Автоматическая коробка передач (АКПП) и ее предназначение

Одной из разновидностей коробок передач в автомобиле является и автоматическая коробка передач. С ее помощью можно осуществлять без вмешательства водителя, управляющего транспортным средством, выбор необходимого для определенных условий движения передаточного числа. Это число обуславливается множеством факторов.

Данная коробка передач отличается от механической коробки наличием автоматической КПП. Также ее еще относят к планетарным коробкам передач. Она состоит из нескольких шестерен. Их еще называют сателлитами или планетарными. Они вращаются вокруг центральной оси.

Назначение и работа АКПП

Многим водителям не раз приходилось водить автомобиль и на механической, и на автоматической коробке передач, а есть еще и роботизированная коробка (РКПП), но про нее поговорим в другой раз. Между двумя механикой и автоматом существуют два отличия:

• АКПП не имеет педали сцепления
• автомат не требует переключения передач. Это происходит автоматически в режиме езды

Функция у всех коробок передач одна, но реализация у каждого из видов своя. АКПП при ограниченных оборотах позволяет иметь широкий диапазон скоростей. Если у механики переключение передач осуществляется с помощью блокирования шестерней, то в автомате одни и те же шестерни могут обеспечивать различное передаточное число. В автоматической коробке передач используется планетарная передача.

Конструкция автоматической КПП

Стандартная коробка-автомат состоит из следующих основных элементов:

• гидротрансформатор;
• планетарный редуктор;
• муфты (фрикционные и обгонные);
• барабаны;
• валы.

Конструкция и принцип работы гидротрансформатора

Гидротрансформатор устанавливается между коробкой передач и двигателем. Назначение этого элемента следующее – передача крутящего момента при трогании авто. При осуществлении высоких оборотов это устройство обычно блокируется, расположенными внутри муфтами. Благодаря этому меньше расходуется топливо и исчезает проскальзывание.

Устройство гидротрансформатора следующее: три колеса: турбонасос, статор, турбина. Обычно статор неподвижен и соединен с корпусом автоматической коробки. В некоторых конструкциях статор может быть не прикрепленным, а его неподвижность будет обеспечиваться специальными муфтами. Благодаря такому торможению обеспечивается широкий диапазон скоростей.

Именно благодаря использованию гидротрансформатора отсутствует кинетическая энергия и соответственно автомобиль движется плавно, не происходит нагрузок на трансмиссию авто. Единственным минусом является проскальзывание, в результате чего выделяется дополнительное тепло, и расход топлива увеличивается.

Принцип работы гидротрансформатора отличается от гидромуфты. У него моменты на турбинном и насосном колесах разные. Чтобы сэкономить топлива, в устройство стали вводить жесткое крепление между собой турбины и насоса. Такое затормаживание осуществляется при достижении более высокой скорости. При управлении АКПП с помощью компьютера момент, когда необходима блокировка, выбирает программа управления.

Также эта блокировка позволяет иметь такой же расход топлива, как и у МКПП. С ее помощью можно реализовывать торможение двигателем и, а также экономный расход топлива. В таком режиме прекращается впрыск топлива, но только на момент блокировки элементов гидротрансформатора.

Планетарный редуктор и его работа

В составе АКПП имеется механическая передача. Она необходима для реализации движения автомобиля задним ходом, что осуществляется с помощью ступенчатого изменения крутящего момента. Планетарный редуктор, используемый в конструкции коробки-автомата, имеет компактные размеры и соосность работы. Обычно их несколько в АКПП. Они соединены последовательно между собой. Таким образом, реализуется их совместная работа.

Благодаря такой конструкции механической составляющей АКПП обеспечивается нужное количество ступеней. В современных моделях авто реализовано от 6 до 8 ступеней, бывают и 9-ступенчатые. Планетарный редуктор в коробке носит название планетарного ряда.

