Конструкция автоматической коробки передач: Устройство автоматической коробки передач

Содержание

Устройство и работа предлагаемой конструкции коробки автомат. Обзор автоматической коробки передач. Устройство автоматической трансмиссии

Автоматическая коробка передач – это устройство, которое позволяет самостоятельно, то есть, без непосредственного участия водителя, выбрать ту или иную передачу для движения. Постараемся рассказать все об АКПП, начиная от истории развития, заканчивая тем, как правильно пользоваться АКПП.

Как появилась коробка автомат

Современная автоматическая коробка передач появилась благодаря трем направлениям в механики, которые были разработаны независимо друг от друга и в последствие стали единым узлом, позволяющим включать передачи автоматически, в зависимости от скорости движения автомобиля.

Первой разработкой в этом направлении стало появление планетарной передачи, которая стала основным механизмом автомобилей Ford T еще вначале XX века. Суть работы данного устройства заключалось в том, чтобы передачи включались плавно при помощи двух педалей.

Одна из них работала на повышение и понижение передач, а другая активировала заднюю передачу. В те времена это было действительно новинкой, ведь тогда в трансмиссиях автомобилей еще не применялись синхронизаторы, обеспечивающие плавность включения.

Вторым направлением стало появление в 30-х годах прошлого века первой полуавтоматической коробки передач, когда планетарным механизмом стала управлять уже гидромуфта. При этом, использование сцепления в автомобиле не отменялось. Данное изобретение принадлежит известной компании General Motors.

Ну и последним изобретением, стало применение гидромуфты в данном типе трансмиссии, которая сводила к минимуму появление рывков. Кроме того, в этот раз помимо 2-х ступеней, впервые был введен овердрайв – повышающая передача, при этом, передаточное число не превышало единицу.

Компания Крайслер, которая в 1930-х годах ввела это новшество, представило новый тип трансмиссии, как полуавтомат, хотя в настоящее время он считается механическим.

В конечном счете, АКПП, в том виде, которую ее привыкли видеть, появилась в 1940-х годах и ее создателем стала компания General Motors. В этот же период, компания отказалась от применения гидромуфты и стала использовать специальный гидротрансформатор, который исключал возможность пробуксовки элемента. Позже был введен стандарт, который подразумевал пять положений селектора на АКПП: «D», «L», «N», «R» и «P» .

Устройство и принцип работы АКПП

В конструкцию автоматической коробки входят следующие элементы:

  1. Гидротрансформатор – играет роль сцепления и обеспечивает плавность хода работы механизма. Основной функцией гидротрансформатора принято считать плавную передачу крутящего момента от маховика на вал АКПП.
  2. Редукторы планетарного типа — последовательная передача крутящего момента.
  3. Муфты фрикционного типа . По-другому, их принято называть «пакетами». Обеспечивают переключение передач. Обеспечивают связь между механизмами передач и разрывают ее.
  4. Обгонная муфта . Играет роль синхронизатора и снижает нагрузку, возникающую при соприкосновении «пакетов». Кроме того, в некоторых конструкциях АКПП исключают возможность торможения двигателем, оставляя в работе повышенную передачу.
  5. Валы и барабаны для соединения всех частей коробки.

Независимо от конструкции АКПП, переключают передачи по одному и тому же принципу. Все переключения осуществляются при помощи перемещения масла внутри АКПП, посредством включения в работу тех или иных золотников. Управление золотниками может быть двух типов: электрическое или гидравлическое.

Гидравлический привод использует давление масла, создаваемое с помощью центробежного регулятора, который соединен с валом КПП. Кроме того, давление создается в тот момент, когда водитель нажимает на педаль газа. Таким образом, автоматика получает информацию о положении акселератора и выполняет необходимое переключение золотников.

В электрическом приводе используются соленоиды, которые установлены в золотниках и подключены к блоку управления АКПП. В большинстве случаев, этот блок имеет тесную взаимосвязь с . Получается, что переключение передач будет осуществляться в зависимости от положения дроссельной заслонки, педали газа, скорости движения автомобиля и многих других параметров.

Как правильно пользоваться автоматической коробкой передач + Видео

Без сомнения, автоматическая коробка передач обеспечивает удобство вождения, хотя многие водители по-прежнему отдают предпочтение механической коробке, чувствуя автомобиль и полностью контролируя трансмиссию. Несмотря на это, все же имеется большой процент тех, кто действительно полюбил АКПП.

Если вы только-только планируете освоить новый вид трансмиссии, то необходимо учесть несколько нюансов, которые уберегут вас от преждевременной поломки узла, ведь планетарные передачи очень чувствительны к механическим перегрузкам.

Всего существует несколько положений селектора:

  • «N» — нейтральная передач а. Не нуждается в комментировании, это то же самое, что и в обычной механической коробке.
  • «P» — «паркинг» . Данное положение позволяет заблокировать ведущие колеса и исключить возможность ската автомобиля при стоянке.
  • «D» — используется для движения автомобиля вперед . По сути, является главным положением селектора, который и отвечает за все автоматические переключения.
  • «L» — понижающая передача . Является аналогом первой передачи механической КПП. Предназначена для преодоления участков дороги, где движение на большой скорости недопустимо.
  • «R» — задняя передача . Используется для движения автомобиля назад.

Разобравшись с положениями селектора, самое время узнать, как им правильно пользоваться. Прежде всего, запуск мотора допустим при положениях «P» или «N» и с полностью выжатой педалью тормоза. Чтобы переключиться в положение «D» необходимо, не отпуская тормоза, убрать ногу с газа и нажать на кнопку блокировки селектора, перевести его и начать движение.

При этом, стоит учитывать, что при любой смене положения селектора, ни в коем случае нельзя нажимать на педаль газа.

Несколько важных моментов:

Для автоматической трансмиссии недопустим метод «раскачки» при преодолении снежной преграды. Это связано с тем, что переводить селектор из положения «D» в «R» необходимо полностью остановить автомобиль. Иначе, можно просто привести в негодность весь механизм трансмиссии.

  1. Двигаться зимой можно только на хорошей зимней резине с достаточно большим рисунком протектора. При этом, нужно установить селектор в положение «W» или «1», «2», «3». Это связано с тем, что при попадании колес на лед, автоматика «думает», что автомобиль не нагружен и разгоняется, что естественно приводит к переключению передачи. Таким образом, получается резкий занос автомобиля.
  2. и рекомендуется только на эвакуаторе или методом частичной погрузки ведущих колес. Дело в том, что масляный насос коробки приводится в движение при помощи ДВС, а когда он отключен, подача масла отключается, что соответственно приводит к износу механизмов коробки. Тем не менее, разработчик учел и этот фактор, оставив несколько правил буксировки. К примеру, то, что скорость не должна превышать 40 км/ч (хотя возможны и исключения), коробка должна быть заполнена маслом не как обычно, а до самой горловины и максимальное расстояние буксировки не должно превышать 30 км. При этом, необходимо останавливаться и давать время механизму для остывания, так как она в эти моменты очень сильно перегревается. Многие модели с АКПП и вовсе нельзя буксировать, например, полноприводные. Хотя можно отсоединить кардан и погрузить передние колеса.
  3. АКПП не для экстремального вождения и ни в коем случае не потерпит выполнения таких трюков, как нажатие на педали газа и тормоза одновременно. Все это приведет к перегреву и последующей поломке узла.

Вот и все, что нужно знать об автоматической коробке передач.

Автоматическая коробка передач — это устройство, обеспечивающее выбор передаточного числа в соответствии с условиями дорожного покрытия, рельефа местности и скорости без непосредственного участия водителя.

В автомобиле, оборудованном АКПП, акселератор (педаль газа) задает скорость, с которой движется автомобиль, а не определяет обороты двигателя – в этом заключается принцип работы АКПП.

История свидетельствует о том, что изобретена АКПП была где-то в тридцатых годах ХХ столетия. С самого появления такой трансмиссии принцип работы автоматической коробки передач практически не поменялся, но в зависимости от времени и тех или иных технических требований постоянно дополнялся. Благодаря таким дополнениям и появились АКПП, отличающиеся своими вариантами, моделями. У разных производителей они имеют и различные технические характеристики.

При отличительных характеристиках у всех АКПП остается один принцип работы. Это обуславливается тем, что они имеют практически одинаковое устройство, если не учитывать некоторые небольшие нюансы.

Устройство автоматической коробки передач

Устройсто АКПП

  • Основным является гидротрансформатор, который еще называют гидромуфтой – это механизм, расположенный между двигателем машины и корпусом коробки передач. Функциональной задачей гидромуфты является передача и перераспределение крутящего момента во время старта автомобиля;
  • Крутящий момент передается опосредованно с помощью планетарных редукторов;
  • За выбор той или иной передачи отвечают фрикционные муфты, часто их называют «пакетом»;
  • Одним из механизмов является обгонная муфта, которая в основном выполняет функцию снижения в «пакетах» ударов во время переключения передач. В некоторых случаях при работе АКПП обгонная муфта отключает торможение с помощью двигателя;
  • В устройство коробки также входят барабаны и соединительные валы;

Принцип, по которому работает АКПП

Для управления АКПП есть специальный набор так называемых золотников, направляющих масло под определенным давлением к находящимся во фрикционных муфтах и тормозных лентах поршням. Есть возможность задавать положение золотников в автоматическом или ручном режиме, с помощью рукоятки переключения передач.

Нужно также знать что автоматика, управляющая АКПП, может быть гидравлической и электронной. Гидравлической называется автоматика, использующая давление масла, получаемое от центробежного регулятора. В свою очередь, центробежный регулятор соединяется с валом АКПП, который расположен на выходе. Гидравлическая система рассчитана на использование давления масла в соответствии с положением акселератора. Автомату подается информация о положении, в котором находится педаль газа — это является командой для того, чтобы золотники переключались.

Схема АКПП

В электронной системе управления присутствуют соленоиды, отвечающие за перемещение золотников. С блоком управления АКПП соленоиды соединены кабелями, возможны также варианты их соединения с управлением системы зажигания и впрыска топлива. В этом случае перемещением соленоидов управляет электронный блок управления. Блок управляет соленоидами также в зависимости от положения рукоятки переключения передач, скорости, на которой движется автомобиль и положения акселератора.

Особенности использования АКПП

Для того чтобы избежать различных поломок и неприятностей нужно знать как работает коробка автомат и как ею пользоваться. Автомобили, оборудованные автоматом, являются очень практичными и удобными транспортными средствами. Даже, несмотря на то, что многие автолюбители скептически относятся к таким трансмиссиям, они являются очень популярными. Обычно все зависит от того, к чему человек привык. Если водитель любит динамику, скорость, то АКПП — вариант не для него. Рассмотрев устройство, технические характеристики и то, как работает АКПП, становится понятно, что она предназначена для людей, отдающих предпочтение более спокойной манере езды.

Гидротрансформатор выполняет функцию плавного подключения коробки к двигателю

В любом случае перед тем как начать осваивать автомобиль с автоматом нужно изучить все нюансы и правила пользования такой трансмиссией. Важно понять, что пренебрегая некоторыми особенностями, вы можете за достаточно короткий срок вывести АКПП из строя. Нужно также знать, что ремонт или замена всей автоматической коробки обойдется в круглую сумму.

Правила эксплуатации автоматом

Даже если вся трансмиссия управляется электроникой, от водителя требуется соблюдать определенные правила управления ею с помощью рукоятки селектора переключения передач:


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.

Читайте в этой статье

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 , скорость движения ТС, положение педали газа, желание самого водителя резко ускориться или двигаться плавно и т. д.

В результате комфорт вождения автомобиля с АКПП значительно возрастает, передачи переключаются автоматически, мягко и плавно, двигатель, элементы трансмиссии и ходовой части защищены от сильных нагрузок. Более того, многие коробки автомат предусматривают возможность не только автоматического, но и ручного переключения передач.

Что касается минусов, они также имеются. Прежде всего, конструктивно АКПП является сложным и дорогостоящим агрегатом, отличается сниженной ремонтопригодностью и ресурсом по сравнению с . Автомобиль с данным типом КПП расходует больше топлива, автоматическая коробка отдает меньше 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.

Дополнительно может быть реализована имитация ручного управления АКПП, то есть водитель может повышать или понижать передачи самостоятельно (вручную). Еще добавим, что коробка автомат также зачастую имеет режим kick-down (кик-даун), который позволяет автомобилю резко разгоняться при такой необходимости.

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.

Насосное колесо ГДТ присоединено к коленвалу двигателя. Турбинное колесо связано с самой коробкой передач. Между турбинным и насосным колесом также присутствует реакторное колесо, которое является неподвижным. Каждое из колес гидротрансформатора имеет лопасти, которые отличаются по своей форме. Между лопастями реализованы каналы, через которые проходит трансмиссионная жидкость (трансмиссионное масло, ATF, от англ. Automatic Transmissions Fluid).

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.

Дальнейший набор скорости приводит к блокировке гидротрансформатора (блокировочная муфта замкнута), в результате чего происходит прямая передача крутящего момента от мотора к коробке. При этом блокировка ГДТ происходит на разных передачах.

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.

За саму блокировку отвечают фрикционные муфты (фрикционы), а также тормоз. Муфты блокирует детали планетарного ряда между собой, тогда как тормоз удерживает нужные элементы редуктора благодаря соединению с корпусом КПП. В зависимости от конструкции той или иной АКПП, могут быть использованы ленточный или многодисковый тормоз.

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 коробкой передач.

Блок управления автоматической коробкой передач интегрирован в 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.

ЭБУ коробкой передач производит обработку полученных сигналов, затем отправляет команды на исполнительные устройства в распределительном модуле. В результате коробка определяет, какую передачу включить в тех или иных условиях (повышенную или пониженную).

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).

За циркуляцию гидравлической жидкости в автоматической коробке отвечает насос коробки. Насосы бывают шестеренчатыми и лопастными, их приводит в действие ступица гидротрансформатора. Важно понимать, что насос вместе с гидроплитой (гидроблоком) являются важнейшими деталями в конструкции гидравлической части коробки автомат.

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 .

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.

Если говорить о механической части АКПП, в ее устройстве использован планетарный ряд, что отличает данный тип коробок от обычной «механики» (в механической коробке передач ставят параллельные валы и закрепленные на них шестерни, которые находятся в зацеплении между собой).

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.

Напоследок отметим, что не следует пытаться заводить машину с коробкой «автомат» без стартера (с разгона), как это часто практикуется на автомобилях с механической коробкой. Дело в том, что насос АКПП приводится в действие от двигателя.

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.

Читайте также

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



Современные автомобили оснащаются несколькими видами трансмиссий. Отечественные автомобили до последнего времени в основном комплектовались механической коробкой переключения передач. С коробкой автомат российские автолюбители познакомились, после того как в страну стали импортировать автомобили из-за границы. А вот с вариатором пока еще мало кто сталкивался. Широкое распространение этого вида трансмиссии только еще начинается.

Так устроен вариатор

Принцип работы вариатора

Вариатор был изобретен давно. Описание основных принципов его работы встречается еще в записках Леонардо да Винчи, датированных концом пятнадцатого века. Первые автомобили с вариатором появились в пятидесятых годах прошлого столетия. Это были малолитражки DAF. Затем этой трансмиссией стали оснащать некоторые модели Volvo. Но широкого распространения в то время вариатор так и не получил. И лишь в наши дни разработчики вновь стали развивать и активно внедрять в производство этот вид трансмиссии.

Принцип работы вариатора или CVT (аббревиатура от английского continuously variable transmission) в корне отличается от классической механики и автомата. В нем не происходит фиксированного переключения передач. Переключение скоростей с первой на вторую и т.д. отсутствует. Передаточное отношение с вала двигателя на привод колес изменяется плавно по мере разгона или замедления автомобиля. Современные автомобили оснащают тороидальными, цепными и клиноременными вариаторами. Наиболее распространен последний тип трансмиссии.

Рассмотрим принцип работы вариатора с клиноременной передачей

Сдвижение конусообразных половинок шкива приводит к выталкиванию ремня к внешнему диаметру, а раздвижение к перемещению в сторону оси

Основу клиноременного вариатора составляют два шкива . Каждый шкив состоит из пары конусов, обращенных вершинами друг к другу. Сдвигание и раздвигание конусов позволяет изменять диаметр шкива. Шкивы соединены клиновидным ремнем. Сдвижение конусообразных половинок шкива приводит к выталкиванию ремня к внешнему диаметру, а раздвижение к перемещению в сторону оси. Таким образом, плавно изменяется радиус, по которому работает ремень – от меньшего к большему и наоборот. Соответственно меняется и передаточное отношение двигатель – привод. Если ведущий и ведомый шкивы находятся в промежуточном положении (диаметры шкивов равны), передача становится прямой – частота оборотов вала двигателя равна частоте оборотов привода.

Для трогания машины с места предусмотрено обычное сцепление или гидротрансформатор, который блокируется после начала движения. Дисками шкивов управляет электронная система, состоящая из сервопривода, датчиков и блока управления.

Важную роль в работе данной трансмиссии играет такая деталь, как ремень вариатора. Очевидно, что обычный прорезиненный ремень, из тех, что используют в приводах кондиционера или генератора, сюда не подойдет. Он не выдержит нагрузок, возникающих при передаче вращающего момента в вариаторе, и быстро износится. Поэтому клиновидный ремень вариатора имеет довольно сложное строение. Это может быть стальная лента с особым покрытием или совокупность тросов, на которые нанизано множество стальных пластинок трапецеидальной формы.

Ремень вариатора

В автомобилях марки Audi устанавливают вариаторы с ремнем, выполненным в виде широкой стальной цепи. Для смазки цепи применяют специальную жидкость. При сильном давлении в местах соприкосновения цепи со шкивом она меняет свое состояние. Это позволяет цепи передавать большие усилия без проскальзывания.

Вариатор — плюсы и минусы

К преимуществам автомобиля с вариатором можно отнести плавный и в тоже время достаточно быстрый разгон. Комфортная езда на вариаторе сравнима с ездой на – в автомобиле также предусмотрено наличие только двух педалей и отсутствует необходимость манипулировать рычагом переключения скоростей. Это особенно актуально для начинающих водителей. Двигатель с вариаторной трансмиссией не замолчит на светофоре и не даст автомобилю сдать назад на крутом подъеме.

Благодаря вариатору нагрузка на элементы привода и двигателя распределяется равномерно при любом стиле вождения. Двигатель с вариатором всегда работает ровно, в благоприятном щадящем режиме. Это в значительной степени повышает его ресурс, уменьшает расход топлива, снижает выброс в атмосферу вредных веществ.

Недостатки вариатора:

  • Дороговизна трансмиссионной жидкости и невозможность заменить ее обычным маслом
  • Дороговизна ремонта и недостаток узкопрофильных квалифицированных специалистов
  • Необходимость снятия показаний с большого числа различных датчиков. При выходе из строя даже одного из них наблюдаются серьезные нарушения в работе всей трансмиссии
  • Невозможность установки на автомобили с мощным двигателем

Хотя стоит отметить, что в отношении оснащения вариаторной трансмиссией более мощных двигателей наблюдается некоторый прогресс. Например, на Audi A4 2.0 TFSI (мощность двигателя 200 л.с.) успешно работает вариатор с цепью multitronic. А кроссовер Nissan Murano с объемом двигателя 3,5 литра и мощностью 234 л.с. оснащают клиноременным вариатором X-Tronic. Если для грузовиков вариатор еще неприемлем, то для легковых автомобилей он является неплохой альтернативой механике или автомату.

В этом видео подробный обзор автоматических коробок передач

Что лучше — вариатор или автомат

Многие автолюбители задают себе вопрос – что лучше вариатор или автомат? Краткое описание принципа работы вариатора было приведено выше. Поэтому чем отличается вариатор от автомата вполне понятно. А вот лучше ли такая трансмиссия, чем АКПП – однозначного ответа нет. С преимуществами вариатора по сравнению с автоматом все ясно. Это и динамичный разгон, и низкий расход топлива, и больший ресурс двигателя. Но вот, что касается , то здесь в выигрыше все же коробка автомат. Хотя нельзя сказать, что ремонт автоматической трансмиссии дешев, тем не менее, он обойдется дешевле, чем подобные работы с вариатором. Да и сервисов, предоставляющих услуги по ремонту АКПП значительно больше.

Вариатор или механика что лучше

Такой же вопрос может возникнуть и в отношении МКПП – вариатор или механика, что лучше? По преимуществам вариатора здесь ситуация та же, что и с автоматом. В отношении ремонта и обслуживания механика однозначно дешевле как вариатора, так и автомата. Не лишним будет заметить, что вариатор, как впрочем и автомат, предназначены скорее для любителей спокойного безопасного движения. Тем кто относится к автомобилю, в первую очередь, как к средству позволяющему быстро переместиться из пункта А в пункт Б. Для тех же водителей, которые просто любят автомобили и все, что с ними связано, которым нравится чувствовать себя единым целым со своим железным конем, нравится вжиматься в сидение под действием нагрузки от ускорения, нравится слышать рев мотора – ответ на вопрос вариатор или механика что лучше будет однозначен – МКПП.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Советы по покупке и обслуживанию автомобиля с вариатором

В связи с дорогим обслуживанием и ремонтом автомобилей, оснащенных вариатором, при покупке рекомендуется отдавать предпочтение новым автомобилям с гарантией. В случае с подержанными авто трудно судить о степени износа элементов трансмиссии. Ремонт неисправной коробки может потребовать дополнительные расходы, да такие, что общая сумма, затраченная на приобретение и ремонт б/у автомобиля, будет соизмерима с покупкой нового.

Автолюбителям все же, решившимся на приобретение с вариатором, следует знать, как проверить вариатор при покупке. Самый простой тест – прогреть машину и тронуться с места. Рывков при старте не должно быть. Если они присутствуют то, скорее всего, выработался ресурс трансмиссионной жидкости. Ее необходимо менять. При замене жидкости меняют и фильтры. При проверке вариатора во всех режимах работы трансмиссии должны отсутствовать посторонние шумы.

При покупке автомобиля может возникнуть вопрос, а что собственно нам продают вариатор или, может быть, классический автомат? Как определить автомат или вариатор находится под капотом? Дело в том, что визуально определить тип трансмиссии довольно сложно. Даже обозначения режимов переключателя у автомата и вариатора одинаковые — P, R, N, D.

Определить вариатор или автомат можно следующим образом:

  • Внимательно ознакомиться с документацией на авто – автомат обозначается буквами АТ или А. Вариатор – CVT
  • Собрать информацию о конкретной марке автомобиля из справочников, каталогов, в интернете. Таким образом, можно узнать, какой тип трансмиссии установлен на интересующей марке авто
  • Произвести тестовую поездку на автомобиле. При динамичном разгоне автомат, переключая передачи, дает ощутимые толчки. Одновременно с переключениями изменяется и количество оборотов, что можно определить по тахометру или на слух. Вариатор разгоняется без толчков при неподвижной стрелке тахометра.
  • В некоторых новых моделях вариатора отсутствует щуп для проверки уровня масла коробки передач. В автоматических коробках щуп для масла присутствует всегда.

Владельцам автомобилей с вариатором рекомендуется через каждые 24 тысячи километров пробега посещать сервисную станцию для проверки состояния рабочей жидкости. Замена масла в вариаторе производится через каждые 60 тысяч км пробега. Это по инструкции производителя, но по рекомендациям специалистов лучше сделать замену жидкости раньше через 30 – 40 тыс. км.

Как правильно ездить на вариаторе

  • При отрицательных температурах не рекомендуется давать большую нагрузку на трансмиссию сразу после начала движения. Элементы системы должны прогреться на малом ходу.
  • Стараться избегать сильных и резких нагрузок, вариатор не создан для гонок, буксировки и бездорожья.

Во время эксплуатации необходимо регулярно проверять состояние проводки, разъемов и датчиков. При появлении посторонних шумов нужно незамедлительно обратиться в сервисный центр. Пытаться ремонтировать вариатор самостоятельно, не имея навыков и специальных приборов, не рекомендуется.

Благодаря конструктивной особенности автоматическая коробка передач обеспечивает с помощью автоматики выбор необходимой для движения автомобиля передачи, без участия в этом процессе водителя. При этом, в отличие от механической коробки передач, правая рука водителя освобождается от движений по переключению передач и отпадает необходимость оборудовать автомобиль педалью сцепления, что также исключает из процесса управления транспортным средством движения ноги водителя по выжиманию сцепления.

Для начала движения автомобиля, оборудованного АКПП, водителю достаточно перевести рычаг коробки в нужное положение и далее остается только регулировать скорость педалями газа и тормоза. Управлять транспортным средством, оснащенным автоматической коробкой значительно проще, что дает большую возможность водителю сосредоточится на дорожной обстановке.

Независимо от вида, любая трансмиссия — будь то механическая либо автоматическая, выполняет одинаковые функции в автомобиле – эффективное использование крутящего момента двигателя, но различными способами исходя из своих особенностей конструкций.

Устройство АКПП

Функционирование автоматической коробки передач основывается на работе её планетарных механизмов и гидромеханического привода. В небольшом диапазоне оборотов двигателя коробка-автомат дает возможность автомобилю двигаться в большом диапазоне скоростей. К основным элементам устройства АКПП относят следующие механизмы:

  • гидротрансформатор;
  • планетарный редуктор;
  • пакеты фрикционов;
  • тормозная лента;
  • устройство управления.

