Устройство и принцип работы автоматической коробки передач
В 21 веке. люди стремятся не напрягаться лишний раз. Поэтому все больше водителей переходят на коробки-автомат и выбирают машины, которые требуют от них минимум участия. Да и производители авто медленно, но уверенно роботизируют автомобили, так что, чистая механика скоро будет только для ценителей.
Несмотря на все прелести, у АКПП есть один большой недостаток (собственно, как и у “механики”) — они сложно устроены. Мало кто из автолюбителей отважится самостоятельно перебирать коробку. Еще меньше тех, кто решится самостоятельно ремонтировать коробку-автомат.
Из чего же, из чего же сделаны коробки-автомат
Итак, классическая АКПП состоит из:
- гидротрансформатора. Состоит из насосного и турбинного колес, реактора;
- масляного насоса;
- планетарного редуктора. В конструкции шестерни, наборы муфт и фрикционы;
- электронной системы управления — датчики, гидроблок (соленоиды + золотники-распределители), рычаг селектора.
Устройство АКПП
Это основные элементы и они всегда одинаковые.
Гидротрансформатор — в АКПП выполняет функцию сцепления: передает и увеличивает крутящий момент от двигателя к планетарному редуктору и кратковременно отсоединяет трансмиссию от двигателя, чтобы переключилась передача.
Гидротрансформатор, схема
Насосное колесо соединено с коленвалом двигателя, а турбинное колесо — с планетарным редуктором через вал. Между колесами расположен реактор. Колеса и реактор оснащены лопастями определенной формы Все элементы гидротрансформатора собраны в одном корпусе, который заполнен жидкостью ATF.
Гидротрансформатор
Планетарный редуктор. Состоит из нескольких планетарных передач.
Каждая планетарная передача состоит из солнечной шестерни, водила с шестернями-сателлитами и коронной шестерни.
Планетарная передача
Любой элемент планетарной передачи может вращаться или блокироваться (как мы писали выше, вращение передается от гидротрансформатора).
Схема работы планетарной передачи
Чтобы переключить определенную передачу (первую, вторую, заднюю и т.д.), нужно заблокировать один или несколько элементов планетарки. Для этого используются фрикционные муфты и тормоза. Подвижность муфт и тормозов регулируется через поршни давлением рабочей жидкости ATF.
Фрикционные диски (муфта)
Расположение фрикционов в АКПП
Электронная система управления. Точнее, электрогидравлическая, т.к. для непосредственного переключения передач (включения/выключения муфт и тормозных лент) и блокировки ГДТ используется гидравлика, а для регулировки потоков рабочей жидкости — электроника.
Система состоит из:
- гидроблока. Представляет собой металлическую плиту с множеством каналов, в которых установлены электромагнитные клапаны (соленоиды) и датчики. По сути, гидроблок управляет работой АКПП на основании данных, полученных от ЭБУ. Пропускает жидкость по каналам к механическим элементам коробки — муфтам и тормозам;
Гидроблок
- датчиков — частоты вращения на входе и выходе коробки, температуры жидкости, положения рычага селектора, положения педали газа.
Также блок управления АКПП использует данные с блока управления двигателем;
- рычага селектора;
- ЭБУ — считывает данные датчиков и определяет логику переключения передач в соответствии с программой.
Принцип работы АКПП
Когда водитель заводит авто, вращается коленвал двигателя. От коленвала приводится масляный насос, который создает и поддерживает давление масла в гидравлической системе коробки. Насос подает жидкость на насосное колесо гидротрансформатора, оно начинает вращаться.
Лопасти насосного колеса перебрасывают жидкость на турбинное колесо, тоже заставляя его вращаться. Чтобы масло не попадала обратно, между колесами установлен неподвижный реактор с лопастями особой конфигурации — он корректирует направление и плотность потока масла, синхронизируя оба колеса. Когда скорости вращения турбинного и насосного колес выравниваются, реактор начинает вращаться вместе с ними. Этот момент называется точкой сцепления.
youtube.com/embed/Lx2GFwsbypM» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>
Как работает ГДТ
Дальше в работу включается ЭБУ, гидроблок и планетарный редуктор.
Водитель переводит рычаг селектора в определенное положение. Информацию считывает соответствующий датчик, передает в ЭБУ и она запускает программу, соответствующую выбранному режиму. В этот момент определенные элементы планетарного редуктора вращаются, а другие зафиксированы. За фиксацию элементов планетарного редуктора отвечает гидроблок: ATF под давлением подается по определенным каналам и прижимает поршни фрикционов.
Как работает поршень фрикционов
Как же АКПП переключает скорости?
Как мы уже писали выше, для включения/выключения муфт и тормозных лент в АКПП используется гидравлика.
Электронная система управления определяет момент переключения передач по скорости и нагрузке на двигатель.
Каждому диапазону скорости (уровню давления масла) в гидроблоке соответствует определенный канал.
Когда водитель давит на газ, датчики считывают скорость и нагрузку на двигатель и передают данные в ЭБУ. На основании полученных данных ЭБУ запускает программу, которая соответствует выбранному режиму: определяет положение шестерен и направление их вращения, рассчитывает давление жидкости, отдает сигнал на определенный соленоид (клапан) и в гидроблоке открывается канал, соответствующий скорости.
По каналу жидкость поступает к поршням муфт и тормозных лент, которые блокируют шестерни планетарного редуктора в нужной конфигурации. Так включается/выключается нужная передача.
Как работает АКПП
Переключение передач зависит и от характера набора скорости: при плавном ускорении передачи повышаются последовательно, при резком разгоне сначала включится пониженная передача.
Электроника существенно расширила возможности автоматических коробок. К классическим преимуществам гидромеханических АКПП добавились новые: разнообразие режимов, способность самодиагностики, адаптивность под стиль вождения, возможность выбирать режим вручную, экономия топлива.
виды, принцип работы » АвтоНоватор
И в реальной жизни, и в виртуальном пространстве идёт извечный спор между владельцами автомобилей с автоматами и ручными КПП. Этот спор также бесконечен, как и тот, что первично: яйцо или курица. Не вступая в него, мы попробуем просто напросто восполнить определенные пробелы в знаниях тех начинающих автовладельцев, у которых установлена автоматическая коробка передач.
Какая она, коробка «автомат»?
Помимо того, как пользоваться АКПП, наверное, все же надо иметь представление какая она и как она действует, эта коробка – автомат.
Автоматическая коробка переключения передач, устройство, которое обеспечивает без участия водителя выбор передаточного числа в соответствии с текущими условиями движения. В данном случае педаль акселератора («газа») задает не обороты двигателя, а скорость движения.
История создания и развития АКПП берет начало с 30-х годов прошлого века. С момента появления принцип работы автоматической коробки передач поменялся мало, но был, естественно дополнен. Благодаря чему, и существуют различные виды автоматических коробок передач, которые развились в отдельные направления, т.к. разрабатывались разными автостроителями.
Виды АКПП
- Бесступенчатая автоматизированная трансмиссия (вариатор).
- Различные «роботизированные» АКПП с электропневматическими, электронными или электромеханическими исполнительными устройствами.
В настоящее время первый тип роботизированной КПП с одним сцеплением, практически снят с производства. Второе поколение этого вида автоматических коробок передач носит название «преселективная КП», известная как Audi S-tronic, Volkswagen DSG, Ford Dualshift, Mitsubishi SST и т.д.
У нас на слуху такие типы АКПП как типтроник и стептроник. Пару слов об этих общепринятых названиях.
Tiptronic – это АКПП имеющая возможность ручного переключения передач. В режиме ручного управления водителем осуществляется ручной выбор передачи путем подталкивания рычага селектора в направлении «+» или «-».
Steptronic – АКПП применяемая в БМВ. Имеет также возможность ручного переключения передач, но скорость переключения увеличена, и сравнима с МКПП. В стептронике рычаг передвигается по положениям P, R, N, и D. Кроме того здесь имеется положение «M/S» (Manual/Sport), которое в режиме «спорт» удерживает передачу до момента достижения максимального количества оборотов, затем происходит повышение передачи.
Как работает автоматическая коробка передач?
Автоматическая гидромеханическая коробка передач в классическом варианте состоит из планетарных редукторов, гидротрасформатора, обгонных и фрикционных муфт, соединительных барабанов и валов.
Не вдаваясь в дебри, тем более ремонт АКПП своими руками делать настоятельно не рекомендуется, принцип работы автоматической КПП отличается тем, что переключение передач происходит за счет взаимодействия планетарных механизмов и гидромеханического привода при помощи электронных исполнительных устройств.
Особенности эксплуатации АКПП уже освещались на страницах сайта. Но мы повторимся.
- Коробка – автомат перед началом движения требует тщательного прогрева, особенно в зимнее время.
- Не рекомендуется переводить рычаг селектора на ходу в положения P и R.
- Нет необходимости включать нейтраль при спуске с горы, экономии топлива (как это считается) не будет, а вот проблемы с торможением, могут возникнуть.
- Торможение двигателем осуществляется не на всех режимах. Более подробно об эксплуатации в различных режимах производитель дает инструкции в Руководстве. При всей нашей безалаберности, желательно придерживаться этих инструкций. В первую очередь – это безопасность движения, а во вторую, не последнюю – это стоимость ремонта или полной замены нежного и чувствительного агрегата – АКПП
Ну вот, собственно, можно заводить, прогревать и начинать движение.
Удачи вам, любители своего автомобиля.
Автоматическая коробка передач (АКПП) — устройство и принцип работы.

Как ни странно, но в настоящее время АКПП (автоматическая коробка переключения передач) набирает популярность у автолюбителей и будущих автовладельцев. (Ваш покорный слуга относится к противникам данного вида коробок). Но об этом ниже.
Итак, АКПП…
Основное назначение АКПП — такое же, как и у механики – прием, преобразование, передача и изменения направления крутящего момента. Различаются автоматы по количеству передач, по способу переключения, по типу сцепления и по типу применяемых актуаторов.
Работу АКПП лучше рассмотреть на конкретном примере, а именно на классической трехступенчатой коробке передач с гидравлическими актуаторами (приводами) и гидротрансформатором. Надо отметить, что существуют и преселективные АКПП.
В устройство АКПП входит:
- Гидротрансформатор – механизм, обеспечивающий преобразование, передачу крутящего момента, используя рабочую жидкость.
Рабочая жидкость для АКПП обычно, готовое трансмиссионное масло для автоматических коробок передач. Но многие автолюбители используют жидкость для гидравлических приводов большегрузной техники (веретенку), хотя это и неправильно. Веретенка не предназначена для работы в условиях высокой скорости движения шестерен.
- Планетарный редуктор – узел, состоящий из «солнечной шестерни», сателлитов, и планетарного водила и коронной шестерни. Планетарка является главным узлом автоматической коробки.
- Система гидравлического управления – комплекс механизмов, предназначенных для управления планетарным редуктором.
Для того чтобы более полно объяснить принцип работы АКПП начнем с гидротрансформатора.
Гидротрансформатор
Гидротрансформатор служит одновременно сцеплением и гидромуфтой для передачи крутящего момента к планетарному механизму.
Представьте себе две крыльчатки с лопастями, расположенными друг напротив друга на минимальном расстоянии и заключенных в одном корпусе. В нашем случае одна крыльчатка называется насосное колесо, которое соединено жестко с маховиком, вторая крыльчатка называется турбинным колесом и соединено посредством вала с планетарным механизмом. Между лопастными крыльчатками находится рабочая жидкость.
