Как это устроено: автоматическая коробка передач

Продолжая цикл материалов, посвященных автомобильной трансмиссии, Avto.pro решил обратить свое внимание на автоматические коробки передач. Несмотря на то, что классическая «механика» считается самой надежной и практичной среди остальных агрегатов, многие автолюбители сходятся во мнении о том, что «автоматика» немногим уступает ей в надежности и износоустойчивости, однако сильно выигрывает в обеспечиваемом комфорте при езде. Напоминаем, что ранее мы посвятили отдельные материалы по коробкам-роботам и вариаторам – советуем ознакомиться с ними, если вы хотите знать больше об автомобильной трансмиссии. В данном материале мы рассмотрим устройство коробок-автоматов, характерные неисправности и изучим вопросы подбора запчастей.

Важные моменты

Далее название «автоматическую коробка переключения (перемены) передач» мы будем сокращать до АКПП, АКП или же будем называть этот агрегат просто автоматом или коробкой-автоматом. Так будет проще и для нас, и для читателей. Первое, на что нужно обратить внимание: такой агрегат обеспечивает выбор передаточного числа при движении автомобиля без непосредственного участия водителя, т.е. автоматически. С технической точки зрения коробкой-автоматом можно было назвать любой агрегат, который переключает передачи в автоматическом режиме. Например, РКПП. Однако название АКПП закрепилось лишь за той разновидностью агрегатов, который имеет гидромеханический планетарный механизм . Те же «роботы» могут иметь электронное + электропневматическое или же электромеханическое исполнительные устройство – по этой причине они выделяются в отдельный класс. Вариаторы и вовсе не имеют передач как таковых, так что и они относятся к своему классу. Зачастую под АКП понимают весь трансмиссионный агрегат:

• Гидротрансформатор и прочие гидравлические компоненты;
• Механические элементы коробки передач;
• Электронные элементы коробки передач;
• Смежные элементы.

В отечественной литературе иногда встречается термин «гидромеханическая передача». По факту, это та же коробка-автомат в автомобильной трансмиссии. Так обозначают, например, агрегаты некогда знаменитых автобусов ЛиАЗ-677 и автомобилей « Чайка ». Само название отражает отнюдь не способность агрегата автоматически переключать передачи, а его конструктивные особенности – совокупность механических и гидравлических компонентов.

Коротко об устройстве

Для начала мы ознакомимся с основными элементами коробки передач, а уже затем подробно разберем и их. На первый взгляд, коробка-автомат устроена довольно просто. На поверку оказывается, что каждый из ее элементов рассчитан на эксплуатацию в конкретной модели агрегата и, скорее всего, не является взаимозаменяемым с другими подобными элементами. Речь идет о:

• Гидротрансформаторе. По своим функциям практически идентичен сцеплению в «механике»;
• Планетарной передаче (ряде). Выполняет те же задачи, что и блок шестерен в «механике»;
• Тормозной ленте, передних и задних фрикционах. Отвечают за включение передач;
• Управляющем устройстве. Комплексный узел, включающий в себя шестеренчатый насос, гидроблок, маслосборник, клапанную коробку.

Кроме того, современные «автоматы» не могут работать без целой плеяды электронных компонентов. Они подают данные о работе агрегата на ЭБУ , а тот, в свою очередь, дает команды другим автомобильным агрегатам . Здесь стоит выделить:

• Датчик положения селектора. Передает данные о положении селектора ЭБУ, а также отвечает еще и за включение задних огней, контроль стартера в “N” и “P” режимах;
• Датчик скорости. Как правило, их два: один считывает скорость вращения первичного вала, а второй – вторичного (выходного) или шестерни дифференциала;
• Датчик температуры рабочей жидкости. Обычный терморезистор, фиксирующей температуры рабочей жидкости АКП;
• Датчик давления. Таких датчиков может быть несколько. Они определяют интенсивность циркуляции рабочей жидкости;
• Датчик положения педали газа, педали тормоза. Опциональные датчики;
• Датчик положения дроссельной заслонки. Помогает ЭБУ определить нагрузку на двигатель. Его работоспособность влияет на выбор оптимальной передачи.

Как видите, автоматическая коробка передач состоит из большого количества узлов. В данном материале мы не будем уделять большого внимания электронным компонентам коробки, а сосредоточимся на гидравлике и механике. В будущих материалах внимание будет уделено датчикам АКПП – некоторые из них довольно интересны и требуют отдельного разбора.

Коротко о гидротрансформаторе

В одном из материалов цикла «Полезные советы» мы уже разбирал устройство гидротрансформатора . Советуем ознакомиться с этим материалом. Если вкратце, то гидротрансформатор позволяет реализовать передачу момента в трансмиссии без создания жесткой связи. Крутящий момент будет передаваться посредством рециркуляции жидкости – почти как в гидравлической муфте. Гидротрансформатор включает в себя:

• Корпус;
• Насосное колесо, иначе называемое насосом;
• Статор, иначе называемый реактором;
• Турбину;
• Плиту блокировку;
• Обгонную муфту.

Все довольно просто. Турбинное колесо гидротрансформатора жестко связано с первичным валом трансмиссии, а насосное колесо – с коленвалом. Между колесами располагается статор ( реактор ) с муфтой свободного хода. Как только двигатель начинает свою работу, коленвал приходит в движение, раскручивает насосное колесо, а то, в свою очередь, раскручивает турбинное колесо – оно как бы утягивается потоком трансмиссионной жидкости. В реакторе жидкость получает дополнительное ускорение при прохождении через межлопаточные каналы с сужающимся профилем. Гидротрансформатор может как блокироваться , так и проскальзывать – режим его работы будет зависеть от множества факторов, которые учитывает электроника.

Подробнее о планетарной передаче

Многие считают основой АКПП гидротрансформатор, однако на деле он столь же важен, как и хитрая система планетарных передач . Как уже было указано, каждый элемент «автомата» имеет свое место и спроектирован из расчета на эксплуатацию в конкретной модели агрегата . В случае планетарных передач точность исполнения каждой шестерни крайне важна. Речь идет о:

• Солнечной шестерне;
• Кольцевой шестерне;
• Сателлитах и водиле.

Любая принципиальная схема планетарной передачи сводится к тому, что одна из устанавливаемых шестерен имела жесткую фиксацию . Например, солнечная шестерня или водило. Общий принцип планетарной передачи АКП предусматривает вращение шестерен аж трех типов. На практике для реализации 5- и 6-ступенчатых коробок передач одного планетарного механизма оказывается недостаточно.

Современная трансмиссия в автомобилях с коробкой-автоматом имеет т.н. планетарные ряды . Они связаны друг между другом несколькими планетарными механизмами. Планетарный ряд в зависимости от условий позволяет реализовывать достаточно широкий диапазон передаточных отношений: от 0.7:1.0 (повышенные передачи) до 4.5:1.0 (пониженные). Работает система так же, как и блок шестерен в механических коробках передач. Разница в том, что планетарная передача компактнее, позволяет реализовать наиболее широкий диапазон передаточных чисел, работает с большими нагрузками, имеет небольшую вибронагруженность и может похвастать высокой плавностью работы.

Ленточные тормоза и фрикционные муфты

Теперь поговорим о том, как АКП работает на одном примере. Напоминаем, что передаточное отношение агрегата будет соответствовать определенной передаче. Выше мы уже привели диапазон передаточных отношений, приводя примеры повышенных и пониженных передач. В случае повышенных передач система работает так:

• Вал, имеющий соединение с гидротрансформатором, начинает соединяться с водилом АКП посредством муфты;
• Меньшая из солнечных шестерен начинает свободно вращаться, тем временем как большая из солнечных шестерен блокируется ленточным тормозом;
• Вал не получает соединения с турбиной – весь входной крутящий момент будет идти от гидротрансформатора.

Ленточных тормозов в коробке-автомате несколько. Внешне они похожи на обычные стальные ленты, обернутые вокруг блока шестерен. Ленты соединяются с блоком тогда, когда их проталкивают гидравлические цилиндры . В случае муфт все несколько сложнее. В коробках-автоматах находится четыре муфты. Каждая из них приводится в действие посредством гидравлической жидкости, давление которой повышают поршни. Как ленты, так и фрикционные муфты позволяют переключать передачи без разрыва потока мощности , который характерен для механической коробки передач.

Шестеренчатый насос и центробежный регулятор

В коробке-автомате имеется специальный шестеренчатый насос, который подает трансмиссионную жидкость из поддона агрегата в его гидравлическую систему. Также такой насос питает гидротрансформатор и охладитель масла. При выходе шестеренчатого насоса весь агрегат будет страдать не только от сухого трения, но и от перегрева. К счастью, он крайне надежен и редко выходит из строя. Шестеренчатый насос может иметь:

• Внешнее зацепление зубчатых колес;
• Внутреннее зацепление.

В подавляющем большинстве моделей АКП шестеренчатый насос имеет внутреннее зацепление. В нем в качестве ведущей шестерни выступает внутреннее зубчатое колесо, приводимое в действие коленчатым валом двигателя. Такой насос также имеет делитель, предотвращающий утечку трансмиссионной жидкости при ее нагнетании. Суть работы насоса довольно проста: как только зубья выходят из зацепления, объем между ними увеличивается – в образовавшуюся зону разрежение сразу попадает масло из всасывающей магистрали насоса. Далее масло выталкивается в нагнетательную магистраль, которая находится рядом с зоной повышенного давления в месте вхождения зубьев в контакт.

Центробежный регулятор можно назвать «умным» клапаном, который учитывает скорость движения транспортного средства. Чем выше скорость автомобиля, тем выше и скорость вращения этого регулятора. В свою очередь, чем больше скорость вращения, тем больше будет открываться находящийся в регуляторе клапан, обеспечивающий прохождение масла.

Неисправности коробки-автомата

Несмотря на высокую надежность «автоматов», иногда они выходят из строя. Согласно статистике, чаще всего мастерам приходится ремонтировать коробки передач моделей ZF5HP19 , 722.6 , U140 , а также практически все агрегаты от концерна Honda возрастом 10 и более лет. Это не значит, что все АКП ненадежны. На самом деле неудачные модели есть и у Mercedes-Benz , и у Toyota , и у BMW . Все три концерна известны надежность своей продукции, однако именно их АКП являются самыми частыми гостями ремонтных мастерских. Для автоматических коробок передач характерны такие неисправности:

• Разрыв тормозной ленты или выход из строя муфт;
• Неисправности гидроблока;
• Проблема с подшипниками;
• Пониженный уровень трансмиссионной жидкости (забивание засорение каналов);
• Выход из строя контроллера;
• Поломка датчиков;
• Выход из строя масляного насоса;
• Поломка обгонной муфты.

Как показывает практика, в коробках-автоматах одна неисправность может довольно быстро перейти в другую. К примеру, износ тормозных лент и дисков фрикционных муфт приводит к довольно быстрому загрязнению масла , которое затем может засорить масляные каналы и клапаны. Как показывает практика, от проблем с маслом сильнее всего страдает именно гидроблок ( клапанная плита ). Выявить некоторые неисправности можно даже без снятия и разработки агрегата. Вот например:

• Автомобиль может двигаться в режиме паркинга. Проблема кроется в неисправности отдельных элементов механизма переключения скоростей, или в нарушения регулировок этого механизма. Требуется замена отдельных деталей с дальнейшей регулировкой;
• Наблюдается утечка масла из АКП. Причин две: нарушение целостности уплотнительных колец и самопроизвольное отворачивание крепежных элементов в картере сцепления, поддоне. Требуется замена уплотнителей и подтяжка болтов;
• Повышенная шумность работы агрегата, затрудненное переключение передач или же их самопроизвольное переключение. Стоит проверить уровень масла – скорее всего он понижен;
• Отсутствие понижения передачи при прекращении манипуляций с педалью газа. Причина кроется в повреждении привода дроссельной заслонки или в нарушении регулировок. Как и одном указанных выше вариантов неисправности, требуется замена отдельных элементов системы, регулировка;
• Запуск двигателя при неправильном положении рычага селектора. Требуется регулировка включателя пуска.

Существуют и более серьезные неисправности. Зачастую они вызваны тем, что один из элементов коробки-автомата вышел из строя, что привело к дальнейшему лавинообразному росту числа неисправностей. При таком варианте выявить причину поломки и ту деталь, которую необходимо заменить , сложно. Стоит отметить т акие неисправности:

• Автомобиль не двигается ни на одной из выбираемых передач. Требуется проверить: уровень масло, фильтра, гидротрансформатор, фрикционные элементы (ленты, диски), шестерню масляного насоса, соленоиды гидроблока;
• Задняя передача работает нормальное, остальные – нет. Требуется проверить: клапаны гидроблока, муфту прямого хода и смежный с ней поршень, фрикционные элементы;
• Обратная ситуация: автомобиль движется только вперед. Требуется проверить: фрикционные элементы, поршень тормозной ленты;
• Включается только 1- и 2-я передачи. Требуется проверить: муфты и поршни прямого хода, шлицы барабана сцепления;
• Включается 1- и 2-я передачи, автомобиль может двигаться назад. Аналогично, но также требуется проверить соленоиды и клапаны гидроблока;
• Пробуксовка автомобиля при подъемах в гору. Требуется проверить: износ дисков и муфт прямого хода, поршень, уровень масла;
• Пробуксовка муфт при переключении передач. Требуется проверить: масляный фильтр, уровень масла, соленоиды гидроблока;
• Отсутствие срабатывания режима KickDown. Требуется проверить: датчик давления, выключатель режима KickDown, клапан гидроблока, отвечающий за понижение передач с 3-й на 2-ю;
• Удары при переключении передач. Требуется проверить: клапаны гидроблока (в частности, возвратные пружины), диски фрикционных муфт.

Кроме того, могут наблюдаться и такие неисправности : шум в районе дифференциала, остановка двигателя, падение магистрального давления, лязг агрегата на холостом ходу. В этом случае нужно проверить гидротрансформатор, гидроблок, дифференциал, фрикционные муфты. Дороже всего обойдется проверка и ремонт гидроблока . К счастью, подбор комплектующих для ремонта будет только денежной проблемой – запчасти найти несложно.

Выбор запчастей для ремонта коробки-автомата

Проведя диагностику на СТО, вы наверняка столкнетесь с необходимостью самостоятельного выбора комплектующих для ремонта. Если с уплотнителями и пружинами все более-менее просто (найти их можно во многих магазинах), то, скажем, найти новый центробежный регулятор в обычных магазинах автомобильных комплектующих будет сложно. Мы рекомендуем вести поиски в интернет-магазинах и маркетплейсах , т.к. их ассортимент намного шире – здесь вы найдете все необходимое для ремонта. Вести поиски можно по:

• Имеющемуся у вас коду автозапчасти;
• Параметрам коробки передач.

Зачастую поиски приходится именно по параметрам агрегата, а заодно и параметрам автомобиля. К примеру, на Avto.pro такой поиск реализован следующим образом: автолюбитель переходит в каталог, выбирает нужную марку и модель транспорта, выбирает нужные категории (тормозная система, трансмиссия, электрика), находит в выпадающем списке нужные детали, уточняет модель агрегата . Сразу отметим, что практически все элементы коробок передач не являются взаимозаменяемыми. Имеет смысл уточнить совместимость на специализированных сайтах.

Вывод

Автоматическая коробка передач сегодня для большинства водителей даже более привычна, нежели механическая. Несмотря на то, что в отличие от «механики» она более требовательна к обслуживанию, а ее ремонт обходится крайне недешева, все недостатки компенсируются повышенной комфортностью, плавностью и размеренностью движения, помощью водителю при езде по сложным участкам дороги. Напоминаем, что трансмиссионную жидкость АКП нужно менять каждые 45-60 тыс. км. пробега. Сам агрегат нуждается в «прогреве» перед началом езды. Его не стоит слишком часто переводить в нейтральный режим. Если соблюдать эти правила, коробка-автомат прослужит вам очень долго.

Если Вам понравилась публикация, поделитесь новостью в социальных сетях и подписывайтесь на канал .

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.

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Автоматические коробки передач

Автоматические коробки передач — разновидность трансмиссии автомобилей, обеспечивающая автоматический (без прямого участия водителя) выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от множества факторов. Исторически название «автоматическая коробка передач» закрепилось лишь за одной разновидностью таких коробок передач — гидромеханической планетарной коробкой передач.

Типы автоматических трансмиссий

Существуют два типа автоматических транс­миссий (коробок передач), отличаемых по эффективности воздействия на динамику управления автомобилем:

• Полуавтоматические трансмиссии, яв­ляющиеся ручными коробками передач, с помощью которых все управляющие операции выполняются водителем, а пе­реключение передач осуществляется путем электронно-управляемых исполнительных механизмов; с точки зрения динамики автомобиля это означает, что переключение передач всегда связано с прерыванием потока мощности при по­мощи сцепления;

• Полностью автоматические трансмиссии, которые обеспечивают переключение передач при нагрузке, то есть, мощность продолжает передаваться к ведущим ко­лесам во время переключения передач.

Такое отличие в динамике управления автомобилем является важным фактором, определяющим область применения для этих двух видов трансмиссии. Полностью автоматические трансмиссии используются при условиях, когда разъединение силовой передачи приводит к значительному умень­шению комфорта движения (прежде всего, при управлении легковым автомобилем с вы­сокой приемистостью), или когда это недопу­стимо при сложных режимах движения (при управлении внедорожным транспортным средством). Полуавтоматические трансмис­сии находят применение на тяжелых грузо­вых автомобилях, междугородных автобусах, а также небольших легковых автомобилях, гоночных и спортивных легковых автомо­билях.

Полуавтоматические коробки передач

Недостаток полуавтоматических коробок передач с ручным выбором передач, применяемых, в основ­ном, на грузовых автомобилях, по отноше­нию к полностью автоматическим заключа­ется в том, что каждое переключение связано с прерыванием потока мощности. (рис. «Полуавтоматическая трансмиссия» ) Однако, у такой конструкции имеются также важные преимущества, позволяющие:

• Создавать не­большие промежутки между передаточными числами, вплоть до 16 передач;
• Передавать мощность с повышенной эффективностью (к.п. д.);
• Повышать экономичность; исполь­зовать одну и ту же базовую коробку передач для конструкций неавтоматического и авто­матического типов.

Принцип действия полуавтоматической коробки передач

Центральный клапанный блок коробки пе­редач преобразует электрические сигналы в пневматическое или гидравлическое давле­ние, воздействующее на гидро- или пневмо­цилиндр переключения передач. В зависимо­сти от используемой системы, электрически управляемые сигналы могут непосредст­венно поступать от рычага переключения пе­редач, приводимого в действие водителем, или от электронной системы управления.

Конструктивные особенности полуавтоматической коробки передач

На большинстве полуавтоматических ко­робок передач имеет место дистанционное управление механическим режимом переключения передач. Процедуры переключения передач и выключения сцепления — те же, что и при использовании стандартной не автома­тическипереключаемой коробки передач.

К преимуществам таких коробок передач относятся:

• Уменьшенное усилие, образуемое во время переключения передач;
• Упрощенная схема переключения;
• Защита двигателя от ра­боты на повышенных оборотах без нагрузки.

На полностью автоматических коробках пе­редач, кроме самой коробки, автоматическим является и механизм переключения передач. Управляющее устройство, имеющееся в рас­поряжении водителя, состоит либо из специ­ального рычага переключения, либо из кно­пок +/- с возможностью перехода на режим ручного выбора передач. Сложные системы переключения применяются при управлении коробками передач с большим количеством передаточных чисел. Система, в которой используется включение передач только в со­ответствии с фиксированной программой, далеко не всегда является оптимальной, по­скольку при ее использовании не учитывается весь комплекс условий, связанных с дости­жением оптимального равновесия между уп­равляемостью автомобиля и его топливной экономичностью.

Эта задача возлагается на микрокомпьютерную систему управления. Электронная система управления работой двигателя регулирует открытие дроссельной заслонки (система ЕТС или EGAS), облегчая, таким образом, достижение эффективной синхронизации с процессом переключения передач. К преимуществам такого управления относятся:

• Достижение оптимальной эконо­мии топлива;
• Уменьшение нагрузки на води­теля во время работы;
• Меньше вес и размеры;
• Повышение безопасности для водителя и для автомобиля.

Полностью автоматические коробки передач

Выполняют операции по переключению пере­дач без участия водителя. Потери мощности в автоматической коробке передач сущест­венно больше, чем в механической. Однако это компенсируется преимуществами, свя­занными с возможностью поддержания ра­боты двигателя в максимально экономичном режиме. (рис. «8-ступенчатая автоматическая коробка передач легкового автомобиля (ZF 8 HP70)» )

Автоматическая коробка передач содержит:

• Гидротрансформатор (всегда использу­ется в коробках передач легковых автомо­билей; на грузовых автомобилях обычно применяется конструкция типа Trilok): предназначен для троганья с места, уве­личения крутящего момента и поглощения крутильных колебаний;
• В коробках передач легковых автомоби­лей, как правил, и грузовых автомобилей (всегда) гидротрансформатор дополняется блокировочной муфтой;
• Несколько планетарных механизмов;
• Многодисковые фрикционы с гидравличе­ским приводом, дисковые или ленточные тормоза (предназначены для выполнения переключений без разрыва потока мощно­сти);
• Механизмы свободного хода вместе с эле­ментами переключения для оптимального переключения передач;
• Механизм планетарной передачи;
• Систему управления для выбора и плав­ного переключения передач в соответст­вии с программой, устанавливаемой води­телем автомобиля;
• Гидронасос с приводом от двигателя, ко­торый обеспечивает давление, необходи­мое для работы элементов переключения, подает жидкость к гидротрансформатору, обеспечивает смазку и охлаждение ко­робки передач.

Варианты конструкции автоматической коробки

Автоматические коробки передач, устанавли­ваемые на легковых автомобилях, имеют до 8 передач переднего хода.

Диапазон механического преобразования находится в пределах от 3,5 (4-ступенчатая коробка передач) до 5,0 (5-ступенчатый аг­регат), до 6 (6- и 7-ступенчатая коробка), до 7 (8-ступенчатая коробка). Коэффициент трансформации при разгоне изменяется в пределах от 1,7 до 2, 5.

Автоматические коробки передач для гру­зовых автомобилей могут иметь от 3 до 6 передач переднего хода. Диапазон механического преобразования изменяется в пределах от 2 до 8. Эти коробки передач часто имеют встроенные гидродинамические замедли­тели, а также гидронасос, большой поддон для накопления жидкости и охладитель жид­кости.

В качестве альтернативы автоматической коробки передач гидротрансформаторного типа все шире на переднеприводных и спор­тивных автомобилях применяются автомати­ческие трансмиссии с двойным сцеплением или автоматизированные механические коробки передач (рис. «7-ступенчатая трансмиссия с двойным сцеплением ZF 7DT50» ). Трансмиссии с двойным сцеплением (рис. «Принципиальная схема трансмиссии с двойным сцеплением» ) имеют преимуще­ство над гидротансформаторами в условиях высоких значений частоты вращения колен­чатого вала — от 6500 до 7000 мин -1 . Кроме того, благодаря наличию промежуточного вала, трансмиссия с двойным сцеплением может иметь преимущества в конфигурации привода (масса, объем). В настоящее время в серийное производство внедрены 6- и 7-ступенчатые трансмиссии с двойным сцеплением «мокрого» типа. Также серийно выпускаются версии с «сухим» сцеплением и электромеханическим приводом.

Подробнее об автоматических коробках передач можно почитать здесь.

Электронная система управления коробкой передач

Системы управления автоматических коро­бок передач, в которых применяется только гидравлика, вытесняются системами, в кото­рых сочетаются элементы электроники и гид­равлики (гидравлический привод сохраня­ется только применительно к фрикционам). К преимуществам применения электроники относятся:

• Возможность устанавливать не­сколько различных программ переключе­ния передач,
• Большая плавность включения передачи,
• Гибкость и приспосабливаемость к различным типам автомобилей,
• Примене­ние упрощенных гидравлических цепей упра­вления и механизмов свободного хода.

Измерительные преобразователи системы определяют нагрузку, положение рычага пере­ключения передач, положение переключателя программ и режима «kick-down», а также час­тоту вращения вала двигателя и ведомого вала коробки передач. Блок управления обрабаты­вает эти данные в соответствии с установлен­ной программой и вырабатывает сигналы уп­равления коробкой передач.

Электродинамические преобразователи об­разуют связь между электронными и гидрав­лическими цепями, в то время как соленоид­ные клапаны приводят в действие фрикционы. Используются аналоговые или цифровые ре­гуляторы давления.

Управление переключением передач

Во время выбора необходимой передачи сис­темой запрашиваются данные о частоте вра­щения ведомого вала коробки передач и дви­гателя, прежде чем сработает соответствующий соленоидный клапан. Водитель может вы­брать из имеющихся требуемую программу переключения передач, например, для обеспе­чения максимальной топливной экономично­сти или максимального скоростного режима. В процесс переключения передач можно также в любой момент вмешаться посредством руч­ного переключения передач рычагом.

Интеллектуальные программы переключе­ния передач оптимизируют управление авто­мобилем, пополняя стандартные данные упра­вления коробкой передач вспомогательными параметрами, такими, как продольное и попе­речное ускорение и скорость перемещения педалей тормоза и подачи топлива. Сложная программа управления позволяет выбирать соответствующую передачу как для текущих условий движения автомобиля, так и для стиля управления. Широкое распространение полу­чили концепции, в которых сочетаются высо­кий уровень «интеллектуальных» (универ­сальных) программ переключения передач со средствами активной адаптации к индивиду­альному управлению автомобилем.

В дополнение к стандартным положениям переключений рычаг переключения передач может переходить ко второй (параллельной) логической схеме, при которой простого лег­кого перемещения рычага толчком доста­точно для того, чтобы немедленно изменить передачу (если при этом не будет превышена частота вращения вала двигателя).

Блокировка гидротрансформатора

Механическая блокировочная муфта может использоваться для повышения эффективно­сти работы коробки передач за счет устранения проскальзывания в гидротрансформаторе. Пе­ременными параметрами, используемыми для определения условий срабатывания блоки­ровки гидротрансформатора, являются на­грузка на двигатель и частота вращения ведо­мого вала коробки передач.

Контроль качества переключения

Точность, с которой давление во фрикцион­ных элементах регулируется в зависимости от величины передаваемого крутящего мо­мента, оказывает решающее влияние на каче­ство переключения; это давление устанавли­вается с помощью специального регулятора. Плавность переключения передач может по­вышаться за счет кратковременного сниже­ния выходной мощности двигателя на период переключения передачи.

Защитные цепи

Предусмотрены для исключения поврежде­ний коробки передач, связанных с ошибкой водителя, при этом система на ошибочные функции в электрической схеме срабатывает посредством возвращения к запасному ре­жиму.

Конечные элементы управления

Элементы электрогидравлического преобра­зования, такие как соленоидные клапаны и регуляторы давления, обеспечивают связь между электронными схемами и гидравличе­скими цепями.

Подробнее об электронном управлении автоматической коробкой передач можно почитать здесь.

Бесступенчатые коробки передач

Бесступенчатые коробки передач позволяют оптимально сочетать характери­стики двигателя с различными режимами эксплуатации автомобиля. (рис. «Бесступенчатая коробка передач легкового автомобиля ZF CFT23» )

К их преимуществам перед механиче­скими коробками передач с фиксированным количеством передаточных чисел относятся возможности повышения производительно­сти и топливной экономичности с одновре­менным уменьшением выброса токсичных веществ в отработавших газах (посредством обеспечения оптимальных условий работы двигателя). Однако полная реализация пре­имуществ бесступенчатой передачи повлечет за собой уменьшение коэффициента ускоря­ющей передачи до значения φ, равного 0,5 или 1,0.

Бесступенчатые передачи (CVT) могут быть механическими (ременными или фрик­ционными), гидравлическими или электрическими. Наивысший уровень разработок достигнут применительно к механическим бесступенчатым передачам, в которых ис­пользуется стальной гибкий ремень (устана­вливаются на маломощных переднепривод­ных легковых автомобилях с поперечным расположением двигателя).

Диапазон преобразования бесступенча­той передачи находится в пределах 5,5-6,0. Сегодня серийно выпускаются бесступенчатые трансмиссии, у которых передаваемый крутящий момент от двигателя колеблется между 300 и 350 Нм. Основными элементами бесступенчатой коробки передач легкового ав­томобиля являются:

• Механизм включения для начала движения (фрикцион с дисками в масле, электромаг­нитная муфта или гидротрансформатор);
• Первичный и вторичный шкивы с акси­ально перемещаемыми дисками и сталь­ной ремень, предназначенный для пере­дачи мощности;
• Система электронно-гидравлического уп­равления коробкой передач;
• Узел движения задним ходом;
• Главная передача с дифференциалом. Можно ожидать, что бесступенчатые транс­миссии со стальными ремнями в недалеком будущем будут использоваться шире, в част­ности, внедряться на более мощные легковые автомобили.

В настоящее время в производстве автомо­билей пока еще не используются фрикцион­но-роликовые трансмиссии. С точки зрения компоновочной схемы они лучше подходят для транспортных средств с приводом на зад­ние колеса.

На некоторых средствах общественного транспорта применяются электрические трансмиссии. Они могут приводиться от альтернативных источников питания, таких как аккумуляторные батареи, навесные линии электропередач или, в будущем, топливные элементы. К преимуществам электрических трансмиссий, применяемых на автобусах, от­носятся неинтегрированная конструкция си­ловой передачи, одноколесный привод и, в особенности, более простая реализация конструкции транспортного средства с низ­ким уровнем пола.

Гидростатико-механические трансмиссии в настоящее время используются при произ­водстве сельскохозяйственных тракторов. Применение их на транспортных средствах, движущихся по дорогам, нежелательно из-за высоких уровней шума, создаваемых такой трансмиссией.

Подробнее о бесступенчатых коробках передач можно почитать здесь.

https://zen.yandex.ru/media/id/5c7d2c2eeada0500b2d920cf/kak-eto-ustroeno-avtomaticheskaia-korobka-peredach-5e4be56d11638a2a18c0f809
https://topvariator.ru/transmissija/korobka-peredach/akpp/rabota-avtomaticheskoj-korobki

Автоматические коробки передач