Основные узлы и принцип действия АКПП

В основу принципа действия АКПП положено свойство жидкости при вращении передавать энергию. Это свойство позволило создать устройство (гидромуфта, гидротрансформатор), в котором отсутствует жесткая связь между входным и выходным валами, а механическая энергия между этими валами передается с помощью потока рабочей жидкости.

Гидротрансформатор в АКПП выполняет функцию автоматического переноса крутящего момента от силового агрегата на основные узлы коробки передач, что соответствует функции узла сцепления в механической коробке передач. После достижения определенных оборотов двигателем, используя давление рабочей жидкости на узлы гидротрансформатора — насосное колесо, которое жестко соединено с коленвалом силового агрегата и турбинное колесо, взаимосвязанное с основным валом коробки передач, происходит передача крутящего момента. Во время уменьшения оборотов силового агрегата падает давление жидкости на турбинное колесо, и оно останавливается. Соответственно сцепление двигателя с коробкой прерывается.

В связи с тем, что гидротрансформатор ограничен в возможности передачи механической энергии в широких диапазонах, он соединяется с планетарными многоступенчатыми передачами, обеспечивающими переключение скоростей и реверсивное вращение.

По своему устройству планетарный редуктор представляет собой шестерни, вращающиеся вокруг центральной – «солнечной» шестерни. Он функционирует посредством блокирования и разделения определенных элементов планетарного ряда. Для трехскоростной АКПП используется два планетарных механизма, а в четырехскоростной — три.

Пакеты фрикционов или система фрикционов представляют собой механизмы, которые блокируют подвижные элементы планетарного редуктора между собой. По своему устройству это набор из нескольких подвижных и неподвижных колец, которые под воздействием гидравлического толкателя застопориваются, что обеспечивает переключение соответствующей передачи.

В переключении передач принимает участие и тормозная лента, которая временно блокирует нужные элементы планетарного редуктора. Принципом ее работы является эффект самозажатия, используемый для блокирования этих элементов. Имея относительно небольшой размер, тормозная лента смягчает удары механизмов в момент их работы.

Устройство управления предназначено для регулирования функционирования тормозной ленты и работы фрикционов. Оно состоит из блока клапанов, имеющего золотники, пружины, систему каналов и другие элементы. Устройство управления выполняет функцию переключения передач, основываясь на конкретных условиях движения транспортного средства — при его ускорении задействует повышенную передачу, а при торможении — пониженную.

Режимы работы АКПП

Автоматическая трансмиссия может работать в нескольких стандартных режимах. Все они обозначаются выработанными еще в прошлом столетии символами на латинском языке: P, D, N, R.

Парковочный режим «P» или parking – обеспечивает выключение всех передач. При этом ведущие колеса заблокированы механизмами коробки передач, и она отключена от двигателя. В этом режиме осуществляют запуск двигателя.

Видео о прогреве коробки «автомат»:

Режим движения «D» или drive – обеспечивает автоматическое переключение передач при движении автомобиля вперед.

Режим «N» или нейтральная передача – обеспечивает расцепление ведущих колес автомобиля от коробки передач. Этот режим используют во время коротких остановок или при необходимости буксировки автомобиля.

Режим реверсного движения «R» — обеспечивает движение автомобиля задним ходом.

Управление водителем автоматической коробкой должно выполняться в установленной последовательности: 1. Паркинг; 2. Реверс; 3. Нейтраль; 4. Движение.

В современных АКПП для комфортной езды предусмотрены дополнительные режимы работы.

Режим пониженной передачи «L» — используется во время медленного движения в сложной дорожной обстановке. В этом режиме коробка передач работает только на выбранной передаче, независимо от изменения оборотов силового агрегата.

Режимы «2» и «3» — используются при буксировке груза транспортным средством или же в соответствующих условиях. Цифры обозначают число фиксированной передачи, на которой происходит движение автомобиля.

Режим овердрайв «O/D» или «Overdrive» — используется для частого автоматического задействования повышающей передачи. Такой режим обеспечивает более экономичное и равномерное движение автомобиля, в основном на шоссейных дорогах.

Режим городского движения «D3» — ограничивает автоматическое переключение коробки до третей передачи.

Режим уравновешенного движения «Norm» — позволяет коробке переходить на повышенные передачи при достижении средних значений вращения коленчатого вала двигателя.

Режим зимнего движения «S» или «Snow» (также может обозначаться символом «W» или «Winter») – позволяет автомобилю начинать движение со второй передачи, тем самым предотвращая пробуксовывание ведущих колес. Также во время движения работа АКПП выполняется более мягко с использованием низких оборотов двигателя.

Устройство автоматической коробки передач автомобиля. Автоматическая коробка передач

Автоматическая Коробка Переключения Передач (АКПП) – вид трансмиссии в машине, в котором переключение скоростей осуществляется за счет электроники, не требуя внимания водителя.

Первая разработка, которую можно отнести к классу АКПП появилась в 1908 на заводе Форд в Америке. Модель Т, была оснащена планетарной, пока еще механической коробкой передач. Данное устройство не было автоматическим, и требовало от водителей определенного набора навыков и действий для управления, но была значительно проще в использовании, чем распространенные в то время МКПП без синхронизации.
Вторым важным этапом в появлении современных АКП был перевод управления сцеплением с водителя на сервопривод в 30-х годах 20 века фирмой Дженерал Моторс. Такие АКПП назывались полуавтоматическими.
Первая по-настоящему автоматическая планетарная КПП «Коталь» была установлена в Европе в 1930 году. В это время различные фирмы в Европе разрабатывали системы фрикционов и тормозных лент.

Первые АКПП были очень дорогими и ненадежными, пока в конце 30-х годов не начались эксперименты по внедрению гидравлических элементов в их конструкцию для замены сервоприводов и электромеханических элементов управления. Этим путем развития пошла фирма Крайслер, которая и разработала первый гидротрансформатор и гидромуфту.
Современные конструкции АКПП были изобретены в 40–50 года 20 века американскими конструкторами.
В 80-ые годы 20 века АКПП начали оснащаться компьютерным управлением, для топливной экономии, появились 4-х и 5-ти ступенчатые АКПП.

Устройство автоматической коробки передач и принципы работы

Основные элементы конструкции АКПП всегда одинаковые:
Гидротрансформатор, который выполняет роль cцепления. Через него и передается вращательное движение на колеса автомобиля. Его главная задача обеспечивать равномерное вращение без толчков. Гидротрансформатор состоит из больших колес с лопастями, погруженными в гидротрансформаторное масло. Передача момента осуществляется не за счет механического устройства, а с помощью масляных потоков и давления. В гидротрансформаторе располагается и реактор, ответственный за плавные и качественные изменения крутящего момента на колесах автомобиля.

Планетарная передача, которая содержит набор скоростей. В ней осуществляется блокировка одних шестерней и разблокировка других, определяя выбор передаточного числа.

Набор фрикционов и тормозных механизмов, ответственных за переход между шестеренками и выбор передачи. Эти механизмы блокируют и останавливают элементы планетарной передачи.
Устройства управления (гидроблок) – осуществляет управление устройством. Состоит из электронного блока, в котором и осуществляется управление коробкой с учетом всех факторов и датчиков, собирающих сведения (скорость, выбор режима).

Как работает автоматическая коробка передач?

При запуске двигателя в гидротрансформатор подается масло, давление начинает возрастать. Насосное колесо начинает двигаться, реактор и турбина неподвижны. При включении скорости и подачи бензина с помощью акселератора, насосное колесо начинает вращаться быстрее. Потоки масла начинают запускать вращение турбинного колеса. Эти потоки то отбрасывает на неподвижное реакторное колесо, то возвращает обратно к турбинному колесу, увеличивая его эффективность. Момент от вращения передаётся на колеса и автомобиль трогается с места. При достижении нужной скорости насосное и турбинное колесо двигаются одинокого быстро, при этом поток масла попадает на реактор уже с другой стороны (движение происходит только в одну сторону) и он начинается вращаться. Система переходит в режим гидромуфты. Если сопротивление на колесах растет (подъем в гору), реактор снова прекращает вращаться и обогащает крутящим моментом насосное колесо. Во время достижения необходимой скорости и момента, происходит смена передачи. Электронный блок управления подает команду, после чего тормозная лента и фрикционы тормозят пониженную передачу, а повышающее давление масла через клапан разгоняет повышенную, за счет этого и происходит переключение без потери мощности. При остановке двигателя или снижения скорости, давление в системе понижается и происходит обратное переключение. На выключенном двигателе гидротрансформатор находится не под давлением, поэтому запуск двигателя с «толкача» невозможен.

Преимущества и недостатки

По сравнению с механическими коробками передач, у автоматических есть весомые преимущества:

  • автомобилем с АКПП проще и комфортнее управлять, дополнительные навыки и рефлексы водителю не требуются, переключения скоростей более плавные, что особенно актуально для перемещений по городу;
  • двигатель и ведущие части автомобиля защищены от перегрузок и их ресурс повышается;
  • ресурс многих АКПП значительно превышает аналогичный ресурс МКПП. При своевременном техническом обслуживании, необходимость ремонта наступает реже.

Расходные части, такие как, например, диск сцепления или тросик, отсутствуют, вывести из строя АКПП значительно сложнее. Ресурс АКПП американского и японского производства, при современном обслуживании может достигать миллиона километров.
Существует мнение, что у автомобилей с АКПП несколько больший расход топлива. Автомобили до конца 20-го века имели зачастую неправильно выбранные моменты и ограниченное количество скоростей (2–3). На современных АКПП количество передач составляет не менее 4–5 (на грузовых до 19). Современная компьютерная автоматика справляется с выбором крутящего момента и скорости ничуть не хуже водителя. Кроме того, расход топлива на машинах с МКПП сильно зависит от манеры езды и профессиональных умений водителя. У современных АКПП есть множество режимов, они адаптированы под стиль вождения автовладельца.

Серьезным недостатком АКПП является невозможность точного и безопасного переключения передач в экстремальных условиях – на обгоне, выезд из сугроба быстрым переключением задней и первой передачи (раскачка), запуск двигателя «с толкача». Однако, большинство городских жителей выберут комфортное перемещение по пробкам взамен возможностей «прошаренного» водителя.
Вторым заблуждением автолюбителей является то, что АКПП не предназначены для вождения автомобиля в условиях гонок и бездорожья. Гражданские АКПП действительно не предназначены для спортивного вождения и управления заносами — в них нет соответственного охлаждения для таких нагрузок, и моменты переключения выбраны для спокойного вождения в городских условиях. Однако, АКПП оснащенная дополнительным охлаждением и перенастроенная на быстрое переключение скоростей покажет лучшее результаты чем МКПП. Автомобили «Формулы-1» комплектуются АКПП и с очень быстрым движением справляются лучше, чем гоночные автомобили с МКПП. Долгие, управляемые заносы также возможны. Внедорожные автомобили уже продолжительное время оснащаются автоматами, которые на проходимость никак не влияют. Большинство водителей просто не понимают, как работает автоматическая коробка передач.

Характеристики и возможности

АКПП позволяет лучше управлять автомобилем, снижая требования к действию водителя – управление сцеплением и ручкой переключения, делает вождение менее утомительным. АКПП имеет нейтральное положение, положение парковки (вращение коробки блокируется дополнительно с помощью агрегатов), заднюю передачу и несколько скоростей для движения. Переключение осуществляется исходя из скорости и условий (например, при движении на подъеме, автоматически может включаться пониженная скорость). Время переключения исправной коробки передач для городских автомобилей составляет в районе 150 мс, что значительно быстрее реакции обычного водителя.
Основным органом управления АКПП является ручка переключения передач, она может располагаться в районе руля (старые американские и японские седаны либо современные минивэны) либо на традиционном месте расположения рычага АКПП. На старых моделях люкс класса коробка могла управляться с помощью кнопочной панели.
Во избежание случайных переключений или опасных ситуаций, в АКПП применяются различные виды защит. В автомобилях с АКПП нельзя запустить двигатель если селектор находится в положении скорости. Переключение режимов осуществляется с помощью кнопки для напольных компоновок рычага, или оттягивания рычажка при расположении на руле. С парковки автомобиль можно снять только при нажатом тормозе. В некоторых случаях прорезь выполняется в виде ступенек.

Общепринятые режимы АКПП:
P – парковка, АКПП механически заблокирована, при нахождении в горизонтальных поверхностях использование стояночного тормоза необязательно.
N – нейтраль. Можно осуществлять буксировку автомобиля.
L(D1, D2, S)– езда на пониженной передаче (1 передаче либо 2 передаче).
D – автоматический режим переключения с первой по последнюю скорость.
R – режим заднего хода. Кроме того, на АКПП может присутствовать кнопка overdrive, запрещающая переход на более высокую передачу при обгоне.
Нейтральная передача обычно располагается между D и R либо R находится в противоположном конце ручки селектора. Это требование было введено во избежание аварийных ситуаций на дороге и парковке.


Так же в АКПП могут присутствовать различные режимы и протоколы работы. Eco – экономный режим, для разных фирм реализован по-разному.
*Snow(Winter) – троганье с места со второй либо с третьей передачи для скользкого дорожного покрытия или перемещения в сугробе или грязи.
*Sport(Power) – передачи переключаются при более высоких оборотах двигателя.
*ShiftLock (кнопка или ключ) – разблокирование селектора при выключенном двигателе, применяется для транспортировки машины если вышел из строя двигатель или аккумулятор.
Некоторые АКПП имеют режим ручного переключения передач. Самым удачным и распространённым вариантом такой АКПП стал Типтроник, созданный компанией Порше. Отличительной чертой является орган управления, он выполнен в виде буквы Н и имеет символы «+» и «–« .

Кроме Типтроника к автоматам можно отнести вариатор и роботизированную КПП.

Особенности автомобиля с автоматом

Устройство автоматической коробки передач является более сложным, чем МКПП. Ремонт АКПП значительно сложнее — она состоит из куда большего количества запчастей. Обычно о неисправностях АКПП свидетельствуют пинки и паузы при переключении передач, задний ход или одна из скоростей, могут вообще пропасть. В иных случаях, автомобиль может перестать двигаться.

Диагностика АКПП обычно проводится в несколько этапов:
Визуальный контроль масла. Если масло черное или содержит в своем составе металлические осколки – это свидетельствует о внутреннем повреждении или износе АКПП. Необходима замена масла в АКПП, что может решить основную часть проблем.
Диагностика ошибок с помощью разъема диагностики. Могли выйти из строя электронные элементы управления коробкой (датчики, компьютер), после чего коробка нормально функционировать не может.
Тест-драйв работы АКПП, для этого изучают поведение коробки во время езды.
Замеры давления в каждом режиме работы АКПП.
Осмотр внутреннего состояния АКП.
Ремонт АКПП своими руками может подразумевать только с 1 по 3 пункт данного списка. Для остальных операций понадобиться теплый бокс, специальное оборудование и опытный специалист. Последняя операция потребует подъемника, крана и целого набора инструментов. Снятие, установка и замена АКПП один из самых сложных и трудоемких в ремонте автомобиля. Ремонт внутренностей АКПП может быть сопоставим по стоимости с установкой новой или контрактной коробки. Будет лучше, если диагностика АКПП и ремонт будут произведены специалистами.

Чтобы избежать таких неприятностей необходимо следить за уровнем и цветом масла в коробке и своевременно его менять (когда написано в регламенте). Для разных АКПП применяются различные масла, описанные в литературе по автомобилю. В машинах фирмы Хонда применяется свое особенное масло, если залить другое коробка может выйти из строя.

Эксплуатировать автомат необходимо максимально бережно, не допуская пробуксовок, постоянных резких торможений и ускорений.

В холодное время года автомату необходимо дать время насытиться загустевшим маслом. Для этого необходимо прогреть автомобиль, включить передачу и постоять на тормозах не менее минуты, после чего можно трогаться.
Для большинства людей соблюдение такого рода простых операций не доставит проблем. В их случае, АКПП прослужит им очень долго. Современные АКПП очень надежны по конструкции, стоят не особо дороже своим механических собратьев, дарят чувство комфорта за рулем и серьезно облегчают жизнь любого водителя.

Каждый автовладелец знает, что выбор трансмиссии является ключевым фактором, который влияет на динамические показатели автомобиля. Разработчики постоянно пытаются совершенствовать коробки передач, но большинство автолюбителей все же отдают предпочтение МКПП, так как, из-за сложившегося стереотипа, считают, что она более надежная и простая в использовании. Однако причина кроется в другом – большинство людей просто не знакомы с принципом работы автомата, поэтому и опасаются ее.

В сегодняшней статье мы попытаемся максимально подробно и доступно описать принцип работы автоматической трансмиссии.

Что такое АКПП?

АКПП – это основной элемент конструкции трансмиссии автомобиля, главной целью которой является изменение крутящего момента, а также изменения скорости движения. Различают три варианта автоматической трансмиссии:

  • Вариатор;
  • Гидроавтомат;
  • Роботизированная;

Что лучше – механика или автомат?

Как многие уже могли заметить, большинство российских автолюбителей отдают предпочтение МКПП. Одни эксперты считают, что это связано с менталитетом нации, другие – с установленными негативными стереотипами.

Другое дело американцы, 95% которых не представляют себе процесс вождения автомобиля, без наличия автоматической коробки. Но это совсем не удивляет, ведь АКПП была придумана американскими инженерами, которые хотели упростить жизнь водителей.

Такая же ситуация и в Европе. Если 15-20 лет назад все поголовно использовали механику, то уже сейчас она почти вытеснена из рынка.

В России также наблюдается рост популярности автомата, но, как утверждают эксперты и аналитики, россияне не умеют правильно использовать автоматическую коробку. Каждый день в автомастерские обращается масса автолюбителей с неисправностями, основной причиной которых как раз и является неправильная эксплуатация.

Как работает АКПП?

Для того, чтобы принцип работы автоматической трансмиссии стал более понятным, мы условно разобьем ее на три части: механическая, электронная и гидравлическая.

Начнем обсуждение, конечно же, с механической, так как именно данный элемент и переключает передачи.

Гидравлическая часть является неким посредником, который является связующим звеном.

И, наконец, электронная, которая считается мозгом трансмиссии, отвечающим за переключение режимов, а также обратную связь.

Все понимают, что сердцем автомобиля является мотор. Трансмиссия вовсе не претендует на эту роль, ведь ее смело можно называть мозгом автомобиля. Главной целью АКПП считается преобразование КМ мотора в силу, которая создает условия для движения ТС. Немаловажную роль в этом процессе выполняет гидротрансформатор и планетарные передачи.

Гидротрансформатор


По аналогии с МКПП, гидротрансформатор выполняет функции сцепления, а также регулирует КМ, с учетом частоты вращения и продуцируемой мощности двигателя.

Конструкция гидротрансформатора состоит из трех частей:

  • Центростремительная турбина;
  • Центробежный насос;
  • Направляющий аппарат-реактор;

За счет того, что турбина и насос максимально сближены друг с другом, рабочие жидкости находятся в постоянном движении. Именно благодаря этому удается добиться минимальных потерь энергии. К тому же, гидротрансформатор может похвастаться очень компактными размерами.

Стоит отметить, что коленвал напрямую связан с насосным колесом, а коробочный вал – с турбиной. Именно за счет этого, в гидротрансформаторе отсутствует жесткая связь между ведущими и ведомыми элементами. Рабочие жидкости передают энергию от мотора к трансмиссии, которая, в свою очередь, через лопатки насоса передает ее на лопасти турбины.

Гидромуфта


Если говорить о гидромуфте, то ее принцип работы очень похож – она также передает КМ, не влияя на его интенсивность.

Гидротрансформатор оснащен реактором в первую очередь для того, чтобы изменять КМ. По сути, это такое же колесо с лопатками, разве что жестче посаженное и менее маневренное. По нему масло возвращается из турбины в насос. Некоторые особенности имеют лопатки реактора, каналы которых постепенно сужаются. За счет этого скорость движения рабочих жидкостей существенно увеличивается.

Из чего состоит АКПП?


Гидротрансформатор – взаимодействует со сцеплением, и не контактирует с водителем.

Планетарный ряд – взаимодействует с шестернями в коробке, и при переключении передач изменяет конфигурацию трансмиссии.

Тормозная лента, задний и передний фрикцион – напрямую переключают передачи.

Устройство управления – это узел, который состоит из насоса, клапанной коробки и маслосборника.

Гидроблок – система клапанных каналов, которые контролируют и управляют нагрузкой двигателя.

Гидротрансформатор – предназначен для передачи крутящего момента от силового агрегата до элементов автоматической трансмиссии. Расположен он между коробкой и мотором, и таким образом выполняет функцию сцепления. Он наполнен рабочей жидкостью, которая улавливает и передает усилия двигателя в масляный насос, находящейся непосредственно в коробку.

Что касается масляного насоса, то он уже передает рабочую жидкость в гидротрансформатор, создавая, таким образом, наиболее оптимальное давление в системе. Поэтому, миф о том, что автомобиль с коробкой-автомат можно завести без стартера – чистая ложь.

Шестеренчатый насос получает энергию прямо от двигателя, из чего можно сделать вывод, что при выключенном моторе давление в системе полностью отсутствует, даже если рычаг переключения АКПП находиться не в начальном состоянии. Поэтому, принудительное вращение карданного вала не сможет завести двигатель.

Планетарный ряд – используется зачастую в автоматической трансмиссии, так как считается более современным и технологичным, нежели параллельный вал, используемый в механике.


Части фрикциона – поршень заставляет двигаться чрезмерное давление масла. Сам поршень очень плотно прижимает ведущие элементы к ведомым, заставляя их вращаться как единое целое, и передавать КМ ко втулке. Стоит отметить, что в АКПП находится сразу несколько таких планетарных механизмов.

Фрикционные диски передают КМ непосредственно колесам автомобиля.


Тормозная лента – используется для блокировки элементов планетарного механизма.

Гидроблок – один из наиболее сложных механизмов в АКПП, который называют «мозгами трансмиссии». Стоит отметить, что ремонт данного элемента очень дорогостоящий.

Виды АКПП

Перманентная гонка технического оснащения автомобилей, заставляет разработчиков придумывать все более изощренные технологии и конструкции, для того, чтобы обогнать конкурентов. Стоит отметить, что это положительно сказывается на развитии ходовой части ТС. Одним из наиболее важных открытий, стало изобретение автоматической коробки передач. Она сразу же начала пользоваться невероятно большим спросом, так как заметно упрощает процесс управления. К тому же она весьма простая в эксплуатации и надежная. Аналитики утверждают, что в скором будущем она полностью вытеснит из рынка МКПП.

На сегодняшний день коробка-автомат используется, как в легковых автомобилях, так и грузовиках, в независимости от типа привода.

Известно, что при управлении автомобилем с МКПП, приходится постоянно держать руку на переключателе передач, что значительно снижает концентрацию на дороге. Коробка-автомат практически лишена подобных недостатков.


Основные преимущества коробки-автомат:

  • Повышается эффективность управления;
  • Более плавный переход между передачами даже на высокой скорости;
  • Двигатель не перегружается;
  • Передачи можно переключать как вручную, так и в автоматическом режиме;

Современные АКПП, с точки зрение системы контроля и управления, можно разделить на два типа:

  • Трансмиссия с гидравлическим устройством;
  • Трансмиссия с электронным устройством, или так называемая роботизированная коробка;

Более понятным это должно стать после ознакомления с приведенным ниже примером:

«Представьте себе ситуацию, что автомобиль двигается по ровной дороге и постепенно приближается к крутому подъему. Если какое-то время просто со стороны наблюдать за этой ситуацией, то можно заметить, что после увеличения нагрузки, машина начинает терять скорость, и, следовательно, интенсивность вращения турбины также снижается. Это приводит к тому, что рабочая жидкость начинает противодействовать движению. В таком случае резко возрастает скорость циркуляции, что способствует увеличению КМ до того показателя, при котором возникнет равновесие в системе».

Такой же принцип работы и в момент начала движения автомобиля. Единственное отличие в том, что в данном случае еще задействуется и акселератор. Благодаря ему увеличивается интенсивность оборотов коленвала и насосного колеса, при том, что турбина остается неподвижной, что позволяет двигателю работать в холостом режиме. Стоит отметить, что КМ резко возрастает, и при достижении определенной отметки, гидротрансформатор начинает выполнять функции звена, которое соединяет воедино ведомый и ведущий элементы. Именно все эти моменты, позволяют во время движения значительно уменьшать уровень потребления горючего, и более эффективно проводить торможение двигателем в случае надобности.

Так для чего же тогда подключать АКПП к гидротрансформатору, если тот самостоятельно способен изменять интенсивность КМ?

Вот почему: коэффициент изменения крутящего момента с помощью гидротрансформатора обычно не превышает 2-3.5. Этого мало для полноценной работы автоматической коробки.

В отличие от механической, автоматическая коробка переключает скорости с помощью фрикционных муфт и ленточных тормозов. Система автоматически определяет нужную скорость с учетом скорости движения и усилия на педаль акселератора.

Помимо планетарного механизма и гидротрансформатора, АКПП включает в себя также насос, который смазывает коробку. Охлаждением масла занимается радиатор охлаждения.