Принцип работы гидротрансформатора
Во время работы двигателя, при вращении маховика вращается и насосное колесо, его лопасти подхватывают рабочую жидкость и направляют ее на лопасти турбинного колеса, под действием центробежной силы. Соответственно лопасти турбинного колеса приходят в движение, но рабочая жидкость после выполнения работы отлетает от поверхности лопастей и направляется обратно на насосное колесо, тем самым тормозя его. Но не тут то было! Для изменения направления отлетающей рабочей жидкости между колесами располагается реактор, у которого так же имеются лопасти и расположены они под определенным углом. Получается следующее — жидкость от турбинного колеса возвращаясь через лопасти реактора ударяет вдогонку лопасти насосного колеса, тем самым увеличивая крутящий момент ДВС, потому что сейчас действуют две силы – двигателя и жидкости. Надо отметить, что при начале движения насосного колеса, реактор стоит неподвижно. Так продолжается до тех пор, пока обороты насосного не сравняются с оборотами турбинного колеса и стоящий неподвижно реактор только будет мешать своими лопастям – притормаживать обратное движение рабочей жидкости. Для исключения этого процесса в реакторе находится муфта свободного хода, которая позволяет реактору крутиться со скоростью крыльчаток, этот момент называется точкой сцепления.
Получается, что при достижении номинальных оборотов двигателя, сила от двигателя передается на планетарный механизм через… жидкость. Другими словами гидротрансформатор АКПП превращается в гидромуфту. Значит, крутящий момент уже передался дальше – на планетарный механизм?
Нет! Для того чтобы передать силу от двигателя, необходимо чтобы сработала муфта привода от ведущего вала. Но все по порядку…
Планетарный редуктор
Планетарный редуктор состоит из:
- планетарных элементов
- муфт сцепления и тормозов
- ленточных тормозов
Планетарный элемент представляет собой узел из солнечной шестерни, вокруг которой расположены сателлиты, которые в свою очередь крепятся на планетарное водило. Вокруг сателлитов находится коронная шестерня. Вращаясь, планетарный элемент передает крутящий момент на ведомую шестерню.
Муфта сцепления представляет собой набор дисков и пластин, чередующихся друг с другом. Чем-то муфта АКПП представляет собой сцепление мотоцикла. Пластины муфты вращаются одновременно с ведущим валом, а вот диски соединены с элементом планетарного ряда. Для трехступенчатой коробки планетарных рядов два – первой-второй передачи и второй-третьей. Привод в действие муфты обеспечивается сжатием между собой дисков и пластин, этот работу выполняет поршень. Но поршень не может сам двигаться, в действие он приводится гидравлическим давлением.
Ленточный тормоз выполнен в виде обхватывающей пластины одного из элементов планетарного ряда и приводится в действие гидравлическим актуатором.
Для понятия работы всей коробки разберем работу одного планетарного ряда. Представим себе, что затормозилась солнечная шестерня (в центре), значит, в работе остаются коронная и сателлиты на планетарном водило. В этом случае скорость вращения водило будет меньше, чем скорость коронной шестерни. Если позволить солнечной шестерне вращаться с сателлитами, а затормозить водило, то коронная шестерня изменит направление вращения (задний ход). Если скорости вращения коронной шестерни, водило и солнечной шестерни, будут одинаковые, планетарный ряд будет вращаться как единое целое, то есть, не преобразовывая крутящий момент (прямая передача). После всех преобразований крутящий момент передается на ведомую шестерню и далее на хвостовик коробки. Надо отметить что мы рассматриваем принцип работы автоматической коробки передач у которой ступени расположены на одной оси, такая коробка предназначена для авто с задним приводом и передним расположением двигателя. Для переднеприводных авто, размеры коробки должны быть уменьшены, поэтому как и МКПП вводятся несколько ведомых валов.
Таким образом, затормаживая и отпуская один или несколько элементов вращения можно добиться изменения скорости вращения и изменения направления. Всем этим процессом управляет гидравлическая система управления.
Гидравлическая система управления
Гидравлическая система управления состоит из масляного насоса, центробежного регулятора, системы клапанов, исполняющих устройств и масляных каналов. Весь процесс управления зависит от скорости вращения двигателя и нагрузки на колеса. При движении с места масляный насос создает такое давление, при котором обеспечивается алгоритм фиксации элементов планетарного ряда так, что бы крутящий момент на выходе был минимальным, это и есть первая передача (как говорилось выше – затормаживается солнечная шестерня в двух ступенях). Далее при росте оборотов, давление увеличивается и в работу входит вторая ступень на уменьшенных оборотах, первая ступень работает в режиме прямой передачи. Увеличиваем еще обороты двигателя – коробка передач начинает работать вся в режиме прямой передачи.
Как только нагрузка на колеса увеличится, то центробежный регулятор начнет понижать давление от масляного насоса и весь процесс переключения повторится с точностью до наоборот.
При включении пониженных передач на рычаге переключения, выбирается такая комбинация клапанов масляного насоса, при которой включение повышенных передач невозможно.
Достоинства и недостатки АКПП
Главным достоинством автоматической коробки передач, конечно, служит комфорт при вождении — дамы просто в восторге! И, бесспорно, с автоматом двигатель не работает в режиме повышенных нагрузок.
Недостатки (и они очевидны) – низкий КПД, полное отсутствие «драйва» при трогании с места, большая цена, а главное – авто с автоматом нельзя завести с «толкача»!
Подводя итоги, скажем, что выбор коробки это дело вкуса и… стиля вождения!
РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:
|
Как работает автоматическая коробка передач?
Если Вы когда-либо водили автомобиль с автоматической коробкой передач, то Вы знаете, что существуют два основных отличия между автоматической и механической трансмиссиями:-
В автомобилях с автоматом нет педали сцепления.
- В автомобилях с автоматом не нужно переключать передачи. Как только Вы поставите селектор в положение Drive, переключение происходит автоматически.
В этой статье мы расскажем о том, как устроена коробка-автомат. Мы начнем с рассказа об основном компоненте такого типа коробки — планетарной передачи.
Назначение автоматической коробки передач
Расположение автоматической коробки передач. Также как и механическая коробка передач, коробка-автомат позволяет двигателю работать в ограниченном диапазоне оборотов, обеспечивая широкий диапазон скоростей.Без трансмиссии было бы доступно только одно передаточное отношение, и это отношение выбиралось бы в зависимости от необходимой максимальной скорости. Если Вам нужна максимальная скорость 120 км/ч, то такое передаточное отношение соответствует третьей передаче в большинстве автомобилей с механической коробкой.
Но, скорее всего, вы никогда не пробовали водить только на третьей передаче. А если и пробовали, то, наверняка, замечали, что при трогании автомобиль не обеспечивает разгон, а на максимальной скорости тахометр уходит в красную зону. Такой автомобиль быстро выйдет из строя, и его будет практически невозможно водить.
По этой причине в трансмиссии присутствуют передачи для наиболее эффективного использования крутящего момента двигателя и обеспечения работы двигателя на соответствующих оборотах. При буксировке или перевозке тяжелых грузов, коробка передач нагревается настолько сильно, что трансмиссионная жидкость может загореться. Для защиты трансмиссии от серьезных повреждений, водителям, занимающимся буксировкой, рекомендуется покупать автомобили с охладителем масла коробки передач.
Основным различием между механической и автоматической коробками передач является то, что механическая коробка блокирует и разблокирует шестерни для обеспечения различных передаточных отношений, в то время как в автоматической коробке один и тот же набор шестерен обеспечивает различные передаточные отношения. Планетарная передача является механизмом, применяющимся в автоматической коробке передач.
Давайте рассмотрим, как работает планетарная передача.
- Хитроумную планетарную передачу
- Ленточные тормоза для блокировки элементов передачи
- Муфты, работающие в масле, для блокировки других элементов передачи
- Достаточно необычная гидравлическая система, которая управляет работой ленточных тормозов и муфт
- Большой шестеренчатый насос для циркуляции трансмиссионной жидкости

Любая планетарная передача состоит из трех основных компонентов:
- Солнечная шестерня
- Сателлиты и водило
- Кольцевая шестерня
Двухступенчатая планетарная передача
В трансмиссии такого типа используется набор шестерен, который называется двухступенчатая планетарная передача. Она выглядит, как обычная планетарная передача, но, на самом деле, это две объединенные планетарные передачи. В ней используется одна кольцевая шестерня, которая всегда является выходной, а также две солнечные шестерни и два набора сателлитов.
Давайте рассмотрим некоторые элементы:
Водило: Обратите внимание, что используется два набора сателлитов. На фото ниже Вы можете увидеть, что находится внутри водила. Меньшие шестерни сопряжены только с меньшей солнечной шестерней. Большие сателлиты сопряжены с большей солнечной шестерней и меньшими сателлитами.
Водило: Обратите внимание, что используется два набора сателлитов.
Муфты и ленточные тормоза в автоматической коробке передач
Каждое передаточное отношение коробки соответствует определенной передаче. Если говорить о повышающей передаче:В коробке передач с повышающей высшей передачей, вал, соединенный с корпусом гидротрансформатора (который прикреплен к маховику двигателя), соединен с водилом при помощи муфты. Меньшая солнечная шестерня вращается свободно, в то время как большая солнечная шестерня блокируется ленточным тормозом повышающей передачи. В данном случае, отсутствуют элементы, соединенные с турбиной; входной крутящий момент идет от гидротрансформатора.
Для перехода в режим повышающей передачи требуется сопряжение и блокировка различных элементов при помощи муфт и ленточных тормозов. Водило соединяется с гидротрансформатором при помощи муфты. Меньшая солнечная шестерня отсоединяется от турбины при помощи муфты для обеспечения свободного вращения. Большая солнечная передача удерживается ленточным тормозом для предотвращения вращения. Каждое переключение передачи вызывает последовательность подобных событий, в которых задействованы различные муфты и ленточные тормоза. Давайте рассмотрим ленточные тормоза.
Ленточные тормоза
В автоматической коробке передач используются два ленточных тормоза. Буквально говоря, ленточные тормоза в коробке передач представляют собой стальные ленты, которые оборачиваются вокруг элементов блока шестерен и соединяются с корпусом.
Ленточный тормоз На фото выше представлен один из ленточных тормозов в корпусе коробки передач. Блок шестерен на фото не показан. Металлический трос соединен с поршнем, который приводит в действие ленточный тормоз.
Поршни, приводящие ленточные тормоза в действие, представлены на фото. На фото выше изображены два поршня, приводящие в действие ленточные тормоза. Гидравлическое давление нагнетается в цилиндр несколькими клапанами, в результате чего поршни давят на ленточный тормоз, и шестерня блокируется.
Работа муфт в коробке передач осуществляется немного сложнее. В автоматической коробке передач используются четыре муфты. Каждая муфта приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая поступает в поршень каждой муфты. Пружина обеспечивает возврат муфты в начальное положение при отсутствии давления. Ниже представлен поршень и барабан муфты. Обратите внимание на резиновую прокладку поршня — она меняется при капитальном ремонте коробки передач.
Диски муфты Давление на муфты подается по каналам в валах. Гидравлическая система контролирует работу муфт и ленточных тормозов и включает необходимое устройство в нужный момент.
Автоматическая коробка передач: гидравлика, насосы и центробежный регулятор
ГидравликаАвтоматическая коробка передач выполняет несколько задач. Вы чаще всего даже не подозреваете, сколько обязанностей на нее возлагается. Ниже мы привели некоторые функции коробки-автомата:
-
При работе в режиме повышающей передачи (четырехступенчатая коробка), трансмиссия автоматически выбирает передачу, соответствующую скорости автомобиля и положению педали газа.
- При медленном разгоне, переключение передач происходит на более низких оборотах, чем когда Вы до конца нажимаете на педаль газа.
- При нажатии газа в пол, коробка переходит на более низкую передачу.
- При переводе селектора на пониженную передачу, коробка переходит на более низкую передачу, независимо от скорости автомобиля. Если автомобиль едет слишком быстро, коробка ждет до замедления, после чего переходит на пониженную передачу.
- При выборе второй передачи, коробка не переходит ни на повышенную, ни на пониженную передачу, даже при полной остановке автомобиля, если Вы не переведете селектор в другое положение.