Схема АКПП

На первый взгляд любая схема кажется сложной, но при ближайшем рассмотрении все оказывается гораздо проще. В автоматической коробке при блокировании элементов планетарного ряда происходит необходимое изменение крутящего момента.

Передаточное число может больше или меньше. При меньшем значении солнечная шестерня должна быть неподвижной. При увеличенном значении должна быть заблокирована коронная шестерня. Водило, входящее в планетарный ряд, при блокировке изменяет направление вращения.

Cхема автоматической коробки передач

Для блокировки в конструкции механизма используются специальные муфты. Их замыкание происходит при помощи гидроцилиндров. Таким образом, переключение передач осуществляется благодаря выбранному алгоритму работы тормозов и муфт.

Рабочая жидкость в АКПП распределяется с помощью специального насоса. В действие его приводит гидротрансформатор. Насос является основой гидравлики коробки передач. Принцип работы гидротрансформатора заключается в своеобразной конвертации крутящего момента от двигателя к коробке. Благодаря ему осуществляется плавная передача.

Устройство и принцип работы автоматической коробки передач

Автоликбез 23 октября 2016

Автоматическая коробка передач автомобиля предназначена для передачи мощности двигателя на колеса. Она устанавливает именно ту передачу, которая лучше всего подходит для текущей скорости движения. Автоматическая трансмиссия избавляет водителя от необходимости переключения скорости вручную. Компьютер автомобиля при помощи датчиков определяет, в какой момент необходимо переключить скорость и посылает сигнал в электронном виде на включение или выключение передачи.

Основные элементы автоматической трансмиссии

Механизм автоматической коробки передач автомобиля представляет собой систему рычагов и шестеренок, передающих мощность на ведущие колеса, позволяя двигателю работать наиболее эффективно.

Собирается коробка в алюминиевом кожухе, называемом картером. В нем располагаются главные компоненты автоматической трансмиссии:

1. Гидротрансформатор, выполняющий роль сцепления, но не требующий со стороны водителя производить непосредственное им управление.
2. Планетарный ряд, изменяющий передаточное отношение при переключении.
3. Задний, передний фрикционы, тормозная лента, непосредственно осуществляющие переключение передач.
4. Устройство управления.

Как работает гидротрансформатор?

Гидротрансформатор состоит из следующих основных элементов:

• насоса или насосного колеса;
• турбинного колеса;
• плиты блокировки;
• статора;
• обгонной муфты.

Чтобы понять, как работает автоматическая коробка передач, нужно в целом представлять ее устройство. Так, насос механическим соединением связан с двигателем. Турбинное колесо соединяется с валом КПП при помощи шлицов. При вращении насосного колеса при работающем двигателе создается поток масла, который вращает турбинное колесо гидротрансформатора.

В этом случае гидротрансформатор выполняет роль обычный гидромуфты, посредством жидкости лишь передавая от двигателя на вал автоматической коробки крутящий момент. При увеличении оборотов двигателя сколь-нибудь существенного увеличения крутящего момента не происходит.

Для преобразования крутящего момента схема автоматической коробки включает статор. Принцип работы заключается в том, что он перенаправляет поток масла обратно на крыльчатку насоса, заставляя ее быстрей вращаться, увеличивая крутящий момент. Чем скорость вращения турбинного колеса по отношению к насосу меньше, тем большая остаточная энергия передается статором посредством возвращаемого масла на насос. Соответственно крутящий момент увеличивается.

Основы работы турбины и насоса АКПП

Турбина всегда вращается медленнее, чем насос. Максимальное соотношение скоростей вращения насоса и турбины достигается при неподвижном автомобиле, уменьшаясь при увеличении скорости транспортного средства (ТС). Связь статора с гидротрансформатором осуществляется через обгонную муфту, способную вращаться лишь в одном направлении.

Лопатки турбины и статора имеют особую форму, за счет чего поток масла перенаправляется на обратную сторону лопаток статора. При этом статор заклинивает и, оставаясь неподвижным, он передает на вход насоса наибольшую энергию масла.