Разница между коробкой-автомат у заднеприводных и переднеприводных ТС


Существует ряд отличий между компоновкой АКПП автомобилей с передним и задним приводом. Автоматическая трансмиссия переднеприводных автомобилей более компактная, и имеет отдельное отделение, которое называют – дифференциал.

Во всех других аспектах обе трансмиссии идентичны, как в конструктивном, так и функциональном плане.

Для эффективного выполнения всех функций, коробка автомат имеет следующие элементы: гидротрансформатор, узел контроля и механизм выбора режима движения.


Надеемся, что наша статья стала максимально полезной для вас, и помогла вам разобраться в принципах работы АКПП.

Видео

Статья о том, как правильно пользоваться коробкой «автомат» — символы на панели АКПП, запуск мотора, движение и остановка, возможные ошибки. В конце статьи — видео об использовании автоматической коробки.

На данный момент различают три вида автоматических трансмиссий: «классическая», с «бесступенчатым вариатором», с «роботизированной механикой». В зависимости от модификации и производителя указанные виды трансмиссий могут незначительно отличаться (разное число передач, немного другой ход рычага – прямой или зигзагообразный, обозначения и др.), но основные функции будут одинаковы для всех.

Растущая популярность АКПП вполне объяснима – она более удобна в эксплуатации (чем «механика» — МКПП) особенно для новичков, надежна и предохраняет двигатель от перегрузок. Вроде бы все просто! Однако ошибки водители все же допускают, и даже самый надежный механизм может выйти из строя, если его неправильно эксплуатировать. Далее мы рассмотрим, как правильно пользоваться АКПП и как грамотно ее эксплуатировать.


Чтобы научиться правильно пользоваться «автоматом», сначала нужно разобраться, что же означают буквенные символы (английские буквы) и цифры на панели АКПП с рукояткой переключения передач. Сразу отметим, что в зависимости от марки машины цифры и буквы могут различаться.
  • «P» – «паркинг». Включается при парковке автомобиля на стоянке. Некий аналог стояночного тормоза, только с блокировкой вала, а не с прижатием тормозных колодок.
  • «R» – «реверс». Включается для движения назад. Обычно его называют – «задняя скорость».
  • «N» – «нейтральный». Нейтральная передача. Часто называют – «нейтралка». В отличие от режима паркинга «P», в нейтральном режиме «N» колеса разблокированы, поэтому машина может двигаться накатом. Соответственно, машина также может самопроизвольно покатиться под уклон на парковке, если колеса не зафиксированы ручным тормозом.
  • «D» – «драйв». Режим движения вперед.
  • «A» – «автомат». Автоматический режим (практически, то же самое, что и режим «D»).
  • «L» – «лоу» (низкий). Режим пониженной передачи.
  • «B» – Такой же режим, как и «L».
  • «2» – режим движения не выше второй передачи.
  • «3» – режим движения не выше третьей передачи.
  • «M» – «мануал». Режим ручного управления с повышением/понижением передачи через знаки «+» и «–». Данный режим имитирует механический режим переключения с МКПП, только в более простом варианте.
  • «S» – «спорт». Спортивный режим движения.
  • «OD» – «овердрайв». Повышение передачи (ускоренный режим).
  • «W» – «винтер». Режим движения для зимнего периода, при котором трогание с места начинается со второй передачи.
  • «E» – «экономик». Движение в экономичном режиме.
  • «HOLD» – «удержание». Используется совместно с «D», «L», «S», как правило, на машинах марки «Мазда». (Читать руководство).
При эксплуатации АКПП особое внимание следует уделить изучению руководства по эксплуатации конкретного автомобиля, так как некоторые обозначения могут функционально отличаться.

Например, в руководстве некоторых автомобилей буква «B» означает «Block» (блокировка) – режим блокировки дифференциала, который нельзя включать во время движения.


А если в полноприводном автомобиле присутствуют обозначения «1» и «L», то буква «L» может означать не «Low» (понижение), а «Lock» (замок) – что также обозначает блокировку дифференциала.


Запуск двигателя с автоматической коробкой имеет следующие особенности:
  1. В машине с АКПП всего две педали: «тормоз» и «газ» . Поэтому левая нога водителя практически не используется. При запуске двигателя педаль «газа» не нажимается, а вот педаль тормоза в некоторых марках автомобилей нажимать обязательно, иначе двигатель не заведется (читать руководство по эксплуатации).

    Однако инструкторы по вождению советуют взять за правило – перед запуском двигателя с АКПП нажимать педаль тормоза всегда. Это предотвратит самопроизвольное движение машины при нейтральном режиме «N», а также позволит быстро перейти в режимы движения «D» или «R». (Без нажатия тормозной педали переключиться в указанные режимы и тронуться с места не получится).

  2. В автомобилях с АКПП предусмотрена защита – автоматическая блокировка запуска двигателя при неправильном положении рычага переключения передач . Это значит, что двигатель с АКПП можно завести только при условии, что рычаг переключения передач находится в одном из двух положений: или «P» (паркинг), или «N» (нейтралка). Если рычаг ПП будет находиться в любом другом положении, предназначенном для движения, будет срабатывать блокировочная защита от неправильного запуска.

    Данная защитная функция очень полезна, особенно для новичков, и особенно в городах с большой «автомобильной плотностью», где на парковках и в потоках автомобили стоят плотно друг к другу. Ведь даже опытные водители иногда забывают «снять автомобиль со скорости» перед запуском двигателя, в результате чего при запуске машина сразу начинает ехать и врезается в ближайшее авто или препятствие.

    Запускать двигатель с АКПП можно как в режиме «P» (паркинг), так и в режиме «N» (нейтральный), однако производители рекомендуют использовать только режим «P». Поэтому лучше установить для себя еще одно правило – парковаться и запускать двигатель только в режиме «паркинг».

  3. После поворота ключа в замке зажигания перед запуском стартера рекомендуется подождать несколько секунд , чтобы дать время включиться бензонасосу и подкачать компрессию.
Следует помнить, что на некоторых марках автомобилей с АКПП переключение передач невозможно без вставки и поворота ключа в замке зажигания (разблокировки коробки передач). Также, на некоторых марках невозможно вытащить ключ из замка зажигания, если рычаг ПП находится в положении «D». (Читайте руководство по эксплуатации).


Большинство водителей, которые пересаживаются с «механики» на «автомат», первое время машинально выполняют действия, которые они привыкли многократно выполнять при езде на автомобиле с механической коробкой передач. Поэтому таким водителям, прежде чем начинать ездить с АКПП по дороге в общем автомобильном потоке, рекомендуется предварительно потренироваться в одиночестве.

Итак, стандартный порядок действий для трогания с места на автомобиле с АКПП выглядит следующим образом:

  • Вставить ключ в замок зажигания.
  • Выжать педаль тормоза правой ногой (левая нога при езде с АКПП не задействуется).
  • Проверить положение рычага переключения передач — он должен находиться в положении «P» – «паркинг».
  • Запустить двигатель (при нажатой педали тормоза).
  • Также при нажатой педали тормоза переключить рычаг ПП в положение «D» – «драйв» (движение вперед).
  • Полностью отпустить педаль тормоза, после чего автомобиль тронется с места и начнет движение вперед с небольшой скоростью — около 5 км/час.
  • Для увеличения скорости движения нужно нажать на педаль «газа». Чем сильнее вы будете нажимать на педаль «газа», тем выше будут передачи и скорость.
  • Для остановки автомобиля нужно убрать правую ногу с педали «газа» и выжать (ей же) педаль тормоза. Автомобиль остановится.
  • Если вы планируете покинуть автомобиль после остановки, то при нажатой педали тормоза переместите рычаг переключения передач в режим «P» – «паркинг». Если же остановка потребовалась в пробке, у светофора или пешеходного перехода, то, естественно, рычаг ПП переключать в «паркинг» не нужно. После того, как вы решите опять продолжить движение, отпустите педаль тормоза и нажмите на педаль «газа» для увеличения скорости.
Многие современные АКПП имеют имитацию механического режима переключения передач «M» (как на МКПП) для повышения/понижения передач с помощью кнопок «+» и «–» на рычаге ПП. То есть, водителю предоставляется возможность самому вручную повышать или понижать передачи, забирая эту функцию у «автомата». При этом переход на механический режим переключения передач может производиться в движении, когда машина уже едет в режиме «D».

Для предотвращения повреждения двигателя при переходе в ручной режим «M» на ходу у всех АКПП предусмотрена специальная защита. Переход на ручное управление «M» актуален в следующих ситуациях:

  • При движении по бездорожью на пониженной передаче, чтобы избежать пробуксовки.
  • При движении накатом с горки, с торможением двигателем. Использовать для движения накатом нейтральный режим «N» не рекомендуется, так как он вреден для АКПП. А накат в режиме «D» не совсем удобен, так как происходит постепенное снижение скорости.
  • Для удобного прохождения поворотов и других маневров, в том числе и для резкого ускорения при обгоне.

  1. Самой распространенной ошибкой, приводящей к поломке АКПП, является включение режима «D» — «драйв» (движение вперед) без полной остановки при движении задним ходом . И, то же самое, только наоборот – включение режима «R» (задний ход) без полной остановки при движении вперед.
  2. Вторая распространенная ошибка (скорее, заблуждение) связана с режимом «N» (нейтралка). Дело в том, что данный режим является экстренным, чтобы разблокировать колеса для кратковременной буксировки или перестановки машины в случае какой-либо неисправности. И только для этого!

    Но многие неопытные водители используют нейтральный режим «N» в пробках при кратковременных остановках , что приводит к гидравлическому удару и преждевременному износу АКПП. В пробках при частых остановках нужно использовать режим «D» вместе с педалью тормоза. Если нужно остановиться – нажимается педаль тормоза, если нужно медленно продвинуться вперед – педаль тормоза просто отпускается, и машина медленно катится вперед. И так можно ездить целый день.

  3. Третья ошибка – переход в нейтральный режим «N» из режима «D» на ходу, в движении по трассе . Это опасно (особенно на большой скорости), так как может заглохнуть двигатель, в результате чего отключится гидроусиление руля и усиление тормозов, и автомобиль станет почти неуправляемым.
  4. Еще одна ошибка – буксировка машины с АКПП на расстояние больше 40 км и на скорости более 50 км/час . В коробке «автомат», в отличие от МКПП, система подачи масла работает под давлением, но при буксировке она не работает. Соответственно, детали «автомата» вращаются «на сухую», без смазки, в результате чего происходит их очень быстрый износ.
  5. Нередкой ошибкой является попытка завести машину с АКПП «с толкача» . И хотя такие попытки часто приводят к желаемому результату (двигатель запускается), все равно на механизм АКПП это действует разрушающе, и при такой частой эксплуатации «автомат» может не выработать и половины заложенного ресурса.

Заключение

Вполне возможно, что для кого-то АКПП покажется сложным и привередливым механизмом, несмотря на простоту и удобство его использования. Но это только на первый взгляд. На самом деле «автоматы» зарекомендовали себя как вполне надежные агрегаты, но, конечно же, при условии их правильной и грамотной эксплуатации. Особенно удобно пользоваться АКПП в больших городах, где часто приходится стоять в пробках.

Видео о том, как пользоваться «автоматом»:

Благодаря конструктивной особенности автоматическая коробка передач обеспечивает с помощью автоматики выбор необходимой для движения автомобиля передачи, без участия в этом процессе водителя. При этом, в отличие от механической коробки передач, правая рука водителя освобождается от движений по переключению передач и отпадает необходимость оборудовать автомобиль педалью сцепления, что также исключает из процесса управления транспортным средством движения ноги водителя по выжиманию сцепления.

Для начала движения автомобиля, оборудованного АКПП, водителю достаточно перевести рычаг коробки в нужное положение и далее остается только регулировать скорость педалями газа и тормоза. Управлять транспортным средством, оснащенным автоматической коробкой значительно проще, что дает большую возможность водителю сосредоточится на дорожной обстановке.

Независимо от вида, любая трансмиссия — будь то механическая либо автоматическая, выполняет одинаковые функции в автомобиле – эффективное использование крутящего момента двигателя, но различными способами исходя из своих особенностей конструкций.

Устройство АКПП

Функционирование автоматической коробки передач основывается на работе её планетарных механизмов и гидромеханического привода. В небольшом диапазоне оборотов двигателя коробка-автомат дает возможность автомобилю двигаться в большом диапазоне скоростей. К основным элементам устройства АКПП относят следующие механизмы:

  • гидротрансформатор;
  • планетарный редуктор;
  • пакеты фрикционов;
  • тормозная лента;
  • устройство управления.

Основные узлы и принцип действия АКПП

В основу принципа действия АКПП положено свойство жидкости при вращении передавать энергию. Это свойство позволило создать устройство (гидромуфта, гидротрансформатор), в котором отсутствует жесткая связь между входным и выходным валами, а механическая энергия между этими валами передается с помощью потока рабочей жидкости.

Гидротрансформатор в АКПП выполняет функцию автоматического переноса крутящего момента от силового агрегата на основные узлы коробки передач, что соответствует функции узла сцепления в механической коробке передач. После достижения определенных оборотов двигателем, используя давление рабочей жидкости на узлы гидротрансформатора — насосное колесо, которое жестко соединено с коленвалом силового агрегата и турбинное колесо, взаимосвязанное с основным валом коробки передач, происходит передача крутящего момента. Во время уменьшения оборотов силового агрегата падает давление жидкости на турбинное колесо, и оно останавливается. Соответственно сцепление двигателя с коробкой прерывается.

В связи с тем, что гидротрансформатор ограничен в возможности передачи механической энергии в широких диапазонах, он соединяется с планетарными многоступенчатыми передачами, обеспечивающими переключение скоростей и реверсивное вращение.

По своему устройству планетарный редуктор представляет собой шестерни, вращающиеся вокруг центральной – «солнечной» шестерни. Он функционирует посредством блокирования и разделения определенных элементов планетарного ряда. Для трехскоростной АКПП используется два планетарных механизма, а в четырехскоростной — три.

Пакеты фрикционов или система фрикционов представляют собой механизмы, которые блокируют подвижные элементы планетарного редуктора между собой. По своему устройству это набор из нескольких подвижных и неподвижных колец, которые под воздействием гидравлического толкателя застопориваются, что обеспечивает переключение соответствующей передачи.

В переключении передач принимает участие и тормозная лента, которая временно блокирует нужные элементы планетарного редуктора. Принципом ее работы является эффект самозажатия, используемый для блокирования этих элементов. Имея относительно небольшой размер, тормозная лента смягчает удары механизмов в момент их работы.

Устройство управления предназначено для регулирования функционирования тормозной ленты и работы фрикционов. Оно состоит из блока клапанов, имеющего золотники, пружины, систему каналов и другие элементы. Устройство управления выполняет функцию переключения передач, основываясь на конкретных условиях движения транспортного средства — при его ускорении задействует повышенную передачу, а при торможении — пониженную.

Режимы работы АКПП

Автоматическая трансмиссия может работать в нескольких стандартных режимах. Все они обозначаются выработанными еще в прошлом столетии символами на латинском языке: P, D, N, R.

Парковочный режим «P» или parking – обеспечивает выключение всех передач. При этом ведущие колеса заблокированы механизмами коробки передач, и она отключена от двигателя. В этом режиме осуществляют запуск двигателя.

Видео о прогреве коробки «автомат»:

Режим движения «D» или drive – обеспечивает автоматическое переключение передач при движении автомобиля вперед.

Режим «N» или нейтральная передача – обеспечивает расцепление ведущих колес автомобиля от коробки передач. Этот режим используют во время коротких остановок или при необходимости буксировки автомобиля.

Режим реверсного движения «R» — обеспечивает движение автомобиля задним ходом.

Управление водителем автоматической коробкой должно выполняться в установленной последовательности: 1. Паркинг; 2. Реверс; 3. Нейтраль; 4. Движение.

В современных АКПП для комфортной езды предусмотрены дополнительные режимы работы.

Режим пониженной передачи «L» — используется во время медленного движения в сложной дорожной обстановке. В этом режиме коробка передач работает только на выбранной передаче, независимо от изменения оборотов силового агрегата.

Режимы «2» и «3» — используются при буксировке груза транспортным средством или же в соответствующих условиях. Цифры обозначают число фиксированной передачи, на которой происходит движение автомобиля.

Режим овердрайв «O/D» или «Overdrive» — используется для частого автоматического задействования повышающей передачи. Такой режим обеспечивает более экономичное и равномерное движение автомобиля, в основном на шоссейных дорогах.

Режим городского движения «D3» — ограничивает автоматическое переключение коробки до третей передачи.

Режим уравновешенного движения «Norm» — позволяет коробке переходить на повышенные передачи при достижении средних значений вращения коленчатого вала двигателя.

Режим зимнего движения «S» или «Snow» (также может обозначаться символом «W» или «Winter») – позволяет автомобилю начинать движение со второй передачи, тем самым предотвращая пробуксовывание ведущих колес. Также во время движения работа АКПП выполняется более мягко с использованием низких оборотов двигателя.

Автоматическая коробка передач — это часть трансмиссии, способная регулировать крутящий момент и скорость движения транспортного средства. Это значит, что больше не нужно рассчитывать момент, когда зажимать сцепление и отпускать его, а также переключать скорости вручную.

В данной статье рассмотрим принципы работы механизма.

История создания автоматической коробки передач

Автоматизация трансмиссии исторически происходила в три этапа. Первым попытку сделать авто более самостоятельным предпринял Генри Форд в начале ХХ века. Ford T имел планетарную КП, которая требовала меньше навыков от автолюбителей по переключению скорости, чем обыкновенная механическая.

На следующем этапе в производство поступили автомобили с полуавтоматической трансмиссией. В них автоматизация направлена либо на самостоятельное переключение передач, либо на отказ от использования сцепления, что существенно облегчало вождение транспортного средства.

Знаете ли вы? Такую полуавтоматическую трансмиссию используют до сих пор на скутерах.

Последним этапом к переходу на автоматическую трансмиссию была система, предложенная разработчиками американской компании General Motors. В её основе лежала планетарная модель, ранее использовавшаяся на заводе «Форд», а также гидравлика, которая сама включалась в момент, когда необходимо изменить передачу. Оба принципа лежат в основе современной АКПП.

Устройство узлов и механизмов

Автоматическая коробка передач условно состоит из трёх основных частей:

  1. Механической. В её обязанности входит изменение скорости транспортного средства, а также непосредственное переключение скоростей.
  2. Гидравлической. Данная часть АКПП передаёт крутящий момент между составными частями КП без каких-либо действий водителя.
  3. Электронной. Данная составляющая является мозгом коробки передач, который следит за работой механической и гидравлической систем, а также передаёт сигналы к другим узлам автомобиля.

Составные части автоматической КП:

Знаете ли вы? В СССР первые гидротрансформаторы начали использовать на таких автомобилях, как «Чайка», «Волга», ЗИЛ, а также некоторых других транспортных средствах.

Принцип работы

Любая автоматическая коробка передач работает на основе планетарного редуктора, который состоит из солнечной шестерни и , объединённых водилом и коронной шестернёй. Этих узлов столько, сколько скоростей имеет автомобиль.

Принцип работы:

  1. Все импульсы на редуктор поступают с помощью двух входов, соединённых с коронной и солнечной шестернями, а передаются через один выход, который обеспечивается вращением водила.
  2. При поступлении импульса на вход к солнечным шестерням они начинают вращаться, что приводит к вращению водила.
  3. Водило, в свою очередь, заставляет двигаться коронную шестерню, что влечёт за собой постоянное увеличение скорости вращения водила на выходе.
  4. Если водителю необходимо перейти к заднему ходу, то солнечные шестерни начнут двигаться в противоположную сторону.

Автоматическая коробка передач не имеет прямой связи между входным и выходным валом. Их объединяет промежуточный вал, на котором в рабочем состоянии замкнуты два пакета фрикционных дисков, соединяющихся с шестернёй.

Знаете ли вы? За последний год в Европе 80% всех купленных автомобилей работают на коробке автомат. На территории стран СНГ покупки автомобилей с автоматической трансмиссией составляют всего 10% от общего числа проданных транспортных средств.

Именно эти диски передают мощность. Фрикционные диски на входе меньшего диаметра, чем на выходе. Это объясняется увеличением мощности вращения во время передачи импульса от входа к выходу.

Плюсы и минусы

Давайте же рассмотрим, с какими плюсами и минусами можно столкнуться при использовании автомобиля с автоматической коробкой передач.

Плюсы:

  • удобство. Больше не нужно отвлекаться на переключение скоростей и использование сцепления. Водитель может быть полностью сконцентрирован на дороге;
  • легче тронуться с места. Ответственной за данный процесс в автоматической трансмиссии является электроника, а не правильное нажатие сцепления или педали газа;
  • узлы автомобиля имеют больший срок службы за счёт контроля электроникой. Очень часто водители, особенно новички, не вовремя переключают скорость, что приводит к нарушению работы двигателя, или задерживают сцепление, или работают и вовсе без него, что приводит к его перегоранию.

Минусы:
  • автомобили с автоматической коробкой передач имеют высокую стоимость. Более того, они также дороже в обслуживании, нежели транспортные средства на механической коробке передач;
  • имеются трудности в непогоду. Основным способом выехать из заноса или грязи является «раскачка», которая невозможна при использовании коробки автомат.

Важно! Во время переключения скоростей с помощью селектора нельзя давить на педаль газа.

Автомобиль с коробкой автомат предназначен для людей, которые ценят комфорт. Чтобы определиться, какой тип трансмиссии необходим именно вам, следует попрактиковаться в вождении и с механической, и с автоматической коробкой передач.

Принцип работы автоматической коробки передач: видео

Устройство автоматической коробки передач — устройство автоматических трансмиссий.

Большинство современных автомобилей оснащены автоматическими трансмиссиями (АКПП). Это обусловлено удобством эксплуатации автомобиля и в особенности упрощением процесса управления.

В конструкции большинства автоматических коробок применены:

И ряд вспомогательных механизмов:

  • Масляный насос

  • Клапанная сборка

  • Клапаны-переключатели

  • Исполнительные устройства

Планетарные передачи

Наибольшую эффективность гидротрансформаторы обеспечивают при высоких оборотах двигателя. Следовательно, для передачи момента от преобразователя вращения к приводным валам ведущих колес автомобиля в устройство автоматической коробки передач введен редуктор планетарного типа. В нем используется единственный вал, вокруг которого вращаются все, помещенные в одну плоскость, элементы сборки (за исключением оборудованных собственными осями сателлитов). Такая конструкция обеспечивает редуктору компактность.

Простейший планетарный ряд состоит из одной центральной (солнечной) шестерни, как минимум трех, равномерно распределенных по периметру водила, планетарных шестерен (сателлитов) и зубчатого колеса с зацеплением, внутрь которого помещается вся сборка. Сходство конструкции с устройством солнечной системы, где планеты (сателлиты) вращаются по постоянной орбите (наружная шестерня) вокруг солнца (центральная шестерня) легло в основу названия редуктора. Все шестерни сборки находятся в постоянном зацеплении друг с другом и не изменяют своего расположения при переключении передач. Изменяется лишь величина передаточного отношения.

Описанная конструкция позволяет реализовать трехступенчатый редуктор, обеспечивающий возможность организации нейтральной передачи и поступательного движения транспортного средства в двух направлениях.

Планетарные редукторы обладают рядом несомненных преимуществ перед прочими зубчатыми передачами, однако являются технологически более сложными и нуждаются в более тонком управлении при переключении передаточных отношений.

Трансформаторы

Схема трансформатораГидротрансформатор (преобразователь вращения) – служит для автоматического и плавного изменения крутящего момента от двигателя на трансмиссию автомобиля с помощью рабочей жидкости (масла).

Гидротрансформатор имеет сходство с турбиной и включает в себя такие элементы:

  • насос (ротор)

  • турбина

  • реактор.

При вращении насоса гидротрансформатора вся энергия затрачивается на раскручивание рабочей жидкости. Благодаря лопаткам специфической формы центр давления масла смещается к наружной стороне колеса турбины. Этот процесс происходит до определенного предела. То есть зависит от разницы скорости вращения насоса и турбины. Чем она больше, тем сильнее проявляется редукторный эффект, и, соответственно, передача управления дальше по трансмиссионной линии к ведущим колесам. При этом реактор, удерживаясь от вращения обгонной муфтой, обеспечивает возврат большей части неиспользуемого турбиной потока назад к насосу, дополнительно усиливая эффективность передачи крутящего момента. При полном нажатии на педаль газа и не раскрученной турбине насос обеспечивает максимальный подъем давления рабочей жидкости на наружных концах турбинных лопаток. Предельный, развиваемый преобразователем вращения крутящий момент иногда называют также моментом пробуксовки гидротрансформатора.

Когда турбинное колесо раскручивается, давление вращающейся жидкости на его лопатки, естественно, падает, что приводит к автоматическому снижению обеспечиваемого гидротрансформатором передаточного отношения. В момент, когда скорости вращения турбины и насоса максимально сближаются, гидротрансформатор превращается из подобия редуктора в обычную жидкостную муфту сцепления. На этом этапе необходимость в реакторе отпадает, и происходит его отпускание за счет переключения обгонной муфты.