Насос
В автоматической коробке передач используется насос, который называется шестеренчатый насос. Данный насос обычно располагается на корпусе коробки передач. Насос подает жидкость из поддона коробки в гидравлическую систему. Насос также питает охладитель масла коробки передач и гидротрансформатор.
Центробежный регулятор
Центробежный регулятор представляет собой «умный» клапан, который «сообщает» коробке передач скорость движения автомобиля. Он подключается на выходе, поэтому, чем быстрее едет автомобиль, тем выше скорость вращения центробежного регулятора. В центробежном регуляторе установлен подпружиненный клапан, степень открытия которого зависит от скорости вращения регулятора — чем выше скорость вращения, тем больше открывается клапан. Жидкость от насоса подается на регулятор через ведомый вал.
Чем быстрее едет автомобиль, тем выше скорость вращения регулятора, тем больше открывается клапан, и тем выше давление подаваемой жидкости.
устройство и принципы работы АКПП
Автоматическая коробка передач имеет ряд неоспоримых достоинств. Она существенно упрощает управление автомобилем. Переключения производятся плавно, без рывков, что улучшает ездовой комфорт и увеличивает срок службы трансмиссии. Современные АКПП имеют возможность ручного переключения передач и режимов работы, могут подстраиваться под стиль вождения конкретного водителя.
Но даже самые совершенные гидромеханические коробки не лишены недостатков. К ним относятся: сложность конструкции, высокая цена и стоимость обслуживания, более низкий КПД, худшая динамика и повышенный расход топлива по сравнению с механической КПП, медлительность переключений.
Содержание статьи
Устройство и принцип работы АКПП
Автоматическая коробка передач состоит из следующих основных узлов: гидротрансформатора, планетарного ряда, системы управления и контроля. Коробка переднеприводных автомобилей дополнительно содержит внутри корпуса главную передачу и дифференциал.
ГидротрансформаторЧтобы понять, как работает АКПП, необходимо представлять себе, что такое гидромуфта и планетарная передача. Гидромуфта – устройство, состоящее из двух лопастных колес, установленных в одном корпусе, который заполнен специальным маслом. Одно из колес, называемое насосным, соединяется с коленвалом двигателя, а второе, турбинное, – с трансмиссией. При вращении насосного колеса отбрасываемые им потоки масла раскручивают турбинное колесо. Такая конструкция позволяет передавать крутящий момент примерно в соотношении 1:1. Для автомобиля такой вариант не подходит, так как нам нужно, чтобы крутящий момент изменялся в широких пределах. Поэтому между насосным и турбинным колесами стали устанавливать еще одно колесо — реакторное, которое в зависимости от режима движения автомобиля может быть либо неподвижно, либо вращаться. Когда реактор неподвижен, он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем большее воздействие оно оказывает на турбинное колесо. Таким образом момент на турбинном колесе увеличивается, т.е. мы его трансформируем. Поэтому устройство с тремя колесами это уже не гидромуфта, а гидротрансформатор.
Но и гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в нужных нам пределах. Да и обеспечить движение задним ходом ему не под силу. Поэтому к нему присоединяют набор из отдельных планетарных передач с разным передаточным коэффициентом — как бы несколько одноступенчатых КПП в одном корпусе. Планетарная передача представляет собой механическую систему, состоящую из нескольких шестерён – сателлитов, вращающихся вокруг центральной шестерни. Сателлиты фиксируются вместе с помощью водила. Внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца (отсюда и название- планетарная передача), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга.
Переключение передач осуществляется системой управления, которая на ранних моделях была полностью гидравлической, а на современных на помощь гидравлике пришла электроника.
Режимы работы гидротрансформатора
Движение масла в гидротрансформатореПеред началом движения насосное колесо вращается, реакторное и турбинное — неподвижны. Реакторное колесо закреплено на валу при помощи обгонной муфты, и поэтому может вращаться только в одну сторону. Включаем передачу, нажимаем педаль газа — обороты двигателя растут, насосное колесо набирает обороты и потоками масла раскручивает турбинное. Масло, отбрасываемое обратно турбинным колесом, попадает на неподвижные лопатки реактора, которые дополнительно «подкручивают» поток масла, увеличивая его кинетическую энергию, и направляют на лопасти насосного колеса. Таким образом с помощью реактора увеличивается крутящий момент, что и требуется при разгоне автомобиля. Когда автомобиль разогнался, и движется с постоянной скоростью, насосное и турбинное колеса вращаются примерно с одинаковыми оборотами. При этом поток масла от турбинного колеса попадает на лопасти реактора уже с другой стороны, благодаря чему реактор начинает вращаться. Увеличения крутящего момента не происходит, гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты. Если же сопротивление движению автомобиля возросло (например, автомобиль едет в гору), скорость вращения ведущих колес, а, соответственно, и турбинного колеса падает. В этом случае потоки масла опять останавливают реактор — крутящий момент возрастает. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование крутящего момента в зависимости от режима движения.
Отсутствие жесткой связи в гидротрансформаторе имеет свои достоинства и недостатки. Плюсы: крутящий момент изменяется плавно и бесступенчато, демпфируются крутильные колебания и рывки, передаваемые от двигателя к трансмиссии. Минусы — низкий КПД, так как часть энергии теряется при «перелопачивании масла» и расходуется на привод насоса АКПП, что, в конечном итоге, приводит к увеличению расхода топлива.
Для устранения этого недостатка в гидротрансформаторе применяется режим блокировки. При установившемся режиме движения на высших передачах автоматически включается механическая блокировка колес гидротрансформатора, то есть он начинает выполнять функцию обычного «сухого» сцепления. При этом обеспечивается жесткая непосредственная связь двигателя с ведущими колесами, как в механической трансмиссии. На некоторых АКПП включение режима блокировки предусмотрено и на низших передачах. Движение с блокировкой является наиболее экономичным режимом работы АКПП. При повышении нагрузки на ведущих колесах блокировка автоматически выключается.
При работе гидротрансформатора происходит значительный нагрев рабочей жидкости, поэтому в конструкции АКПП предусматривается система охлаждения с радиатором, который или встраивается в радиатор двигателя, или устанавливается отдельно.
Как работает планетарная передача
Почему в АКПП в подавляющем большинстве случаев применяется планетарная передача, а не валы с шестернями, как в механической коробке? Планетарная передача более компактна, она обеспечивает более быстрое и плавное переключение скоростей без разрыва в передаче мощности двигателя. Планетарные передачи отличаются долговечностью, так как нагрузка передается несколькими сателлитами, что снижает напряжения зубьев.
В одинарной планетарной передаче крутящий момент передается с помощью каких-либо (в зависимости от выбранной передачи) двух ее элементов, из которых один является ведущим, второй — ведомым. Третий элемент при этом неподвижен.
Неподвижный | Ведущий | Ведомый | Передача |
Корона | Солнце | Водило | Понижающая |
Водило | Солнце | Повышающая | |
Солнце | Корона | Водило | Понижающая |
Водило | Корона | Повышающая | |
Водило | Солнце | Корона | Реверс, понижающая |
Корона | Солнце | Реверс, повышающая |
Для получения прямой передачи необходимо зафиксировать между собой два любых элемента, которые будут играть роль ведомого звена, третий элемент при таком включении является ведущим. Общее передаточное отношение такого зацепления 1:1.
Таким образом, один планетарный механизм может обеспечить три передачи для движения вперед (понижающую, прямую и повышающую) и передачу заднего хода.
Передаточные отношения одиночного планетарного ряда не дают возможности оптимально использовать крутящий момент двигателя. Поэтому необходимо соединение двух или трех таких механизмов. Существует несколько вариантов соединения, каждое из которых носит название по имени своего изобретателя.
Механизм СимпсонаПланетарный механизм Симпсона, состоящий из двух планетарных редукторов, часто называют двойным рядом. Обе группы сателлитов, каждая из которых вращается внутри своей коронной шестерни, объединены в единый механизм общей солнечной шестерней. Планетарный ряд такой конструкции обеспечивает три ступени изменения передаточного отношения. Для получения четвертой, повышающей, передачи последовательно с рядом Симпсона установлен еще один планетарный ряд. Схема Симпсона нашла наибольшее применение в АКПП для заднеприводных автомобилей. Высокая надежность и долговечность при относительной простоте конструкции – вот ее неоспоримые достоинства.
Механизм РавиньеПланетарный ряд Равиньё иногда называют полуторным, подчеркивая этим особенности его конструкции: наличие одной коронной шестерни, двух солнечных и водила с двумя группами сателлитов. Главным преимуществом схемы Равиньё является то, что она позволяет получить четыре ступени изменения передаточного отношения редуктора. Отсутствие отдельного планетарного ряда повышающей передачи позволяет сделать редуктор коробки очень компактным, что особенно важно для трансмиссий переднеприводных автомобилей. К недостаткам следует отнести уменьшение ресурса механизма приблизительно в полтора раза по сравнению с планетарным рядом Симпсона. Это связано стем, что шестерни передачи Равиньё нагружены постоянно, на всех режимах работы коробки, в то время как элементы ряда Симпсона не нагружены во время движения на повышенной передаче. Второй недостаток – низкий КПД на пониженных передачах, приводящий к снижению разгонной динамики автомобиля и шумности работы коробки.
Коробка передач Уилсона состоит из 3 планетарных редукторов. Коронная шестерня первого планетарного редуктора, водило второго редуктора, и коронная шестерня третьего постоянно соединены между собой, образуя единое целое. Кроме того, второй и третий планетарные редукторы имеют общую солнечную шестерню, которая приводит в действие передачи переднего хода. Схема Уилсона обеспечивает 5 передач вперед и одну заднего хода.
Планетарная передача Лепелетье объединяет в себе обыкновенный планетарный ряд и пристыкованный за ним планетарный ряд Равинье. Несмотря на простоту, такая коробка обеспечивает переключение 6 передач переднего хода и одну заднего. Преимуществом схемы Лепелетье является ее простая, компактная и имеющая небольшую массу конструкция.
Конструкторы постоянно совершенствуют АКПП, увеличивая количество передач, что улучшает плавность работы и экономичность автомобиля. Современные «автоматы» могут иметь до восьми передач.
Как работает система управления АКПП
Системы управления АКПП бывают двух типов: гидравлические и электронные. Гидравлические системы используются на устаревших или бюджетных моделях, современные АКПП управляются электроникой.
Устройством «жизнеобеспечения» для любой системы управления является масляный насос. Его привод осуществляется непосредственно от коленвала двигателя. Масляный насос создает и поддерживает в гидравлической системе постоянное давление, независимо от частоты вращения коленвала и нагрузки на двигатель. В случае отклонения давления от номинального функционирование АКПП нарушается ввиду того, что исполнительные механизмы включения передач управляются давлением.
Момент переключения передач определяется по скорости автомобиля и нагрузке на двигатель. Для этого в гидравлической системе управления существуют два датчика: скоростной регулятор и клапан – дроссель или модулятор. Скоростной регулятор давления или гидравлический датчик скорости устанавливается на выходном валу АКПП. Чем быстрее едет машина, тем больше открывается клапан, тем больше давление проходящей через этот клапан трансмиссионной жидкости. Предназначенный для определения нагрузки на двигатель клапан — дроссель соединяется тросом либо с дроссельной заслонкой (в бензиновых двигателях), либо с рычагом ТНВД (в дизелях).
