Устройство и принцип работы автоматической коробки передач

Устройство автоматической коробки передач

Человек всегда стремился к комфорту и удовольствию от вождения, следствием чего была изобретена автоматическая коробка передач, это позволило снизить нагрузку на водителя, управлять автомобилем стало намного проще. Изобрели её в 40-х годах XX века в концерне General Motors.

АКПП устроено достаточно сложно и включает в себя следующие механизмы:

• гидротрансформатор – обеспечивает передачу и изменение крутящего момента от силового агрегата;
• коробка переключения передач – преобразует усилие и осуществляет привод колёс;
• система управления — управляет рабочей жидкостью;
• система смазки и охлаждения – создаёт давление и циркуляцию в системе.

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.

Не помешает знать когда менять масло в автоматической коробе передач.

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.

Что такое АКПП и история ее создания

Селектор автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

• гидромеханическая (классическая);
• механическая с двумя сцеплениями (например, DSG);
• роботизированная;
• бесступенчатый вариатор (CVT).

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.

История изобретения

Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.

Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.

Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.

Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.

Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).

Плюсы и минусы АКПП

Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.

Плюсы АКПП	Минусы АКПП
1. Плавное и автоматическое переключение скоростей, создающее комфорт для водителя.	1. Сложность конструкции.
2. Отсутствие необходимости в периодической замене сцепления.	2. Высокая стоимость самой коробки.
3. Хорошая динамика за счет возможности ручного переключения скоростей.	3. Высокая стоимость ее обслуживания.
4. Автомат может подстраиваться под стиль вождения водителя (адаптироваться).	4. Более низкий КПД и повышенный расход топлива в сравнении с механикой.

Читайте также: Устройство и принцип работы коробки передач Powershift

Основные условия эксплуатации АКПП

В процессе эксплуатации коробки владельцу необходимо соблюдать ряд правил, которые продлевают ресурс агрегата. Особенно это касается зимней эксплуатации. Помимо этого, коробка накладывает некоторые ограничения на эксплуатацию, которые также необходимо помнить и соблюдать.

Эксплуатация автоматической коробки зимой

Для прогрева коробки при отрицательной температуре воздуха необходимо:

1. Запустить двигатель и дать ему поработать 2-3 минуты.
2. Сесть за руль, удерживая ногой тормоз начать переводить селектор по всем позициям. На каждой позиции требуется давать задержку на 8-10 секунд. Рекомендуется греть коробку еще 5-6 минут, периодически переводя селектор по кругу.
3. Начать движение плавно, не утапливая педаль газа более чем на треть. Прогреть коробку на плавном режиме движения в течение нескольких километров пути.

Перед началом зимней эксплуатации рекомендуется заменить жидкость в коробке, если ее пробег приблизился к 50 тыс. км.

Что не стоит делать с АКПП?

Для обеспечения ресурса коробки владельцу не следует производить следующие манипуляции:

1. Не следует включать нейтральное положение при движении накатом, поскольку в этом случае не обеспечивается смазка и теплоотвод узлов коробки. Злоупотребление движением накатом может стать причиной износа и подгорания фрикционных дисков и пластин в муфтах.
2. Запрещено переключать режимы движения вперед и назад без полной остановки автомобиля и вращающихся частей в коробке. При переключении необходимо удерживать автомобиль рабочим тормозом. Известны случаи поломки шестерен и картера коробки. Именно по этой причине не разрешается выбираться из грязи или снежного заноса путем раскачивания автомобиля.
3. Нельзя использовать автоматическую коробку в качестве стояночного тормоза.
4. Нельзя буксировать автомобиль. Машины с автоматической коробкой буксируются только с загрузкой ведущих колес на тягач.
5. Запрещено давать повышенную нагрузку на холодную трансмиссию. Для прогрева коробки требуется больше времени, чем на нагрев двигателя, поэтому первые 7-10 км пути рекомендуется двигаться на малой скорости без рывков и ускорений.
6. Избегать движения по бездорожью с пробуксовкой колес.
7. Не рекомендуется использовать автомобили с автоматическими коробками для буксировки тяжелого прицепа.