В процессе движения транспортного средства, в зависимости от изменения нагрузки (степени выжимания педали газа), преобразователь вращения (гидротрансформатор) может непрерывно переходить из состояния редуктора в состояние сцепления и обратно.

Масляное давление АКПП

Устройство автоматической коробки передач невозможно рассмотреть в отрыве от устройства обеспечивающего рабочее давление масла.

Масляный насос АКПП бывает шестеренчатого либо роторного типа. Как правило, он установлен в корпусе позади гидротрансформатора и приводится во вращение непосредственно от его ступицы.Схема подачи гидравлической жидкости к исполнительным различным устройствам автоматической трансмиссии организована в корпусе клапанной сборки. В ней же собраны все управляющие клапаны.

Корпус клапанной сборки представляет собой сложное металлическое литье. Укомплектованная клапанная сборка с установленными в нее управляющими клапанами, контрольными шариками и жиклерами способна выполнять сложнейшие логические переключения и вполне может рассматриваться как своего рода гидромеханический компьютер.

В клапанной сборке имеется три входных порта, через которые на нее подаются управляющие давления от центробежного регулятора, дроссельной заслонки (текущая нагрузка на двигатель) и рычага селектора (выбранное положение AКПП). Количество выходных портов определяется сложностью конструкции AT и количеством обеспечиваемых ею переключений. Обычно предусматривается по одному выходу к каждому исполнительному устройству, а при соответствующей комплектации, — еще один, обеспечивающий блокировку гидротрансформатора. Так как клапанная сборка является механическим устройством, логика ее функционирования определяется главным образом особенностями конструктивного исполнения, обладая, тем не менее, интерактивностью, обеспечивающей способность адекватного реагирования на изменение параметров, поступающих на три входных порта.

В современных AКПП с электронным управлением количество входных параметров расширяется за счет применения множества информационных датчиков. Сигналы от таких датчиков как:

  • Датчики педали газа и положения рычага переключения АКПП.

  • Датчики частот вращения на входе и выходе коробки.

И прочих, обрабатываются электронным блоком управления АКПП и преобразовываются им в управляющие команды исполнительным механизмам.

При эксплуатации автоматических трансмиссий крайне важно соблюдать температурный режим. Для охлаждения рабочей жидкости в трансмиссионной линии предусмотрен охладитель, который, как правило, объединен с радиатором системы охлаждения двигателя.

Управление автоматической коробкой передач осуществляется специальным селектором либо подрулевыми переключателями.

Основные обозначения при переводе селектора в режимы:

Видео

Об устройстве автоматической коробки передач вам также расскажет следующий видеоматериал:

Особенности конструкции автоматической коробки передач

Особенности конструкции автоматической коробки передач

Кроме механической коробки передач на автомобили Hyundai Solaris с двигателем 1,4 или 1,6 л устанавливают четырехступенчатую автоматическую коробку передач мод. A4CF1.

 

Рис. 1. Автоматическая коробка передач:

1 – муфта повышающей передачи; 2 – муфта передачи заднего хода; 3 – задняя планетарная передача; 4 – тормоз II передачи; 5 – передняя планетарная передача; 6 – тормоз I передачи и передачи заднего хода; 7 – обгонная муфта; 8 – муфта понижающей передачи; 9 – масляный насос; 10 – гидротрансформатор; 11 – блокировочная муфта гидротрансформатора; 12 – межколесный дифференциал; 13 – ведомая шестерня; 14 – вал шестерни промежуточной передачи

Автоматическая коробка передач (рис. 1) скомпонована по традиционной планетарной схеме с торможением фрикционами и соединена с коленчатым валом двигателя через гидротрансформатор. Электронная система управления автоматической коробкой передач постоянно контролирует скорость автомобиля и нагрузку двигателя, исключает ошибки водителя, не позволяя ему включить более высокую передачу при малой скорости движения, чтобы избежать перегрузки двигателя, или понижающую передачу на слишком большой скорости, что исключает возможность превышения максимально допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя. При снижении скорости автомобиля передачи автоматически переключаются на более низкие без участия водителя. В момент полной остановки автомобиля автоматически включается I передача. Автоматическая коробка передач состоит из гидротрансформатора, насоса, планетарного редуктора, многодисковых муфт, многодисковых тормозов и блока клапанов.

 

Рис. 2. Гидротрансформатор:

1 – ведущий диск; 2 – картер гидротрансформатора; 3 – турбина; 4 – обгонная муфта; 5 – реактор; 6 – насосное колесо

Гидротрансформатор (рис. 2) выполняет функции сцепления и служит для плавного соединения двигателя и механизма коробки передач, увеличения крутящего момента при начале движении автомобиля. Корпус гидротрансформатора соединен с коленчатым валом двигателя через ведущий диск и постоянно вращается при работе двигателя. Внутренняя полость гидротрансформатора заполнена рабочей жидкостью для автоматических коробок передач. Двигатель вращает гидротрансформатор и приводит в действие насосное колесо, которое создает потоки рабочей жидкости в направлении турбинного колеса.

Последнее начинает вращаться за счет потоков рабочей жидкости, создаваемых насосным колесом. При большой разности скоростей вращения турбинного и насосного колес реактор изменяет направление потока жидкости, увеличивая крутящий момент. По мере уменьшения разницы скоростей он становится ненужным и поэтому установлен на обгонной муфте.

Насос, расположенный в передней части картера коробки передач, создает давление и подает рабочую жидкость ко всем системам в коробке передач.

 

Рис. 3. Планетарный редуктор системы Равинье:

1 – длинный сателлит; 2 – водило; 3 – малая солнечная шестерня; 4 – большая солнечная шестерня; 5 – короткий сателлит; 6 – коронная шестерня

Планетарный редуктор системы Равинье (рис. 3) представляет собой зубчатую передачу с наружными и внутренними зацеплениями шестерен, которая обеспечивает различные способы соединения ее элементов для получения различных пере даточных чисел.

 

Рис. 4. Схема работы многодисковой муфты:

А – многодисковая муфта включена; Б – многодисковая муфта выключена; 1 – шариковый клапан; 2 – уплотнительное кольцо; 3 – поршень; 4 – фрикционный диск; 5 – фрикционный диск с накладками; 6 – упорный диск; 7 – ступица муфты; 8 – упор пружины; 9 – стопорное кольцо; 10 – возвратная пружина

Рис. 5. Схема работы дискового тормоза:

А – тормоза включены; Б – тормоза выключены; 1 – упорный диск; 2 – фрикционные тормозные диски с накладками; 3 – фрикционный диск; 4 – возвратная пружина; 5 – поршень; 6 – картер коробки передач; 7 – крышка картера коробки передач

 

Принцип работы многодисковых муфт (рис. 4) и дисковых тормозов (рис. 5) очень сходен, разница заключается в том, что многодисковая муфта соединяет звенья коробки передач между собой, а дисковый тормоз – с картером коробки. Рабочая жидкость, подаваемая к муфте, приводит в действие поршень, и происходит сжатие фрикционных дисков. Звенья, блокируемые муфтой, начинают вращаться за одно целое.

При отключении дисковых тормозов рабочая жидкость перестает подаваться в муфту и поршень под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение.

Особенность конструкции многодисковой муфты заключается в том, что она находится в постоянном вращении и под действием центробежной силы, действующей на рабочую жидкость, создается давление, которое не дает разблокироваться муфте. Дополнительно в муфте установлен шариковый клапан. Он расположен как можно ближе краю от центра муфты. При повышении давления рабочей жидкости в камере многодисковой муфты шариковый клапан закрывает сливное отверстие, а при снижении давления в камере шариковый клапан под действием центробежной силы открывает сливное отверстие и муфта разблокируется.

 

Рис. 6. Привод управления автоматической коробкой передач:

1 – рычаг переключения передач; 2 – кулиса рычага переключения передач; 3 – трос управления коробкой передач; 4 – рычаг механизма переключения передач; 5 – автоматическая коробка передач

Привод управления автоматической коробкой передач (рис. 6) тросовый, сконструирован по тому же принципу, что и привод управления механической коробкой, но отличается от него количеством и конструкцией деталей. Селектор автоматической коробки передач установлен в том же месте на тоннеле пола, что и рычаг управления механической коробкой, и соединен с блоком управления на коробке передач тросом.

Дифференциал автоматической коробки передач по конструкции полностью аналогичен дифференциалу механической коробки передач.

Для ремонта автоматической коробки передач требуются большой набор специальных инструментов и соответствующая подготовка исполнителя, поэтому в данном разделе рассмотрены только снятие и установка коробки передач, замена ее уплотнений, ремонт привода. В случае необходимости выполняйте ремонт коробки передач в специализированном сервисе.

Конструкция автоматической коробки передач. Вариатор? Робот? Гидромеханика? DSG? Или все же «ручка»

На легковых автомобилях наибольшее распространение получили гидромеханические коробки с планетарными механическими коробками. Их преимущества:

  • компактность конструкции
  • меньшая металлоемкость и шумность
  • больший срок службы

К недостаткам относятся:

  • сложность
  • высокая стоимость
  • пониженный КПД

Переключение передач в этих коробках производится при помощи фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов. При этом при включении одной передачи часть фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов пробуксовывает, что также снижает их КПД.

Представляет собой гидравли­ческий механизм, который размещен между двигателем и механической коробкой передач. Он состоит из трех колес с лопатками:

  • насосного (ведущего)
  • турбинного (ведомого)
  • реактора

Насосное колесо 3 закреплено на маховике 1 двигателя и образует корпус гидротрансформатора, внутри которого размещены тур­бинное колесо 2, соединенное с первичным валом 5 коробки передач и реактор 4, установленный на роликовой муфте 6 свободного хода. Внутренняя полость гидротрансформатора на 3/4 своего объема заполнена специальным маслом малой вязкости.

Рис. Гидротрансформатор:
а – общий вид; б – схема; 1 – маховик; 2 – турбинное колесо; 3 – насосное колесо; 4 – реактор; 5 – вал; 6 – муфта

Каждое колесо имеет наружный и внутренний торцы, между которыми располагаются профилированные лопасти, образующие каналы для протока жидкости. Все колеса гидротрансформатора максимально приближены друг к другу, а вытеснению жидкости препятствуют специальные уплотнения.

При работающем двигателе насосное, колесо вращается вместе с маховиком двигателя. Масло под действием центробежной силы поступает к наружной части насосного колеса, воздействует на лопатки турбинного колеса и приводит его во вращение. Из турбинного колеса масло поступает в реактор, который обеспечивает плавный и безударный вход жидкости в насосное колесо и существенное увеличение крутящего момента. Таким образом, масло циркулирует по замкнутому кругу и обеспечивается передача крутящего момента в гидротрансформаторе.

Характерной особенностью гидротрансформатора является увеличение крутящего момента при его передаче от двигателя к первичному валу коробки передач. Наибольшее увеличение крутящего момента на турбинном колесе гидротрансформатора получается при трогании автомобиля с места, при этом коэффициент трансформации может составлять до 2,4. В этом случае реактор неподвижен так как заторможен муфтой свободного хода. По мере разгона автомобиля увеличивается скорость вращения насосного и турбинного колес. При этом муфта свободного хода расклинивается и реактор начинает вращаться с увеличивающейся скоростью, оказывая все меньшее влияние на передаваемый крутящий момент. После достижения реактором максимальной скорости вращения гидротрансформатор перестает изменять крутящий момент и переходит на режим работы гидромуфты. Таким образом, происходит плавный разгон автомобиля и бесступенчатое изменение крутящего момента.

Гидротрансформатор автоматически устанавливает необходимое передаточное число между коленчатым валом двигателя и к ведущими колесами автомобиля, Это обеспечивается следующим образом: с уменьшением скорости вращения ведущих колес автомобиля при возрастании сопротивления движению возрастает динамический напор жидкости от насоса на турбину, что приводит к росту крутящего момента на турбине, следовательно, на ведущих колесах автомобиля.

КПД гидротрансформатора определяет экономичность его работы. Максимальное значе­ние КПД гидротрансформатора может быть от 0,85 до 0,97, но обычно находится в диапазоне от 0,7 до 0,8. В комплексном гидротрансформаторе на режиме гидромуфты можно получить максимальное значение КПД до 0,97.

Изменение режимов работы гидротрансформатора происходит автоматически. Если увеличивать нагрузку на выходе из гидротрансформатора, то происходит уменьшение угловой скорости турбины, что приводит к увеличению коэффициента трансформации.

К сожалению, гидротрансформатор имеет малый диапазон передаточных чисел, не обеспечивает движения задним ходом, не разобщает двигатель от трансмиссии (необходима сложная система опорожнения проточных частей от рабочей жидкости). Поэтому за гидро­трансформатором устанавливают специальную планетарную коробку передач, которая компенсирует указанные недостатки.

Планетарная коробка передач

Планетарная коробка передач включает в себя планетарные механизмы . В простейшем планетарном механизме солнечная шестерня 6, закрепленная на ведущем валу 1, находится в зацеплении с шестернями-сателлитами 3, свободно установленными на своих осях. Оси сателлитов закреплены на водиле 4, жестко соединенном с ведомым валом 5, а сами сателлиты находятся и зацеплении с коронной шестерней 2, имеющей внутренние зубья.

Рис. Планетарный механизм:
1 – ведущий вал; 2 – коронная шестерня; 3 – сателлиты; 4 – водило; 5 – ведомый вал; 6 – солнечная шестерня; 7 – тормоз

Передача крутящего момента с ведущего вала 1 на ведомый вал 5 возможна только при заторможенной коронной шестерне 2 при помощи ленточного тормоза 7 или многодискового «мокрого» сцепления. В этом случае при вращении шестерни 6 сателлиты 3, перекатываясь по зубьям неподвижной шестерни 2, начнут вращаться вокруг своих осей и одновременно через водило 4 будут вращать ведомый вал 5. При растормаживании шестерни 2 сателлиты 3, свободно перекатываясь по шестерне 6, будут вращать шестерню 2, а вал 5 будет оставаться неподвижным.

В автоматических коробках передач применяются фрикционные муфты сцепления. Фрикционная муфта сцепления со­стоит комплекта покрытых слоем фрикционного материала дисков, прижатых друг к другу через прокладки в виде тонких пластин из гладкого металла.

Рис. Фрикционная муфта сцепления автоматической коробки передач:
1 – канал подачи рабочей жидкости; 2 – поршень; 3 – кожух муфты; а – выключенное состояние; б – включенное состояние

При этом часть фрикционных дисков оснащены внутренними шлицами, часть – наружными. Прижимание дисков друг к другу обеспечивается гидравлическим поршнем 2, для выключения сцепления применяется возвратная пружина. При подаче к поршню давления рабочей жидкости диски плотно прижимаются друг к другу, образуя одно целое. Как только давление снимается, возвратная пружина отводит поршень назад и диски выводятся из зацепления. В качестве возвратных пружин могут использоваться винтовые, диафрагменные и гофрированные дисковые пружины.

Двухступенчатая гидромеханическая коробка передач

В качестве примера гидромеханических передач рассмотрим двухступенчатую гидромеханическую коробку передач . Она состоит из гидротрансформатора 1, механической планетарной коробки передач с многодисковым фрикционом 3 и двумя ленточными тормозными механизмами 2 и 4 и гидравлической системы управлениях кнопочным переключением передач. Кнопки соответственно означают нейтральное положение, задний ход, первую передачу и движение с автоматическим переключением передач. В двухступенчатой механической коробке передач имеются два одинаковых планетарных механизма 5 и 6.

Рис. Гидромеханическая коробка передач:
1 – гидротрансформатор; 2,4 – тормозные механизмы; 3 – фрикцион; 5,6 – планетарные механизмы

В нейтральном положении фрикцион 3, а также тормозные механизмы 2 и 4 выключены. Трогание автомобиля с места происходит при включенной первой передаче. В этом случае масло под давлением поступает в цилиндр тормозного механизма 2, лента которого затягивается, и солнечная шестерня планетарного механизма 6 останавливается.

Если включена кнопка «Движение», то при разгоне автомобиля происходит автоматическое переключение на вторую передачу, что обеспечивается одновременным выключением тормозного механизма 2 и включением фрикциона 3. В этом случае планетарные механизмы 5 и 6 блокируются и вращаются как одно целое.

Для движения автомобиля задним ходом включается только тормозной механизм 4.

В настоящее время автоматические коробки передач имеют электронное управление, что позво­ляет гораздо точнее выдерживать заданные моменты переключения (с точностью до 1 % вместо прежних 6…8 %). Появились дополнительные возможности: по характеру изменения скорости при данной нагрузке на дви­гатель компьютер может вычислить массу автомобиля и ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения. Электронное управление предоставило неограниченные возможности для само­диагностики, что позволило корректиро­вать процессы управления в зависимости от многих параметров (от температуры и вязкости жидкости до степени износа фрикционных элементов).

Система автоматического управления обычно состоит из следующих подсистем:

  • функционирования (гидравлические насосы, регуляторы давления)
  • измерительная, собирающая информацию о параметрах управления
  • управляющая, вырабатывающая управляющие сигналы
  • исполнительная, осуществляющая управление переключением передач, работой двигателя
  • подсистема ручного управления
  • подсистема автоматических защит, предотвращающая возникновение опасных ситуаций

Основными элементами электронной системы управления являются электронный блок и рычаг управления.

АКП с электронным управлением

В качестве примера современной АКП с электронным управлением рассмотрим шестиступенчатую коробку передач 09G японского концерна AISIN.

АКП состоит из гидротрансформатора, механической планетарной коробки передач с многодисковыми фрикционами и многодисковыми тормозными механизмами, гидравлической системы, систем охлаждения и смазки, электрической системы.

Рис. Разрез автоматической шестиступенчатой коробки передач 09G:
К– многодисковые муфты; В – многодисковые тормоза; S – солнечные шестерни; Р – сателлиты; РТ – водило; F – обгонная муфта; 1 – вал турбинного колеса; 2 – ведомая шестерня промежуточной передачи; 3 – жидкостный насос

Планетарные ряды объединены по схеме, разработанной Лепеллетье (Lepelletier). Крутящий момент двигателя подводится к одинарному планетарному ряду. Далее он направляется на сдвоенный планетарный ряд Равиньо (Ravigneaux).

Рис. Двухредукторная планетарная система Лепеллетье:
а – обычный планетарный редуктор; б – планетарный редуктор Равиньо; 1 – вал турбинного колеса; Р1 – сателлит коронной шестерни Н1; Р2 – сателлит солнечной шестерни 2; Р3 – сателлит коронной шестерни 1; S1 ­­– солнечная шестерня 1; S2 — солнечная шестерня 2; S3 — солнечная шестерня 3; Н1 – коронная шестерня 1; Н2 – коронная шестерня 2

Управление одинарным планетарным рядом производится посредством многодисковых муфт K1 и K3 и многодискового тормоза B1. Число сателлитов в планетарных рядах выбирается в зависимости от передаваемого крутящего момента.

Сдвоенный планетарный ряд управляется посредством многодисковой муфты K2, многодискового тормоза B2 и обгонной муфты F. В системе управления муфтами предусмотрены устройства динамической компенсации рабочего давления, которые делают работу муфт независящей от частоты вращения. Муфты K1, K2 и K3 служат для подвода крутящего момента к планетарным рядам, а с помощью тормозов B1 и B2, а также обгонной муфты обеспечивается передача реактивных моментов на картер коробки передач.

Класснуть

Молодые автомобилисты часто встречают в сети интернет информацию о гидромеханической коробке передач автомобиля. Однако они до конца не понимают принцип ее работы. В этой статье мы расскажем, как работает гидромеханическая коробка передач, и почему она удобнее обычной механической коробки передач.

Конструкция гидромеханической коробки передач

Гидромеханическая коробка передач имеют немаловажную особенность – она обеспечивает автоматическое сцепление. Водителю не нужно постоянно нажимать педаль сцепления. Несмотря на отсутствие педали сцепления, Гидромеханика все-таки состоит из механической коробки передач и гидротрансформатора. Механическая КПП при этом может иметь разный принцип работы:

– двухвальный;

– трехвальный;

– многовальный;

– планетарный.

Вальный принцип работы гидромеханической коробки передач чаще всего применяется в крупном автомобильном транспорте: автобусах и грузовиках. Вальная гидромеханика работает на основе фрикционов – многодисковых муфт, которые работают в масле. Такой принцип работы позволяет избежать разрыва мощности и крутящего момента при переключении передач.


Также гидромеханическая коробка передач включает в себя ведущий, промежуточный и ведомый валы, многодисковое фрикционное сцепление (фрикцион) и зубчатую муфту. Управляет всеми этими подвижными механизмами передний и задний гидронасос. С помощью центробежного регулятора будет происходить автоматическое переключение передач.

Принцип работы гидромеханической коробки передач

Принцип работы гидромеханической коробки передач описан в таблице ниже.

С появлением роботизированных коробок передач с двумя сцеплениями начало казаться, что дни гидромеханической АКПП сочтены — более простые, дешевые и эффективные «роботы» должны были вытеснить классический автомат. Но время шло, а автоматы никуда не исчезали – напротив, за последние годы они стали гораздо совершеннее.

Текст: Олег Карелов.

Основа гидромеханического автомата (впрочем, слегка пошатнувшаяся в последнее время, о чем чуть ниже) – это гидротрансформатор. Аналогично сцеплению в механической трансмиссии роль гидротрансформатора – передача крутящего момента от двигателя к коробке передач с возможностью проскальзывания, дабы автомобиль мог плавно тронуться с места. Однако на этом сходство с фрикционным сцеплением заканчивается – внутри гидротрансформатор устроен совсем иначе.

Корпус гидротрансформатора вращается вместе с насосным колесом. Турбина с корпусом не связана (за исключением периода блокировки ГТ) – она соединена с валом коробки. Реактор при этом закреплен через обгонную муфту – она не дает ему проворачиваться под напором потока, когда разница в скорости вращения насосного и турбинного колес велика, но позволяет вращаться вместе с ними в одном направлении, когда автомобиль движется с постоянной скоростью и проскальзывание ГТ минимально. Так удается поднять КПД коробки.

Принцип его работы легко проиллюстрировать на следующем примере. Представим два вентилятора, установленные друг напротив друга. Если мы включаем один из них, то создаваемый им воздушный поток приводит в движения и второй вентилятор. Эта же идея реализована в гидротрансформаторе. В нем есть насосное колесо, вращаемое двигателем и создающее поток масла, и турбинное, связанное с валом коробки и воспринимающее давление потока. Разница с вентиляторами лишь в том, что насосное колесо осуществляет забор масла не с обратной стороны, а с передней центральной части, то есть является центробежным насосом. Отброшенное им вперед по внешнему контуру масло попадает на лопатки турбинного колеса, перенаправляется к центру и возвращается обратно. То есть циркуляция жидкости происходит фактически в замкнутом объеме между двух колес, что позволяет максимально их сблизить, уменьшив рассеяние потока и увеличив эффективность передачи крутящего момента.

Но самые интересные свойства гидротрансформатора связаны с наличием третьего колеса – реактора. Служит оно для воздействия на возвращающийся к насосному колесу поток и, соответственно, располагается в середине гидротрансформатора. Закреплено оно неподвижно, а потому попадающий на его лопатки поток создает направленную в обратную сторону силу реакции, которая дополнительно подкручивает турбинное колесо. Получается, что гидротрансформатор увеличивает крутящий момент на выходе! И чем больше разница в скорости вращения турбинного и насосного колеса, тем больше эта сила реакции потока, и тем значительнее увеличивается момент – в пределе он может умножаться в три раза. То, что нужно для уверенного старта с места, когда двигатель работает на оборотах холостого хода, а вал трансмиссии неподвижен.

Эти свойства гидротрансформатора – увеличивать крутящий момент и допускать долгое проскальзывание – вообще говоря, позволяют и вовсе обойтись без коробки передач. Например, BMW 750i 1986-го модельного года спокойно трогался с третьей передачи и на ней же достигал 250 км/ч! Но, конечно, такое под силу лишь избранным, да и то ценой ухудшения динамики и расхода топлива. Всем же остальным обойтись без механизма переключения трудновато.

В гидромеханическом автомате для изменения передаточного числа используются планетарные передачи. Это принципиально отличает его от механической трансмиссии с параллельными валами. В чем же преимущества такой конструкции? С планетарной передачей проще организовать автоматическую смену скоростей – для этого нужно лишь замыкать между собой отдельные её шестерни. Гораздо компактнее и сама передача – теоретически эта сборка из всего лишь пяти шестерен позволяет реализовать пять скоростей: 4 передних и 1 заднюю. И хотя на практике, вследствие конструктивных ограничений, приходится применять большее количество планетарный рядов, тем не менее, этот узел все равно остается очень небольшим.

Как он работает? В планетарной передаче есть три элемента: первый – центральная солнечная шестерня; второй — вращающиеся вокруг неё сателлиты – шестерни, чьи оси жестко связаны друг с другом; и третий — большое эпициклическое зубчатое колесо, обхватывающее сателлиты. Соответственно, процесс переключения здесь осуществляется установлением жесткой связи между двумя элементами из этой тройки или их блокировкой на корпус. Например, жесткое соединение солнечной шестерни и осей сателлитов дает прямую передачу – эпицикл уже не может проворовываться относительно них, и вся планетарная передача вращается как единое целое. Если же затормозить на корпус коробки оси сателлитов, то солнечная и эпициклическая шестерни начнут вращаться в разные сторону – получаем заднюю передач. И так далее.