В некоторых автомобилях для подачи давления на клапан – дроссель используется не трос, а вакуумный модулятор, который приводится в действие разряжением во впускном коллекторе (при увеличении нагрузки на двигатель разряжение падает). Таким образом, эти клапаны формируют давления, пропорциональные скорости движения автомобиля и загруженности двигателя. Соотношение этих давлений и позволяет определять моменты переключения передач и блокировки гидротрансформатора. В «принятии решения» о переключении передачи участвует и клапан выбора диапазона, который соединен с рычагом селектора АКПП и, в зависимости от его положения, запрещает включение определенных передач. Результирующее давление, создаваемое клапаном — дросселем и скоростным регулятором, вызывает срабатывание соответствующего клапана переключения. Причем, если машина ускоряется быстро, то система управления включит повышенную передачу позже, чем при спокойном разгоне.
Определение момента переключения передачКак это происходит? Клапан переключения находится под давлением масла от скоростного регулятора давления с одной стороны и от клапана – дросселя с другой. Если машина ускоряется медленно, давление от гидравлического клапана скорости нарастает, что приводит к открытию клапана переключения. Поскольку педаль акселератора нажата не полностью, клапан – дроссель не создает большое давление на клапан переключения. Если же машина ускоряется быстро, клапан – дроссель создает большее давление на клапан переключения, препятствуя его открытию. Чтобы преодолеть это противодействие, давление от скоростного регулятора давления должно превысить давление от клапана — дросселя, но это произойдет при достижении автомобилем более высокой скорости, чем при медленном разгоне.
Блок клапанов в сбореКорпус блока клапановАКПП в разрезеКаждый клапан переключения соответствует определенному уровню давления: чем быстрее движется автомобиль, тем более высшая передача включится. Блок клапанов представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами. Клапаны переключения подают гидравлическое давление на исполнительные механизмы: муфты фрикционов и тормозные ленты, посредством которых осуществляется блокировка различных элементов планетарного ряда и, следовательно, включение (выключение) различных передач. Тормоз – это механизм, который осуществляет блокировку элементов планетарного ряда на неподвижный корпус АКПП. Фрикцион же блокирует подвижные элементы планетарного ряда между собой.
Электронная система управления так же, как и гидравлическая, использует для работы два основных параметра: скорость движения автомобиля и нагрузку на двигатель. Но для определения этих параметров используются не механические, а электронные датчики. Основными из них являются датчики: частоты вращения на входе коробки передач, частоты вращения на выходе коробки передач, температуры рабочей жидкости, положения рычага селектора, положения педали акселератора. Кроме того, блок управления АКПП получает дополнительную информацию от блока управления двигателем и других электронных систем автомобиля (например, от АБС). Это позволяет более точно, чем в обычной АКПП, определять моменты переключений и блокировки гидротрансформатора. Программа переключения передач по характеру изменения скорости при данной нагрузке на двигатель может легко вычислить силу сопротивления движению автомобиля и ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения, например, попозже включать повышенные передачи на полностью загруженном автомобиле.
АКПП с электронным управлением так же, как и простые гидромеханические коробки, используют гидравлику для включения муфт и тормозных лент, но каждый гидравлический контур управляется электромагнитным, а не гидравлическим клапаном.
Применение электроники существенно расширило возможности АКПП. Они получили различные режимы работы: экономичный, спортивный, зимний. Резкий рост популярности «автоматов» был вызван появлением режима Autostick, который позволяет водителю самостоятельно выбирать нужную передачу. Каждый производитель дал такому типу коробки передач свое название: Audi – Tiptronic, BMW – Steptronic. Благодаря электронике в современных АКПП стала доступна и возможность их «самообучения», т.е. изменение алгоритма переключений в зависимости от стиля вождения. Электроника предоставила широкие возможности для самодиагностики АКПП. И речь идет не только о запоминании кодов неисправностей. Программа управления, контролируя износ фрикционных дисков, температуру масла, вносит необходимые коррективы в работу АКПП.
Неисправности АКПП
Неисправности в работе АКП чаще всего проявляются в вялом разгоне, толчках при переключениях, невключении одной или нескольких передач, беспорядочном их переключении, посторонних шумах при работе. Причиной многих неполадок в работе является недостаточный уровень масла в коробке. На большинстве автомобилей порядок его проверки одинаков. Установив машину на ровную площадку, при заведенном двигателе и нажатой педали тормоза поочередно, на несколько секунд, включаем все режимы. Это позволяет маслу растечься по всем каналам. После этого селектор АКП устанавливаем, в зависимости от конкретной марки, либо в нейтральное положение, либо в положение парковки. Вынимаем щуп и проверяем уровень. На щупе может быть или две метки – минимального и максимального уровня, или четыре – две для холодного масла, две для прогретого.
На некоторых марках процедура проверки отличается от вышеописанной. Например, на «автоматах» Хонды уровень масла проверяют при неработающем двигателе. Не на всех коробках имеются щупы, а может быть только контрольное отверстие, закрытое пробкой. В этом случае уровень проверяется «сервисным» щупом, который есть только в мастерской. Для проверки уровня может использоваться и контрольная пробка в поддоне.
В некоторых автомобилях в главной передаче применяются не цилиндрические, а конические гипоидные шестерни, которые смазываются трансмиссионным маслом. Поэтому если шестерни располагаются в одном корпусе с фрикционами АКП, для масла используется отдельный картер. При доливке важно не перепутать пробки, так как масла для коробки и главной передачи, естественно, несовместимы.
При недостаточном уровне масла из коробки слышны посторонние звуки, начинает шуметь масляный насос. Перелив тоже вреден – лишнее масло вспенивается, подвергается перегреву и окислению. Излишки легко откачать с помощью шприца с надетой на него гибкой трубкой.
После проверки уровня в обязательном порядке следует оценить состояние масла – его цвет и запах. Нормальное, рабочее масло должно быть темно-коричневого или темно-красного цвета и не иметь запаха гари. Оно должно быть текучим и не липким. О наличии неисправностей свидетельствуют механические примеси и помутнение. Примеси попадают в масло в результате износа деталей коробки. Помутнение вызывается попаданием антифриза, если масляный радиатор АКП встроен в радиатор охлаждения двигателя. Кроме того, фрикционы, впитывая антифриз, разбухают, теряя при этом свои свойства. Если масло имеет запах гари, это верный признак подгорания фрикционов. Тяжелые условия эксплуатации приводят к перегреву масла, при этом оно обесцвечивается. Если цвет и запах масла в норме, то его уровень восстанавливают доливкой, если же масло непригодно, его заменяют с обязательной заменой и масляного фильтра. Масло также рекомендуется заменить после 120-150 тысяч километров пробега, даже если производитель обещает его использование на протяжении всего срока службы коробки.
Одна из важнейших деталей АКПП – насос. Они бывают шестеренчатого или лопастного типа. Насос создает давление, необходимое для работы коробки. Если уровень масла недостаточен, в систему попадает воздух. Так как воздух сжимается, давление в гидросистеме падает. В результате передачи переключаются с запозданием, фрикционы пробуксовывают и быстрее изнашиваются. К нарушениям в работе насоса могут привести и повреждения поддона. Если автомобиль ударился днищем, после чего появился громкий шум – в первую очередь проверьте поддон. Деформированная деталь мешает нормальной закачке масла.
В случае, если наблюдаются нарушения в работе коробки, а уровень масла и его качество в норме, необходима более серьезная диагностика. Электроника – самая капризная и непредсказуемая часть АКПП. Все современные коробки имеют собственный блок управления, в котором фиксируются ошибки в ее работе. Но сканеры, способные считывать полную информацию, имеются только у официальных дилеров. Однако некоторые ЭБУ имеют «продвинутую» систему самодиагностики, что упрощает работу диагноста специализированного сервиса. Но вот найти хорошего диагноста непросто. Ведь он должен не только знать, как работает АКПП, но и как она взаимодействует с системой управления двигателем. Например, из-за неисправности датчика массового расхода воздуха на некоторых автомобилях может снижаться давление масла в АКПП. В результате фрикционы «буксуют», а малоопытный специалист будет искать неисправность в самой коробке очень долго. Хороший диагност должен обладать аналитическими способностями, ведь инженеры постоянно совершенствуют конструкции АКП, вводя новые датчики и исполнительные механизмы. Документация по ремонту далеко не всегда отражает эти изменения, специалисту сервиса приходится разбираться в них самостоятельно.
Кроме того, в работе вполне исправной коробки могут возникать временные сбои. Например, при плотном городском движении электроника, перегреваясь, начинает хаотично переключаться с первой на вторую передачу и наоборот. Как только условия движения становятся более равномерными, работа АКП нормализуется. Такую же нелогичную работу может спровоцировать и «спортивный» стиль езды. Владелец обращается в сервис с жалобой, а диагност не находит в памяти ЭБУ никаких ошибок!
Еще один важный узел любой АКПП – гидротрансформатор. Он играет роль сцепления, передавая крутящий момент от двигателя. Наиболее часто встречающиеся его неисправности – поломка муфты свободного хода реактора и износ упорных подшипников. При выходе из строя муфты падает передаваемый гидротрансформатором крутящий момент, разгон автомобиля становится медленным. Износ упорного подшипника проявляется повышенным шумом при положении селектора во всех «ездовых» режимах и его пропадании в положениях «нейтрали» и «парковки». Сильный износ может привести к тому, что турбинное и насосное колесо цепляются друг за друга, и загиб их лопаток неизбежен.
Вообще, при любом ремонте АКПП гидротрансформатор в обязательном порядке вскрывают для проведения профилактики. Такую работу производят высококвалифицированные специалисты. Гидротрансформатор закрепляют и вскрывают по сварочному шву. Особого мастерства требует регулировка зазоров подшипников и окончательная сварка при сборке.
устройство и принцип работы коробки-автомат
Как известно, трансмиссия бывает механической и автоматической, причем существуют различные виды и типы МКПП и АКПП. При этом важно понимать, что в зависимости от коробки и привода (монопривод или полный привод) напрямую будет также зависеть экономичность, разгонная динамика, проходимость, управляемость, а также целый ряд других параметров, показателей и характеристик автомобиля.
Благодаря тому, что в современных авто используются передовые технологии, выбором многих водителей становится именно коробка автомат. При этом АКПП все равно не удается вытеснить традиционную механику, так как многие считают машины с механической коробкой не только более дешевыми, но и простыми, а также надежными.
Однако новичку без опыта бывает достаточно сложно сделать выбор, так как часто аргументы в пользу МКПП и отказ от автоматической коробки передач основываются не на личном опыте. Далее мы подробнее рассмотрим устройство АКПП, а также как работает АКПП.
Содержание статьи
Как работает автоматическая коробка передач автомобиля
Итак, прежде чем говорить о том, что такое трансмиссия автомат, как работает данный тип коробок и какова их надежность и ресурс, сразу отметим, что данный тип КПП повсеместно встречается на тяжелых внедорожниках и другой технике, рассчитанной на тяжелые условия эксплуатации. Другими словами, это уже можно считать весомым аргументом.
Идем далее. Конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы в большей или меньшей степени отличаются от механических коробок передач. Коробка-автомат, как и другие типы трансмиссий, выполняет задачу изменения крутящего момента и, соответственно, скорости движения транспортного средства. При этом все происходит автоматически, то есть без участия водителя.Также АКПП позволяет «отсоединить» двигатель от трансмиссии (нейтральная передача). При этом среди различных автоматов можно выделить гидроавтомат (гидромеханическую ступенчатую АКПП), бесступенчатые вариаторы и роботизированные коробки передач с одним (типа АМТ) и двумя сцеплениями (типа DSG).
Волне логично, что любая автомат коробка будет сложнее механики, однако это не означает, что такой тип КПП заметно проигрывает оппоненту. Более того, информация о низкой надежности автоматических коробок никак не распространяется на все автоматы. Также часто виной преждевременных поломок АКПП становится не сам агрегат, а владелец, практикующий нарушение правил его эксплуатации и облуживания.
