигается и невозможно провернуть ключ, то это означает включение автоматической защиты. Чтобы разблокировать ее, необходимо еще раз вставить и повернуть ключ, а также вращать руль в обе стороны. Если эти действия выполняются синхронно, то защита снимается.

Как ездить на автоматической КПП и чего нельзя делать

Чтобы добиться длительной службы КПП, надо верно ставить режим в зависимости от текущих условий перемещения. Чтобы правильно эксплуатировать автомат, необходимо соблюдать следующие правила:

• дождаться толчка, который оповещает о полном включении передачи, только потом надо начать движение;
• при буксовании необходимо переходить на пониженную передачу, а при работе тормозной педалью — следить за тем, чтобы колеса вращались медленно;
• использование разных режимов позволяет осуществлять торможение двигателем и ограничивать разгон;
• во время буксирования автотранспорта с включенным мотором должен соблюдаться скоростной режим до 50 км/ч, причем максимальное расстояние должно быть менее 50 км;
• нельзя буксировать другой автомобиль, если он тяжелее машины с АКПП, при буксировке надо ставить рычаг на «D2» или «L» и ехать не более 40 км/ч.

Чтобы не попасть на дорогостоящий ремонт, водители не должны:

• передвигаться в парковочном режиме;
• спускаться на нейтральной передаче;
• пытаться завести мотор с толчка;
• ставить рычаг на «P» или «N», если нужно ненадолго остановиться;
• включать задний ход с положения «D» и до полного прекращения движения;
• на склоне переключаться в режим парковки до постановки автомашины на ручник.

Чтобы начать двигаться с уклона, надо сначала выжать педаль тормоза, затем снять машину с ручного тормоза. Лишь после этого выбирается режим движения.

Как эксплуатировать АКПП зимой

В холодных погодных условиях часто возникают проблемы с машинами. Для сохранения ресурса агрегата в зимние месяцы водителям следует придерживаться таких рекомендаций:

1. После включения двигателя в течение нескольких минут прогревать коробку, а перед движением — нажать и держать педаль тормоза и попереключать все режимы. Эти действия позволяют трансмиссионному маслу быстрее прогреться.
2. На протяжении первых 5-10 км не нужно резко разгоняться и буксовать.
3. Если надо выехать со снежной или ледяной поверхности, то следует включать пониженную передачу. Поочередно надо работать обеими педалями и аккуратно выезжать.
4. Раскачку делать нельзя, поскольку она пагубно сказывается на гидравлическом трансформаторе.
5. Сухое дорожное покрытие позволяет переходить на пониженные передачи и включать полуавтоматический режим, чтобы прекращать движение торможением двигателя. Если спуск скользкий, то надо пользоваться педалью тормоза.
6. На ледяном подъеме запрещается резко нажимать педаль и допускать пробуксовку колес.
7. Чтобы аккуратно выйти из заноса и стабилизировать машину, рекомендуется кратковременно включать нейтральный режим.

Разница между коробкой автомат у заднеприводных и переднеприводных автомобилей

В автомашине с передним приводом АКПП обладает более компактными размерами и дифференциалом, который представляет собой отделение главной передачи. По другим аспектам схема и функционал коробок отличий не имеет.

Управление коробкой автомат на автомобиле и эксплуатация АКПП

Сегодня автомобили с различными типами АКПП активно вытесняют модели с традиционной механической коробкой передач. Даже с учетом более высокой стоимости, автомобиль с коробкой автомат обеспечивает больший комфорт, а также в значительной степени упрощает эксплуатацию ТС (особенно если говорить о водителях-новичках).

В этой статье мы рассмотрим режимы и особенности работы «классической» гидромеханической коробки передач, так как роботизированные коробки РКПП (АМТ) отличаются от АКПП и будут рассмотрены отдельно.

Как переключать передачи на «автомате»

Начнем с того, что пользоваться коробкой — автомат достаточно просто и удобно. При езде такая коробка сама подбирает необходимое передаточное число с учетом нагрузки на двигатель, скорости движения ТС, положения педали газа и т.д.

Что касается водителя, главной задачей становится выбор необходимого режима при помощи селектора в салоне автомобиля. При этом на практике не все водители знают, как переключаются режимы АКПП для управления коробкой и что они означают.

Итак, рассмотрим традиционную гидромеханическую автоматическую коробку передач (АКПП с ГДТ). Управление автоматической коробкой передач предполагает наличие следующих режимов:

• P — парковочный режим, парковка. В такой режим можно переводить селектор АКПП после полной остановки автомобиля в том случае, если дальнейшая езда не планируется (машина ставится на стоянку). Также в данном режиме можно запускать ДВС (например, для прогрева).

Единственное, чтобы избежать поломок, если автомобиль стоит на неровной площадке (имеется значительный уклон), сначала нужно затянуть стояночный тормоз («ручник»), а уже затем перевести селектор в режим «паркинг».