Все эти торможения и блокировки осуществляются с помощью фрикционов и тормозных лент, а управляет ими сложная гидросистема, включающая в себя множество каналов, клапанов, гидроаккумуляторов и, конечно, насос, создающий давление масла. Эта гидравлика первоначально и реализовывала всю управляющую логику, причем опираясь всего на два параметра: нагрузку на двигатель и скорость автомобиля.

С распространением электроники в конце 80-ых годов автомат стал точнее оценивать условия движения. Например, он уже не будет нагружать слишком ранними переключениями еще непрогретый двигатель, а при смене передач учтет температуру собственного масла, то есть сделает поправку на его вязкость. Это особенно важно для обеспечения плавности переключения. Дело в том, что избежать провалов тяги позволяет так называемое перекрытие передач: включение следующей скорости, еще до выключения текущей передачи. Такой процесс требует точности: слишком малое перекрытие ведет к провалу тяги, а слишком большое – и вовсе резко затормозит автомобиль. Разумеется, электроника тут позволяет гораздо аккуратнее выдерживать необходимые моменты переключений. Увеличивает она и ресурс трансмиссии, корректируя работу в зависимости от степени износа. Но главное – она помогает улучшить экономичность.

Изначально гидромеханический автомат – далеко не самый эффективный способ передачи крутящего момента. Основные потери в нем связаны с гидротрансформатором – даже в установившемся режиме движения насосное и турбинное колесо проскальзывают относительно друг друга. Тратится энергия и на удерживание фрикционов и тормозных лент – масленый насос поддерживает давление в десятки атмосфер. В результате КПД автомата не превышает 85%, в то время как КПД механической коробки близок к 98%!

Чтобы улучшить этот показатель стали применять блокировку гидротрансформатора – на повышенной передаче, при достижении определенной скорости, встроенный фрикцион, похожий на обычное сцепление, жестко связывает турбинное и насосное колесо. Кстати, этот момент легко отследить по тахометру – обороты мотора слегка падают, будто включилась еще одна передача. В таком режиме КПД уже поднимается до 94%.

С развитием электронного управления блокировка гидротрансформатора стала производиться на всех передачах – фрикцион разжат лишь в момент старта и переключения скорости. При этом, правда, иногда страдает плавность переключений. Как показывает опыт наших замеров, многие современные автоматы уступают в этом плане старым моделям. Особенно это заметно на 6-ступенчатых моделях ZF – на их графике продольного ускорения отчетливо видно, как за одним провалом тяги в момент переключения следует второй рывок, вызванный уже блокировкой гидротрансформатора.

Некоторые пошли еще дальше. Инженеры Mercedes и вовсе отказались от гидротрансформатора – вместо него они стали применять сцепление. Правда, не сухое, как в механических трансмиссиях, а мокрое, выдерживающее более длительную пробуксовку. Замыкается оно в момент старта, и, соответственно, все переключения передач происходят при наличии жесткой связи коробки с двигателем. Это существенно поднимает требования к синхронизации процессов включения-выключения скоростей, но КПД возрастает до 97%, то есть сравнивается с показателями роботизированных механических коробок. Постоянное жесткое соединение с валом мотора означает и более линейные отклики на педаль газа, что востребовано в мощных спортивных моделях AMG.

Последняя же тенденция, которую уже нельзя не заметить – это рост числа передач. В середине прошлого десятилетия, когда появились 7-скоростные «роботы» с двумя сцеплениями, гидромеханический автомат явно отставал – 6-ступенчатые модели только начинали появляться. Но затем быстро последовали семи-, восьми скоростные, на подходе уже и 10-скоростные коробки. Разумеется, столь сложные агрегаты уже не отличаются надежностью и ресурсом – детали приходится сильно уменьшать в размерах, но зато по экономичности и разгонной динамике они обыгрывают механическую трансмиссию. Уступая последним в КПД, многоскоростные автоматы позволяют точнее удерживать мотор в оптимальном диапазоне оборотов, что и определяет, в конечном счете, динамические свойства автомобиля.

Многоступенчатость позволяет без ущерба для плавности ускорить и процесс смены передач, ведь перепад оборотов двигателя становится меньше. Впрочем, и раньше у автоматов не было проблем с быстродействием: например, 4-скоростная коробка ZF, устанавливаемая на BMW конца 80-ых годов, перещелкивала передачи за 0,3 с – среди протестированных нами автомобилей подобным быстродействием обладал только «робот» Porsche 911! Обычные же преселективные трансмиссии работают примерно в два раза медленнее.

Таким образом, у современного автомата практически нет слабых мест. Сохранив свои главные качества – плавность переключений и способность долгое время работать в режиме пробуксовки при движении на малых скоростях, он стал гораздо эффективнее и интеллектуальнее. Правда, пока все эти достижения доступны лишь на дорогих автомобилях – сложные, многоступенчатые автоматы, разумеется, и стоят немало, а потому сегмент недорогих моделей все-таки постепенно переходит на роботизированные коробки – в условиях борьбы за экономичность старые 4-, 5-скоростные автоматы уступают позиции. Но это лишь локальное поражение – в будущем гидромеханических коробок сомневаться не приходится.

26.11.2011


Составляющие Описание
Колеса с лопатками Гидравлический механизм такой КПП состоит из трех колес: турбинного колеса, насосного колеса и колеса реактора.
Колесо насоса Колесо насоса. работает с той же скоростью вращения, что и маховик двигателя
Турбинное колесо При работе колеса насоса масло поступает на его наружную часть и под действие центробежной силы заставляет вращаться лопатки турбинного колеса.
Колеса реактора После турбинного колеса масло поступает на колесо реактора, которое безударно и плавно транспортирует масло снова в насосное колесо. Благодаря циркуляции масла и перемещается крутящий момент от двигателя к колесам.

Планетарная механическая коробка передач

Является разновидностью гидромеханической коробки передач. Она состоит из планетарных механизмов. Главная солнечная шестерня закреплена на ведущем вале. Солнечная шестерня сцеплена с шестернями-сателлитами, которые свободно располагаются на своих осях. Сателлиты уже соединяются с ведомым валом через водило.




Гидромеханическая передача является комбинированной, в которой наряду с гидротрансформатором применяется ступенчатая коробка передач. Обычно такую коробку передач сокращенно называют ГМП или ГМКП.

Гидротрансформатор, как и гидромуфта был изобретен немецким профессором Германом Феттингером в начале прошлого века. Прежде чем найти применение на автомобилях, эти гидродинамические передачи использовались в судостроении.

На автомобилях ГМП впервые появилась в США — в 1940 г. коробка Hydramatic была установлена на автомобилях Oldsmobile . В настоящее время в США гиромеханическими коробками передач оснащаются почти 90 % легковых автомобилей, а также все городские автобусы и значительная часть грузовых автомобилей.
В Европе массовое применение гидромеханических коробок передач началось только в начале семидесятых годов прошлого века, когда эти передачи нашли применение в автомобилях Mercedes-Benz , Opel , BMW .

Изменение режимов работы гидротрансформатора происходит автоматически. Если увеличивать нагрузку на выходе из гидротрансформатора, то происходит уменьшение угловой скорости турбины, что приводит к увеличению коэффициента трансформации.

К сожалению, гидротрансформатор имеет малый диапазон передаточных чисел, не обеспечивает движения задним ходом, не разобщает двигатель от трансмиссии (необходима сложная система опорожнения проточных частей от рабочей жидкости). Поэтому за гидро¬трансформатором устанавливают специальную коробку передач, которая компенсирует указанные недостатки. Такая гидромеханическая передача является бесступенчатой и позволяет получить любое передаточное число в заданном диапазоне.

В гидромеханических передачах в основном применяются механические планетарные коробки передач, которые легко поддаются автоматизации, но иногда используют и вальные ступенчатые коробки передач с автоматическим управлением.

Устройство и работа гидротрансформатора, а также его отличие от гидромуфты подробнее рассмотрено .

В некоторых случаях гидротрансформатор устанавливается дополнительно к стандартному фрикционному сцеплению и ступенчатой коробке передач, при этом переключение передач происходит ручным способом.
В такой конструкции достаточно однодискового сцепления, так как оно служит только для отключения первичного вала коробки передач от турбинного колеса трансформатора при переключении передач, а плавность увеличения крутящего момента обеспечивает гидротрансформатор.
Достоинством такой передачи является относительная простота конструкции и управления по сравнению с автоматизированной передачей. Однако наиболее часто гидротрансформатор используется в сочетании двух- или трехступенчатой коробкой передач без стандартного фрикционного сцепления.
Коробки передач выполняются вальными или чаще планетарными. Управление переключением передач автоматическое или полуавтоматическое.

Двухступенчатая вальная коробка передач

Гидротрансформатор в сочетании с двухступенчатой вальной коробкой передач применяется в гидромеханической передаче автобуса ЛиАЗ-677М (рис. 1 ).
Она представляет собой редуктор с расположенными внутри него валами: первичным 3 , вторичным 11 и промежуточным 15 . Первичный вал связан с турбиной гидротрансформатора, а вторичный вал – с карданной передачей трансмиссии. Первая (понижающая) передача имеет передаточное число 1,79 , а вторая передача – прямая, т. е. ее передаточное число равно единице.

Особенностью такой коробки передач является то, что для включения передач наряду с зубчатой муфтой используются многодисковые муфты (фрикционы), работающие в масле.
Ведущие диски фрикционов – стальные, а ведомые – металлокерамические. Они устанавливаются на внутренних или наружных шлицах и имеют возможность незначительного перемещения в осевом направлении. В разъединенном положении пакет дисков удерживают пружины, сжимание дисков происходит от воздействия масла, подаваемого в цилиндр включения фрикциона.

При включении первой передачи срабатывает фрикцион 5 , который блокирует зубчатое колесо 4 с первичным валом 3 . Муфта 8 при этом смещается влево и блокирует зубчатое колесо 7 с вторичным валом 11 .
Крутящий момент передается через зубчатое колесо 4 первичного вала, зубчатые колеса 16 и 14 промежуточного вала и зубчатое колесо 7 на вторичный вал 11 . При включении второй передачи срабатывает фрикцион 6 , который блокирует первичный вал 3 с вторичным валом 11 . Муфта 8 устанавливается в нейтральное положение.

Для движения задним ходом муфта 8 перемещается в правое положение и блокирует зубчатое колесо 10 с вторичным валом 11 , затем включается фрикцион 5 . Крутящий момент передается через зубчатые колеса 4, 16, 13, 12, 10 на вторичный вал 11 коробки передач.

При включении фрикциона 2 происходит блокировка гидротрансформатора, когда турбинное и насосное колеса жестко соединяются друг с другом, и он переходит в режим гидромуфты.



Трехступенчатая планетарная коробка передач

В гидромеханических передачах наибольшее применение нашли планетарные коробки передач. Они обладают компактностью, пониженным уровнем шума при работе и длительным сроком службы. Переключение передач в них происходит практически без разрыва потока мощности.

Основным звеном планетарной коробки передач является планетарный ряд (рис. 2 ), состоящий из эпициклического (коронного) зубчатого колеса 1 , солнечного зубчатого колеса 2 , водила 3 и сателлитов 4 .
Оси сателлитов установлены на водиле и вращаются вместе с ним, т. е. они подвижны. В зависимости от того, какой элемент планетарного ряда является ведущим, а какой заторможен, происходит изменение передаточных чисел планетарного ряда.

Двухступенчатые коробки передач имеют один планетарный ряд. Многоступенчатые могут иметь два и более планетарных рядов, которые связаны друг с другом.
Торможение элементов планетарных рядов при переключении передач производится фрикционными муфтами (фрикционами) или ленточными тормозными механизмами.

Конструкция гидромеханической передачи легкового автомобиля, в которой гидротрансформатор сочетается с трехступенчатой планетарной коробкой передач представлена на рис. 3 .

Гидротрансформатор 1 состоит из трех колес с лопастями. Вал 2 турбинного колеса является ведущим валом коробки передач. Ведомый вал 12 коробки передач расположен соосно с ведущим валом. Коробка передач включает два одинаковых планетарных ряда 7 и 8 , три многодисковых фрикциона 5, 6, 9 и два ленточных тормозных механизма 4, 10 .

Переключение передач осуществляется включением фрикционов и тормозных механизмов в различных комбинациях (рис. 4 ).
В нейтральном положении включен тормозной механизм 10 (рис. 3 ) и сблокирована муфта 13 свободного хода. Ведомый вал 12 не вращается.

На первой передаче включены фрикцион 6 и тормозной механизм 10 , а также включена муфта 13 свободного хода. Эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 8 вращается с угловой скоростью ведущего вала 2 , а солнечное зубчатое колесо заторможено, водило вращает эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 7 , в котором солнечное зубчатое колесо также заторможено. Ведомым является водило этого ряда, выполненное заодно с ведомым валом 12 . Муфта свободного хода 13 включена.

На второй передаче включены фрикцион 5 и тормозной механизм 10 . Эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 8 вращается свободно, а планетарного ряда 7 – с угловой скоростью ведущего вала 2 .
Так как солнечное зубчатое колесо заторможено, то вращается водило и ведомый вал 12 . Муфта свободного хода 13 включена.

На третьей передаче включены фрикционы 5 и 6 , а также тормозной механизм 10 . Эпициклическое зубчатое колесо и водило планетарного ряда 8 ведущие. С такой же угловой скоростью вращаются эпициклические зубчатые колеса и водило планетарного ряда 7 , т. е. ведущий и ведомый валы вращаются с одинаковой частотой.

На передаче заднего хода включен фрикцион 6 и тормозной механизм 4 . Водило планетарного ряда 8 заторможено, а эпициклическое зубчатое колесо ведущее.
Солнечное зубчатое колесо вращается в обратном направлении, в этом же направлении вращается солнечное зубчатое колесо планетарного ряда 7 . Так как эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 7 заторможено, ведомым является водило, связанное с ведомым валом 12 .
Муфта свободного хода 13 заблокирована.



Впервые столкнулся с этим типом коробки передач, взяв в середине нулевых в аренду в Италии Fiat Grande Punto с 90-сильным турбодизелем и однодисковым роботом.

Машина один раз настолько быстро предательски покатилась назад, что едва не повредила стену замка, стоявшего там с XIV века. Из других воспоминаний — безобразный разгон, неадекватное поведение в пробках. Редакционные Веста и Иксрей с АМТ также показали себя не с лучшей стороны во время поездок по городу. Дерганые и неприятные в управлении машины. Да и ресурс сцепления, по словам коллеги, постоянно ездящего на , оказался весьма невысок.

Короче, мое мнение: однодисковый робот — ни за что. Лучше танцевать джигу на педалях служебного в диких московских пробках, когда десяток километров порой продираешься час, чем такие автоматы.

Робот с двумя сцеплениями

Примеры использования: некоторые модели Mercedes-Benz, BMW, Mini, Ford, большинство автомобилей концерна Volkswagen, включая Audi, Skoda, Seat.

Суть идеи состоит в том, что за четные и нечетные передачи отвечают отдельные первичные валы и, соответственно, отдельные диски сцепления. Если вы движетесь на первой передаче, то второй вал уже вращается на второй! За счет этого переключение происходит очень быстро — за миллисекунды. Человек на такую проворность неспособен. При этом никакие рывки во время смены передач практически не ощущаются. Используются как «мокрые» диски сцепления, работающие в масле, — тогда это шестиступенчатая коробка DSG 6, так и «сухие» — 7-ступенчатая DSG. «сухих» сцеплений весьма ограничен и практически никогда не достигает 100 000 км пробега, а при агрессивной езде не превышает порой 30 000 км.


Шкода с роботизированной коробкой передач DSG. Мечта на протяжении первых 30–80 тысяч километров пробега.

Шкода с роботизированной коробкой передач DSG. Мечта на протяжении первых 30–80 тысяч километров пробега.

Личные впечатления ограничиваются поездками на автомобилях, которые нашему издательству предоставляют для испытаний российские представительства различных марок. Машины эти практически новые, с небольшими пробегами, на которых характерные проблемы двухдисковых роботов еще не успели проявиться. Все выглядит отлично: быстро, мощно, тихо — одни плюсы. Если же выбирать автомобиль для личного пользования, а пробег предстоит накатывать большой, то лучше предпочесть в качестве коробки передач традиционный гидромеханический автомат или старую добрую механику.

Вариаторы

Кайф от такой коробки состоит в том, что привычных ступенчатых переключений здесь нет в принципе! На входном и выходном валах закреплены конусообразные диски, образующие в сумме эдакий шкив с изменяемым диаметром. Валы соединяет передача — клиноременная, цепная и т.п. Смещая конусы друг относительно друга, можно плавно изменять передаточное число. Игрушка — не из дешевых. Для работы требуется особая трансмиссионная жидкость, уровень которой нужно тщательно контролировать.

Разновидностей довольно много — ниже перечислены основные.

Вариатор клиноременный

Примеры использования: Nissan Qashqai, Nissan X-Trаil, Mitsubishi Outlander и др.

Клиноременный вариатор на сегодняшний день наиболее распространенный тип бесступенчатых коробок передач. Крутящий момент транслирует металлический толкающий ремень. Торцы надетых на ленту трапециевидных элементов, соприкасаясь с конусами, приводят их во вращение. Вместе с тем применен обычный гидротрансформатор с блокировкой, как на гидромеханических автоматах. При троганье с места гидротрансформатор повышает крутящий момент двигателя вплоть до величины в четыре раза большей. Применение этого узла обеспечивает плавное начало движения при передвижении в городских пробках.

Вариатор клиноцепной

Примеры использования: Audi А6, Subaru Forester.

Устройство похоже на клиноременный вариатор, но вместо ремня в качестве передачи используется металлическая цепь, состоящая из пластин, соединенных клиновидными осями. Именно торцы этих осей и передают крутящий момент. Другое отличие состоит в том, что в коробках Audi используется пакет сцеплений и двухмассовый маховик вместо гидротрансформатора.

Оба типа бесступенчатых трансмиссий в последнее время стали делать с виртуальными ступенями. Якобы это больше нравится водителям, потому что двигатель не воет на одной ноте.

По потребительским свойствам вариатор — лучший тип коробки передач. Она обеспечивает быстрый разгон, а что до монотонного звука… Помнится, Хоттабыч удалил звук двигателей летящего самолета, а к чему это привело? Участники событий едва спаслись… На ровном шоссе при скорости автомобиля чуть за сотню обороты двигателя не достигают 2000. Торможение двигателем — есть. Лично я побаиваюсь за ресурс ремня и грею зимой даже больше не двигатель, а вариатор. А так — идеальная коробка (тьфу, не передач)!

И, да, забыл: вариаторы на склоне назад не откатываются!

Старая добрая гидромеханическая коробка передач

Примеры использования: практически весь модельный ряд корейских и американских брендов, а также относительно мощные автомобили других производителей.

Представляет собой ступенчатую планетарную коробку передач, соединенную с двигателем через гидротрансформатор. Выбор и переключение планетарных рядов раньше осуществлялись гидромеханически, а сейчас вездесущая электроника вместе с системой управления двигателем определяет, на какой передаче следует работать силовому агрегату в данный момент. Число ступеней постоянно увеличивается, достигая девяти на самых дорогих автомобилях.

Устройство и принцип работы АКПП, отличия от МКПП

Принцип работы АКПП довольно своеобразный. К тому же автоматическая коробка передач имеет свои достоинства и недостатки. Так, она довольно привлекательна для женщин, любительниц управлять автомобилем самостоятельно. В тоже время эта коробка передач с автоматическим принципом работы довольно дорога в стоимости и не подходит для любителей скорости и драйва. В этой статье мы решили рассказать о том, как работает этот вид коробки передач, в чем заключаются ее достоинства, недостатки, а также опишем главные функциональные характеристики. Также здесь вы узнаете о важных разновидностях АКПП и принципах работы каждой из них и какая же из коробок передач – автоматическая или механическая лучше в использовании.

Что такое АКПП и в чем ее отличие от МКПП?

Устройство АКПП представляет собой важный инструмент в механизме автомобиля. АКПП служит для того, чтобы собой изменять положение крутящегося элемента и направления движения. Нужно сказать, что подобные устройства бывают нескольких видов — вариатор, гидроавтомат и комбинированные коробки передач. Большинство автомобилистов, несмотря на удобство и приемлемый принцип работы АКПП, все же предпочитают использовать механическую коробку передач. Хотя подобная осторожность в большинстве случаев не вполне оправдана, ведь устройство и принцип работы автоматической коробки передач имеет явные преимущества перед МКПП. А именно:

— повышение комфортной работы всего автомобиля;

— плавный переход при переключении скоростей;

— двигатель и ходовая не страдают от перегрузок;

— возможность автоматического и ручного переключения передач.

Принцип работы АКПП

Для того, чтобы понять принцип работы автоматической коробки передач нужно для начала разделить ее на три части — гидравлическую, электронную и механическую и поговорить о каждой из них отдельно. Понятное дело, что последняя отвечает исключительно за переключение передач. Гидравлическая искусственно создает момент кручения и тем самым влияет на механическую часть. Что касается электронной части, то она влияет на переключение режимов и воздействие на остальные механизмы автомобиля. Если заглянуть внутрь АКПП, то здесь можно увидеть следующий набор механизмов:

— планетарный ряд;

— набор групп узлов для блокировки шестерен;

— набор из трех муфт сцепления для блокировки других частей;

— собственно гидравлическую систему;

— большой зубчатый насос для перемещения жидкости по коробке.

Именно планетарный ряд считается «сердцем» этого устройства. Все другие части направлены на то, чтобы организовать бесперебойную работу этого основного «органа». Говоря детальнее, само устройство автоматической коробки передач состоит из нескольких планетарных рядов. Именно они и составляют основной принцип действия АКПП. Все остальные механизмы в АКПП нацелены на обеспечение планомерной и правильной работы указанных планетарных рядов и обеспечивают поступательные отношения между всеми механизмами АКПП.

Как пользоваться АКПП

Рычаг выбора автоматической коробки передач имеет некоторые обозначения, описание которых явно упростит использование этого механизма. Положения, в которые может устанавливаться рычаг выбора имеет обозначения из букв и цифр. Количество их для каждого из автомобилей может отличаться, но есть и те, которые используются повсеместно, опишем их. Показатель «N» указывает на то, что в АКПП выключены все механизмы или же включен только один. При таком режиме работы можно запускать двигатель. Если в автомобиль встроена четырехскоростная система передач, то при любом из этих положений, запустить двигатель нельзя. Лучше всего ездить при включенном диапазоне «D», который предполагает спокойную езду. При третьем режиме, обозначенном цифрой три, ездить можно на трех первых передачах. На нем стоит ездить в случае, если предполагаются частые остановки автомобиля. При втором режиме соответственно можно ездить только на двух первых передачах. Этот режим используется при движении на горной местности. При первом показателе лучше всего возможно провести процедуру торможения двигателя. На горных склонах его не используют. Обозначение Оverdrive обозначает повышающую передачу. Он используется исключительно в случае экономной езды.

Специфические режимы АКПП: для чего они необходимы

Существуют несколько вариантов управления переключением передач. Их бывает три: спортивный, зимний и экономичный. Экономный режим необходим для того, чтобы сэкономить расход топлива. При этом режиме машина двигается плавно без всевозможных рывков. Спортивная программа, наоборот, предусматривает увеличение скоростных возможностей машины. Для этих двух режимов существует специальное обозначение и может определяться значками «POWER», «S», «SPORT» или «AUTO». Что касается зимней программы, предназначенной для сопротивления возможному скольжению, то она регулируется кнопкой «WINTER», «W» или «*». При включенной этой программе, автомобиль может тронуться только со второй или третьей передачи.

Можно ли переключать режимы АКПП во время движения

Категорически запрещено на ходу переключать АКПП в режим «N». Подобный эксперимент приводит к тому, что колеса теряют тесную взаимосвязь с двигателем. Подобная манипуляция приведет к быстрому повреждению всех автомобильных механизмов. Все же остальные режимы доступны для переключения во время движения. В некоторых случаях подобная процедура даже считается полезной. Например, в случае перехода из третьего режима во второй во время движения, увеличит эффективность двигательного торможения. И еще один момент. При торможении и полной остановки машины не стоит переводить АКПП в положение «N». Подобная манипуляция необходима исключительно для избегания перегрева масла в коробке.

Как осуществлять буксир автомобиля при АКПП

Одного-единственного правила в этом случае нет. У некоторых автомобилей на этот счет есть определенные жесткие ограничения, которые описаны в паспорте машины. Так, автомобили с трехскоростной АКПП можно буксировать со скоростью 40 км/ч на расстояние 25 км, а с четырехскоростной АКПП – со скоростью 72 км/ч на расстояние не более 160 км. В случае, если АКПП оказалась неисправной, то не стоит авто буксировать самостоятельно. Достаточно найти для этого эвакуатор и воспользоваться его услугами. Правда, за них придется заплатить. Это связано с тем, что в случае с АКПП смазка имеет принудительный характер. То есть она ко всем деталям и механизмам авто подается под высоким давлением. Если у АКПП имеются какие-то неполадки, то нет вероятности, что смазка все-таки происходит. При этом в случае поломки и вынужденной буксировке, ее стоит выполнять при включенном двигателе и установленном рычаге на режиме «N».