Для простоты понимания, то есть какой принцип работы автоматической коробки передач, следует рассмотреть гидромеханический ступенчатый автомат. Данную КПП можно разделить на три составляющих элемента:
- Гидравлика
- Механика
- Электронное управление
Механическая часть является планетарным рядом (планетарная передача), то есть физическими ступенями (скоростями). Гидравлика в АКПП осуществляет передачу крутящего момента, а также за счет жидкости ATF реализовано переключение передач путем ее воздействия на исполнительные механизмы.
Электроника тесно интегрирована в ЭСУД автомобиля, фактически управляет работой гидравлической системы, перераспределяет потоки трансмиссионной жидкости, отвечает за выбор режимов АКПП и т.д.
Преобразование крутящего момента ДВС и его передача на коробку происходит за счет гидротрансформатора («бублик» АКПП). Если просто, ГДТ является гидромуфтой и выполняет задачу сцепления по аналогии с МКПП. При этом жесткой связи между АКПП и ДВС нет, так как крутящий момент передается через жидкость, которая с лопаток насоса отбрасывается на лопасти турбины.Планетарный ряд похож на пакеты шестерен в МКПП, то есть ступенчато изменяет передаточное отношение в АКПП. Фрикционы АКПП являются механизмами, которые осуществляют переключение передач.
Управление коробкой автомат осуществляется в гидроблоке, который является клапанной плитой. Если просто, гидроблок представляет собой систему каналов с клапанами (соленоидами) и плунжерами, а также датчиками.
ЭБУ АКПП получает сигналы от датчиков, учитывается скорость движения ТС, нагрузка на ДВС, степень открытия дроссельной заслонки и положение педали газа и т.д. Затем формируются управляющие сигналы, которые посылаются на соленоиды. Срабатывание клапанов по команде ЭБУ позволяет перераспределять жидкость в гидроблоке и тем самым воздействовать на фрикционы. Результат – автоматическое, быстрое, плавное и своевременное переключение передач.
Что касается вариаторов CVT и роботов DSG, у вариатора основным отличием от «классической» АКПП, рассмотренной выше, является отсутствие физических ступеней (передач) в самой коробке, при этом также имеется гидротрансформатор и гидроблок.
На DSG и аналогах устройство самой коробки больше напоминает МКПП, нет гидротрансформатора, но также есть гидроблок (мехатроник). Другими словами, используются различные комбинации тех или иных решений.
Отметим, что наиболее приближенным к МКПП по конструкции и наименее комфортным при езде является только обычный робот АМТ, который фактически можно считать автоматизированной механикой (переключение передач и управление работой сцепления реализовано при помощи отдельных сервомеханизмов).
Преимущества и недостатки АКПП
С учетом особенностей конструкции становится понятно, что автомат любого типа является более сложным, чем МКПП. Такую коробку дороже обслуживать и ремонтировать.
На водителя в рамках эксплуатации дополнительно накладываются определенные ограничения. Например, нужно придерживаться четко прописанных правил при необходимости отбуксировать авто с АКПП без вывешивания ведущих колес.
Также в автоматах нужно чаще менять масло и масляный фильтр АКПП (кроме роботов АМТ), необходимо использовать дорогостоящие трансмиссионные жидкости, своевременно проводить адаптацию и регулярно делать компьютерную диагностику АКПП и т.д.Еще автоматические коробки достаточно критичны к высоким нагрузкам, «боятся» резких стартов, пробуксовок, буксировки прицепов и тяжелых грузов, постоянной езды на высоких оборотах двигателя и т.д. Что касается ресурса, вполне возможны сбои в работе электроники, выходят из строя сервомеханизмы, однако сами коробки весьма надежны.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как правильно ездить на вариаторе. Из этой статьи вы узнаете о правилах и рекомендациях, которые нужно учитывать в рамках эксплуатации вариаторной коробки передач CVT.На практике, при условии соблюдения всех правил и рекомендаций касательно обслуживания и эксплуатации, АКПП вполне может пройти без ремонта столько же, сколько и МКПП.
Добавим, что часто наличие автомата позволяет параллельно увеличить ресурс двигателя автомобиля, так как АКПП сводит к минимуму ударные нагрузки, исключает неправильно выбранную передачу, которая не соответствует тем или иным условиям (скорости, оборотам и т.д.).
Однако основным плюсом является повышенный комфорт и простота управления авто с автоматической коробкой, также машину с АКПП можно считать более безопасной (водитель не отвлекается на переключения передач).
Что в итоге
Как видно, АКПП различных видов активно используются на легковых авто, на грузовиках, полноприводных и моноприводных машинах, а также других типах колесной техники. Если сравнивать механику и автомат, с одной стороны, водитель на автомобиле с механической коробкой переключения передач может полностью контролировать автомобиль, самостоятельно подбирать передачи с учетом тех или иных условий, активно задействовать весь потенциал двигателя и т.д.
Также МКПП достаточно вынослива, то есть машину можно использовать в тяжелых условиях. Единственным минусом является потеря комфорта, так как кроме контроля за дорогой, водитель также должен постоянно выжимать сцепление, переключать передачи при езде и т.д.
В свою очередь, автомат дороже по всем пунктам, может оказаться менее надежным, не совсем подходит для постоянного агрессивного использования, однако такая АКПП обеспечивает максимальный комфорт и повышает безопасность, защищает двигатель от сильных нагрузок, исключает частые ошибки водителей-новичков.
Напоследок добавим, что современные АКПП обычно имеют режим ручного переключения передач (Типтроник) и большое количество дополнительных режимов (зимний, спортрежим «S» на АКПП, экономичный режим «эко» и т.д.).
Другими словами, если сравнивать возможности МКПП и автоматических трансмиссий, коробку-автомат на многих машинах можно считать хорошо адаптированной к различным условиям, чего на практике вполне достаточно не только для повседневной эксплуатации, но и в случае возникновения внештатных ситуаций (бездорожье, гололед, сложные условия на дороге).
Читайте также
Устройство автоматической коробки передач автомобиля
Расскажем простыми словами про устройство автоматической коробки передач (АКПП) для автомобиля. Как работает и из чего состоит коробка-автомат (детали трансмиссии).
Какие преимущества
Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения авто и желаний водителя. По сравнению с ручной коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие преимущества:- увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя;
- автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость движения, степень нажатия на педаль газа;
- предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;
- допускает ручное и автоматическое переключение скоростей.
Два типа коробки-автомат
Различие заключается в системах управления и контроля за использованием трансмиссии. Для первого типа характерно, что функции управления и контроля выполняются специальным гидравлическим устройством, а во втором типе — электронным устройством. Составные части автоматических трансмиссий обоих типов практически одинаковы.автоматическая коробка передач переднеприводного автомобиля | автоматическая коробка передач заднеприводного автомобиля |
Существуют некоторые различия в компоновке и устройстве автоматической трансмиссии переднеприводного и заднеприводного автомобиля. Автоматическая трансмиссия для переднеприводных автомобилей более компактна и имеет внутри своего корпуса отделение главной передачи — дифференциал.
Принцип действия всех автоматов одинаков. Чтобы обеспечить движение и выполнения своих функций, автоматическая трансмиссия должна оснащаться следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, узлом управления и контроля.
Из чего состоит АКПП
- Гидротрансформатор (1) – соответствует сцеплению в механической коробке, но не требует непосредственного управления со стороны водителя.
- Планетарный ряд (2) — соответствует блоку шестерен в механической коробке передач и служит для изменения передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач.
- Тормозная лента, передний фрикцион, задний фрикцион (3) – компоненты, посредством которых осуществляется переключение передач.
- Устройство управления (4). Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки.
Гидротрансформатор
Служит для передачи крутящего момента от двигателя к элементам АКПП. Он установлен в промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач и выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет высокие нагрузки и вращается с большой скоростью. Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля.Поэтому неверно мнение, что автомобиль с коробкой «автомат» можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его. Насос АКПП получает энергию только от двигателя, и если он не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель — вращаться.
Планетарный ряд
В отличие от механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи. В корпусе коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля.Тормозная лента
Устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.Клапанная коробка представляет систему каналов с расположенными клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы.
На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные отношения в коробке передач.
Как работает автоматическая коробка передач?
Если вам нравится большинство, понимание тонкостей вашего автомобиля похоже на понимание продвинутой ядерной физики. Тем не менее, именно так и хотят видеть производители автомобилей. Они проектируют ваш автомобиль, грузовик или внедорожник так, чтобы он оптимально работал сам по себе. Таким образом, если он работает правильно, вы даже не заметите, что происходит.
При этом полезно понимать, как именно работают различные системы и компоненты вашего автомобиля, чтобы лучше понимать необходимость регулярного планового обслуживания.Возможно, нет другой системы, более важной для понимания, чем та, которая поддерживает работу вашего автомобиля: вашу трансмиссию.
Сравнение вашего двигателя с трансмиссией
Погодите: разве двигатель транспортного средства не обеспечивает свою мощность? Да, есть, но что-то должно иметь возможность рассеивать эту энергию по колесам и контролировать динамику движения вашего автомобиля, включая скорость, расход топлива и обороты. Это работа вашей передачи. Поскольку ваш двигатель генерирует крутящий момент (сила, вызывающая вращение), ваша трансмиссия использует различные передаточные числа, которые регулируют энергию вращения для вращения колес.При включении передач (или когда вы остановились) должен быть какой-то механизм, который отключает трансмиссию от двигателя, чтобы двигатель мог продолжать вращаться. В противном случае ваш двигатель либо заглох бы каждый раз, когда вы останавливали автомобиль, либо вы не смогли бы контролировать свое ускорение.
В механической коробке передач это достигается за счет включения сцепления при каждом переключении передачи. В автоматическом режиме переключение передач происходит за вас. Простота эксплуатации автоматических коробок передач делает их гораздо более привлекательным вариантом для водителей.Действительно, только около 10 процентов автомобилей на американском автомобильном рынке по-прежнему предлагают варианты с механической коробкой передач.
Что такое автомат
Для вас важно спросить себя: «Как работает автоматическая коробка передач?» просто потому, что большинство автомобилей имеют автоматические коробки передач. Вместо сцепления в автоматической коробке передач используется преобразователь крутящего момента. Это гидравлическая муфта, в которой используется отдельный насос и турбина, вращающиеся в противоположных направлениях внутри самого преобразователя, что позволяет двигателю вращаться независимо от трансмиссии.
Вместо использования разных наборов шестерен для блокировки и разблокировки выходных валов трансмиссии автоматическая трансмиссия использует одну зубчатую передачу для достижения различных передаточных чисел. Сложная гидравлическая система регулирует различные ленты и муфты, управляющие передачей, а шестеренчатый насос проталкивает трансмиссионную жидкость. Затем регулятор регулирует движение переключающих клапанов, которые подают гидравлическую жидкость для включения различных передач. По мере того, как давление жидкости внутри регулятора увеличивается или уменьшается, он заставляет клапаны переключения закрывать и открывать различные контуры зубчатой передачи.
Понимание того, как работает ваш автомобиль, является важным компонентом его обслуживания. Тем не менее, простое понимание сложности вашей передачи может не приравниваться к знанию того, как правильно ее обслуживать. При возникновении проблем с трансмиссией лучше доверить ремонт нашей команде сертифицированных специалистов ASE в Sun Auto Service. Вместе мы сможем обеспечить бесперебойную работу вашего автомобиля.
Как работает автоматическая коробка передач?
Ничто так не отпугивает потенциальных механиков, как автоматическая коробка передач.Набор шестерен, сцеплений, соленоидов и других компонентов каким-то образом автоматически выбирает наилучшее передаточное число в зависимости от условий движения. В результате вы получаете максимальную экономию топлива и управляемость.
Что происходит внутри этого современного чуда?
Как можно работать на холостом ходу без движения автомобиля?
Как он переключает передачи?
Разрез гидротрансформатора АКПП.
В большинстве автоматических трансмиссий преобразователь крутящего момента соединяет двигатель с трансмиссией. Это механическое устройство, похожее на гигантский пончик, наполненный ребрами, статором, крыльчаткой и другими компонентами.
Когда вы нажимаете педаль акселератора, вращается половина гидротрансформатора, соединенная с двигателем. Трансмиссионная жидкость внутри гидротрансформатора, в свою очередь, вращается и начинает раскручивать половину гидротрансформатора, соединенную с трансмиссией. Таким образом, жидкость внутри гидротрансформатора передает вращающую силу двигателя на трансмиссию.
Для иллюстрации представьте, что у вас есть пара электрических вентиляторов. Расположите их лицом друг к другу. Когда вы включаете один вентилятор, он начинает вращать другой вентилятор. Это потому, что воздух вокруг вентилятора передает энергию стационарному вентилятору. Вот как вы можете соединить их вместе без использования механического соединения. Именно так ваш двигатель может работать на холостом ходу без движения автомобиля — двигателю на холостом ходу не хватает мощности, чтобы вращать гидротрансформатор с силой, достаточной для вращения входного вала трансмиссии.
Давайте переключим передачи
Итак, вы прижали акселератор к полу. Половина гидротрансформатора, соединенная с двигателем, теперь вращается с достаточной силой, чтобы повернуть половину, соединенную с трансмиссией. Вы уходите.
Двигатель набирает обороты, пора переключать передачи.
Компьютер транспортного средства сообщает трансмиссии, когда следует переключить передачу, в зависимости от оборотов автомобиля, нагрузки двигателя и других факторов. Когда это происходит, электромагнитные клапаны внутри трансмиссии активируют разные муфты для выбора разных передач.
Иллюстрация планетарной передачи.
В большинстве автоматических трансмиссий используются планетарные передачи. В их состав входит солнечная шестерня, вокруг которой вращаются планетарные шестерни. Кольцевая шестерня скрепляет их все вместе.
Современные трансмиссии, которые могут обеспечивать до 10 передаточных чисел, содержат несколько планетарных передач. Сложно, как именно они работают вместе. Однако основная идея состоит в том, что вы можете использовать муфты, чтобы позволить одним компонентам вращаться, а другие удерживать в неподвижном состоянии, тем самым изменяя общее передаточное число.Трансмиссионная жидкость, которая нагнетается насосом внутри гидротрансформатора, приводит в действие муфты, удерживающие шестерни в неподвижном состоянии. Компьютер определяет, какие муфты задействовать и в какое время выбрать подходящую передачу. В зависимости от передачи, которую выбирает компьютер, коронная шестерня может быть заблокирована, когда мощность проходит через солнечную шестерню, или наоборот.
Чистая качественная жидкость
Как видите, трансмиссионная жидкость не только защищает от износа. Он также действует как гидравлическая жидкость для включения сцепления.Кроме того, он управляет трением в муфтах, обеспечивая четкое и уверенное переключение передач. Если жидкость разрушается из-за сильного нагрева, может образоваться вредный осадок и отложения. Это может привести к потускнению пластин сцепления или блокировке узких каналов для жидкости внутри трансмиссии. Разложившаяся жидкость также может привести к заклиниванию клапанов и снижению фрикционных свойств. В конце концов, ваша трансмиссия сильно переключается, буксует или колеблется.
Обслуживание трансмиссии с использованием высококачественной синтетической трансмиссионной жидкости, устойчивой к нагреванию, является одним из лучших и наиболее экономически эффективных способов обеспечить долгие годы надежной службы.
2.972 Как работает автоматическая коробка передач
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Перерабатывать мощность от двигателя (T x w) и выход в более широком диапазоне w без ручного переключения.
ПАРАМЕТР ДИЗАЙНА: Автоматическая коробка передач
ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:
Поперечное сечение АКПП Трансмиссия |
ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:
Автоматическую коробку передач можно разделить на две основные части; гидротрансформатор и коробку передач.
Гидротрансформатор приводится в движение коленчатым валом двигателя. Это, в свою очередь, движет остальная часть трансмиссии. Гидротрансформатор не является механизмом с прямым приводом. Это передает мощность от механической к жидкостной и обратно к механической. Это позволяет скользить так что автомобиль может остановиться при торможении, даже если коробка передач все еще включена. Он также поглощает удары от двигателя до привода. поезд или от трансмиссии к двигателю.Внезапные подергивания встречаются гораздо реже, чем при механическая коробка передач. Доступно более подробное описание принципа работы гидротрансформатора. здесь.
Коробка передач представляет собой серию сцеплений, планетарных передач и тормозов. Привлекая эти компонентов в различных комбинациях, угловая скорость приводного вала может быть варьировалось гораздо больше, чем просто варьируя угловую скорость коленчатого вала. Для Например, когда трансмиссия, смоделированная на предыдущей диаграмме, находится на первой передаче, Муфта переднего привода и тормозная лента несущей второй планетарной передачи включены.Солнечная шестерня Однако тормозная лента и муфта высшей передачи заднего хода не задействованы. Следуя за властью Блок-схема На схеме можно увидеть, как бы детали двигались в трансмиссии.
Включение и выключение компонентов коробки передач контролируется другим подсистема. Эта подсистема состоит из клапанов переключения передач, корпуса клапана, масляного насоса и губернатор. Этот регулятор соединен с выходным валом и дроссельной заслонкой в автомобиль.Чем быстрее вращается приводной вал, тем быстрее вращается регулятор. Губернатор использует центробежную силу для направления масла из масляного насоса через переключающие клапаны в соответствующие муфты и тормозные ленты. При ускорении клапаны переключения передач выдвигаются. направляя масло через корпус клапана к механизмам переключения передач в коробка передач. Когда вы замедляетесь, происходит обратное.
ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:
Переменная | Описание | Метрические единицы | Английские единицы |
P дюйм | Мощность от коленчатого вала | Вт | Мощность |
P из | Выходная мощность на приводной вал | Вт | Мощность |
P убыток | Потери мощности | Вт | Мощность |
w | Скорость вращения вала | рад / с | об / мин |
кривошип P = кривошип T x шатун As функция времени
Используя крыльчатку, он передает мощность трансмиссионной жидкости.Жидкость затем передает мощность обратно через турбину. На данный момент мощность передается механически через комбинации муфт и планетарных шестерен и в итоге к ведущему валу. Часть власти снова передается трансмиссионная жидкость гидравлическим насосом. Эта сила используется для «запуска» автоматическая коробка передач. То есть он используется для переключения передач.
Мощность также рассеивается в трансмиссии за счет кулоновского трения и вязкости. диссипация.Эта мощность будет обозначена как P , потеря .
P потери = f (трение, вязкость, переключение передач ……)
Мощность, которая затем может быть получена:
P на выходе = (T на выходе x w на выходе ) = P на выходе — Потеря P = (T дюйм x ширина дюйм ) — Потеря P
ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:
Производительность / использование трансмиссии ограничено:Эффективность:
КПД трансмиссии определяется как P out / P in =
ч.В КПД снижается в течение срока службы трансмиссии по мере износа деталей и трансмиссионная жидкость собирает грязь. Эффективность также меняется во время каждой операции. Как трансмиссионная жидкость нагревается, вязкость понижается. Это становится более эффективным в том, что уменьшается сопротивление шестерен и жидкость течет к сцеплениям и тормозам. Это также означает, что через гидротрансформатор передается меньшая мощность, и это приводит к меньшему эффективность. Общее изменение эффективности — это сумма двух аффектов.Трансмиссионная жидкость:
Трансмиссионная жидкость — это ключ к тому, почему работает автоматическая трансмиссия. Как и все жидкости, трансмиссионная жидкость имеет определенные характеристики, которые ограничивают / определяют передачу мощности в трансмиссии.
Ограничения по размеру:
АКПП должна поместиться в определенном указанном месте. Первоначально это было такой же объем, какой нужен для механической коробки передач.Это ограничение объема ограничивает размер и количество деталей внутри трансмиссии и, таким образом, ограничивает количество и / или размер используемых шестерен и механизмов.
УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:
Не отправлено
ГДЕ НАЙТИ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТРАНСМИССИИ:
Автоматические трансмиссии можно встретить в основном в автомобилях, хотя некоторые автобусы и другие более крупные транспортные средства тоже используют их.
ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:
http://www.innerbody.com
http://howthingswork.virginia.edu
http://www.womenmotorist.com
Что такое сервис АКПП?
Ответ: Есть два основных различия между автоматической и механической коробкой передач. В механической коробке передач есть педаль сцепления и переключатель передач, а в автоматической — ни того, ни другого.Автоматические трансмиссии — очень сложные системы. В основном трансмиссия отвечает за передачу мощности от двигателя на ведущие колеса, независимо от того, есть ли у вас передний или задний привод. Коробки передач позволяют двигателю работать на нескольких скоростях или передачах, в то время как ваш автомобиль может двигаться в широком диапазоне скоростей. Автоматическая трансмиссия состоит из множества различных частей, включая ленты, муфты, гидравлическую систему и шестеренчатый насос, но все начинается с планетарной передачи. Планетарный редуктор создает все возможные передаточные числа, которые использует ваш автомобиль.Набор планетарных шестерен состоит из трех частей: солнечной шестерни, двух или более планетарных шестерен, водила планетарной шестерни и зубчатого венца. Солнечная шестерня расположена в центре, каждая планетарная шестерня окружает и контактирует с ней. Затем коронная шестерня окружает и контактирует с каждой планетарной шестерней. Итак, изнутри это солнечная шестерня, затем планетарные шестерни, а затем кольцевая шестерня. Каждая часть может быть одной из трех: входной, выходной или стационарной. Именно его роль (входная, выходная, стационарная) определяет передаточное число зубчатых передач.В одной из планетарных шестерен кольцевая шестерня имеет 72 зуба, а солнечная шестерня — 30 зубцов; Итак, есть тысячи возможных передаточных чисел. Чтобы объяснить, как разные наборы передач изменяют передачи и скорости вашего автомобиля, я объясню, как ваш автомобиль включает первую передачу, третью (или выше) передачу и задний ход. Чтобы ваш автомобиль включил первую передачу, коронная шестерня будет входной, а планетарные шестерни — выходными. Солнечная шестерня останется неподвижной. Что происходит на первой передаче, так это то, что коронная шестерня приводится в движение, перемещая планетарные шестерни вокруг неподвижной солнечной шестерни.В этом случае выход (планетарные шестерни) будет двигаться медленнее, чем вход (кольцевая шестерня), что означает, что передаточное число является пониженным. Другой возможный сценарий включает разблокировку солнечной шестерни и блокировку любых других двух частей, то есть они неподвижны. Это приведет к тому, что все три части (коронная шестерня, планетарная шестерня и солнечная шестерня) будут двигаться с одинаковой скоростью. Это будет означать, что входной сигнал будет двигаться с той же скоростью, что и выходной, и что ваш автомобиль работает на третьей передаче или выше. В последнем сценарии планетарная передача остается неподвижной.Затем, когда коронная шестерня (входная) приводится в движение, она заставляет солнечную шестерню (выходную) двигаться в противоположном направлении, что переводит ваш автомобиль на заднюю передачу. Еще одна очень важная часть автоматических трансмиссий — гидротрансформатор. Гидротрансформатор работает так же, как сцепление в автомобиле с механической коробкой передач. Преобразователи крутящего момента передают необходимую мощность на двигатель, чтобы он продолжал работать, пока ваш автомобиль остановлен. Гидротрансформаторы также передают больший крутящий момент на ваши колеса, чтобы ваш автомобиль мог быстрее разгоняться, не двигаясь с места.Для обеспечения этой мощности в гидротрансформаторах используется трансмиссионная жидкость. Трансмиссионная жидкость используется для смазки, очистки и охлаждения всех движущихся частей автоматической трансмиссии. Трансмиссионная жидкость проходит через трансмиссию сложной гидравлической системой. Эта гидравлическая система обеспечивает постоянную подачу трансмиссионной жидкости к трансмиссии и гидротрансформатору. В гидравлической системе используется насос, называемый шестеренчатым насосом, который обеспечивает необходимое давление для подачи трансмиссионной жидкости по всей трансмиссии.Зная, как работает автоматическая коробка передач, мы можем обсудить, что происходит во время обслуживания автоматической коробки передач. Эта необходимая услуга необходима для того, чтобы ваша автоматическая коробка передач работала максимально эффективно. Со временем трансмиссионная жидкость изнашивается и требует замены. Также важно заменить фильтр трансмиссии и прокладку поддона.
Как работает автоматическая коробка передач Блог
»Как работает автоматическая коробка передач?Несмотря на огромное количество автомобилей с автоматической коробкой передач на наших дорогах, большинство водителей совершенно не знают, как работает автоматическая коробка передач.Вы когда-нибудь задумывались о том, как ваша машина автоматически переключает передачи или почему двигатель не глохнет, когда вы останавливаетесь?
Что ж, если да, то этот блог для вас. Хотя мы не обещаем дать вам глубокого понимания этой сложной системы, мы обязуемся упростить ее, чтобы вы имели некоторое представление о том, что происходит в традиционной системе на основе гидротрансформатора.
Нужна срочная помощь? Свяжитесь с нами сейчас!
Позвоните (08) 9240 5449 Сделайте заказ
Какова цель передачи?
Двигатель вашего автомобиля создает крутящий момент, также известный как крутящий момент.Чтобы ваш автомобиль мог двигаться, эту мощность необходимо передать на колеса. Однако для того, чтобы работать эффективно, двигатель должен вращаться с определенной скоростью. Если он вращается слишком быстро, двигатель потенциально может самоуничтожиться. Слишком медленно, и ваш автомобиль не сдвинется с места.
Ваша трансмиссия действует как распределительный щит вашего автомобиля. Он обеспечивает ваши колеса идеальной мощностью в зависимости от ситуации. Например, если ваш автомобиль трогается с места или поднимается в гору, он увеличивает мощность.Однако, если вы спускаетесь с горы или хлопаете на перерывах, она уменьшится. Ваша трансмиссия гарантирует, что ваш двигатель всегда будет вращаться с оптимальной скоростью.
Основные детали автоматической трансмиссии
1. Корпус колокола Чтобы лучше понять, как работает автоматическая трансмиссия, лучше всего начать с колпака, который содержит гидротрансформатор, в отличие от сцепления в автомобилях с механической коробкой передач. Колокол — это место, где трансмиссия соединяется с двигателем. Внутри трансмиссии находятся планетарные шестерни, которые обеспечивают различные передаточные числа. Гидротрансформатор и планетарный ряд являются двумя основными компонентами автоматической коробки передач, поэтому давайте рассмотрим их поближе. | |
2. Гидротрансформатор Вы знаете, как у вас есть сцепление на механической коробке передач? Гидротрансформатор в основном занимает свое место в автоматической коробке передач. Основными частями гидротрансформатора являются крыльчатка, турбина, статор и муфта блокировки. Так как же все эти части работают? Что ж, крыльчатка — это часть гидротрансформатора, которая подключается непосредственно к двигателю. Он приводит в движение турбину, которая, в свою очередь, соединена с входным валом трансмиссии, где обеспечивает крутящий момент. Трансмиссионное масло циркулирует между рабочим колесом и турбиной. Между этими двумя компонентами находится статор, который перенаправляет жидкость, возвращающуюся от турбины к крыльчатке.Это минимизирует потери при сбивании и увеличивает выходной крутящий момент. Предоставляя вам больший крутящий момент, он помогает вам ускоряться или когда ваш автомобиль неподвижен (причина, по которой ваш автомобиль никогда не глохнет). | |
3. Планетарный редуктор Гидротрансформатор поясняет, как двигатели передают мощность на трансмиссию, а планетарные редукторы объясняют, как автоматическая трансмиссия переключает передачи. Планетарный редуктор — это действительно сердце автоматической коробки передач.Эта одна часть создает все возможные передаточные числа, которые может производить трансмиссия. Все планетарные передачи состоят из трех основных компонентов, а именно:
Как вы, наверное, догадались, планетарная передача шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни, а водило планетарной передачи соединяет планетарные шестерни. Зубчатый венец находится снаружи и входит в зацепление с планетарными шестернями.Используя сцепления и тормоза, он изменяет вход и выход системы, что изменяет общее передаточное число. Все три части могут быть входными, выходными или оставаться неподвижными. В зависимости от того, какую роль играет каждая деталь, она определяет передаточное число для набора шестерен. Так автоматическая коробка передач знает, когда нужно переключать передачи. |
Свяжитесь со специалистами по автоматическим трансмиссиям сегодня!
Как видите, автоматические трансмиссии — это не какая-то черная магия — это просто набор частей, работающих вместе.
Мы надеемся, что это пролило свет на ваше понимание автоматических коробок передач и помогло понять, насколько изобретательна эта система.
Мы думаем, что они отличные, но мы можем быть предвзятыми, поскольку работаем с ними каждый день. По всем вопросам, касающимся автоматической трансмиссии, обращайтесь в отдел Automatic Transmission R Us по телефону (08) 9785 0221, электронной почте [email protected] или заполните контактную форму!
Автоматическая трансмиссия — Гидротрансформатор
Автоматические трансмиссии являются предпочтительным выбором в сегодняшнем дизельном мире.За последнее десятилетие они прошли долгий путь и теперь стали более мощными и сложными, чем когда-либо прежде. Это попытка побороть чудовищный крутящий момент, производимый заводскими грузовиками. В этом разделе «Как это работает» мы объясним компоненты, которые заставляют этих монстров функционировать, и то, как они выдерживают огромные нагрузки, которым подвергаются.
Планетарные передачи
Сердце автоматической коробки передач — планетарный ряд. Планетарные передачи позволяют трансмиссии иметь несколько различных передаточных чисел, при этом разные муфты удерживают определенные компоненты в неподвижном состоянии.Планетарные передачи состоят из солнечной шестерни, планетарных шестерен и водила планетарной шестерни, а также коронной шестерни (также известной как кольцевая шестерня). Каждый из этих трех компонентов может быть входом, выходом или может просто оставаться неподвижным.
Гидротрансформатор
Гидротрансформатор — это, по сути, устройство гидравлической муфты, которое передает мощность от двигателя к трансмиссии. Мало того, гидротрансформатор действует как сцепление, позволяя вашему грузовику останавливаться, а двигатель работать на холостом ходу при включенной передаче.Дизельные трансмиссии оснащены преобразователями блокировки, которые эффективно соединяют трансмиссию непосредственно с двигателем, предотвращая проскальзывание, позволяя передавать больше мощности на колеса и обеспечивая лучшую экономию топлива. Все современные трансмиссии для дизельных двигателей имеют гидротрансформаторы с блокировкой. Когда происходит блокировка? Например, на трансмиссии E4OD нашего Power Stroke 1997 года блокировка происходит после того, как трансмиссия переключается на третью передачу, и до того, как она переключается на повышенную передачу (32 мили в час). Это часто кажется изменением само по себе.
Гидроблоки и комплекты переключения
Думайте о гидроблоке автоматической трансмиссии как о печатной плате с гидравлическим отпечатком. Считающийся мозгом трансмиссии, гидроблок состоит из двух сторон, которые выглядят как лабиринт гидравлических каналов с разделительной пластиной между ними. Каждый канал в корпусе клапана имеет различное назначение и направляет жидкость к многочисленным клапанам, которые активируют соответствующий блок сцепления для переключения на правильную передачу. Комплекты переключения передач послепродажного обслуживания могут изменить жесткость переключения, синхронизацию и эффективность за счет добавления более жестких пружин челночного клапана, контрольных шариков для блокировки определенных проходов и часто имеют дополнительные отверстия в пластине сепаратора для увеличения потока жидкости.Комплекты переключения передач уменьшают проскальзывание между переключениями передач и часто продлевают срок службы трансмиссии.
Переключение передач в четырехступенчатой автоматической коробке передач с повышающей передачей
На первой передаче малая солнечная шестерня приводится в движение по часовой стрелке турбиной в гидротрансформаторе. Когда это происходит, водило планетарной передачи пытается вращаться против часовой стрелки, но не может, потому что односторонняя муфта, которая допускает вращение только по часовой стрелке, удерживает его в неподвижном состоянии. При этом коронная шестерня вращает выходной вал.
На второй передаче две планетарные передачи трансмиссии сцепляются вместе как единое целое с водилом планетарной передачи. Первая ступень водила планетарной передачи использует большую солнечную шестерню в качестве коронной шестерни. Таким образом, первая ступень состоит из солнца (меньшая солнечная шестерня), водила планетарной передачи и кольца (большая солнечная шестерня). Вход — это малая солнечная шестерня, а кольцевая шестерня (большая солнечная шестерня) удерживается на месте, а выход — фактически водило планетарной передачи. Все четырехступенчатые дизельные трансмиссии имеют передаточное число 1: 1 на третьей передаче.Это происходит, когда муфты входят в зацепление и блокируют каждую солнечную шестерню с турбиной преобразователя крутящего момента. Это заставляет обе солнечные шестерни вращаться в одном направлении, что, в свою очередь, приводит к блокировке планетарных шестерен, поскольку они вращаются только в противоположных направлениях. Это эффективно прикрепляет зубчатое колесо к планетам и заставляет все вращаться как один твердый компонент (следовательно, 1: 1).
В повышающей передаче вал, прикрепленный к корпусу гидротрансформатора, соединен муфтой с водилом планетарной передачи. Маленькая солнечная шестерня может свободно вращаться, в то время как большая солнечная шестерня удерживается на месте.По сути, к турбине гидротрансформатора ничего не подключено, поэтому единственный входной сигнал поступает из корпуса гидротрансформатора.
Чего ожидать от мастерской, восстанавливающей запасы трансмиссии:
* Трансмиссия должна быть полностью разобрана, чтобы все проверить. Хотя некоторые детали могут не нуждаться в замене, хорошо знать, что ничего не было упущено из виду. Все муфты, диски сцепления, уплотнения, подшипники, валы и даже планетарные передачи должны быть тщательно проверены, прежде чем будет разрешено проехать еще 100 000–500 000 миль.
* Разобрать, очистить и проверить корпуса клапанов. Это гарантирует, что ни один из клапанов не заедает после того, как грузовик снова заработает.
* После того, как электронная коробка передач прикручена болтами, все основные параметры коробки передач должны контролироваться с помощью диагностического прибора, чтобы очистить предыдущие коды, выдаваемые блоком управления трансмиссией (TCU), и убедиться, что TCU и ECM вашего двигателя правильно перепрограммируют себя.
Просмотреть все 6 фотографий Жидкость для автоматических трансмиссий
Для автоматических коробок передач, гораздо более важных, чем в механических коробках передач, из-за их сложности и количества движущихся частей требуется значительное количество трансмиссионной жидкости.Основное назначение жидкости для автоматических трансмиссий — способствовать работе клапана (позволяя трансмиссии переключаться), смазывать все шестерни, уменьшать трение во вращающемся узле и поддерживать внутренние детали при соответствующих рабочих температурах. Большинство жидкостей для автоматических трансмиссий содержат такие ингредиенты, как противоизносные присадки, высокотемпературные загустители, детергенты, диспергаторы и средства для предотвращения ржавчины. DP
Модернизация трансмиссии
Что вы получите, если вам отремонтируют трансмиссию? Возможно, вы задавали себе этот вопрос в прошлом или, возможно, задаетесь вопросом об этом прямо сейчас.Ответ может варьироваться в зависимости от типа сборки, которую вы ищете. Например, для восстановления заводской трансмиссии достаточно заменить ее мягкие детали (диски сцепления, уплотнения и прокладки). В зависимости от состояния трансмиссии также может потребоваться новый преобразователь крутящего момента, входной, промежуточный или выходной валы, пружинные стопоры или даже планетарные передачи.
Чего ожидать от цеха, строящего вам высокопроизводительную трансмиссию:
* Специалисты по трансмиссии, скорее всего, построят вашу трансмиссию, исходя из того, какую мощность вы планируете производить с учетом двигателя, или попросят вас предоставить список текущих модификаций двигателя.Затем, имея базовое значение мощности, с которым можно работать, они могут решить, что нужно, чтобы выдержать нагрузки, которые будет оказывать эта величина мощности. Однако в некоторых случаях неизвестно, насколько далеко владелец планирует зайти с двигателем. В такой ситуации не помешает раскачиваться за заборы. Такой путь обеспечит душевное спокойствие тем, кто планирует увеличить мощность в будущем, зная, что их трансмиссия справится со всем, что может выдать двигатель.
* Обязательно модернизированный гидротрансформатор.Наиболее распространенная модернизация — трехдисковый преобразователь со стальной крышкой из заготовок, чтобы избежать проскальзывания. Другими распространенными усовершенствованиями в трансмиссиях являются статоры на вторичном рынке, а также гибкие пластины.
* Рабочие клапаны, часто с комплектом переключения передач и регулятором давления после продажи, обеспечивают адекватную циркуляцию жидкости и бесперебойное переключение передач.
* Хотя вам, возможно, придется запросить входной вал для заготовки, а также промежуточный или выходной вал, оно того стоит. В зависимости от вашего уровня мощности, по крайней мере, первичный вал следует модернизировать, потому что он принимает на себя большую часть нагрузки от двигателя.
* Все муфты должны быть заменены модернизированными узлами, которые обеспечивают увеличение площади поверхности для оптимальной удерживающей способности, лучшего поглощения тепла и более короткого времени блокировки, что приведет к меньшему проскальзыванию.
* Фрикционные пластины также следует заменять на неоригинальные для увеличения теплоотдачи и увеличения срока службы.
* Все уплотнения, уплотнительные кольца, прокладки и шайбы подлежат замене.
* Для оптимального охлаждения должны быть включены послепродажный охладитель коробки передач и глубокий поддон коробки передач.
Как работает автоматический овердрайв? на hoganandsonsinc.com
Сегодня большинство легковых автомобилей оснащено автоматической коробкой передач от пяти до восьми передач, а то и больше. Однако в течение многих лет автоматические трансмиссии имели только три или четыре передачи. Эти простые трансмиссии требуют, чтобы двигатель работал на высоких оборотах на скоростях шоссе. Это приводило к большому шуму и, что более важно, к потере топлива. Итак, производители автомобилей начали включать альтернативу.Автоматическая повышающая передача — это система, которая позволяет двигателю работать на более низких оборотах при постоянном движении на скоростях шоссе. Одним нажатием кнопки или положением рычага переключения передач водитель может направить трансмиссию в режим повышенной передачи.
Как работает овердрайв
Входной вал вашей автоматической трансмиссии соединен с двигателем с помощью механизма гидравлической муфты (гидротрансформатор, заполненный трансмиссионной жидкостью), который позволяет двигателю свободно работать на низких оборотах, когда трансмиссия находится на передаче.Таким образом, вы можете остановиться на светофоре, не останавливаясь. При ускорении гидротрансформатор передает мощность, а трансмиссия реагирует на первой (низкой) передаче. Вы увеличиваете скорость, и трансмиссия переключается с пониженной передачи на более высокую, подобно тому, как вы можете вручную переключать передачи на велосипеде (или автомобиле с механической трансмиссией). Каждая передача согласована с усилием, которое двигатель должен предложить для данной скорости и величины сопротивления от ветра или крутого уклона. И с каждой передачей отношение скорости вашего двигателя к скорости на выходе трансмиссии меняется.
Теперь каждый двигатель имеет оптимальную внутреннюю скорость (об / мин), при которой он работает с максимальной мощностью. И каждая машина встречает все большее сопротивление по мере того, как ускоряется на дороге. Пока вы ускоряетесь, существует ряд передач (передаточных чисел), которые могут автоматически согласовывать частоту вращения двигателя с этим сопротивлением. Для максимальной топливной экономичности лучшая передача — это та, которая обеспечивает самые низкие обороты двигателя в данных обстоятельствах.
Когда вы едете по шоссе с высокой скоростью, существует точка, в которой скорость вашего двигателя, работающего на максимальной мощности, равна сопротивлению вашего автомобиля.И есть одно конкретное передаточное число, обеспечивающее этот баланс. После того, как вы разогнаны до крейсерской скорости (когда ваша трансмиссия находится в режиме повышающей передачи), включается повышающая передача и изменяется соотношение входа и выхода. Вместо того, чтобы двигатель и входной вал трансмиссии вращались быстрее, чем выходной вал (понижающая передача), или вращались с той же скоростью (прямая передача), повышающая передача заставляет выходной вал вращаться быстрее, чем двигатель. Таким образом вы сможете двигаться быстрее, а ваш двигатель будет работать медленнее.
Со временем, с момента развития переднеприводных систем, определение «овердрайва» изменилось.Так же и в трансмиссии достигается правильное передаточное число на высоких скоростях. Но в типичной системе повышающей передачи трансмиссия переключается на крейсерскую скорость. Как только ускорение выравнивается, гидротрансформатор блокируется на более высокой повышающей передаче, эффективно изменяя передаточное число, так что ваш автомобиль может двигаться быстрее при более низких оборотах двигателя. Вы можете почувствовать изменение, когда ваш двигатель расслабится, когда вы отпустите дроссельную заслонку, чтобы прекратить ускорение. И вы можете почувствовать разблокировку гидротрансформатора, когда снова нажмете на педаль газа.Или когда вам нужно подняться на крутой холм.
Чтобы задействовать повышающую передачу (если ваш автомобиль так оборудован), вы либо нажимаете кнопку сбоку рычага переключения передач, либо переводите рычаг в положение «Drive» (буква «D» в круге представляет режим повышенной передачи). Если вы хотите отключить ускоренную передачу, вы просто переключаете на самую высокую передачу, доступную ниже настройки ускоренной передачи, или выключаете ее с помощью кнопки.
Когда использовать овердрайв, а когда выключать
Если ваша автоматическая коробка передач имеет выбираемую функцию ускоренной передачи, кнопка (или рычаг переключения передач) должна быть в правильном положении, чтобы эта функция работала.Без повышающей передачи ваш автомобиль будет работать в обычном режиме, за исключением случаев, когда вы достигнете более высоких скоростей. Вы можете заметить, что двигатель звучит так, будто он работает сильнее или быстрее. Это. Вы также можете увидеть, что тахометр на дисплее приборной панели показывает более высокие обороты.
Некоторые водители предпочитают отключать повышенную передачу, когда едут по улицам с твердым покрытием. Это связано с тем, что овердрайв может включаться и выключаться, если вам нужно постоянно менять скорость или если вы сталкиваетесь с холмистой местностью.Они включают овердрайв, когда едут по автостраде. Но большинство водителей, как правило, все время оставляют повышенную передачу включенной, если только гидротрансформатор не блокируется и не разблокируется повторно. Вы можете сказать это, потому что машина будет случайным образом накачиваться, когда ваша машина встречает небольшое сопротивление. Конечно, если вы постоянно едете на скоростях по шоссе, вы должны убедиться, что включена повышенная передача. В противном случае ваш двигатель будет испытывать ненужную нагрузку, обороты будут выше, чем должны, и потреблять больше топлива.
Если, с другой стороны, вы едете по городу на более медленных скоростях — особенно если вам нужно часто менять скорость — вы можете подумать об отключении овердрайва.Точно так же, если вы столкнетесь с холмистой местностью, вам следует отключить эту функцию, поскольку преобразователь крутящего момента будет постоянно блокироваться и разблокироваться, пытаясь подобрать нужную мощность двигателя в соответствии с дорожными условиями.
Другой случай, когда повышающая передача бесполезна и ее следует выключать, — это когда вы буксируете, особенно что-то тяжелое. Когда гидротрансформатор многократно блокируется и разблокируется под большой нагрузкой, он имеет тенденцию к перегреву. А чрезмерное тепло — враг вашей передачи.(На самом деле перегрев трансмиссии или двигателя может стоить тысячи долларов катастрофического ущерба). Вы можете избежать неприятностей с овердрайвом, если потянете за собой легкий прицеп, но на всякий случай выключите его. Если вы хотите, чтобы ваша машина продержалась 200 км или больше, лучше ехать на третьей или четвертой передаче с более высокими оборотами двигателя, чем сжечь трансмиссию.
Альтернативные варианты для overdrive
Овердрайв был обычным явлением в течение многих лет как решение для автоматических и механических коробок передач, которые имели только три или четыре передачи.Третья передача может помочь вам набрать скорость, но если вы едете со скоростью семьдесят миль в час, двигатель будет громко подпевать и расходовать много топлива. С добавлением повышающей передачи трансмиссия могла расслабиться и позволить двигателю замедлиться.
Развитие технологий сделало традиционный овердрайв ненужным. Мало того, что автомобили с передним приводом полагаются на другую систему переключения передач, но трансмиссии с более высоким числом передач оставили позади повышенную передачу. Теперь более высокие передачи спроектированы так, чтобы изменять передаточное отношение трансмиссии на входе и выходе, и, поскольку число передач больше, существует более высокая вероятность того, что существует соответствующая передача для каждой скорости.
Но идея все та же. Как и в случае с перегрузкой, цель состоит в том, чтобы позволить двигателю работать с меньшей скоростью, когда ваш автомобиль движется с высокой скоростью. Таким образом, ваш двигатель будет меньше работать и потреблять меньше топлива. «Овердрайв» стал больше концепцией, чем компонентом или системой. Каждая трансмиссия работает таким образом, чтобы максимизировать эффективность двигателя на высоких скоростях.
Это справедливо даже для бесступенчатых трансмиссий (CVT), которые не имеют вообще никаких шестерен, а вместо этого полагаются на два шкива переменной ширины, один на стороне двигателя, а другой на стороне привода, соединенных гибким ремнем.Бесступенчатая трансмиссия разработана для получения максимальной мощности от двигателя, обеспечивая при этом бесконечный диапазон выходных передаточных чисел для любой скорости движения.
Независимо от того, какой тип трансмиссии установлен в вашем автомобиле, грузовике или внедорожнике, ее работа в основном одинакова: передача крутящего момента от двигателя к колесам. Каждый тип трансмиссии — ручное переключение передач, традиционный автомат или вариатор — может выполнять свою работу немного по-своему, но каждый должен обеспечивать эффективное использование мощности двигателя.А это означает включение метода увеличения количества оборотов, чем требуется. Автоматическая повышающая передача — это один из способов, которым трансмиссия выполняет эту работу.
Hogan & Sons Шины и Авто | Автор: Майк Алес | Авторское право
Эта статья предназначена только в качестве общего руководства, и вы полагаетесь на ее материалы на свой страх и риск. Используя этот общий руководящий документ, вы соглашаетесь защищать, возмещать убытки и оградить Hogan & Sons Tire and Auto и ее дочерние компании от любых претензий, убытков, издержек и расходов, включая гонорары адвокатов, возникающих в связи с вашими или связанными с ними. использование этого руководящего документа.В той степени, в которой это полностью разрешено действующим законодательством, Hogan & Sons Tire and Auto не делает никаких заявлений или гарантий любого рода, явных или подразумеваемых, в отношении информации, содержания или материалов, включенных в этот документ. Это резервирование прав должно быть настолько широким и всеобъемлющим, насколько это разрешено законодательством государства вашего проживания.
.