За счет такого режима работы гидротрансформатора обеспечивается максимальная передача крутящего момента. Он увеличивается почти в три раза при трогании автомобиля с места.

При разгоне ТС турбина относительно насоса проскальзывает все меньше до наступления момента, когда колесо статора подхватывается потоком масла, начиная вращаться в направлении свободного хода обгонной муфты. Устройство при этом начинает работать как обычная гидромуфта, не увеличивает крутящий момент. В этом режиме КПД гидротрансформатора не превышает 85%. Такой режим работы сопровождается выделением избытка тепла и повышением расхода топлива.

Назначение блокировочной плиты

Этот недостаток устраняется при помощи специального устройства — блокировочной плиты. Несмотря на механическую связь с турбиной, конструктивно она выполнена так, что может перемещаться вправо и влево. Это устройство включается в работу при достижении автомобилем высокой скорости. По команде устройство управления поток масла меняется таким образом, чтобы он прижимал блокировочного плиту к корпусу гидротрансформатора справа.

При этом турбина и насос связываются друг с другом механически. Для повышения сцепления на внутреннюю сторону корпуса гидротрансформатора наносится специальный фрикционный слой. Таким образом двигатель связывается с выходным валом автоматической коробки. Естественно такая блокировка сразу выключается даже при незначительном торможении автомобиля.

Выше был описан лишь один из способов блокировки гидротрансформатора. Однако любой другой способ преследует ту же самую цель — предотвратить проскальзывание турбины по отношению к колесу насоса. Обычно описанный режим действия в различных источниках называется Lock-Up.

Работу гидротрансформатора для чайников будет проще понять, если вместо турбины и насоса представить два простых вентилятора, один из которых работает от сети, а другой вращается за счет создаваемого первым вентилятором потока воздуха. Только вместо воздуха здесь выступает масло, а лопасти первого вентилятора (насоса в случае АКПП) приводятся в движение не за счет электричества, а за счет механического соединения с валом двигателя автомобиля.

Планетарные ряды

Гидротрансформатор может увеличивать крутящий момент, но лишь до определенного предела. Устройство автоматической коробки передач для более значимого увеличения момента, например, при преодолении подъемов, а также для движения задним ходом предусматривает планетарные ряды. Планетарная передача также обеспечивает ровное переключения скоростей при движении без потери мощности мотора. Благодаря ей переключение происходит без толчков, случающихся при работе обычной трансмиссии.

Планетарный ряд включает следующие элементы:

• солнечную шестерню;
• сателлиты;
• эпицикл;
• водило.

Планетарным ряд называются из-за того, что фрикционные колеса, вращающиеся одновременно вокруг своих осей и перемещающиеся вместе с этими осями, очень напоминают планеты солнечной системы. От их взаимного положения зависит, какая в данный момент включена передача.

Как переключаются передачи в АКПП?

Переключение передач или изменение в планетарном редукторе передаточного числа осуществляется блокировкой и разблокировкой элементов планетарного ряда посредством тормозных лент и фрикционов. В гидравлической системе автоматической коробки передач автомобиля непосредственно переключение передач осуществляется клапаном. Трехскоростная коробка имеет два таких клапана, один из которых осуществляет переключение с первой передачи на вторую, другой — со второй на третью. Четырехскоростная коробка имеет уже три клапана.

Другие виды АКПП

Помимо рассмотренной гидравлической трансмиссии сегодня широко распространены другие типы автоматических коробок:

1. Вариаторная АКПП. В этом типе трансмиссии фиксированного передаточного числа для передач не существует. Поэтому такая АКПП называется бесступенчатой. Принцип работы в том, что в отличие от других «автоматов» она более эффективно использует мощность двигателя. Вследствие этого автомобили, оснащенные данным типом трансмиссии являются более экономичными и комфортными.
2. Роботизированная КПП. Автоматической такую коробку можно назвать условно, так как по сути она является обычной «механикой», где функция педали сцепления возложена на электронный блок. Автомобили с какими коробками также являются довольно экономичными, но менее комфортными, так как зачастую переключение передач в автоматическом режиме сопровождается рывками.

Таким образом, помимо наиболее распространенной гидравлической АКПП существует еще несколько видов автоматических коробок, различающихся своей конструкцией. Отличаются они ценой, экономичностью, комфортом управления авто. Общее же то, что водитель избавлен от необходимости самостоятельного выбора и переключения передач.

Принцип работы автоматической коробки передач, что делать, если она сломалась

Трансмиссия

1. Что такое АКПП?
2. История появления
3. Характеристики и возможности
4. Устройство работы автоматической коробки
5. Принцип работы
6. Плюсы и минусы
7. Как правильно управлять машиной с коробкой автоматом
8. Что делать, если коробка автомат не работает

Что такое АКПП?

Автоматическая Коробка Переключения Передач (АКПП) – это вид механизма в автомобиле, в котором переключение скорости зависит от электроники.

История появления

Первая разработанная модель, которую на то время можно было отнести к АКПП появилась в 1908 году в Америке на заводе Ford. Она имела планетарную коробку передач. Так как это устройство было еще не автоматическое, то требовало много внимания со стороны водителя, а также определенный комплект навыков и действий. Плюсом было то, что использование ее было довольно простым. Затем в тридцатых годах компания Дженерал Моторс выпустила сервопривод. Первая модель КПП «Коталь» была установлена в тридцатых годах. В это же время стали разрабатывать фрикционы и ленты тормозов.

Первые созданные модели АКПП стоили очень дорого и были весьма ненадежными. В конце 30-х годов начались проводиться эксперименты по созданию и соединению элементов гидравлики в их конструкцию, чтобы заменить сервоприводы и элементы управления электромеханики. Такой путь развития начала компания Крайслер, которая создала разработку гидротрансформатора. Современные же модели АКПП были созданы в пятидесятых годах в Америке. В восьмидесятые годы АКПП стали оснащаться компьютерами, для того чтобы сэкономить топливо, появились пятиступенчатые АКПП.

Характеристики и возможности

Такая коробка передач позволяет улучшить работу управления машиной, снижая тем самым действия водителя. Не надо управлять ручкой переключения и сцеплением. Она оснащена нейтральным положением, положением для парковки, задней передачей и несколькими скоростями движения. Переключать надо исходя из скорости движения и условий.

Время переключения скорости примерно равно 150 мс, что значит реакция водителя значительно высокая. Основным элементом управления коробкой передач является ручка переключения, которая традиционно находиться в районе руля. В старых моделях машин коробка управлялась с помощью кнопок. Чтобы не получилось так, что случайно не туда нажмете, она оснащалась несколькими видами защиты. С парковки автомобиль можно снимать только с помощью нажатия кнопки.

Вот принятые режимы АКПП: P – парковка, N – нейтральная передача, L (D1, D2, S) – езда на низкой передаче, D – режим переключения с первой скорости на последнюю, R – режим заднего хода. Также есть кнопка overdrive, которая запрещает переход на самую высокую передачу при обгоне других автомобилей. Нейтралка обычно располагается между D и R. Такое требование было внесено для того, чтобы избежать аварийных ситуаций.

Также здесь присутствует ряд других режимов.

1. Eco – экономичный режим, предназначенный для разных фирм.
2. Snow (Winter) – передвижение со второй либо третьей передачи.
3. Sport (Power) – передачи можно переключать на высоких оборотах двигателя. Shift Lock – разблокировка селектора, когда двигатель выключен. Некоторые коробки автомат обладают режимом ручного переключения передач.

Устройство работы автоматической коробки

Как работает коробка передач автомат и как должна работать коробка автомат? На эти вопросы мы ответим в этом пункте статьи. Для того чтобы понять как она работает, мы условно разделим ее на 3 части: гидравлическая, механическая и электронная. Механическая отвечает за переключение передач, гидравлика создает силу воздействия на механику. Ну а электронная – головной мозг, отвечающий за переключение режимов, а также обратную связь со всеми система авто.

Сердце машины – это двигатель. Механизм коробки передач преобразовывает мощность и элемент двигателя, для обеспечения движения машины. Большая часть такой нелегкой работы падает на гидротрансформатор и передачи.

Гидротрансформатор выполняет функцию сцепления. Он состоит из пары лопастных машин. Турбина с насосом сближены крепко, которая способствует циркуляции жидкостей. В нем отсутствуют ведущие элементы, так как поток рабочих жидкостей осуществляется через двигатель. Особый профиль имеют лопатки реактора, которые сужаются постепенно. Благодаря этому скорость жидкостей понемногу увеличивается, а выбрасываемая в сторону вращения жидкость подгоняет и подталкивает его.

Принцип работы

Гидравлическая часть является посредником, который является главным звеном. Электронная часть считается мозгом трансмиссии. Трансмиссия не претендует на роль главного звена. Главной целью АКПП считается преобразование КМ мотора в силу, которая создает условия для движения транспортного средства. Более полный принцип работы описан выше.

Плюсы и минусы

Плюсы.

• Авто с коробкой автомат дает возможность концентрироваться на дороге и при этом не надо переключать ее. Особенно это можно отнести к владельцам авто с механической коробкой. Даже в автошколах можно проходить обучение уже на коробке автоматической. Только в таком случае вам будет запрещено водить машину с механикой. У новичков часто бывают проблемы с тем, чтобы сдвинуться с места, обычно машина глохнет.
• В автомобилях, оборудованных автоматической коробкой передач, этот процесс контролируется электроникой.
• Машины с АКПП обладают плавным движением, который достигается ровным изменением величины элемента двигателя.
• В Европе продали 80% машин с АКПП. В России же 48,3%.

Минусы.

• Главный минус АКПП – высокие требования к эксплуатационным свойствам обслуживания.
• Расход топлива у такой коробки выше на 1-2 литра. Механика же проблем с этим не имеет, а автоматы сложны и требующие много ухода.
• При неправильном использовании, можно легко сломать АКПП. Тем более обслуживание дорогое.
• На автомобиле с АКПП сложно производится буксировка и делать этого не стоит. Также при разряженном аккумуляторе завестись с толкача невозможно.

Как правильно управлять машиной с коробкой автоматом

Как работает коробка автомат на машине? Установите селектор в нужный режим, с помощью следующих действий.

1. Запускаем двигатель.
2. Выжимаем педаль «тормоза».
3. Затем нажимаем нужную кнопку режима, которая расположена на селекторе.
4. Выбираем положение, которое соответствует направлению движения автомобиля: «D» — вперед, «N» — нейтралка, машина будет стоять на месте, «R» — назад.

Держим педаль тормоза после остановки авто в следующих ситуациях.

1. Длительные остановки, в том числе пробки.
2. Машина стоит на уклоне, ручка не переведена в позицию «Р».

Что делать, если коробка автомат не работает

У многих автовладельцев возникают следующие вопросы, когда начинает глючить АКПП: «Перестала работать коробка автомат, что делать? Не работает коробка автомат, какие причины?»

1. Не включаются передачи, значит, стоит заменить неисправную деталь.
2. Если не включается задняя передача, тоже стоит заменить деталь.
3. Не включается парковка на АКПП и никакие действия не помогают, то замените неисправность.

https://avto-all.com/avtolyubitelyam-na-zametku/avtomaticheskaya-korobka-peredach-akpp-i-ee-prednaznachenie
https://autochainik.ru/avtomaticheskaya-korobka-peredach.html
https://smotriavto.ru/ustroystvo-avtomobilya/transmissiya/kak-rabotaet-korobka-avtomat.html