Стоит ли прогревать автомобиль при наличии АКПП

Во время холодов стоит все-таки прогревать автомобиль. Для этого достаточно переместить рычаг во все существующие положения и режимы. Причем, желательно в каждом из них задерживаться на несколько секунд. После этого стоит включить один из диапазонов, на котором собираетесь двигаться, и несколько минут удерживать автомобиль на тормозе. При этом важно, чтобы двигатель в это время работал на холостом ходу.

Основные достоинства и недостатки АКПП

Она не только обеспечивает комфортность вождения. Помимо этого, она позволяет, в связи с легкостью управления, сосредоточится исключительно на вождении, а не на управленческих моментах. Комфортные условия, которые обеспечиваются благодаря АКПП, увеличивают ресурс работы мотора. Также благодаря АКПП двигатель практически не перегружается. Автомобиль, оборудованный АКПП, оснащен пассивной системой безопасности, что также плодотворно влияет на безопасность всего авто. В таких случаях автомобиль не сможет сам по себе начать движение, если будет стоять в покое на покатой поверхности. Что касается недостатков, то к ним стоит отнести более низкий уровень КПД, который увеличивает расход топлива. Кроме того, при наличии АКПП автомобиль хуже разгоняется. И последнее – в случае с АКПП автомобиль нельзя завести по-другому, как с помощью стартера.

Автоматическая коробка передач. Устройство автоматической коробки передач Автоматическая коробка передач устройство

    Следует отметить, что гидротрансформатор является заменителем привычного в автомобилях с механической коробкой передач сцепления. Именно поэтому в авто с «автоматом» вместо привычных трех педалей есть только педали тормоза и газа. Для движения достаточно зафиксировать рычаг переключения на «drive» и нажать педаль газа.

    В чем заключается самое главное отличие АКПП от МКПП?

    В предыдущей статье мы рассмотрели, как устроена механическая коробка переключения передач и выяснили, что переключения передачи происходит при подключении определенной шестерни, а их несколько наборов. Коробка-автомат задействует в своей работе только один набор шестерен для переключения передач, и позволяет это сделать планетарная передача.

    Планетарная передача по своим размерам небольшая – как средняя дыня, но она отвечает за передачу всех возможных передаточных чисел, а все остальные части в коробке-автомате только помогают ей успешно справляться с этой сложной задачей. Конструктивно она включает в свой состав солнечные шестерни, вслед за которыми идут сателлиты и коронная шестерня. Они могут фиксироваться в определенном положении, работая на вход или выход – тем самым, определяется передаточное число.

    Планетарная передача использует блокировку одних элементов и разблокировку других для переключения передач и состоит всего из одного центрального вала, в то время как МКПП для этого задействует сцепляющиеся между собой шестерни и параллельные валы – в этом преимущество планетарной передачи и автоматической трансмиссии в целом.

    Тормозная лента и фрикционы

    Благодаря тормозной ленте и фрикционам может выполняться блокировка тех или иных элементов планетарного ряда – а это дает возможность переключать различные передачи. Тормозная лента блокирует элементы планетарной передачи на корпус АКП (она крепится к корпусу), а фрикционы позволяют блокировать составляющие планетарного ряда между собой, предотвращая вращение блокируемых элементов против часовой стрелки. Тормозная лента имеет довольно высокую удерживающую способность и блокирует элементы планетарного ряда за счет эффекта самосжатия.

    Гидротрансформатор: демпфер крутильный колебаний, который гасит сильные толчки

    Гидротрансформатор имеет в своей конструкции турбину и насос. Между этими лопастными машинами располагается реактор (внешне выглядит, как колесо с лопатками), который является направляющим аппаратом. Он может быть легко блокирован обгонной муфтой или просто вращаться, все зависит от условий движения.

    Лопасти центробежного насоса отбрасывают на турбинное колесо масло, потоки которого, собственно, и передают крутящий момент от ДВС к АКПП. Чтобы масло циркулировало непрерывно, предусмотрены специальные зазоры между турбиной и насосом, а их лопастям еще на производстве придается определенная геометрия. Именно тот факт, что крутящий момент передается потоками масла, объясняет отсутствие жесткой связи между самой КПП и движком (в механике первичный вал соединен напрямую с двигателем). Благодаря подобной схеме возможна остановка авто без выключения двигателя.

    Однако мы говорили ранее, что просто передать крутящий момент на ведущие колеса недостаточно, необходимо его еще и качественно изменять – с этой задачей справляется реактор. Поскольку он расположен между турбиной и насосом, его лопатки располагаются на пути возвращения масла из турбины в насос. Если ректор неподвижен, то скорость масла, циркулирующего между колесами, увеличивается. И чем больше скорость циркулирующего масла, тем большее воздействие оно оказывает на колесо турбины. Реактор начинает вращаться в то момент, когда начинают сравниваться скорость насоса и обороты турбины, тем самым, снижая кинетическую энергию рабочей жидкости. Этот режим работы реактора принято называть «режимом гидромуфты».

    Иногда преобразовывать скорость и крутящий момент просто не нужно (допустим, вы едете по прямой на постоянной скорости), тогда гидротрансформатор блокируется фрикционом. Но как только условия движения меняются (перешли с постоянной скорости по прямой на подъем в гору), гидротрансформатор тут же включается в работу. При уменьшении частоты вращения турбины начнет затормаживаться реактор, вследствие чего циркулирующее масло наберет скорость и автоматически увеличит показатель крутящего момента, который передается на колеса (то есть на вал от турбины). Этого диапазона увеличения хватит для преодоления подъема без необходимости переключения на более низкую передачу.

    Каким образом включается передача?

    Переключение передач происходит без разрыва мощности – одна выключилась, тут же включается другая. Гидравлический толкатель приводится в движение давлением масла, используемого в гидротрансформаторе, после чего он давит на фрикцион. Показатель давления регулируется электроникой. В этот момент элементы фрикциона (связанные жестко с валом) застопорятся. Вал останавливается, и передача включается.

    При переключении рычага АКПП в режим «drive», на центральный вал передается крутящий момент от двигателя. Вал соединяется с солнечной шестерней, в то время как коронная шестерня блокируется фрикционом. Как только будет разблокирована коронная шестерня, она наберет свою мощность при вращении, и передача повысится. Если же электронному устройству пришла команда на понижение передачи, то вал фиксируется фрикционом, в то время как двигатель вращает солнечную шестерню планетарного ряда. В этот момент коронная шестерня теряет свою мощность и передача понижается.

    Для наглядной демонстрации устройства автоматической коробки передач, также предлагаем посмотреть видео компании Toyota.

В последнее время все больше автотранспортных средств оборудуются автоматической трансмиссией. Она более легкая и удобная в использовании и идеально подходит для новичков и движению в городе с пробками и регулярными остановками.

Что такое АКПП и ее виды

Автоматическая коробка переключения передач — один из видов трансмиссии, при которой без вмешательства водителя выставляется необходимое передаточное число, подобранное под режим движения и другие факторы.

С технической точки зрения автоматической КПП считается только планетарная часть узла, напрямую связанная с переключением передач, и совместно с гидравлическим трансформатором образовывает единый автоматический агрегат.

К автоматическим коробкам передач принято относить классическую с гидротрансформатором, роботизированную КПП и вариатор.

Классическая автоматическая коробка передач

Гидротрансформаторная КПП является популярной и классической моделью трансмиссии, устанавливаемой на большинстве сходящих с конвейера в настоящее время автомобилях.

Коробка автомат состоит из планетарного редуктора передач, управляющей системы и гидравлического трансформатора, который и дал ей название — гидротрансформаторная КПП. Устанавливается как на легковых автомобилях, так и на грузовых транспортных средствах.

Роботизированная КПП

Коробка робот является своеобразной альтернативой механической КПП, только переключение скоростей происходит автоматизировано посредством электрических механизмов, приводящихся в действие электронным блоком.

Единственным сходством роботизированной КПП с классической автоматической коробкой является наличие сцепления в самом корпусе коробки.

Вариатор

Вариатор — устройство плавной бесступенчатой передачи крутящего момента на колеса.

Обеспечивает уменьшение расхода топлива и улучшает динамические показатели, щадящее состояние работы двигателя автотранспорта по сравнению с АКПП или МКПП.

Вариаторы бывают ременные, цепные и тороидальные. Из вариаторов наиболее распространен с клиновидным ремнем.

Принцип работы АКПП

На автотранспорт устанавливается несколько видов автоматических КПП со своими характерными особенностями.

Упрощенно механизм работы классической АКПП состоит в передачи крутящего момента от коленвала двигателя на устройства трансмиссии, при этом происходит варьирование передаточного числа в соответствии с положением рычага селектора и условиями передвижения автотранспорта.

При пуске двигателя в гидравлический трансформатор попадает рабочая жидкость, давление увеличивается. Лопасти центробежного насоса начинают двигаться, реакторное колесо и главная турбина неподвижны в таком режиме.

При переключении рычага селектора и подачи топлива с помощью педали акселератора, лопасти насоса увеличивают обороты. Возрастающая скорость движения вихревых потоков начинает вращать лопасти турбины. Вихри масла то перекидываются к неподвижному реактору, то возвращаются назад к турбине, увеличивая ее эффективность. Крутящий момент переходит на колеса, и машина начинает движение.

По достижении требуемой скорости насосное колесо и лопастная центральная турбина движутся с одинаковой скоростью, при этом вихри трансмиссионной жидкости попадают на реакторное колесо с противоположной стороны (движение возможно только в одну сторону) и оно начинает вращение. Агрегат переходит в состояние гидравлической муфты.

Если противодействие на колеса возрастает (движение на подъем), реакторное колесо останавливает вращение и добавляет крутящий момент центробежному насосу. При достижении требуемой скорости и крутящего момента происходит смена передачи в планетарном узле.

Электронный блок управления передает команду, вследствие чего тормозящая лента и фрикционные диски замедляют пониженную передачу, а увеличившееся движение потоков жидкости через клапан разгоняют повышенную передачу и обеспечивается изменение передач без уменьшения мощности.

При полной остановке машины или уменьшении скорости, давление рабочей жидкости снижается и происходит понижение передачи.

На заглушенном двигателе в гидротрансформаторе отсутствует давление, поэтому запуск автомобиля с помощью толчка неосуществим.

Устройство коробки автомат

Классический автомат состоит из четырех основных компонентов:

  • Гидравлический трансформатор — заменяет сцепление, преобразовывает и передает крутящий момент на колеса. Состоит из центробежного насоса, лопастной турбины и реактора, обеспечивающего плавные и точные перемены крутящего момента. Насос связан с коленвалом, а турбина — с валом коробки. Трансформация энергии осуществляется за счет потоков жидкости и давления, образованного ими. Гидротрансформатор изменяет обороты вращения и крутящий момент в незначительном интервале, поэтому к нему добавляют планетарный узел (коробку).
  • Планетарный редуктор состоит из центральной шестеренки (солнечной), сателлитов, коронной шестеренки и планетарного водила. Производит переключение передач за счет блокирования одних шестеренок и разблокирования других.
  • Тормозная лента , задний и передний фрикционные диски обеспечивают непосредственное включение передач.
  • Система управления состоит из шестереночного насоса, маслосборника, гидравлического блока и электронного блока управления (ЭБУ). Гидравлический блок состоит из каналов с соленоидами (клапанами) и плунжерами, осуществляющими функции контроля и управления. ЭБУ осуществляет управление за счет сведений от датчиков, собирающих разнообразные показатели.

Роботизированная КПП является более совершенным вариантом МКПП с высокопродуктивными системами управления.

В вариаторе трансформация передаточного числа выполняется механизмом, имеющим в составе ведущий и ведомый шкивы, через которые проходит клиновидный ремень.

Как пользоваться автоматической коробкой передач

По утверждениям автослесарей в СТО, основные неисправности автоматических трансмиссий появляются вследствие нарушения правил эксплуатирования и несвоевременного техобслуживания коробки.

Режимы работы

В зависимости от вида автоматических коробок существуют различные режимы АКПП. Каждое положение рычага селектора или кнопки на нем предназначены для разных условий движения со своими особенностями.

Основные виды режимов АКПП и их влияние на работу автомобиля:

  • Р (паркинг) — блокировка ведущих колес, вала коробки, используется только при нахождении на стоянке и прогреве;
  • N (нейтраль) — вал не блокирован, автомобиль можно буксировать, равносильно нейтральной передачи у МКПП;
  • D (драйв) — движение в нормальных условиях с автоматическим подбором передач;
  • L (D2) — пониженная передача для движения в тяжелых условиях — бездорожье, крутые спуски и подъемы, скорость менее 40 км/ч;
  • D3 — понижение передачи при небольших спусках и подъемах;
  • R (реверс) — движение задним ходом, включается при полной остановке и нажатой педали тормоза;
  • О/D — включение четвертой передачи при движении на высокой скорости;
  • PWR — спортивный режим, для улучшения динамических качеств повышение передачи происходит на более высоких оборотах двигателя;
  • Normal — для плавного и экономичного движения;
  • Manu — ручной режим включения передач, рекомендуется для использования зимой.

Как заводить машину на автомате

Особенности требуют грамотного запуска. Для защиты коробки от неправильных действий и последующих поломок были разработаны степени защиты.

В момент запуска автомобиля селектор должен находиться в положении «Р» (парковка) или «N» — нейтраль. Только в таких положениях система защиты даст пройти сигналу о пуске двигателя. В других положениях рычага повернуть ключ не получится или никаких изменений после оборота ключа не будет.

Для старта лучше воспользоваться парковочным режимом, так как у автотранспорта будут блокированы ведущие колеса и это не позволит ему скатиться. Нейтральный режим следует использовать только для экстренной буксировки.

Помимо выбора правильного режима, для запуска двигателя в большинстве автомобилей с АКПП необходимо выжать тормозную педаль, что тоже является защитой и спасает от случайного отката машины при положении селектора в режиме «нейтраль».

Большинство современных автомобилей оборудованы блокировкой рулевого колеса и замком от угона. Если при правильном выполнении всех предыдущих действий руль не крутится и ключ не проворачивается — включилась защита. Для разблокирования требуется вставить ключ в замок зажигания и попробовать аккуратно его повернуть, одновременно крутя руль в разные стороны. При синхронности этих действий блокировка снимется.

Как ездить на автоматической КПП и чего нельзя делать

Грамотная езда на автомобиле с АКПП увеличат эксплуатационный ресурс коробки и сэкономит немало средств и нервов.

Для обеспечения долговременной работы АКПП необходимо правильно подбирать режимы в зависимости от условий эксплуатации.

Для правильной езды с АКПП следует:

  • трогаться после толчка, показывающего полное включение передачи;
  • в условиях буксования следует включить пониженную передачу и, работая педалью тормоза, контролировать медленное вращение колес;
  • используя разные режимы можно применять торможение двигателем или ограничить разгон;
  • возможно буксирование автотранспорта с заведенным двигателем на скорости не больше 50 км/ч в положении селектора «нейтраль» и на расстояние не более 50 км;
  • не рекомендуется буксировать другое транспортное средство, если приходится — буксируемый автомобиль должен быть не тяжелее буксирующего, режим выбрать надо D2 или L и скорость до 40 км/ч при плавном движении.

Чего не стоит делать при езде с АКПП:

  • запрещено включать режим «Р» — паркинг при движении автомобиля;
  • движение на нейтрали по спуску;
  • запуск с толчка;
  • при кратковременной остановке (на светофоре, в пробке) выбирать парковочный режим или нейтраль, это уменьшает ресурс АКПП;
  • при длительной остановке в городском режиме селектор нужно поставить в положение «паркинг»;
  • запрещено включение заднего хода с режима «драйв» или до полной остановки;
  • нельзя на склоне сначала ставить парковочный режим, при парковке машины на уклоне следует сначала поставить на ручной тормоз, а потом в положение селектора «паркинг», для начала движения с уклона сначала педаль тормоза, потом снятие машины с ручника, а только потом выбрать режим для движения.

Как эксплуатировать АКПП зимой

Суровые погодные условия зимой приносят много забот и проблем хозяевам автомобилей с АКПП.

  • правильный прогрев коробки — несколько минут после запуска автотранспорт должен прогреваться, перед началом движения рекомендовано при выжатой тормозной педали поочередно включать все режимы для ускорения прогрева трансмиссионного масла;
  • первые 5-10 км после начала движения следует избегать резких разгонов и пробуксовывания колес;
  • чтобы выбраться со снега или льда необходимо включить пониженную передачу и используя поочередную работу педалью тормоза и газа аккуратно выехать;
  • раскачка не рекомендуется, так как этот метод пагубно отразится на гидротрансформаторе;
  • использование пониженных передач или полуавтоматического режима для торможения двигателем на более или менее сухом дорожном покрытии, а на скользких спусках пользоваться педалью тормоза;
  • на заледеневших подъемах следует избегать пробуксовки колес и резких нажатий на педаль акселератора;
  • кратковременный, но четкий и аккуратный, переход на режим «нейтраль» способствует стабилизации машины выравниванием вращения колес и выходу из заноса.

Плюсы и минусы автоматической КПП

На каждый вид трансмиссии найдется свой любитель. В связи все с большим распространением автоматических КПП следует обозначить их плюсы и минусы для грамотного подбора под нужды автовладельца.

Плюсами являются:

  • автоматическое переключение передач, при котором не нужно отвлекаться, что особенно актуально для начинающих водителей;
  • облегченный процесс трогания с места;
  • более щадящая эксплуатация ходовой части и двигателя благодаря работе гидротрансформатора;
  • улучшенная проходимость в большинстве условий.

К минусам можно отнести:

  • не подходит для любителей быстрых разгонов;
  • более низкая приемистость по сравнению с аналогичным автомобилем с МКПП;
  • невозможно завести с толчка;
  • буксирование нежелательно и возможно только при соблюдении определенных условий;
  • неправильная эксплуатация приводит к поломкам;
  • дорогой ремонт и обслуживание.

При правильном эксплуатировании машины с АКПП ресурс коробки достаточно высок и практически не уступает МКПП. Комфортность вождения, особенно в городских условиях, доставит немало приятных минут.

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.

Если вы пересели с «механики» на «автомат», то…

Если вы пересели с «механики» на «автомат», то первое время обратите пристальное внимание на «приручение» левой ноги.

Дело в том, что при вождении авто с автоматической коробкой передач левая нога не задействована (отдыхает). И приобретенная привычка при торможении выжимать педаль сцепления будет здорово мешать.

Водители, пересевшие с «механики» на АКПП, все как один рассказывают истории про то, как иногда именно в критической ситуации они выжимали педаль сцепления, которая на «автомате» отсутствует.

Результат очевиден — вместо сцепления под левую ногу приходилась педаль тормоза, которая машинально выжималась до упора. Машина вставала «колом», и в лучшем случае одни лишь пассажиры недоуменно выпяливались на водителя.

Меня этот опыт также не миновал, но, к счастью, обошлось без негативных последствий. Первое время приходилось прятать левую ногу под водительское сиденье. Со временем, к моему удивлению, чередование вождения «механики» и «автомата» сложностей не вызывала.

Поэтому сначала будет не лишним ознакомиться с «автоматом» на безопасном участке дороги. И как следует отработать резкие перемещения правой ноги с «газа» на «тормоз» без выжима отсутствующего сцепления.

Скрыть…

Знакомство

На автомобиле с автоматической коробкой передач на месте расположения рычага переключения скоростей располагается рычажок с кнопкой. Более правильно называть его селектором выбора режимов работы АКПП.

Передачи в автоматической коробке тоже имеются, но при движении они переключаются не водителем, а в автоматическом режиме. Как правило, классическая АКПП имеет 4 передачи, (но сейчас все чаще можно встретить 5-ти и даже 6-ти ступенчатые). Момент переключения передач обычно можно почувствовать при интенсивном разгоне.

Основные режимы работы АКПП

Для начала давайте разберем, какие же режимы работы предлагаются водителю такой «умной» коробкой.

Режим «Р» — Паркинг , блокирует ведущие колеса. Это положение селектора равнозначно затянутому ручнику. Как можно догадаться из названия, он используется при парковке. На этом режиме мы заводим и глушим двигатель.

Перемещение селектора в положение «Р» на движущемся автомобиле равносильно помещению палки в колесо. Такая ошибка приведет к дорогостоящей поломке АКПП.

Режим «R» — Реверс. Как не трудно догадаться, данный режим включает передачу заднего хода.

Включать режим«R» также нужно в момент, когда автомобиль полностью остановился и не движется вперед.

«N» — Нейтраль. Это следующий режим после «Реверса» , равнозначен нейтральной передаче на обычной КПП. «Нейтраль» — т.е. ничего не включено, при этом колеса не связаны с двигателем и вращаются свободно.

Если вам вздумалось вытолкать или отбуксировать автомобиль, то само собой следует включать именно данный режим.

Режим «D» — Драйв (движение). Самый любимый режим у любого владельца авто с АКПП. Конечно же, этот режим позволит нам двигаться вперед. Мало того, в зависимости от степени нажатия педали «газа»* и условий движения, передачи в этом режиме будут переключаться автоматически, т.е. за вас. А при снижении скорости «умная» КПП будет сама применять торможение двигателем.

Еще один очевидный плюс режима «D» — это то, что при начале движения в горку, автомобиль не будет откатываться назад. Что может быть лучше! Но сильно не обольщайтесь — если уклон крутой, то автомобиль все же может медленно откатываться назад.

* — педаль «газа» более правильно называть педалью управления подачей топлива или педалью акселератора, или даже педалью управления дроссельной заслонкой. В технической литературе чаще встречаются именно последние два варианта.

Мы рассмотрели положения селектора, которые чаще всего используются при обычной езде. Почти всегда на авто с АКПП имеются и , которыми пользуются намного реже. О них чуть ниже.

— Раньше практически во всех авто селектор АКПП перемещался «ступеньками».

Что, как и когда включать?

Передвинуть ручку селектора на соответствующий режим вы сможете только после того как:
— нажмете на педаль тормоза.
— утопите кнопку на рукоятке рычага селектора*, (она расположена сбоку или спереди, а иногда сверху).

Ах да, передвинуть рычаг у вас получится только на заведенном автомобиле (повернутом ключе зажигания). А привычка нажимать на педаль тормоза, перед тем как запустить двигатель, никогда не будет лишней.

Т.е. перед началом движения нужно:
1. При заведенном двигателе нажать на педаль тормоза;
2. Утопить кнопку на рукоятке рычага селектора;
3. Установить селектор в соответствующий режим.

Перед включением «Драйва» приходится перескакивать через два положения «R» и «N» . Но так, как они нам в данный момент не нужны, задерживаться на них не стоит.

Необходимая передача в самой коробке включается через секунду (две) после того, как вы установили нужный режим. В этот момент обороты двигателя чуть падают (звук мотора становится более глухим).

* — В некоторые положения рычаг селектора переключается без дополнительных нажатий тормоза и кнопки. Эти режимы можно включать на ходу. О них мы также упомянем.

Движение на выбранном режиме

А теперь самое интересное.
После включения передачи автомобиль тут же не поедет. Вы же держите нажатой педаль тормоза. Но как только вы ее отпустите — автомобиль тут же начнет движение!

Если вы начинаете движение в горку, то авто сдвинется только при добавлении оборотов двигателя. Что крайне неудобно, когда нужно чуть-чуть сдвинуть авто вверх по уклону. При этом придется надавливать на педаль газа и тут же быстро жать на тормоз. Здесь главное не переборщить с газом!

В режиме «D» авто медленно поедет вперед. В режиме «R» — назад. На «Нейтрали» автомобиль будет стоять или покатится вниз по уклону дороги! Это нужно обязательно учитывать и не отпускать тормоз раньше времени.

Т.е. в режимах «D» и «R» мотор постоянно толкает автомобиль, даже если педаль «газа» отпущена.

При движении АКПП распознает команды водителя именно по перемещению педали «газа». Плавные нажатия приведут к плавному разгону и неторопливому переключению передач.

Но при необходимости интенсивного разгона, например, при обгонах, не бойтесь нажимать «газ» до упора в пол. Для АКПП — это команда на максимально интенсивный разгон. При этом коробка сначала переключится на передачу ниже (так называемый режим кик-даун). И только после этого автомобиль начнет реально разгоняться.

Один из минусов классической АКПП — это примерно секундная задержка между моментом нажатия на педаль «газа» и фактическим разгоном. Это довольно немного при неспешной езде, но при обгоне, когда порой дорого каждое мгновение, это время нужно обязательно учитывать.

Остановка

Если вы решили остановиться, то на «автомате» все просто: жмете на педаль тормоза и останавливаетесь в нужном месте. При этом перемещать на ходу рычаг переключения нет необходимости.

Если остановка кратковременная, например, перед светофором, то рычаг селектора с режима «D» лучше не переводить. Вы же не хотите без особой надобности изнашивать механизмы любимой АКПП.

Тормозную педаль после остановки придется держать нажатой.