Типичные неисправности автоматической коробки передач

Некоторые распространенные неисправности:

1. Поломки кулисы переключения, которые не позволяют переключать режимы работы. Ремонт заключается в замене сломанных или изношенных деталей. На некоторых машинах доступ к механизму переключения затруднен, поэтому может потребоваться демонтаж коробки или подрамника вместе с силовым агрегатом и коробкой.
2. Течь рабочей жидкости через сальники или уплотнительные прокладки. Проблема решается заменой изношенных деталей и сменой жидкости и фильтра.
3. Блокировка работы коробки из-за выходи из строя управляющей электроники. В процессе ремонта меняются блоки и жгуты проводки.
4. Коробка не позволяет двигаться вперед, но задняя передача работает. Причиной является износ муфт, заедание или засорение клапанов.
5. Не работает задняя передача и часть передач переднего хода. Причиной поломки является износ одной из рабочих муфт или поломка гидравлических магистралей, обеспечивающих работу узла.
6. При попытке переключить селектор и начать движение происходит толчок, режим переключается, но движение не начинается. Это является симптомом поломки гидротрансформатора или недостаточного уровня масла. Возможно засорение фильтра продуктами износа, из-за чего не обеспечивается необходимая производительность и давление в гидравлической системе коробки.
7. Возможно движение вперед только на одной скорости. Причина — износ муфт, обрыв манжеты привода муфты, заедания клапанов блока.
8. Металлические шумы при движении указывают на износ подшипников или шестерен. Ритмичный металлический стук на холостом ходу сигнализирует об износе дисков в одной из муфт.
9. Проблема с движением автомобиля после прогрева коробки, при этом на холодную коробка работает нормально. Дефект возникает в результате износа или поломки лопаток на крыльчатках насоса или турбины.

При возникновении проблем с автоматической коробкой владельцу необходимо обратиться в специализированный сервис. Попытки самостоятельного ремонта могут привести к необратимым последствиям и необходимости замены коробки в сборе.

Гидротрансформатор

Заменяет стандартное для механической КПП сцепление, а располагается также между КПП и двигателем, крепится к его маховику. Его главной задачей является плавное изменение, передача на ведущий вал АКП крутящего момента. В его конструкцию входят такие элементы как: насосное, турбинное, реакторное колёса, муфта свободного хода и блокировочная. Насосное колесо прикреплено к корпусу гидротрансформатора, оно вращается вместе с ним. Турбинное колесо сидит на ведущем вале планетарного редуктора. На каждом из колёс есть лопасти определённой формы, при работе двигателя между ними начинает проходить рабочая жидкость, которой он заполнен.

Как только двигатель запускается, насосное колесо начинает вращаться и его лопасти подхватывают рабочую жидкость направляя на лопасти турбинного колеса, от которого она отлетает на реакторное колесо (реактор), расположенное между ними. Реактор направляет поток возвращающейся жидкости в сторону направления насосного колеса, его начинают вращать две силы за счёт чего увеличивается момент. Когда обороты насосного и турбинного колёс сравниваются, происходит срабатывание муфты свободного хода и реактор начинает крутиться за счёт её, этот момент называется точкой сцепления. После этого гидротрансформатор начинает работать как гидромуфта, вращение от двигателя начинает передаваться к ведущему валу планетарного редуктора через рабочую жидкость. Исключением является АКПП Honda, где взамен планетарного редуктора установлены валы с шестернями как на МКПП.

Но всё еще не передаётся 100%!энергии от двигателя из-за вязкого трения масла. Чтобы ликвидировать эти затраты и максимально эффективно его использовать, что в итоге приводит к уменьшению потребления топлива двигателем, присутствует блокировочная муфта, которая включается около 60 км/ч и больше. Находится эта муфта на ступице турбины. Как только автомобиль набирает необходимую скорость, рабочая жидкость поступает к стенке блокировочной муфты с одной стороны, а с другой она подходит после открытия канала переключающим клапаном, тем самым создаётся зона низкого давления. Из-за разности давления срабатывает блокировочный поршень, в этот момент он прижимается к корпусу гидротрансформатора, вследствие чего муфта начинает вращаться с корпусом гидротрансформатора.

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.

Принцип работы и срок службы АКПП

Время, необходимое на переключение скорости в АКПП, зависит от скорости автомобиля и нагрузки на двигатель. Система управления вычисляет нужные действия и передает их в виде гидравлических воздействий. Гидравлика перемещает муфты и тормоза планетарного механизма, тем самым происходит автоматическое изменение передаточного числа в соответствии с оптимальным режимом двигателя в данных условиях.

Одним из главных показателей, влияющих на эффективность работы автоматической трансмиссии, является уровень масла, который нужно регулярно проверять. Рабочая температура масла (ATF) составляет около 80 градусов. Поэтому для того, чтобы избежать повреждений пластиковых механизмов коробки в зимний период, перед движением машину необходимо прогревать. А в жаркое время года, наоборот, охлаждать. Охлаждение АКПП может осуществляться охлаждающей жидкостью или воздухом (с помощью масляного радиатора).

Читайте также: Автомат или механика: что лучше

Наибольшее распространение получил жидкостный радиатор. Температура atf, необходимая для нормальной работы двигателя, не должна превышать 20%!от температуры в системе охлаждения. Температура охлаждающей жидкости не должна превышать 80 градусов, за счет этого и происходит охлаждение atf. Теплообменник соединен с внешней частью корпуса масляного насоса, к которой крепится и фильтр. При циркуляции масла в фильтре происходит его контакт с жидкостью охлаждения через тонкие стенки каналов.

Кстати, автоматическая трансмиссия считается очень тяжелой. Вес АКПП составляет около 70 кг (если она сухая и без гидротрансформатора) и около 110 кг (если она заправленная).

Для нормального функционирования АКПП необходимо и правильное давление масла. От этого во многом зависит срок службы АКПП. Давление масла должно быть на уровне 2,5-4,5 бар.

Ресурс коробки-автомат может быть различен. Если в одном автомобиле трансмиссия может прослужить только 100 тысяч км., то в другом – порядка 500 тысяч. Это зависит от эксплуатации автомобиля, от регулярного контроля за уровнем масла и его замены вместе с фильтром. Продлить ресурс АКПП возможно также используя оригинальные расходные материалы и своевременно обслуживая КПП.

Устройство коробки – автомат: как работает автоматическая КПП

Начнем с того, что в США автомобили, оснащенные автоматической трансмиссией, появились в 1940-х годах. Как известно, наличие автоматической коробки передач существенно облегчает процесс эксплуатации транспортного средства, также снижаются нагрузки на водителя, повышается безопасность и т.д.

Отметим, что под «классической» автоматической коробкой следует понимать гидромеханическую коробку передач (гидромеханический автомат). Далее мы рассмотрим устройство коробки — автомат, конструктивные особенности, а также преимущества и недостатки КПП данного типа.

Автомобиль с автоматической трансмиссией: преимущества и недостатки

Начнем с плюсов. Установка автоматической трансмиссии позволяет водителю во время езды не использовать рычаг переключения передач, также не задействована нога для постоянного выжима сцепления при переходе на повышенную или пониженную ступень.

Другими словами, изменение скорости происходит автоматически, то есть сама коробка учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, желание самого водителя резко ускориться или двигаться плавно и т.д.

Что касается минусов, они также имеются. Прежде всего, конструктивно АКПП является сложным и дорогостоящим агрегатом, отличается сниженной ремонтопригодностью и ресурсом по сравнению с механическими (ручными) КПП. Автомобиль с данным типом КПП расходует больше топлива, автоматическая коробка отдает меньше крутящего момента на колеса, так как КПД коробки автомат несколько снижен.

Также наличие в автомобиле автоматической трансмиссии накладывает на водителя определенные ограничения. Например, коробку автомат нужно прогревать перед поездкой, желательно избегать постоянных резких стартов и слишком интенсивного торможения.

На машине с автоматической коробкой нельзя буксовать, не допускается буксировка автомобиля с коробкой автомат на высокой скорости на большие расстояния без вывешивания ведущих колес и т.д. Еще добавим, что такую коробку сложнее и дороже обслуживать.

Коробка автомат: устройство

Итак, даже с учетом определенных недостатков, автоматическая гидромеханическая коробка по ряду причин долгое время оставалась наиболее распространенным решением для изменения крутящего момента среди других типов автоматических трансмиссий.

Прежде всего, даже с учетом того, что ресурс и производительность таких коробок ниже, чем у «механики», гидромеханическая коробка передач достаточно надежна и долговечна. Теперь давайте рассмотрим устройство АКПП.

Автоматическая коробка передач состоит из следующих базовых элементов:

• Гидротрансформатор. Устройство выполняет функцию сцепления по аналогии с МКПП, однако для перехода на ту или иную передачу не требуется участия водителя;
• Планетарный ряд, который аналогичен блоку шестерен в ручной «механике» и позволяет изменять передаточное отношение при переключении передач;
  Тормозная лента и фрикционы (передний, задний фрикцион) позволяют плавно и своевременно переключать передачи;
• Управление АКПП. Данный узел включает в себя маслосборник (поддон коробки), шестеренчатый насос, а также клапанную коробку;

Управление коробкой автомат производится при помощи селектора. Как правило, АКПП имеют следующие основные режимы:

• Режим Р – парковка;
• Режим R – движение задним ходом;
• Режим N –нейтральная передача;
• Режим D –езда вперед с автоматическим переключением передач;

Также могут иметься и другие режимы. Например, режим L2 означает, что включаться будет только первая и вторая передачи при движении вперед, режим L1 указывает на включение только первой передачи, режим S следует понимать как спортивный, могут иметься различные «зимние» режимы и т.д.

Срабатывает режим «кик-даун» в том случае, когда водитель резко нажимает на газ, после чего коробка быстро переходит на пониженные передачи, тем самым позволяя раскрутить двигатель до высоких оборотов.

Как видно, коробка — автомат фактически состоит из гидротрансформатора, механической коробки передач, а также системы управления, что в совокупности и образует гидромеханическую коробку. Давайте рассмотрим ее устройство.

Принцип работы и конструкция гидротрансформатора

Гидротрансформатор необходим для того, чтобы передавать и изменять крутящий момент от двигателя на коробку. Также гидротрансформатор уменьшает вибрации. Устройство гидротрансформатора предполагает наличие насосного, турбинного и реакторного колеса.

Также в гидротрансформаторе имеется блокировочная муфта и муфта свободного хода. Гидротрансформатор (ГДТ, часто в обиходе называется «бублик») является частью АКПП, однако имеет отдельный корпус из прочного материала, заполненный рабочей жидкостью.

Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в некоторых режимах работы. Обгонная муфта или муфта свободного хода отвечает за то, чтобы жестко закрепленное реакторное колесо получило возможность вращаться в противоположную сторону.

Теперь давайте рассмотрим, как работает гидротрансформатор. Его работа основана на замкнутом цикле и заключается в том, что от насосного колеса трансмиссионная жидкость подается на турбинное колесо. Затем поток жидкости поступает к реакторному колесу.

Лопасти реактора сконструированы так, чтобы усиливать скорость потока жидкости АТФ. Затем ускоренный поток перенаправляется на насосное колесо, заставляя его вращаться с большей скоростью Результат — увеличение величины крутящего момента. Стоит добавить, что максимальный момент достигается при вращении гидротрансформатора на самой малой скорости.

Когда раскручивается коленвал двигателя, происходит выравнивание угловых скоростей насосного и турбинного колеса, при этом поток трансмиссионной жидкости изменяет направление. Затем происходит срабатывание муфты свободного хода, после чего начинает вращаться реакторное колесо. В этом случае гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, то есть происходит передача только крутящего момента.

Следует отметить, что в современных автоматических коробках передач реализован режим работы с проскальзыванием муфты блокировки гидротрансформатора. Такой режим исключает полную блокировку гидротрансформатора.

Данный режим работы возможно реализовать в том случае, если условия соответствующие, то есть когда нагрузка и скорость подходят для его активации. Главной же задачей проскальзывания муфты становится более интенсивный разгон автомобиля, снижение расхода горючего, более мягкое и плавное включение передач.

Из чего состоит АКПП: как устроена и работает механическая часть коробки

Сама автоматическая коробка передач (АКПП), как и механическая, ступенчато изменяет крутящий момент при движении машины вперед, а также позволяет двигаться назад при включении задней передачи.

При этом в автоматических коробках обычно используется планетарный редуктор. Данное решение компактное, позволяет реализовать эффективную работу. Например, МКПП зачастую имеет два планетарных редуктора, которые соединены последовательно и работают совместно.

Объединение редукторов делает возможным получить необходимое число ступеней (скоростей) в коробке. Простые АКПП имеют четыре ступени (четырехступенчатый автомат), тогда как современные решения могут иметь шесть, семь, восемь, или даже девять ступеней.

Планетарный редуктор включает в себя несколько последовательных планетарных передач. Такие передачи образуют планетарный ряд. Каждая из планетарных передач включает:

• солнечную шестерню;
• сателлиты;
• коронную шестерню;
• водило;

Возможность изменить крутящий момент и передать вращение становится доступной в том случае, когда происходит блокировка элементов планетарного ряда. Заблокирован может быть один или два элемента (солнечная или коронная шестерня, водило).

Если заблокирована коронная шестерня, тогда происходит увеличение передаточного числа. Если же солнечная шестерня неподвижна, тогда передаточное отношение будет уменьшено. Заблокированное водило означает, что происходит смена направления вращения.

Замыкание муфт и тормозов происходит благодаря гидроцилиндрам. Управление такими гидроцилиндрами реализовано из специального модуля (распределительный модуль).

Еще в общей конструкции автоматической коробки может присутствовать обгонная муфта, задачей которой становится удерживание водило, что позволяет предотвратить его вращение в противоположную сторону. Получаются, передачи в АКПП переключаются благодаря фрикционам и тормозам.

Управление АКПП и принцип работы автоматической коробки

Что касается принципов работы АКПП, коробка работает по заданному алгоритму включения и выключения фрикционов и тормозов. Система управления такими включениями и выключениями на современных коробках электронная, то есть имеет селектор (рычаг), датчики и ЭБУ коробкой передач.

Блок управления автоматической коробкой передач интегрирован в ЭСУД и тесно связан с блоком управления двигателем. По аналогии с ЭБУ двигателем, блок управления АКПП также взаимодействует с различными датчиками, которые передают на него сигналы о частоте вращения КПП, температуре трансмиссионной жидкости, положении педали газа, режимах установки селектора и т.д.

При этом нет четкого заданного алгоритма, то есть точка перехода на разные передачи «плавающая» и определяется самим ЭБУ коробкой. Такая особенность позволяет системе работать более гибко.

Гидроблок (он же гидравлический блок, гидроплита, распределительный модуль) фактически осуществляет управление трансмиссионной жидкостью ATF, отвечая за срабатывание фрикционов и тормозов в АКПП. Данный модуль имеет электромагнитные клапаны (соленоиды) и специальные распределители, которые соединены между собой узкими каналами.

Соленоиды нужны для переключения передач, так как они регулируют давление рабочей жидкости в коробке. Работа данных клапанов контролируется и регулируется блоком управления АКПП. Распределители отвечают за выбор рабочих режимов и задействуются посредством рычага (селектора).

С учетом того, что в процессе работы коробка имеет свойство нагреваться, АКПП зачастую имеет собственную систему охлаждения. При этом, в зависимости от конструкции, может присутствовать отдельный масляный радиатор коробки автомат, или же охладитель или теплообменник, который включается в общую систему охлаждения силового агрегата.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что автоматическая коробка является целым комплексом механических, гидравлических и электронных устройств. При этом управление осуществляется как гидравликой, так и электронным блоком.

Также следует отметить, что по компоновке автоматические трансмиссии могут отличаться для автомобилей с передним и задним приводом, хотя большинство составных элементов одинаковы.

Что касается гидротрансформатора, данное устройство можно считать отдельным элементом АКПП, так как ГДТ ставится между мотором и коробкой, выполняя функции сцепления по аналогии с МКПП.

Также от гидротрансформатора приводится в действие масляный насос внутри коробки автомат. Указанный насос создает рабочее давление трансмиссионной жидкости, что, в свою очередь, позволяет реализовать управление коробкой.

Получается, пока ДВС не работает, давления рабочей трансмиссионной жидкости в коробке не будет. Это значит, что без давления не удастся реализовать управление АКПП, причем независимо от того, в каком положении будет стоять селектор выбора режима работы. Более того, попытка заводить машину с автоматом «с толкача» может привести к серьезным поломкам коробки передач.

Что такое торможение двигателем. Как правильно выполнять данный прием. Плюсы и минусы, соновные рекомендации. Торможение двигателем на автомобилях с АКПП.

Выжим сцепления перед запуском мотора: когда нужно выжимать сцепление и в каких случаях делать это не рекомендуется. Полезные советы и рекомендации.

Плюсы и минусы контрактного мотора или коробки. Преимущества контрактных агрегатов, возможные нюансы и недостатки после покупки контрактного мотора и КПП.

Почему начинает капать или течет моторное масло на стыке двигателя и КПП. Как точно определить причину утечки смазки, способы диагностики и ремонта.

Стыковка коробки передач и двигателя автомобиля. Соединение механической и автоматической трансмиссии с ДВС: на что обратить внимание, особенности и нюансы.

Причины затрудненного включения передач на заведенном моторе. Трансмиссионное масло и уровень в КПП, износ синхронизаторов и шестерен коробки, сцепление.

Что такое АКПП: устройство и принцип работы, виды автоматических коробок передач

В последнее время, когда инновации проникли в мир автомобилестроения, водители предпочитают приобретать транспортные средства с автоматической коробкой. Но прежде, чем бежать в салон, и выбирать автомобиль, следует рассмотреть особенности устройства, и оценить принцип функционирования. Кроме того, следует проанализировать основные преимущества и недостатки системы, и понять основы по управлению подобных машин.

Что такое АКПП и ее разновидности

Автоматическая коробка передач – вмонтированное оборудование в автотранспорт, которое самостоятельно контролирует процедуру изменения скоростных вариантов в период движения по дорожному полотну. Благодаря устройству по ходу управления транспортным средством, прибор способен распознать условия, и подбирает разумный вариант передаточного отношения.

При этом, можно не следить за скоростью, коробка меняет передаточное отношение, исходят из внешних скоростных параметров двигателя. При этом, транспортное средство трогается с места проще и быстрей. Автоматическая коробка передач может быть установлена на колесных, рельсовых или гусеничных вариантах транспортных средствах.

В автомобильном мире различают несколько основных вариантов АКПП, если брать в особое рассмотрение условия, и особенностей конструкции. Среди доступных вариантов выделяют:

• классическая коробка передач;
• роботизированная КПП;
• вариатор.

Классическая автоматическая коробка передач

Классический вариант АКПП считается наглядным примером автоматической трансмиссии. К техническим характеристикам традиционной модели можно записать отсутствие связи между колесами и двигателем. При этом, крутящий момент переходит с использованием рабочей жидкости с применением двух установленных турбин. Современные варианты классических передач подстроены под зимние условия, или режим работы спортивной направленности. При этом, езда может стать экономичной. Одни модели позволяют переходить на ручное управление.

Расход топлива на устройстве с АКПП меньше, чем на механической коробке. Старт и разгон производится быстрей. Модели автомобилей с подобным оборудованием стоят дороже.

После лет разработок автоматическая коробка может быть управляема под конкретно установленные и необходимые условия во время вождения. При этом, транспортные средства можно подстраивать под необходимые условия, например, зимние.

Если на автомобиле установлен доступ к ручному правлению, вождение зависит не только от водителя. Компьютер контролирует движение, и работает даже на ручном режиме. Поэтому разумней назвать режим полуавтоматическим.

Классическая коробка передач входит в комплектацию автомобилей:

• Uz-daewoo Gentra;
• Nissan Almera;
• Chevrolet Cobalt;
• Hyundai Accent;
• Renault Logan Classic.

Роботизированная КПП

Роботизированная модель коробки передач напоминает механический вариант по внешнему виду, но вид управления робот относится к автоматике. Роботизированный КПП дает возможность в несколько раз сократить расход топлива во время движения транспортного средства. Но, многие находят и недостатки в работе робота.

Если транспортное средство оснащено роботизированным оборудованием, водитель может рассчитывать только на сдержанный режим езды. Если водитель решил ускориться, и нажал на газ со всей силой, можно почувствовать, что коробка тяжело переключает скорости. Транспортное средство как будто подтолкнут с задней области вперед. Несмотря на недостаток, у робота масса меньше, чем у аналогичных моделей.

Многие производители решили удалить недостаток из автомобильных средств с роботизированной системой, и дополнили конструкцию автомобилей двумя моделями сцеплений. Каждое сцепление управляет передачами четного и нечетного характера. При этом, коробка стала функционировать легче и спокойней. Но модели с двумя сцеплениями дороже аналогичных вариантов.

Роботизированная коробка передач установлена на:

• Skoda Rapid;
• Skoda Octavia;
• Skoda Yeti;
• Volkswagen Jetta.

Вариаторы

Вариатор представляет вариант АКПП без ступеней. В подобном варианте, трансмиссия способна спокойно и одномерно переключать и варьировать крутящий момент. На коробке передач отсутствует фиксированное число ступеней. Машина с вариатором осуществляет движение, и ускорение плавно без скачков или неровностей.

Вариатор позволяет транспортному средству двигаться равномерно и плавно на всем протяжении пути, контролировать балансировку скорости. Оборудование может мгновенно подхватить момент, когда необходимо изменение передач. Вариатор регулярно работает монотонно, и водители не смогут услышать гул мотора. Некоторые модели включают режим виртуальной передачи, и машина виртуально делает смену передач при движении. При этом, водитель может ощущать перемену, как на классическом варианте.

Машины, на которых установлен вариатор:

• LIFAN Smily;
• Chery Tiggo;
• Nissan Sentra.

Принцип работы коробки передач

Варьирование скорости может проходить за различное время в зависимости от используемой скорости в период осуществления движения, и удельного параметра нагрузки на двигатель транспортного средства. Контроль производит система управления. Она распознает необходимые манипуляции, и использует передачу в качестве гидравлического воздействия. При этом, гидравлика способна изменять положение муфты и тормоза в системе планетарного механизма. При воздействии на муфту и тормоз, происходит переключение передаточного отношения с учетом режима, с которым работает двигатель в созданных условиях функционирования.

Эффективность функционирования автоматизированного варианта трансмиссии зависит от характеристики уровня масла в транспортном средстве, поэтому водителям необходимо регулярно проверять состояние. При функционировании температурный режим масла доходит до 80 градусов. Чтобы избежать проблем с перегревом, и возникновение неисправностей, необходимо учитывать погодные условия на улице. Зимой следует прогревать автомобиль, а летом необходимо охлаждать двигатель.

Автоматическая коробка передач охлаждается с использованием специально разработанной охлаждающей жидкостью, или воздушными потоками.

Чтобы не допустить перегрев, следует следить за температурой. Температурный режим двигателя не может быть больше 20% от режима в охлаждающей системе. Процедура охлаждения возможна только в том случае, когда температура жидкости составляет не более 80 градусов. Обменник тепла связан с внешней областью насоса для масла, который имеет соединение с фильтром. При помощи тонких стенок каналов происходит контакт циркулирующего масла с охлаждающей жидкостью.

Чтобы оборудование функционировало в соответствии с нормой необходимо просматривать давление масла, которое не должно выходить за пределы 2,5-4,5 бар. Уровень давления складывается из показателя срока эксплуатации.

Устройство АКПП

Устройство рассчитано на автоматическое управление. Каждый элемент тесно связан с другими деталями в транспортном средстве, чтобы грамотно организовать комплексный подход. Устройство автоматического оборудования состоит из:

• Гидротрансформатор – устройство, которое способно переработать рабочую жидкость в крутящий момент. Если говорит о рабочей жидкости, то автоматическая коробка использует масло трансмиссионного характера. Не грамотно применять жидкость, которая рассчитана для функционирования гидравлического привода. Ветеренку нельзя применять для функционирования в режиме высокой скорости при движении шестеренок.
• Планетарный редуктор состоит из комплекса элементов. К деталям планетарного редуктора относятся коронная шестерня, солнечная шестерня, планетарная водила, и сателлиты. При помощи планетарного редуктора происходит связь автоматического оборудования.
• Система гидравлического управления – набор приборов, которые контролируют и управляют планетарным редуктором.

Диагностика АКПП

Как и любое устройство, автоматическая коробка требует регулярной диагностики, чтобы проверить нормальное функционирование, и составить дальнейший план действий при обнаружении поломок. Диагностику оборудования должен проводить механик, который может определить наличие неисправности, и дать разумное решение для проблемы.

В ходе диагностических работ механик может провести два варианта проверки. Вначале производится первичная диагностика. Первичный осмотр способен определить крупные неисправности. При необходимости дальнейших манипуляций, необходимо провести углубленную модель работ.

• Электронный вариант. Диагностика проводится при помощи сканера, который присоединяют к диагностическому разъему. В памяти блока управления необходимо проверить наличие ошибок, чтобы определить место поломки.
• Тест-драйв. Мастер вместе с водителем проводит пробную езду, в ходе движения которой происходит проверка функционирования в специфических режимах. Мастер использует различные стили вождения, чтобы оценить работу машины.

Углубленная диагностическая работа нацелена на проверку каждого элемента. Процедура проведения углубленной проверки:

• Оценивание уровня масла. Если мастер обнаружил следы от протечки масла, то следует найти место, где течет масло. Проверка производится при помощи заливной пробки, которая расположена в поддонной области автоматической коробки. Если масло переливается через края, то уровень нормальный для функционирования.
• Анализ качества масла. Нормальное масло не может иметь запах гари, а цвет должен быть желтым или красным с учетом типа ATF. Если взять масло в руки, не должно образовываться примесей, пены или разводов.
• Наличие отложений в поддоне. Механик демонтирует поддон, и смотрит содержимое. Если элементы оборудования износились, или испорчены, в поддон могут выходить продукты от процессов. Если на поддоне обнаружилась стальная стружка крупного размера, то гидротрансформатор имеет повреждения. Если стружка бронзовая или медная, то подшипники скольжения вышли из строя, и требует замены. Если на поддоне пудра из алюминия, то корзины сцепления испортились.
• Диагностирование давления. Измерять давление можно при помощи манометра.
• Проверка в форме STOP-STALL. Коробка передач может прибуксировать, поэтому тест позволяет проследить подобный момент. Механик держит тормоз, при этом, сильно надавливает на газ. Если нет проблем, то нагрузка на двигатель дает команду не увеличивать обороты. Проводить тест может механик, поскольку неопытный мастер может испортить оборудование.

Как пользоваться автоматической коробкой передач?

Пользователи, которые не привыкли ездить на машине с автоматической коробкой, должны понимать, что подобная конструкция не терпит резких движений. Старт и изменения скоростного режима должны проходить плавно.

Режимы работы

Режимы работы обозначаются в виде буквенных символов, чтобы водитель смог среагировать на условия движения:

• D – классический вариант движения вперед;
• R – задний ход машины, который следует включать, когда водитель держит педаль тормоза;
• N – режим, когда коробка передач и двигатель отсоединены, который называют нейтралкой;
• S – режим, который необходим, когда автомобиль движется по склонам, при этом, включается режим пониженной передачи.

Как заводить машину на автомате?

Когда необходимо завести машину, селектор должен стоять в нейтральном положении, или на парковке, при этом, автомобиль может понять, что идет сигнал о начале запуска. Если делать выбор между двумя режимами, лучше использовать парковку, чтобы транспортное средство не могло скатиться вниз, и тогда распределение трансмиссии производится соответствующим образом. Нейтралкой следует пользоваться, когда проводится аварийная буксировка. Водителю следует проверить, что ручка стоит у символа N.

После того, как было выбрано положение рычага, необходимо слегка отпустить педаль тормоза, двигатель не может функционировать, когда педаль зажата. При этом, разумно проделывать операцию по отпусканию педали во время поворота ключа.

Как ездить на автоматической КПП, и чего делать нельзя?

Правила управления транспортным средством:

• Нажать на педаль тормоза до конца, изменив положение селектора в сторону D.
• Затем водитель должен снять машину с ручного тормоза.
• Если водитель плавно отпускает педаль тормоза, машина начинает движениевперед.
• Для того, чтобы повысить скоростной режим, необходимо надавить на газ, коробка самостоятельно будет выбирать необходимый режим функционирования. Чтобы снизить скорость, необходимо отпустить педаль газа.
• Если необходимо остановить машину, следует нажать на тормоз.
• Во время движения селектор должен регулярно находиться в расположении D.

Как ездить зимой?

Зима – сложный период года для управления машиной. Основную сложность составляют сугробы или заносы на скользком дорожном покрытии. Водителям следует знать, как преодолевать сложности:

• Сугробы. Если водителю необходимо проезжать по сугробам, то следует сменить режим с Drive на 2 передачу, если транспортное средство оснащено системой переключения на ручной режим. Если режима нет, то водителю придется постараться выбрать из сугроба в раскачку. При этом, следует плавно давить на газ, проехать вперед, а затем проделать с задним режимом. Повторять операцию, пока машина не выедет из сугроба.

• Заносы. Если машина попал в занос, то следует отпустить резко педаль газа, вывернув руль по направлению к заносу.

Плюсы и минусы

Конструкция имеет преимущества и недостатки по сравнению с механическим принципом. Перед покупкой автомобиля следует внимательно рассмотреть плюсы и минусы. К достоинствам модели можно отнести:

• Комфорт движения. Водителю не нужно регулярно контролировать скорость, и переключать скоростные режимы. Транспортное средство делает переключение по ходу движения и условиям.
• Мощность не изменяется, несмотря на переключение скорости.
• Перегрузки транспортного средства невозможны, поскольку процесс контролирует гидротрансформатор.
• Если машина обладает дополнительными режимами, автомобиль может передвигаться в условиях бездорожья, или по сугробам.
• Конструкция медленно изнашивается, поскольку крутящий момент работает плавно.
• Во время движения, водитель и пассажиры могут заметить, что транспорт движется плавно и равномерно, нет скачков, или ощущений от переключения скоростей.
• Безопасность на дороге, потому что водителю не нужно отвлекаться от дороги во время движения.

К недостаткам можно отнести:

• Высокая цена. Комфорт требует затрат, поэтому шанс управлять транспортным средством дается при вложениях.
• Если движение проводится по городу, расход топлива возрастает на 15 или 20%. В городе, где регулярно образовываются пробки, механизм часто срабатывает, и может выйти из строя до гарантийного срока по эксплуатации.
• Механизм сложный, требует особенного внимания, и помощи механиков. При этом, при поломке, элементы не дешевые, или иногда нужно заменять полную систему.
• Автомобиль нельзя запустить с толчка, если аккумулятор двигателя разряжен.
• Перед началом пользования, необходимо прогревать долгое время. Летом автомобиль охладить, чтобы двигатель не перегрелся.

В последнее время АКПП смогла стать настоящим конкурентом для привычной механической коробки. Большое число режимов в сочетании с плавным ходом делает время, проведенное за управлением не просто необходимостью, но и приятным времяпрепровождением.

• 0 комментариев

Для определения мощности двигателей и агрегатов используются ватты и киловатты. Но на практике и в…

https://scart-avto.ru/remont/chto-takoe-korobka-avtomat-i-kak-ey-polzovatsya-ustroystvo/

Устройство коробки – автомат: как работает автоматическая КПП

Что такое АКПП: устройство и принцип работы, виды автоматических коробок передач