Кстати, в случае парковки на ровной площадке затягивать стояночный тормоз нет острой необходимости. Это позволяет зимой не пользоваться ручником, что, в свою очередь, исключает примерзание задних тормозных колодок, подклинивание тормозных цилиндров и т.д. (особенно в случае с барабанными задними тормозами).

• D — движение вперед, передачи переключаются автоматически. Данный режим является стандартным для АКПП.

При езде в режиме «драйв» в случае кратковременной остановки (например, на светофоре) водителю достаточно удерживать автомобиль, нажимая на педаль тормоза. При этом переводить в селектор в режим P не нужно. Также при отпускании педали тормоза машина с АКПП не покатится назад в случае, если дорога имеет уклон.

• R – задний ход, реверс. Включение данного режима означает, что автомобиль с АКПП будет двигаться только назад (включена задняя передача).

Обратите внимание, включать режим R можно только тогда, когда автомобиль полностью остановлен. Более того, переключение в данный режим должно производиться только при нажатой педали тормоза. Это позволяет избежать качения автомобиля вперед или назад в том случае, если машина стоит на неровной площадке.

• N – нейтральная передача (нейтраль, нейтралка). Данный режим означает, что коробка и двигатель разомкнуты. Указанный режим позволяет произвести прогрев двигателя, выполнять буксировку машины с АКПП без вывешивания ведущих колес и т.д.

Нужно учитывать, что если машина поставлена в режим N, на уклоне без нажатой педали тормоза или включенного ручника автомобиль будет скатываться.

• Режимы D3, D2, D1 (на разных АКПП обозначены L2, L или могут обозначаться просто 3, 2, 1 и т.д.) фактически являются блокировкой включения повышенных передач.

В указанных режимах проявляется более выраженный эффект торможения двигателем, который облегчает езду по горным серпантинам, дорогам с частыми спусками и подъемами и т.д.

• Дополнительные режимы АКПП у разных производителей могут обозначаться: S-спортивный режим, Е — экономичный, W- зимний и т.п.

Например, в спортрежиме автомат будет «затягивать» переключение и переходить на повышенную передачу при высоких оборотах двигателя. Это позволяет автомобилю динамично ускоряться с места, выполнять обгоны.

В режиме экономии переключения передач, напротив, будут происходить раньше, двигатель не «раскручивается», а сам режим подходит для спокойной езды.

В режиме W (winter, зима) или S (snow, снег) коробка распределяет крутящий момент так, чтобы ведущие колеса не пробуксовывали. Если просто, автомобиль трогается не с первой, а сразу со второй передачи.

Еще отметим, что некоторые АКПП имеют режим «овердрайв», который отключает переход на самые высокие передачи. Например, 4-х ступенчатый автомат не будет переходить на четвертую передачу. Такой режим хорошо подходит для езды в черте города, где скорости невысокие, а движение предполагает постоянные разгоны и остановки.

• Добавим, что АКПП также имеет так называемый режим «кик-даун» (дословно, удар или сброс вниз). Данный режим предполагает резкое понижение передачи для интенсивного ускорения в том случае, если водитель сильно нажимает на педаль газа.

• Также следует выделить возможность ручного переключения передач на многих АКПП. Данная функция, хорошо известная под названием Типтроник (Tiptronic), позволяет водителю самостоятельно повышать и понижать передачи.

Как правило, полностью «ручным» переключением передач эту функцию назвать нельзя, так как КПП работает в полуавтоматическом режиме, имитируя ручное управление.

Техника вождения автомобиля с автоматической коробкой передач

Разобравшись с тем, как переключаются передачи на автомате, а также рассмотрев основные режимы работы АКПП, можно перейти к тому, как ездить на коробке «автомат».

Начнем с основного. Важно понимать, что автоматическая коробка «боится» постоянных резких разгонов с места, а также пробуксовки колес в грязи, снегу или на льду. Подобные условия приводят к тому, что коробка «автомат» перегревается.

Вернемся к езде на автомате и как управлять автомобилем с АКПП. Вождение автомобиля с коробкой автомат сводится к следующему:

• начинать пользоваться коробкой автомат нужно при условии нажатой педали тормоза.
• нажав на тормоз, для начала движения следует перевести селектор из Р или N в нужный режим (R, D, 3, 2, L);
• если ранее был задействован стояночный тормоз, ручник нужно «опустить».
• сняв машину с ручника и отпустив педаль тормоза, автомобиль медленно и плавно начнет движение (в ряде случаев, например, если автомобиль стоит на подъеме, отката назад в режиме D не произойдет, однако и явного движения вперед не будет);
• чтобы ускориться, нужно нажать на педаль газа (акселератор). В режиме D автомат самостоятельно будет повышать передачи при разгоне и понижать при замедлении. Для незначительного снижения скорости без использования тормозов достаточно полностью отпустить газ.
• чтобы добиться эффективного замедления/полной остановки нужно нажать на тормоз. Для последующего ускорения достаточно снова отпустить тормоз и нажать на газ.
• переводить селектор из режима D в режим P или N при коротких остановках не нужно (данные режимы включаются только при длительном простое с работающим ДВС от 10-15 минут и более).
• с учетом наличия разных режимов работы АКПП, водителю следует подбирать такой, который наилучшим образом подходит для конкретных условий эксплуатации.

Обратите внимание, запрещено переводить селектор в положение Р и R до полной остановки автомобиля или в движении. Игнорирование данного утверждения приведет к серьезной поломке АКПП.

Еще следует учитывать, что если возникла необходимость длительного простоя автомобиля с заведенным двигателем (пробка и т.д.), при этом отмечены высокие температуры наружного воздуха, тогда селектор нужно перевести из режима D в режим N, чтобы избежать перегрева коробки — автомат.

Советы и рекомендации по эксплуатации АКПП

Прежде всего, во время эксплуатации гидромеханической АКПП следует избегать работы такой коробки без предварительного прогрева. Это значит, что «автомат» нужно прогревать перед поездкой, причем независимо от наружной температуры.

На практике это значит, что после стоянки желательно запустить и прогреть ДВС, при этом после незначительного прогрева мотора нажимается педаль тормоза, после чего селектор выбора режимов работы АКПП задерживается в каждом положении от 30 сек. до 1 минуты.

Далее можно начинать движение, однако первые 3-5 километров следует избегать активных разгонов, задействовать режим кик-даун и т.п. Другими словами, не допускается повышение нагрузок на АКПП.

• Еще одним нюансом при эксплуатации машин с «автоматом» является то, что автоматические трансмиссии могут выйти из стоя после длительной пробуксовки ведущих колес. Это значит, что если такой автомобиль основательно застрял в снегу или в грязи, от попыток выехать своим ходом лучше отказаться.

В противном случае «горят» фрикционы, коробка перегревается, сильно изнашивается, загрязняется продуктами износа и т.д. Результат — дорогостоящий ремонт АКПП, замена пакетов фрикционов, промывка каналов гидроблока и т.д.

Еще АКПП сильно изнашивается в том случае, если практикуется буксировка прицепа или других авто. Причиной снова является перегрев АКПП. Также добавим, что буксировать саму машину с автоматом также нужно правильно.

• Также добавим, что владельцы машин с АКПП часто интересуются, нужно ли пользоваться стояночным тормозом на машине с автоматом. Дело в том, что все авто с автоматической трансмиссией имеют ручник, однако параллельно работает и блокировка в режиме P.

При этом нужно учитывать, что в режиме «паркинг» без использования стояночного тормоза вся нагрузка ложится на механизм блокировки и сокращает его ресурс. Также никак не следует исключать возможность поломки механизма во время стоянки, то есть «ручник» фактически является дополнительной страховкой.

Стояночным тормозом нужно пользоваться в том случае, если пришлось остановить автомобиль на спуске или подъеме. В этой ситуации селектор АКПП легче перевести в режим D или реверс из режима P только тогда, когда затянут стояночный тормоз. Получается, перед тем, как начать движение, нужно сначала нажать на педаль тормоза, затем перевести селектор в нужный режим, а уже затем опустить ручник.

Подведем итоги

Как видно, использование коробки — автомат не предполагает каких-либо сложностей, однако необходимо соблюдать определенные правила и придерживаться целого ряда рекомендаций.

Только соблюдение условий и правил эксплуатации коробки — автомат позволяет сохранить плановый ресурс АКПП (особенно с учетом достаточно высокой стоимости ремонта «автомата»), а также не испытывать каких-либо проблем и сбоев (толчки, пинки, рывки АКПП) во время езды на автомобиле с трансмиссией данного типа.

Почему коробка-автомат пинается, дергается АКПП при переключении передач, в автоматической коробке возникают толчки рывки и удары: основные причины.

Коробка передач АМТ: устройство и работа роботизированной коробки передач, виды коробок-робот. Преимущества и недостатки роботизированной трансмиссии.

Гидротрансформатор АКПП (конвертер крутящего момента, ГДТ). Назначение, устройство гидротрансформатора, принцип работы и особенности.

Как работает коробка-автомат: классическая гидромеханическая АКПП, составные элементы, управление, механическая часть. Плюсы, минусы данного типа КПП.

Автоматическая коробка передач (АКПП, АКП) «классического» типа с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Плюсы и минусы гидромеханической АКПП.

Соленоид АКПП: устройство соленоидов, принцип работы. Частые неисправности и поломки клапанов-соленоидов, диагностика, ремонт и замена.

https://topvariator.ru/transmissija/korobka-peredach/akpp/rabota-avtomaticheskoj-korobki

Управление коробкой автомат на автомобиле и эксплуатация АКПП