В пробках и при длительных остановках (более полуминуты) старайтесь устраивать мотору передышку и не жечь зря бензин. Иначе двигатель в режиме «Драйва» будет слишком долго без надобности толкать заторможенный автомобиль, и на это, конечно же, уйдет часть топлива.

В таких случаях можно включить режим «N» *, (при этом педаль тормоза желательно все же не отпускать). Либо включить режим «P» , который застопорит колеса и позволит отдохнуть правой ноге (напомню, на этом режиме даже с горки автомобиль не покатится).

С режима«D» на «N» и обратно рычаг селектора перескакивает сам без дополнительных нажатий, что очень удобно, например, при движении в пробке, где необходимы частые непродолжительные остановки.

Предупреждения!

  • При управлении авто с автоматической коробкой задействована только правая нога, которая управляет двумя педалями — «тормоза» и «газа». Левая нога в управлении не задействована вообще.

  • Если селектор не находится в положении «Р» , заимейте привычку держать педаль тормоза нажатой, особенно если автомобиль стоит на уклоне, (даже если при этом на«Драйве» ваш автомобиль не скатывается назад).

  • Не включайте режим «N» при движении!
    Хотелось бы предостеречь от включения «Нейтрали» при движении автомобиля, особенно если вы катитесь с горки и при этом притормаживаете педалью тормоза. Много топлива сэкономить не удастся, а больший нагрев тормозных колодок обеспечен. Не забывайте, что при снижении скорости автомобиля в режиме «Драйва» АКПП дополнительно включает торможение двигателем.

    Если вам все же вздумалось проехаться накатом, то с режима «D» на «N» перемещайте рычаг, не нажимая на кнопку ручки селектора. Непосредственно перед торможением возвратите режим «D» опять же не нажимая кнопки. Этим вы исключите ошибочное включение «Реверса» или «Паркинга» и более эффективно остановите машину.

Почти всегда на авто с АКПП имеется кнопка дополнительного режима работы коробки. Мы ограничимся описанием Зимнего режима , т.к. он встречается чаще всего.

Зимний режим имеет различные обозначения:«*», «HOLD», «W», «WINTER», «SNOW».

Задача зимней программы — исключить пробуксовку колес в начале движения и при переключении передач.

Для этого исключается работа 1 передачи вообще. Машина начинает движение сразу со 2 скорости. Включение последующих передач происходит на меньших оборотах двигателя, что позволяет добиться меньших перепадов ускорений и уменьшает вероятность заноса.

Летом зимним режимом на дороге с хорошим покрытием пользоваться крайне не рекомендуется. В этом режиме АКПП работает с большей нагрузкой и нагревается сильнее, чем обычно.

Дополнительные положения селектора. Подрежимы «D»

В зависимости от модификации АКПП почти всегда имеют дополнительные положения селектора:

Режимы АКПП, ограничивающие включения передач.

«3» или «S» — В этом режиме передачи в АКПП не будут переключаться выше 3 передачи. Данное положение селектора обычно используется для нестандартных условий движения, например, на умеренных подъемах или спусках и др.

Я иногда использую этот режим за городом на больших скоростях, когда нужно быстро совершить обгон на загруженном автомобиле. Режим «Драйва» в подобных ситуациях дает довольно вялый разгон. В режиме «3» обгон происходит при больших оборотах двигателя и при этом не тратится время на переключение последующей 4 передачи. (На больших оборотах двигатель развивает большую мощность и лучше разгоняет автомобиль).

Т.е. например, вы двигались за грузовиком со скоростью 70-80 км/ч на «Драйве» и тут у вас появилась возможность его обогнать. Переводите рычаг селектора в режим «3» , выжимаете «газ» и приступаете к обгону. После завершения маневра, не нажимая на кнопку, переводите рычаг обратно в положение «D » .

А иногда бывают ситуации, когда вы двигались на четвертой передаче в режиме «D » и также решили совершить обгон. Вы нажимаете на «газ», АКПП переключается на ступень ниже (режим кик-даун). Но по какой-то причине вы передумали обгонять и чуть ослабили педаль, АКПП переходит обратно на четвертую. Но вот снова появилась возможность совершить маневр, и вы опять выжимаете «газ». АКПП вновь включает третью, на что уходит драгоценное время.

В подобной ситуации также предпочтительнее заблаговременно перевести селектор на «3» . Это не позволит «автомату» лишний раз не к месту переключать передачи и сократит время обгона.

До какой скорости можно разогнаться на «3» режиме?
Скоростной предел 3 передачи зависит от автомобиля, но скорость в 130-140 км/ч обычно для нее не предел. Стрелка тахометра все вам подскажет, главное — не заводить ее в красную зону.

«2» — В этом режиме АКПП не переключается выше 2-й передачи. Скоростной предел данного режима примерно 70-80 км/ч. Обычно используется на довольно крутых уклонах и скользких покрытиях.

«L » или «1» — Режим для тяжелых условий движения: очень крутые уклоны, бездорожье и др. Коробка будет работать только на самой низкой передаче. Выше 30-40 км/ч на «L », (Low ) лучше не разгоняться.

Внимание! Случайное включение режима «L » или «2» на большой скорости приведет к резкому замедлению автомобиля, что может привести к заносу.

Все перечисленные режимы можно использовать не только на подъемах, но и на спусках, где требуется интенсивное торможение двигателем.

Скрыть…

Для описания режимов работы нажмите на соответствующий рисунок типа АКПП.

Многие АКПП дополнительно к основным положениям селектора могут иметь паз для так называемого ручного режима переключения скоростей. Такие коробки называются селективными (авто-производители дают им различные наименования: «Типтроник», «Стептроник» и т.п.).

«М» — Ручной режим селективной АКПП

Чтобы перейти в ручной режим достаточно перевести селектор в предусмотренное для этого положение «М» левее или правее «Драйва» . Данный режим можно включить даже на ходу, что приведет к фиксации включенной передачи.

Перемещая селектор вверх в положение «+» , вы переключаете передачу на ступень выше, а перемещая селектор вниз «-» на ступень ниже. Педаль «газа» при этом можно не отпускать.

Обычно автоматика АКПП даже в ручном режиме подстраховывает водителя от ошибочных включений и не дает работать коробке в запредельных режимах. Т.е. в положении «М» передачи иногда могут либо не включатся, либо сами переключаться, например, при снижении автомобилем скорости.

Данным режимом пользуются довольно редко, например при обгонах или при движении по сложным участкам дорог: скользкие покрытия, глубокий снег, крутые подъемы, спуски и пр.

Скрыть…

Чего не любит АКПП?

1. Непрогретая АКПП не любит нагрузки и больших скоростей
Даже если на улице лето, первые несколько километров (или хотя бы 5-10 минут), старайтесь двигаться на небольшой скорости, без резких ускорений. Подождите, пока масло в двигателе и коробке прогреются до приемлемой температуры. Не забывайте, о том, что коробка прогревается в разы медленнее, чем мотор.

А зимой, перед началом движения, можно дополнительно погонять масло в коробке, поочередно перемещая ручку селектора в различные режимы, задерживая рычаг на каждом из них. Можно даже чуть постоять на включенном для движения режиме. Педаль тормоза при этом, конечно же, должна быть нажата.

Также в холодное время года для более быстрого прогрева АКПП первые несколько минут можно проехаться с включенной кнопкой зимнего режима.

2. Избегайте бездорожья.
Автомобили вообще, а «автомат» особенно, не любят пробуксовки колес. По этой причине избегайте резких нажатий на педаль «газа» на поверхностях с неоднородным покрытием.

Если же ваш авто застрял — не вздумайте даже пытаться выехать на «Драйве» ! Для этого есть «L» или «1» передача. Но для начала, по возможности, не допуская пробуксовки колес, постарайтесь отъехать по свой же колее назад.

Езда по бездорожью — это отдельная история, но лучше лишний раз поработать лопатой, поддомкратить авто или привлечь кого-либо, чем давить на «газ» с надеждой на чудо.

4. Не буксируйте тяжелые прицепы на авто с АКПП!
Из-за особенностей устройства «автомат» категорически не любит большой нагрузки (КПП начинает перегреваться и чрезмерно изнашиваться). Поэтому буксировку другого авто или тяжелого прицепа лучше доверить механическому собрату.

3. Не буксируйте неисправный авто с АКПП!
По возможности не таскайте «автомат» на «галстуке», в смысле на буксире. Но если других вариантов нет, то лишний раз загляните в инструкцию по эксплуатации вашей АКПП.

Скорее всего там будут жесткие ограничения. Буксировка «автомата» как правило разрешена со скоростью не более 30-50 км/ч и на расстояние не более 30-50 км, (во избежание перегрева).

Буксировать «автомат» желательно с работающим двигателем, т.к. при этом будет происходить нормальная смазка механизмов коробки.

Внимание: некоторые авто с АКПП буксировке не подлежат вообще!

Зачем автомобилю с АКПП ручник?

Мои наблюдения показали, что владельцы «автоматов» стояночным тормозом на своих авто практически не пользуются. При парковках используют режим «Паркинга» , при кратковременных остановках — педаль тормоза.

Но если заглянуть в правила эксплуатации автомобиля с АКПП, то там можно увидеть примерно следующее: «Всегда используйте стояночный тормоз. Не полагайтесь на перевод селектора в положение «Р» для предотвращения движения автомобиля».

По какой причине производитель не доверяет «Паркингу» я, честно сказать, не знаю. Лично меня этот режим ни разу не подводил и всегда добросовестно фиксировал автомобиль даже на крутых уклонах без применения ручного тормоза.

А забытый ручник были случаи, что подводил. Например, очень запомнился случай, когда зимой я не мог сдвинуть автомобиль с места по причине примерзших тормозных колодок. (Зимой такие фокусы иногда происходят после мойки авто или езды по глубоким лужам).

Такая же проблема была у моего приятеля летом из-за «заржавевших» тормозных дисков, когда он на время отпуска оставил свой автомобиль с затянутым ручником.

По этой причине при продолжительной стоянке на крутом уклоне предпочтительнее не пользоваться ручником, а подложить что-нибудь под колеса, либо упереть их в бордюрный камень, находящийся сбоку, предварительно вывернув руль в нужную сторону.

Без сомнения ручником можно и нужно пользоваться в случаях:

И не забывайте снимать стояночный тормоз перед началом движения!**

* — На уклонах фиксатор режима «Паркинга» , стопорящий ведущие колеса, нагружается намного сильнее.

** — Привычка перед троганием с места проверять снятый ручник у водителей «автоматов» обычно отсутствует. Задействовав по какой-либо надобности ручной тормоз, некоторые напрочь об этом забывают. Сигнализирующая на панели приборов красная лампочка иногда замечается довольно поздно.

Три минуса классической АКПП

1. О «задумчивости» АКПП при резких нажатиях на «газ» мы уже говорили.

2. Последующий большой минус классического «автомата» — это проигрыш в динамике разгона и по сравнению с механикой. И эта разница особенно проявляется именно при разгоне. Чем он интенсивней, тем «автомат» сожрет больше топлива по сравнению с механической коробкой. При загородном режиме движения, как правило, аппетит обоих авто практически идентичен.

Думаю, излишне напоминать о предпочтительности плавных ускорений и плавных замедлений.

3. Про запредельную стоимость новой АКПП и ремонта неисправной, думаю, наслышаны все. Но надо отдать должное производителям таких сложных агрегатов — поломки «автоматов» при ПРАВИЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ очень редки.

АКПП и МКПП кто кого?

Прогресс не стоит на месте, и все чаще стали появляться автоматические КПП, лишенные многих минусов своих более старших собратьев. Получили распространение такие разновидности коробок как «вариатор» и «роботизированная КПП»

Некоторым из них удалось не только выиграть во времени разгона у «механики», но при этом даже сократить расход топлива.

Не вдаваясь в подробности, скажу лишь, что любая КПП имеет и свои плюсы, и свои минусы. Сегодня каждый может выбрать именно то, что подходит ему больше всего.

Но тенденция очевидна: «автомат» все больше и больше вытесняет классическую «механику».

Примечание : в данной статье мы рассмотрели приемы управления классической АКПП. Режимы работы роботизированной коробки и вариатора очень схожи с описанными выше, за исключением различных нюансов, связанных с особенностью устройства данных агрегатов.

Появление автомобиля дало старт непрекращающейся гонке по совершенствованию всех систем и механизмов этого транспортного средства. От методов и материалов для кузова до высокотехнологичных способов управления. Карл Бенц придумал первое устройство, позволяющее в нескольких режимах передавать усилия двигателя ходовой системе.

Прогрессивная мысль нескольких поколений конструкторов и изобретателей довела это устройство до известной нам сегодня коробки передач. Но останавливаться на этом производители автомобилей не собирались, и уже в начале прошлого века начались попытки автоматизировать этот процесс. К 30-м годам XX века производители вплотную приблизились к решению задачи. Но ни технологически, ни экономически массовое производство наладить было невозможно, хотя удачные прообразы создать удалось.

Первым же серийным автомобилем с автоматической коробкой передач принято считать Buick Roadmaster, выпущенный в 1947 году . Первая модель имела всего две передачи, но уже через несколько лет была запущена в серию трехступенчатая АКПП принципиально не изменившаяся и до сегодняшнего дня, хотя современная трансмиссия стала на несколько порядков точнее и сложнее.

Как работает АКПП и ее виды

На машинах с автоматом отсутствует педаль сцепления, за исключением тех моделей, где предусмотрена возможность перехода на ручное управление. Эту важнейшую роль выполняет АКПП . Энергия двигателя посредством сложного механизма, о котором речь пойдет ниже, передается трансмиссии. Устройство системы спроектировано таким образом, что переключение режимов регулируется автоматикой. Как это происходит можно понять, разобравшись с алгоритмом работы и главными составляющими элементами АКПП:

  • гидротрансформатор . Представляет эволюцию муфты, разработанной еще в 1903 году. Место, где происходит передача крутящего момента от двигателя к выходному валу. Принцип прост. Насосная турбина, соединенная с двигателем разгоняет масло внутри корпуса, которое передает энергию на лопасти механизма коробки передач. Таким образом, нет жесткой механической связи между входным и выходным валами . При этом трансформации крутящего момента не происходит. Обеспечивает ее дополнительный элемент, называющийся ротором. Находится он между турбинами и особая конструкция лопастей придает дополнительный крутящий момент силовой установке. Усилие передается на механизм, непосредственно отвечающий за изменение передаточного числа;
  • планетарный редуктор . Главная деталь АКПП. Сложный механизм, собранный из центральной или солнечной шестерни, венца или большого центрального зубчатого колеса и набора сателлитов, закрепленных на детали, называющейся водило. Изменяя положение отдельных элементов АКПП по оси, формируется несколько комбинаций, предающих на выходе несколько скоростей вращения центрального вала. Количество вариантов и принято называть передачами . Прямой аналог с МКПП, но схема не нуждается в сцеплении, функцию которого выполняет гидромуфта. Подобная система нуждается в точном и сложном управлении. Обеспечить эффективное переключение столь сложного механизма в ручном режиме невозможно;
  • система управления . Возможны два типа устройств. Первый — это гидравлические механизмы. Сегодня этот тип применяется главным образом в бюджетных автомобилях. Машины среднего класса и выше оборудуются АКПП с электронным управлением. В первом случае датчики, реагируя на смену давления масла в системе, приводят в действие гидравлические толкатели. Они активируют сложную комбинацию муфт и тормозов, механически переключая передачи. Настроена система таким образом, что «перескочить» через передачу невозможно. Переключение возможно только последовательное. Электронная система управления эффективнее. Датчики собирают более полную информацию о работе АКПП. Это и температура жидкости, и скорости вращения каждой оси. Блок управления дает сигнал исполнительным устройствам. Алгоритм срабатывания сразу целой группы деталей находится под контролем электроники. Муфты, тормоза и электромагнитные клапаны, часто именуемые соленоидами, практически постоянно находятся в движении во время езды;
  • рычаг селектора . Это «ручка», находящаяся в салоне. Во всем мире принята общая для всех АКПП маркировка положений селектора. R — задний ход. N — нейтральная передача. D — основной положение селектора при движении, от старта до остановки. P — Парковка. S –спортивный режим . Некоторые производители элитных и представительских авто снабжают блок переключения дополнительными положениями. Например, Типтроник имеет возможность из автоматического режима перейти к механическому управлению КПП.

Рассматриваемая выше схема относится к классическому варианту. Принцип работы вариаторов и роботов другой. Существенна и разница в цене.

Хорошо отработанные технологии, большие объемы производства классической АКПП делают ее доступнее и вариатора, и роботизированной коробки, которые, впрочем, имеют некоторые преимущества.

Например, вариатор вообще не имеет ступеней переключения, а изменения передаточного числа осуществляется механизмом, напоминающим два конических шкива. Перемещающийся ремень одновременно изменяет входной и выходной диаметр валов, что без потерь мощности и рывков изменяет частоту вращения на выходе. Робот же является по сути качественной МКПП с эффективным электронным управлением. Любители механики всегда могут перейти на любимый ими режим.

Преимущества и недостатки

Достоинств у АКПП много. Управление механикой требует длительного обучения и постоянного внимания при вождении. Владельцев автомобилей с автоматикой эта проблема не касается. Большую часть времени в момент вождения коробка находится в одном положении — D, что означает движение или драйв. Но это не все бонусы. Преимущества заключаются и в следующем:

  1. Комфорт и концентрация внимания на дорожную обстановку, а не на приборы.
  2. Сохранение ресурса двигателя. Автомат не позволяет механике работать в критических режимах, что предотвращает износ основных деталей и расходных материалов.
  3. Безопасное вождение в сложных климатических условиях. Совместно с другими системами автомат не позволяет водителю допускать критические ошибки в управлении.

Однако не только плюсы отмечаются специалистами и простыми автовладельцами. Имеются и недостатки:

  1. Выше чем у МКПП потребление топлива. КПД автомата может быть до 12% ниже, чем у механики. Впрочем, это не относится к последнему поколению АКПП. Совершенствование технологий производства сегодня сводит эту разницу к минимуму.
  2. Динамика. Автоматический режим не позволяет работать системам автомобиля в экстремальных условиях, что лишает водителя полностью почувствовать всю мощь и возможности машины. Но для большинства городских жителей это не актуально. В повседневной жизни, где продвижение осложнено пробками переходами и светофорами автомат скорее благо, нежели недостаток.
  3. Стоимость автомобиля. Модели с автоматом стоят заметно дороже своих аналогов с МКПП.
  4. Невозможность буксировки. При поломке АКПП приходится вызывать эвакуатор. Возможность перемещения выключенной машины ограничено небольшим расстоянием на минимальной скорости, и то при опыте и знаниях как это сделать безопасно для механики автомобиля.
  5. Ремонт. Сложность конструкции и высокая цена запчастей и обслуживания, включающая в себя и большее количество расходных материалов заставляет раскошеливаться владельцев авто с АКПП.

Как правильно управлять машиной с коробкой автоматом

Сложностей при обучении и последующей эксплуатации никаких нет. В отличие от механики смотреть на стрелку тахометра или определять по звуку момент переключения не надо. Положения ручки автомата бывают следующие:

  • Парковка. Обозначается буквой P. В этом положении блокируемый выходной вал не дает автомобилю возможности двигаться. На ровном месте этого достаточно для сохранения устойчивости, но на наклонной поверхности рекомендуется воспользоваться ручным тормозом;
  • Позиция рукоятки N соответствует нейтральной передаче на МКПП. При выключенной системе управления машину можно перемещать;
  • Задний ход обозначается буквой R, что означает реверс. В этой позиции невозможно запустить двигатель, а при движении вперед резкий перевод селектора на задний ход наверняка выведет из строя коробку передач;
  • Основное положение маркируется на селекторе буквой D. Переключение всех передач вперед, от низшей к самой высокой, происходи в этом режиме.
  • Дополнительные положения. К ним относится режим Sport, отмечающийся как S. В этом режиме максимально используется мощность двигателя. Динамика разгона заметно выше у автомобилей с дополнительной опцией Kickdown. Для равномерного и экономичного движения возможна функция Overdrive. На некоторых моделях имеется отдельный переключатель в зимний режим. При поломке АКПП автоматика может заблокировать механизм на текущей передаче и перейти в аварийный режим.

Особенности эксплуатации автомобиля с АКПП

Порядок операций, необходимых для начала движения на большинстве машин с автоматом одинаков:

  1. Вставить ключ и повернуть его в режим зажигания.
  2. Нажать педаль тормоза.
  3. Перевести рукоятку селектора в нужное положение. Либо вперед, либо назад.
  4. Отпустить педаль тормоза.

Автомобиль начнет плавное движение в выбранном направлении, даже не нажимая на педаль, воспользовавшись которой можно ускорить динамику. Автомат в первую очередь реагирует именно на работу акселератора. Режим «Драйва» не переключают при кратковременных остановках, например, на светофоре . Используют лишь тормоз. Положение «Парковка» включают при более длительной остановке.

  • Нужно избегать бездорожья и неоднородного покрытия. Пробуксовку в идеале вообще надо стремиться избегать;
  • Необходимо дать системе прогреться. АКПП выйдет на заявленный уровень лишь при определенной температуре масла. Поэтому даже в летнее время лучше первые несколько минут движения избегать резких ускорений и больших скоростей;
  • Не стоит допускать перегруза. Автомат имеет более чувствительную механику, которая рассчитана на определенные нагрузки. Загружать чрезмерно салон или тянуть тяжелый прицеп настоятельно не рекомендуется;
  • Обратить нужно внимание и на документацию. Допускается ли буксировка для данного типа АКПП. Некоторые модели вообще не подлежат принудительному перемещению. Для некоторых видов установлены строгие ограничения по скорости и расстоянию.

Общемировой тренд сегодня — это конечно автомобили с АКПП. Характеристики по многим параметрам приблизились к высококвалифицированному вождению на механике. Удобства же неоспоримы и в дополнительной рекламе не нуждаются.

(PDF) Современный дизайн и управление АКПП и перспективы развития

Journal of Applied Engineering Science 13 (2015) 1

Статья отправлена ​​на доработку: 13.02.2015.

Статья готова к публикации: 12.03.2015.

59

, 313

Dejan Matijevi! — Современный дизайн и управление автоматической коробкой передач

и перспективы развития

Но гибридные трансмиссии также включают устройства

для разделения мощности между источниками питания, а

— их правильное регулирование. , с помощью гибридной системы управления

tem имеет решающее значение для получения желаемой выходной мощности

formance в соответствии с экономией топлива и состоянием заряда батареи

.Независимо от типа АКПП

и типа источника питания

очевидно, что в будущем стратегия управления

гига АКПП будет все более сложной.

Проблема оптимизации переключения передач до сих пор представляет собой

представляет собой реальную проблему для ученых и экспертов

в области транспортных средств, потому что только op-

синхронизированное переключение передач обеспечивает наилучшее возможное соотношение между режимами движения транспортного средства

и en-

режимы работы двигателя [03,02].Для внесения

в оптимизацию переключения передач многие параметры

будут соблюдаться при реализации адаптивных функций

, которые будут сравнивать фактическое (измеренное)

и заданное (рассчитанное) значение некоторых сигналов в или

der для получения функциональности системы в установленных пределах

штрафов. Дальнейшая интеграция

электронной системы управления трансмиссией

будет очень очевидна в одну глобальную систему, которая также будет включать

GPS-навигацию, способную прогнозировать соответствующее передаточное число

в зависимости от рабочего состояния автомобиля

и дороги.

желаемых характеристик транспортного средства, экономии топлива, выхлопных газов

, безопасности движения, комфорта и комфорта для достижения максимальной эффективности.

Для достижения такой сложной цели очень перспективно применение нечеткой логики, особенно

, особенно когда алгоритмы управления модернизируются с помощью искусственного интеллекта

. Совершенно очевидно, что дальнейший вклад в автоматические трансмиссии будет

за счет большего использования мехатроники,

сетей и программных вычислений.

также хорошо известно, что управление техническим обслуживанием

имеет задержку по отношению к техническому развитию

(Management Gap) [12].Чтобы компенсировать

этот негативный факт для систем технического обслуживания

больших автопарков, вероятно, будут разработаны сложные экспертные системы

для решения проблем. Значительное влияние на ремонтопригодность

этих сложных и сетевых систем будет иметь

инженеров в отделах исследований и разработок —

, благодаря интеграции функций надлежащей безопасности и

диагностики в алгоритмы управления.

БЛАГОДАРНОСТИ

Настоящий документ является результатом двух важных проектов

, финансируемых Министерством образования, науки

и Технологического развития Республики Сербия (номер проекта TR 35045 — «Sci-

entifi»). c-Технологическая поддержка повышения безопасности специальных автомобильных и железнодорожных транспортных средств

»и

TR 35040 -« Разработаны новые методы диагностики и исследования механических конструкций

»).

Авторы выражают благодарность всем

человекам, которые помогли улучшить эту статью.

ССЫЛКИ

Бауэр, Х. (редактор) (2004) Электронная трансмиссия

Control ETC, Штутгарт, Robert Bosch GmbH.

Благоевич, И., Иванович, Г., Янкович, С.,

Попович, В. (2012) Модель для оптимизации переключения передач

в автотранспортных средствах, Транзакции

FAMENA, 36 (2), 51 -66.

Благоевич, И., Воротович, Г., Иванович, Г.,

Янкович, С., Попович, В. (2012) Energy ef-

Повышение эффективности за счет оптимизации переключения передач

zation, Thermal Science, 17 (1), 91 -105.

http://auto.howstuffworks.com/cvt2.htm,

preuzeto 3.2.2015.

http://www.youtube.com/watch?v=pnuuZd9seg,

preuzeto 3.2.2015.

Юрген, Р., Дененберг, Дж. (1999) Automotive Elec-

tronics Handbook (2-е изд.), Нью-Йорк, МакГроу-Хилл.

Naunheimer, H., Bertsche, B., Ryborz, J.,

Novak, W. (2011) Автомобильные трансмиссии

— Основы, выбор, дизайн и применение —

plication (2nd ed), Berlin, Springer -Verlag

Poliščuk, JE (2004) Ekspertni sistemi, Pod-

gorica, Факультет электротехники.

Станоевич, Д., Спасоевич, В., Стеванович, И.,

Недич, А. (2013) Современные автоматические коробки передач

ic — Обзор текущего состояния

и интерпретация преимуществ и недостатков —

преимуществ их использования по отношению к транспортным средствам

производительности и безопасности дорожного движения, Журнал AP-

инженерных наук, 11 (2), 89-97.

Sun, Z., Habbale, K. Challenges and Opportu-

nities in Automotive Transmission Control, В материалах

American Control Conference,

8-10 июня 2005 г., Портленд, 3284-3289.

Коробка передач с прямым переключением передач 02E — конструкция и функционирование —

tion, программа самообучения, номер курса 851 403

(2004), Auburn Hills, Volkswagen of America, Inc.

Vasic, B. (2004) Menadžment i инжиниринг у

održavanju, Beograd, Institut za istrazivanja

i projektovanja u Privredi.

Yao, C.-H. (2008) Автомобильные трансмиссии:

Эффективная передача мощности от двигателя на колеса

, ProQuest Discovery Guides.

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

12) 13)

патентов, присвоенных конструкции автоматической трансмиссии

Номер патента: 5520591

Резюме: Способ преобразования трехступенчатой ​​трансмиссии в двухступенчатую трансмиссию включает этап замены множества стальных приводных дисков и множества фрикционных ведомых дисков многодисковой муфты с байпасом муфты.Каждый из замененного множества стальных приводных дисков имеет зубцы по внешнему периметру. Точно так же каждый из замененного множества дисков с фрикционным приводом имеет зубцы по внутреннему периметру. Перепускной канал сцепления, который заменяет эти диски, имеет внешние зубья на внешнем периметре, которые соответствуют зубьям множества стальных приводных дисков, и внутренние зубья на внутреннем периметре, которые соответствуют зубьям множества ведомых дисков трения. Трансмиссия переключается с трехступенчатой ​​коробки передач на двухскоростную за счет исключения первой скорости, так что передача переключается с нейтральной передачи непосредственно на вторую.Первая скорость устраняется за счет того, что трансмиссия работает на первой скорости, как если бы она была на второй скорости.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 30 декабря 1994 г.

Дата патента: 28 мая 1996 г.

Цессионарий: Конструкция автоматической коробки передач

Изобретатель: Майкл Дж.Hohnstein

Избегайте дрожания сцепления в конструкции автоматической коробки передач

Дрожание сцепления вызвано захватом и проскальзыванием компонентов сцепления во время блокировки и является причиной неудовлетворительных ощущений от вождения. Узнайте, как избежать дрожания сцепления в конструкции автоматической коробки передач, выполнив четыре этапа.

В двигателях уменьшенного размера механизм муфты гидротрансформатора автоматической коробки передач блокируется как можно раньше.Этот механизм обеспечивает более высокий крутящий момент при более низких оборотах двигателя. Может возникать дрожь, что вызывает дискомфорт у водителей.

Инженеры Simcenter разработали метод, помогающий прогнозировать возникновение явления дрожания на ранних этапах процесса разработки новой автоматической коробки передач. В этом техническом документе описаны четыре шага, которые помогут вам избавиться от дрожи при вождении.

Узнайте, как оптимизировать процесс проектирования автоматической коробки передач и избежать дрожания сцепления

Опираясь на многолетний инженерный опыт, инженеры Simcenter разработали четырехэтапный процесс оптимизации конструкции автоматической коробки передач.

  1. Получение достоверных экспериментальных данных
  2. Модель АКПП конструкции
  3. Интегрировать модель с автоматической коробкой передач в полную модель автомобиля
  4. Выполните точное исследование чувствительности модели

Загрузите технический документ и получите более полное представление об этом четырехэтапном процессе. Узнайте, как применить передовой опыт Simcenter к собственному процессу проектирования автоматической трансмиссии.

Расширьте границы оценки производительности NVH, приняв подход к разработке на основе моделей (MBD)

Ранняя оптимизация характеристик ШВХ автоматической коробки передач позволяет инженерам сэкономить много времени и усилий.Однако проблемы NVH могут все еще возникнуть на более позднем этапе, когда трансмиссия будет интегрирована в полный автомобиль. Производителям нужны решения, позволяющие перенести рабочую нагрузку с этапа тестирования прототипа на этап моделирования системы и снизить риск позднего устранения неисправностей NVH.

Подход к разработке на основе моделей (MBD) раздвигает границы оптимизации характеристик NVH транспортных средств, от ввода данных водителем до оценки цели, от концепции до полной проверки транспортного средства.Этот подход помогает решить не только проблемы с дрожанием сцепления, но и грохочущий шум, дребезжание, колебания при опрокидывании / опрокидывании или старт-стоп двигателя, пульсации крутящего момента электродвигателя и многие другие проблемы, связанные с шумом и шумом, а также акустикой. MBD позволяет OEM-производителям и поставщикам автомобилей лучше оценивать архитектуры и варианты различных транспортных средств, сокращая при этом время и затраты на разработку.

Посмотрите веб-семинар по запросу, чтобы понять, как подход к разработке на основе моделей раздвигает границы оценки производительности NVH.

Дополнительные решения для оптимизации шумоизоляции и акустики силовых агрегатов

Не подвержены каким-либо явлениям дрожания, но все же интересуются инновационными инженерными решениями? Simcenter — верный помощник для инженеров, стремящихся оптимизировать ШВХ и акустические характеристики обычных силовых агрегатов. Просмотрите веб-сайт Simcenter и найдите решения, которые помогут решить проблемы NVH компонентов механической и автоматической коробки передач, а также всей системы, двигателей с умеренным гибридом и многого другого.

Перейдите на страницу NVH и акустика для обычных силовых агрегатов.

ZF Новая 8-ступенчатая автоматическая коробка передач 8HP70

Первая в мире шестиступенчатая автоматическая коробка передач для легковых автомобилей была представлена ​​на рынке компанией ZF в 2001 году. Семейство 6HP основано на планетарной передаче Lepelletier. Усовершенствованная версия этих трансмиссий была выпущена в 2006 году. Второе поколение предлагает значительно улучшенные функции, соответствующие потребностям клиентов, такие как снижение расхода топлива, времени отклика и скорости переключения.Что касается растущих требований, особенно в отношении сокращения выбросов CO2, в настоящее время разрабатывается новая восьмиступенчатая коробка передач. Основными целями этого семейства трансмиссий являются дальнейшее значительное снижение расхода топлива и выбросов, хорошие ходовые качества и современный комфорт вождения. В статье описывается трансмиссия 8HP70, схема, основные характеристики и основные конструктивные элементы. Ключевые показатели, такие как вес и размер трансмиссии, эффективность использования топлива и ходовые качества, показаны по сравнению с 6-ступенчатой ​​коробкой передач 2-го поколения.Коробка передач 8HP70 предлагает возможность использования нескольких пусковых устройств и интеграции различных полноприводных конфигураций. Основанная на модульной системе, 8-ступенчатая коробка передач может быть оснащена множеством гибридных функций. Микро, мягкие и полностью гибридные решения могут быть реализованы без необходимости в дополнительном пространстве для установки. Описанные технические характеристики соответствуют будущим требованиям. Новое семейство 8HP показывает, что технология «обычных» автоматических трансмиссий с гидротрансформатором и планетарными редукторами по-прежнему имеет большой потенциал.В сочетании с известными преимуществами, такими как признание рынка, соотношение цены и качества и комфорт, это новое поколение трансмиссий ZF станет важной вехой в истории технологии автоматических трансмиссий для автомобилей, которая послужит эталоном для других систем трансмиссии.

  • URL записи:
  • Наличие:
  • Дополнительные примечания:
    • Реферат перепечатан с разрешения SAE International.
  • Авторов:
    • Scherer, Heribert
    • Бек, Манфред
    • Килиан, Стефан
  • Конференция:
  • Дата публикации: 2009-4-20

Язык

Информация для СМИ

Предмет / указатель

Информация для подачи

  • Регистрационный номер: 01686387
  • Тип записи: Публикация
  • Агентство-источник: SAE International
  • Номера отчетов / статей: 2009-01-0510
  • Файлы: TRIS, SAE
  • Дата создания: 14 ноября 2016 15:47

Улучшение конструкции системы автоматической коробки передач для автомобилей с дистанционным управлением

[1] Хаяси, М.(2000). Номер патента Номер патента: 6155956. Fujisawa, Япония.

[2] Болдуин, Д. А. (1986). Номер патента Номер патента: 4617836.Уокинг, Англия.

[3] Томомицу. Т, Масару. С, Йошинори. Т, Ёситоми. H, Такешиге. М, и Ёсиюки А. (2008). Патент No.EP1288534 B1. Япония.

[4] Эдвардс Д. и Клайн Р. (2006). Номер патента Номер патента: 7021446 B2. Соединенные Штаты.

[5] Харрис, Ф.W. (1940). Номер патента Номер патента: 2275046. Калифорния.

[6] Занг, Х., и Фан, Дж. (2013). Нечеткое управление включением сцепления при работе двигателя с местной постоянной скоростью.Журнал вычислительных информационных систем 9: 9, 3423-3430.

[7] Эвли, Дж. (2012, 19 апреля). Клатч и тапочки. Получено 29 ноября 2012 г. с сайта http: / csgbenefits.org / mgt / Clutch. htm.

[8] Обель, Дж. (2002). Потенциальная энергия, сохранение энергии. Южная Флорида: Физнет. Получено 12 декабря 2012 г. с сайта http: / qinf.fisica. unimi. it / ~ париж / FisBio / m21. pdf.

[9] Уэзерби, Дж. Х. (1987). Номер патента Номер патента: 4673073. Нью-Джерси.

[10] Мотт, Р.Л. (2004). Машинный элемент в механическом дизайне, четвертое издание. Огайо: Прентис Холл.

Двенадцать распространенных вопросов и заблуждений об автоматических трансмиссиях

Забудьте о таких вещах, как ядерная энергия, лазеры и сублимированное мороженое. Когда дело доходит до инопланетных технологий, автоматическая коробка передач — это чудо, казалось бы, потустороннего интеллекта.General Motors представила первую трансмиссию Hydramatic в Oldsmobile 1940 года. Это было за семь лет до инцидента в Розуэлле, но кто знает? Может быть, летающие тарелки гудели вокруг Детройта в предыдущее десятилетие, а тот, который якобы разбился в Нью-Мексико, просто сожгла пару лент сцепления в своей межгалактической слякоти.

Удивительно, но базовая конструкция современной автоматической коробки передач не сильно изменилась по сравнению с ранними Hydramatics, представленными 75 лет назад, и они до сих пор вызывают путаницу и опасения среди энтузиастов, которые рассматривают их работу и нюансы производительности как черное искусство. .

Здесь недостаточно места, чтобы объяснить все о конструкции, работе и рабочих характеристиках автоматических трансмиссий, но в этой второй серии пояснительных функций мы отвечаем на некоторые из наиболее распространенных вопросов и объясняем наиболее непонятые аспекты GM. автоматические трансмиссии и связанные с ними рабочие характеристики.

Не волнуйтесь. Никаких инопланетных зондов нет.

Просмотреть все 13 фотографий

Turbo 350 (вверху) и Turbo 400 (внизу) — типичные автоматические трансмиссии GM.Оба трехскоростные, но Turbo 400 физически больше и больше рассчитан на крутящий момент двигателей с большими блоками.

1. Есть ли большая разница между Turbo 350 и Turbo 400 — и какой из них мне нужен?

Это совершенно разные трансмиссии. Turbo 400 больше, длиннее и тяжелее, чем Turbo 350, и был разработан для использования в приложениях с более высоким крутящим моментом, таких как большие блоки. Это не значит, что Turbo 350 по сравнению с ним слабый.Фактически, со всеми усовершенствованиями от таких компаний, как TCI Automotive, Performance Automatic и Hughes Performance, обе трансмиссии могут быть сконструированы таким образом, чтобы соответствовать очень высоким уровням мощности. Когда дело доходит до выбора для вашего автомобиля, мы всегда будем на стороне легче и меньше, когда это возможно. Вы также захотите рассмотреть, какой тип был изначально установлен в автомобиле. Переход на Turbo 400 в оригинальном автомобиле Turbo 350 потребует модификации крепления / поперечины и, вероятно, более короткого карданного вала.Если вас беспокоит предел прочности трансмиссии, проконсультируйтесь с одним из специалистов по трансмиссии для обновления.

Просмотреть все 13 фотографий

Опора дрэг-рейсеров спустя десятилетия после того, как он был снят с производства; простой и прочный двухскоростной Powerglide продолжает отправлять гонщиков вниз по полосе.

2. Почему трансмиссия Powerglide так популярна в драг-рейсинге?

В 21 веке высоких технологий кажется противоречащим тому, что гонщики будут полагаться на архаичную двухступенчатую автоматическую коробку передач, но есть несколько веских причин: простота, низкая инерция и универсальность.Простота Powerglide упрощает и ускоряет работу, а также способствует меньшему весу по сравнению с трех- и четырехступенчатой ​​трансмиссией. Только две передачи означают, что для его вращения требуется меньше инерции, что приводит к увеличению мощности, передаваемой на тротуар. Что касается универсальности, существует множество доступных передаточных чисел первой передачи, которые позволяют легко адаптировать трансмиссию к остальным элементам двигателя и трансмиссии — а двигателю с большим крутящим моментом не нужны численно высокие передаточные числа для запуска автомобиля. так что простые низкие и высокие передачи идеально подходят для быстрого взлета по полосе.

Просмотреть все 13 фото

Hydramatic 200-4R (на рисунке) — хороший выбор для замены, но его не так легко найти, как 700-R4.

3. Что лучше: 200-4R или 700-R4?

Это один из тех вопросов, которые можно сравнить с вопросом, кто в вашем городе делает лучшую пиццу. У каждого есть свое мнение, и оно не обязательно ошибочно. Модель 200-4R была представлена ​​в 1981 году, и ее корни конструкции лежат в Turbo 350. Фактически, его габаритные размеры и длина сопоставимы с Th450, что позволяет сравнительно легко заменить его на автомобиль, изначально оснащенный Turbo 350.Заднюю поперечину необходимо переместить, но можно сохранить оригинальный карданный вал. 700-R4 дебютировал в 1982 году и был переименован в 4L60 в 1990 году. Он предлагает сравнимые рабочие характеристики с 200-4R, но это более длинная трансмиссия, и замена на более старый автомобиль требует новой поперечины и более короткого карданного вала. В пользу 700-R4 / 4L60 — экономия на масштабе. Их производили миллионами и намного дольше, чем у 200-4R, поэтому использованные образцы многочисленны и дешевы. В наши дни найти 200-4R становится все труднее.

Просмотреть все 13 фотографий

Серия 4L60 — это 350-малая трансмиссия с повышающей передачей — она ​​подходит ко всему, долговечна и экономична.

4. Как насчет коробок передач с повышающей передачей серии 4L60? Они лучше 700-R4?

См. № 3 выше. 4L60 и 700-R4 — это одна и та же трансмиссия. General Motors изменила название в 1990 году на 4L60 в рамках нового соглашения об именах, которое действует и сегодня. 4 означает четырехступенчатую, L означает продольную (т.е.е., ориентация трансмиссии север / юг в автомобиле с задним приводом), а 60 означает относительный крутящий момент. Некоторые предполагают, что трансмиссии 700-R4 до 1987 года более проблематичны, чем более поздние версии, но это не универсальное мнение. Версии этого семейства с более высоким крутящим моментом включают в себя 4L65E и 4L70E, которые имеют пятиступенчатые зубчатые передачи по сравнению с конструкцией 4L60 с четырьмя шестернями для повышения прочности.

Просмотреть все 13 фотографий

Семейство 4L80 — это выбор для двигателей с большими блоками, которые восходят к Turbo 400.

5. Что насчет серии 4L80?

Подобно тому, как 200-4R был расширением Turbo 350, 4L80, представленный в 1991 году, был разработан на архитектуре Turbo 400. Это означает, что он имеет другой дизайн и размеры корпуса, а не просто расширение 4L60 с высоким крутящим моментом, хотя семейства удивительно близки по общей длине и ширине. Как и Turbo 400, 4L80 был разработан для приложений с более высоким крутящим моментом. Следовательно, он тяжелее 4L60.

Посмотреть все 13 фотографий

Коробки передач GM с электронным управлением получают команды переключения передач от автономного контроллера и требуют отдельного преобразователя для работы с механическими спидометрами.

6. В чем разница между 4L60 и 4L60E и 4L80 и 4L80E?

Версии «E» трансмиссий серий 4L60 и 4L80 имеют электронное управление, что означает, что модуль управления трансмиссией направляет соленоиды внутри гидроблока для активации клапанов, по сравнению с полностью механической работой версий, отличных от E.Для использования версий E в более старых автомобилях требуется дополнительный контроллер. В версиях E также используется электронный датчик скорости для передачи информации на спидометр. Преобразователи сигналов позволяют адаптировать электронный выход для использования с обычными механическими спидометрами.

Просмотреть все 13 фотографий

Лабиринт каналов в гидроблоке направляет жидкость, которая управляет срабатыванием клапана при каждом переключении передачи.

7. Что такое гидроблок трансмиссии?

Это нервный центр автоматической коробки передач.По сути, это лабиринт каналов и проходов, по которым гидравлическая жидкость направляется к различным клапанам, которые, в свою очередь, активируют соответствующий узел сцепления или сервопривод ленты. Каждый клапан выполняет определенную работу, например, активирует переключение с более высокой передачи со второй на третью, в то время как другой клапан управляет переключением с пониженной передачи с третьей на вторую. В трансмиссии с компьютерным управлением, такой как 4L60E, электромагнитные клапаны с электронным управлением установлены в корпусе клапана и направляют жидкость к пакетам или лентам сцепления.

Посмотреть все 13 фото

Комплекты переключения передач в основном уменьшают ощущение мягкости, присущее серийной трансмиссии, для плавности, добавляя резкость переключению передач для более твердого и позитивного ощущения.Уменьшение проскальзывания также может продлить срок службы трансмиссии.

8. Как комплект переключения передач повышает производительность?

Различные типы комплектов переключения передач предназначены для различных задач, но, в целом, комплект переключения скоростного типа разработан для обеспечения более четких переключений за счет изменения потока жидкости и других элементов в гидроблоке. Хотя фактические характеристики транспортного средства (то есть ускорение) могут существенно не измениться, результатом обычно является большее ощущение точности.Комплект переключения также может помочь снизить износ за счет уменьшения проскальзывания и перекрытия переключения передач, встроенного во многие трансмиссии, чтобы обеспечить им более плавное переключение. И хотя технически это проект с болтовым креплением, он может быть сложным, включая замену пружины и даже просверливание каналов для жидкости в корпусе клапана.

Просмотреть все 13 фотографий

Гидроблок с ручным управлением исключает автоматическое переключение передач в автоматической коробке передач — и он действительно предназначен для использования на полосе, а не на улице.

9.Является ли гидроблок с ручным управлением тем, что я думаю?

Если вы считаете, что это позволяет водителю переключать автоматическую коробку передач вручную, вы правы. Но в отличие от переключения пониженных передач в вашем уличном автомобиле, гидроблок с ручным управлением полностью исключает автоматическое переключение передач и передает полный контроль над переключением передач в руки водителя. Это означает, что трансмиссия вообще не переключается автоматически. Он разработан для гонок и допускает гораздо большее давление в трубопроводе, что затрудняет проскальзывание сцеплений при высоких нагрузках.Хотя некоторые заядлые энтузиасты используют гидроблоки с ручным управлением на улице, их действительно лучше оставить для драгстрипов, бездорожья или, возможно, монстр-трака, о котором вы мечтали с пятого класса.

Просмотреть все 13 фотографий

При переключении передач с ручным управлением гидроблок с обратным расположением клапанов может быть более интуитивно понятным и предотвратить непреднамеренное переключение на нейтральную передачу.

10. Что же такое гидроблок с обратным расположением клапанов?

Это модификация, которая изменяет схему переключения передач для автоматической коробки передач с ручным управлением, то есть первая передача находится прямо ниже нейтральной передачи, а высокая передача — дальше всего от нее.Идея состоит в том, чтобы более естественный рисунок переключения на полосе перетаскивания, предотвращая непреднамеренное переключение в нейтральное или, что еще хуже, обратное, при нажатии вверх с помощью обычного автоматического шаблона переключения.

Просмотреть все 13 фотографий

Трансотормоз позволяет автомобилю достичь максимального срыва гидротрансформатора при запуске на более высоких оборотах — так же, как при запуске с выгрузкой сцепления на высоких оборотах с механической коробкой передач. Это от TCI Auto.

11. Что такое транс-тормоз и как он работает?

Корпус тормозного клапана трансмиссии разработан для резких рывков с оптимальными оборотами на драгстрипе.Это устройство с электрическим управлением, которое при активации одновременно удерживает трансмиссию на первой и задней передачах, «блокируя» трансмиссию и позволяя водителю увеличивать обороты двигателя, не удерживая ногу на педали тормоза. Когда транс-тормоз включен, крутящий момент на карданный вал не передается, поэтому подвеска остается ненагруженной, что также лучше для запуска, и без необходимости удерживать тормоз она предотвращает непреднамеренное проскальзывание автомобиля вперед через промежуточные огни.Водитель отпускает транс-тормоз, когда на рождественской елке загораются огни, выключает задний ход и с силой запускает автомобиль на оптимальных оборотах. Думайте об этом как об эквиваленте автоматической трансмиссии, когда двигатель разгоняется и выключается сцепление.

Посмотреть все 13 фотографий

Использование коробки задержки может сделать автомобиль смертельно стабильным, с почти идеальным стартом, но некоторые считают, что это сводит к минимуму человеческий фактор в гонках.

12. Что же тогда представляет собой блок задержки?

По сути, блок задержки — это таймер, соединенный с транс-тормозом, разработанный, чтобы помочь водителю стартовать с лучшим временем реакции.Без коробки задержки автомобиль трогается с места, как только водитель отпускает транс-тормоз. С помощью поля задержки водитель может установить обратный отсчет до того, как тормоз трансмиссии отпустит. Если задержка выбрана правильно, автомобиль тронется с идеальным или почти идеальным временем реакции. Это упрощенное объяснение, потому что для определения оптимального времени задержки требуется довольно много математики. Есть даже кроссоверы, которые позволяют брекет-гонщикам учитывать выбор соперника — здесь больше математики.Коробки с задержкой всегда вызывали споры, потому что считалось, что они лишают человеческий фактор значительного влияния на гонки. Мы склонны соглашаться, но устройства никуда не денутся.

Cloudflare

Для бесплатной пробной версии требуется действующая кредитная карта

Basic Plus

Исследования

проспект

Премиум

Премиум Плюс

Ежемесячные планы подписки

$ 14

$ 49

$ 79

$ 99

$ 169

Годовые планы подписки

$ 99

$ 399

$ 699

$ 899

$ 1499

Подпишитесь на годовые планы и сэкономьте

41%

32%

26%

24%

26%

Исследования компании
Доступ к 17+ миллионам профилей компаний
Доступ к 18000+ отраслей
Создание и сохранение основных списков компаний
Доступ к основным фильтрам и форматам поиска
Create & Save Adv.Списки компаний и критерии поиска
Расширенный поиск (фильтр по десяткам критериев, включая доход, сотрудников, деловую активность, географию, расстояние, отрасль, возраст, телефон и демографические данные)
Информация о компании Экспортные ограничения

250 / месяц

500 / месяц

750 / месяц

1,000 / месяц

Место исследования
Список арендаторов @ 6+ миллионов зданий
Поиск здания и арендатора по адресу или названию улицы
Создание, сохранение и публикация списков мест и критериев поиска
Связаться с отделом исследований
Доступ к информации о более чем 40 миллионах контактов (без электронной почты)
Расширенный поиск контактов
Создание, сохранение и обмен списками контактов и критерии поиска
Ограничения на экспорт контактной информации (без адресов электронной почты)

500 / месяц

750 / Месяц

1,000 / Месяц

Ежемесячная подписка — Ограничения на контактный адрес электронной почты

100 / Месяц

200 / месяц

Годовая подписка — Ограничения на контактный адрес электронной почты

1,200 / год

2,400 / год

Ограничения на использование содержимого (страниц в день)

200

700

1,000

1,500

2 000

Нажмите здесь, чтобы начать бесплатную пробную версию 212-913-9151 доб.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *