Что такое АКПП устройство и принцип работы классического автомата

Устройство и принцип работы АКПП автомобиля

На сегодняшний день автомобили укомплектовываются различными типами КПП. И если ранее большую часть составляла механика, то сейчас все больше водителей предпочитают автомат. Это не удивительно, ведь такая трансмиссия более удобна в эксплуатации, тем более если речь идет о поездках в городе. До недавнего времени такие коробки отличались низким КПД. Старые гидротрансформаторы медленно переключали передачи и с ними машина тратила гораздо больше топлива. Но сегодня конструкция, устройство и принцип работы АКПП немного отличаются. Эти коробки способы быстро переключаться и с ними машина меньше расходует топлива. Но обо всем по порядку.

На данный момент есть несколько разновидностей автоматических коробок. Это классический автомат с гидротрансформатором, вариатор и робот ДСГ. Последний был разработан специально концерном «Фольксваген-Ауди». Устройство и принцип работы АКПП данных типов существенно отличается. Но что их объединяет, так это переключение скоростей в автоматическом режиме. Далее подробно рассмотрим особенности каждой из этих трансмиссий.

Обычный автомат

Он являет собой гидромеханическую коробку передач. Несмотря на то что конструкция появилась более полувека назад, она до сих пор является весьма актуальной. Конечно, устройство ее было существенно доработано до наших дней. Сейчас такие коробки имеют по шесть передач. Если говорить об автомобилях из 80-х и 90-х, в них АКПП была четырехступенчатой.

В конструкцию данной КПП входит:

  • Механическая коробка передач.
  • Гидротрансформатор или «бублик».
  • Система управления.

В случае если такой трансмиссией укомплектовывается переднеприводный автомобиль, то в состав также входит главная передача и дифференциал. Одна из самых основных частей в устройстве автоматической коробки – это гидротрансформатор. Он состоит из нескольких частей. Это насосное, турбинное и реакторное колесо. Благодаря им осуществляется плавная передача крутящего момента от ДВС на механическую КПП.

Еще в устройство АКПП входит муфта (свободного хода и блокировочная). Данные элементы вместе с турбинными колесами закрыты в круглом металлическом корпусе, по форме напоминающий бублик. Внутри гидротрансформатора имеется рабочая АТФ-жидкость. С коленчатым валом соединено насосное колесо. А со стороны КПП находится турбинное. Между этими двумя элементами также размещено реакторное колесо.

Как это работает?

Каков принцип работы АКПП данного типа? Действует классический автомат по замкнутому циклу. Как мы уже сказали ранее, внутри имеется АТФ-жидкость. Это своего рода трансмиссионное масло. Но, в отличие от механической коробки, оно не только выполняет смазывающую функцию, но также и передает крутящий момент. Какой у гидромуфты АКПП принцип работы? Под давлением данная жидкость поступает на турбинное колесо (от насосного), а далее поступает на реакторное. Поскольку оно имеет лопасти особенной формы, скорость потока жидкости при вращении элемента начинает постепенно расти. Таким образом, АТФ-масло приводит в действие турбинное колесо.

Пиковый крутящий момент в трансмиссии образуется при трогании автомобиля с места. По мере роста скорости машины, включается в работу блокировочная муфта. Последняя служит для жесткой блокировки «бублика» АКПП на определенных режимах работы ДВС. Обычно это происходит тогда, когда скорость вращения валов совпадает. Так, крутящий момент передается на коробку напрямую, без «притирок» и изменения передаточного числа. Кстати, на современных автоматических коробках применяется проскальзывающая муфта. Она способна исключить полную блокировку гидротрансформатора в определенных режимах. Это способствует плавному набору скорости и экономии топлива.

Механическая коробка передач в АКПП

Как таковой механики, привычной для всех автолюбителей, в данной трансмиссии нет. Роль механической коробки выполняет планетарный редуктор. Он может быть рассчитан на разное число ступеней – от четырех до восьми. Но все же наиболее распространенные варианты – это шестиступенчатые АКПП. В редких случаях можно встретить девятиступенчатый автомат (например, на «Ренж Ровер Эвог»).

Как устроена АКПП? Данный узел в трансмиссии являет собой набор из нескольких последовательных скоростей. Все они объединены в планетарный ряд. Планетарный редуктор включает в себя следующие компоненты:

  • Солнечную и коронную шестерню.
  • Водило.
  • Сателлиты.

Если подробно углубиться в устройство и принцип работы гидротрансформатора АКПП, можно заметить, что изменение крутящего момента выполняется именно при помощи водила, а также коронной и солнечной шестерни. При блокировке второго механизма возрастает передаточное число. Сама блокировка выполняется путем работы фрикционов. Они удерживают детали планетарного редуктора путем соединения их с корпусом коробки. В зависимости от марки автомобиля, в конструкции используется многодисковой, либо ленточный фрикционный тормоз. Оба типа систем управляются при помощи гидроцилиндров. Сигнал на фрикционы поступает от распределительного модуля. А чтобы исключить вращение водила в противоположную сторону, в устройстве АКПП имеется обгонная муфта.

Система управления

Сейчас невозможно представить себе АКПП, принцип работы которой не зависел бы от электроники. Так, в данную систему входят различные датчики, распределительный модуль и блок управления. Во время работы АКПП система считывает информацию со всевозможных элементов. Это датчик температуры АТФ-жидкости, частоты вращения валов на выходе и входе, а также положения акселератора. Все эти сигналы обрабатываются в режиме реального времени. Затем блок управления формирует управляющие импульсы, что поступают на исполнительные механизмы. Также отметим, что принцип работы гидроблока АКПП основывается не только на считывании данных с датчиков, но и на согласовании сигналов, что имеются в электронном блоке управления двигателем.

За управление потоками рабочей жидкости и за действие фрикционных муфт отвечает распределительный модуль, что состоит из:

  • Электромагнитных клапанов (они имеют механический привод).
  • Золотников-распределителей.
  • Алюминиевого корпуса, в который заключены вышеперечисленные детали.

Рассматривая принцип работы АКПП «Тойоты», важно отметить такую вещь, как соленоиды. Эти детали также называются электромагнитными клапанами. Для чего нужны соленоиды? Благодаря данным элементам осуществляется регулирование давления АТФ-жидкости в коробке. Откуда вырабатывается давление масла? Эту задачу выполняет специальный шестеренный насос АКПП. Принцип работы его простой. Действует данный элемент от ступицы «бублика». Вращаюсь с определенной частотой, он захватывает крыльчатками определенный объем масла и нагнетает его. А чтобы рабочая жидкость не перегревалась и принцип работы АКПП автомобиля не нарушался, в конструкции некоторых коробок есть радиатор. Он может быть вынесен отдельно в переднюю часть (скрыт под бампером) либо соединяться с основным радиатором охлаждения. Последняя схема часто практикуется на автомобилях «Мерседес».

Селектор

Принцип работы селектора АКПП предельно простой. Данный механизм соединен конструктивно с золотником, который выполняет определенный режим работы АКПП. Всего их несколько:

  • Паркинг.
  • Реверс.
  • Нейтраль.
  • Драйв.

Но это еще не все. Если рассматривать принцип работы АКПП «Хонды», можно заметить, что на селекторе есть спортивный режим. Чтобы его включить, достаточно перевести рукоятку в соответствующее положение. Рассматривая принцип работы АКПП «Ниссана», стоит сказать, что на некоторых моделях есть возможность ручного переключения передач.

Робот ДСГ

Этот тип АКПП появился относительно недавно. Первые модели стали применяться лишь в середине 2000 годов. Изначально такие коробки устанавливались на автомобили «Шкода». Но также их можно встретить на «Фольксвагене» и «Ауди».

Среди особенностей стоит отметить совершенно иной принцип работы АКПП. Гидротрансформатор как таковой здесь отсутствует в принципе. Вместо него используется двухдисковое сцепление и двухмассовый маховик. Такая конструкция позволяет существенно уменьшить временной промежуток между переключениями скоростей.

Если говорить об устройстве, в конструкцию этой коробки входит:

  • Механическая КПП с двумя рядами передач.
  • Электронная система управления.
  • Дифференциал.
  • Главная передача.
  • Двойное сцепление.

Все вышеперечисленные элементы заключены в единый металлический корпус. Почему в конструкции применяется двойное сцепление и два ряда передач? Если рассматривать принцип работы АКПП автомобиля с ДСГ, нужно отметить, что пока одна передача находится в работе, вторая уже готовится к последующему включению. Так происходит при разгоне и при снижении скорости. Присутствуют в такой КПП и фрикционные муфты. Они связаны через главную ступицу с рядами передач в трансмиссии.

Читайте также:  Nissan представил новое поколение хэтчбека Note; Автокадабра

Существует несколько типов коробок ДСГ:

  • Шестиступенчатая.
  • Семиступенчатая.

Принцип работы АКПП первого типа основывается на действии «мокрого» сцепления. Так, в коробке имеется специальное масло, обеспечивающее не только смазку, но и охлаждение фрикционов. Жидкость под давлением циркулирует в системе и осуществляет передачу крутящего момента.

Что касается второго типа ДСГ, здесь уже применено сухое сцепление. Принцип работы схож с МКПП – диск прижимается к маховику и уже посредством силы трения передает крутящий момент. По мнению экспертов, такая схема конструкции является менее надежной. Ресурс дисков составляет порядка 50 тысяч километров, а стоимость замены достигает 700 долларов вместе с расходными материалами.

Ряды передач включают в себя заднюю скорость, а также четные и нечетные скорости. Каждый ряд представляет собой набор валов (состоящий из первичного и вторичного), а также определенный набор шестерен. Для осуществления движения назад, в конструкции применен промежуточный вал с реверсивной шестерней.

Как и в классическом автомате, здесь есть электроника, которая управляет переключением скоростей. Сюда входит блок управления, датчики и исполнительные механизмы. Так, сперва датчики считывают данные про частоту вращения валов и положение вилки включения передач, а далее блок анализирует эту информацию и применяет определенный алгоритм управления.

Гидравлический контур ДСГ состоит из:

  • Золотников-распределителей, которые работают от селектора.
  • Электромагнитные клапаны (те же соленоиды). Они служат для переключения передач в автоматическом режиме.
  • Клапаны регулирования давления, что способствуют слаженной работе фрикционной муфты.

Как работает ДСГ?

Принцип работы гидравлической системы АКПП робота заключается в последовательном переключении ряда передач. Когда машина начинает двигаться с места, система включает первую скорость. При этом вторая уже находится в зацеплении. Как только автомобиль набрал более высокую скорость (около 20 километров в час), электроника переключает скорость на повышенную. В зацеплении находится уже третья передача. Так происходит вплоть до самой высокой. Если машина снижает скорость, электроника вводит в зацепление уже пониженную передачу. Переключение осуществляется моментально, поскольку в конструкции задействовано два ряда передач.

Применение

Стоит отметить, что такая трансмиссия применяется не на каждом авто. Как мы уже сказали ранее, основная масса – это машины от концерна «ВАГ». Но коммерческий транспорт (например, «Фольксваген Крафтер») ими не укомплектовывается. А все потому, что коробка рассчитана на определенный порог крутящего момента. Он не должен превышать 350 Нм.

Это касается шестиступенчатых трансмиссий. ДСГ на семь скоростей и вовсе не выдерживают более 250 Нм. Поэтому встретить такую коробку можно максимум на «Туареге» и более слабых автомобилях типа «Пассата» или «Октавии».

Вариатор

Эта коробка передач тоже работает в автоматическом режиме. Появилась она еще полвека назад, но активно стала применятся лишь последние 10-15 лет. Что являет собой вариатор? Это бесступенчатая автоматическая трансмиссия, которая плавно изменяет передаточное число посредством ременной, либо цепной передачи. Изменение передаточных чисел происходит по мере набора скорости транспортным средством. На данный момент такая коробка широко применяется следующими автопроизводителями:

  • «Ниссан».
  • «Мерседес».
  • «Хонда».
  • «Ауди».
  • «Субару».
  • «Тойота».
  • «Форд».

Какие плюсы есть у этой коробки? Благодаря плавному изменению передаточного числа, автомобиль набирает скорость быстро и при этом без рывков. Водитель и пассажиры не ощущают толчков при разгоне, как бы сильно не была нажата педаль акселератора. Однако здесь есть подводные камни. Такая коробка тоже имеет ограничения по крутящему моменту, как и ДСГ. Поэтому используется в основном на легковушках.

Разновидности вариаторов

Есть несколько типов данных трансмиссий:

  • Тороидный.
  • Клиноременной вариатор.

При этом оба типа коробок имеют почти одинаковое устройство и принцип работы. В конструкцию вариатора входит:

  • Система управления.
  • Шкив, что обеспечивает передачу крутящего момента.
  • Цепной или ременной привод.
  • Механизм разъединения коробки (служит для включения задней передачи).

Чтобы трансмиссия воспринимала крутящий момент, в конструкции задействуется сцепление. Оно может быть нескольких видов:

  • Центробежным автоматическим.
  • Электронным.
  • Многодисковым.

Есть и такие вариаторы, где в качестве сцепления применяется гидротрансформатор (как на классических автоматах). Обычно такую схему практикуют на коробках «Мультиматик» от «Хонда». Специалисты считают, что именно этот тип сцепления наиболее надежный и ресурсный.

Привод

Как мы уже сказали, в вариаторе может использоваться разный привод – цепной, дибо ременной. Последний является более популярным. Ремень заходит на два шкива, которые образуют конические диски. Шкивы эти способны сдвигаться и раздвигаться в зависимости от необходимости. Для сближения дисков в конструкции предусмотрены специальные пружины. Сами шкивы имеют небольшой угол наклона. Его величина составляет примерно 20 градусов. Сделано это для того, чтобы ремень перемещался с минимальным сопротивлением во время работы коробки.

Теперь о цепном приводе. Цепь на автоматической вариативной коробке передач являет собой несколько металлических пластин, что соединены осями. Как говорят специалисты, такой привод и конструкция является более гибкой. Цепь способна изгибаться под углом до 25 градусов без потери ресурса. Но в отличие от ременного, данный привод имеет иной принцип работы. АКПП передает крутящий момент при точечном контакте со шкивами. На определенных участках образуется высокое напряжение (сила трения). Так достигается высокий КПД. А чтобы шкивы не изнашивались от такого напряжения, их изготавливают из высокопрочной подшипниковой стали.

Задняя передача в вариаторе

Поскольку привод вариатора способен вращаться только в одну сторону, для реализации задней передачи инженерам пришлось разработать отдельный планетарный редуктор. Он устроен и работает аналогично редуктору в классическом автомате.

Система управления

Аналогично предыдущим АКПП, в вариаторе используется электронная система управления. Однако ее принцип работы несколько иной. Так, система обеспечивает корректировку диаметра дисков вариатора.

По мере изменения скорости движения, один диаметр шкива увеличивается, а второй – уменьшается. Управление режимами осуществляется через селектор благодаря датчику АКПП. Принцип работы вариатора с цепным приводом и ременным заключается в изменении диаметра шкивов.

О проблемах

Ввиду сложной конструкции и малой распространенности, многие сервисы отказываются работать с такими трансмиссиями. Поэтому вариаторы плохо прижились в нашей стране. Как показал опыт эксплуатации, ресурс данной коробки даже при должном обслуживании составляет не более 150 тысяч километров. Ввиду этого, разумно покупать такие авто только в новом состоянии, которые находятся на гарантии. Брать авто на вариаторе с рук опасно – можно попасть на дорогостоящий ремонт, за который возьмется далеко не каждый сервис.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили устройство и принцип работы гидромеханической АКПП, роботизированной и вариатора. Как видите, устроены эти все коробки по-разному и имеют свой алгоритм действия. Какую трансмиссию лучше выбрать? Специалисты говорят, что наиболее разумным будет выбор классического автомата. Как показал опыт эксплуатации, владельцы авто с ДСГ и вариатором часто обращались в сервисы и эти коробки дорогие в обслуживании. Классический автомат на рынке очень давно, и его конструкция постоянно дорабатывается и совершенствуется. Поэтому такие коробки отличаются высоким ресурсом, неприхотливы в эксплуатации и могут ремонтироваться в любом сервисе. Практика показала, что ресурс АКПП на легковом автомобиле составляет от 300 до 400 тысяч километров. Это серьезный срок, учитывая, что некоторые современные двигателя ходят всего 250. Но чтобы такая трансмиссия прослужила долго, стоит регулярно менять в ней АТФ-жидкость, а именно каждые 60 тысяч километров.

Что это такое автоматическая коробка передач (АКПП) и принцип её работы

Двигатели внутреннего сгорания не способны обеспечить движение автомобиля в разных режимах без специальных устройств, изменяющих частоту вращения коленчатого вала. На части транспортных средств для этого используются автоматические коробки передач. Применение АКП позволяет сократить количество органов управления движением автомобиля и упростить его вождение.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Исторически сложилось так, что термин автоматическая коробка переключения (перемены) передач прочно закрепился только за одним видом устройств. Речь идет о получившем повсеместное распространение планетарном механизме с гидротрансформатором. Такое устройство можно назвать классическим.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

В последнее время появилось довольно большое количество автомобилей с автоматизированным, а, точнее, роботизированным управлением механическими коробками передач. Общее устройство АКПП и принцип ее действия существенно отличается от указанных устройств.

Читайте также:  Замена масла в АКПП на БМВ Е60

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

С чисто технической точки зрения автоматической можно считать любую коробку передач, управление которой не требует вмешательства со стороны водителя.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Исключение составляют лишь вариаторы, в которых изменение числа оборотов происходит бесступенчато (фиксированные передачи отсутствуют), а потому плавно и без малейших рывков. Поэтому вариаторы нельзя относить к коробкам передач.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Для того чтобы окончательно разобраться с терминологией следует отметить, что у инженеров АКПП принято называть только планетарную часть агрегата. Именно в данном механизме и происходит изменение передаточного соотношения частоты вращения входного вала. В совокупности с гидротрансформатором данный механизм образует автоматическую передачу.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

История создания

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

История появления коробки АКПП в ее классическом виде начинается на заре автомобилестроения. Три основных ее элемента были созданы и использовались в разных конструкциях автомобилей и лишь с появлением микропроцессоров были объединены в одном устройстве.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Первые двухступенчатые планетарные коробки использовались еще в двадцатые годы прошлого века на легендарных Ford T. Второй элемент – сервоприводы в системе управления работой коробки появились спустя десятилетие. Впервые полуавтоматические коробки стали применяться на автомобилях, выпущенных компаниями General Motors и Reo.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

По-настоящему работоспособный автомат АКПП удалось сделать только с появлением гидромуфты, а позже и гидротрансформатора. Они использовались на легковых машинах американской компании Chrysler.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Объединение всех трех элементов и позволило инженерам решить все проблемы, связанные с автоматической передачей крутящего момента от двигателя на колеса транспортного средства.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —> adsp-pro-1 —>

Таким образом, технический прогресс и привел к появлению первых серийных автомобилей Buick, оснащенных двухступенчатой автоматической коробкой передач Dynaflow. Это уже был значительный шаг вперед, позволивший компенсировать значительные потери мощности на более ранних устройствах.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

В последствии количество ступеней только возрастало, например, на Land Rover Evoque был установлен 9-диапазонный автомат.

p, blockquote 15,0,1,0,0 —>

АКПП — что это такое

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

Классическая автоматическая передача представляет собой довольно сложный комплекс из двух устройств. Ответить на вопрос: «Что это такое АКПП?» возможно только разобравшись в ее конструкции.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Автоматическая передача состоит из трех основных частей:

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

  • Гидротрансформатора, который принимает крутящий момент от силового агрегата и передает его на следующий непосредственно за ним механизм.
  • Собственно коробки перемены передач планетарного типа — данное устройство преобразует усилие и осуществляет привод колес через главный редуктор.
  • Устройства управления, состоящего из некоторого количества золотников, регулирующего потоки масла к исполнительным механизмам.

По аналогии с механической трансмиссией гидротрансформатор АКПП играет роль сцепления — он установлен между двигателем и планетарным механизмом. Его устройство значительно более сложное и допускает проскальзывание передачи во время начала движения и торможения. На большинстве современных АКПП гидротрансформатор блокируется при высоких оборотах двигателя.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Видео компании Тойота поясняет принцип работы гидротрансформатора и других элементов АКПП:

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Планетарная коробка соответствует по назначению своему механическому аналогу. Разница состоит в том, что в автомате переключения производятся сервоприводами, а на механике – вручную.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Фактически управление работой АКПП осуществляется при помощи двух педалей: акселератора и тормоза. При этом нажатие на «газ» не приводит к увеличению частоты оборотов двигателя, а влияет непосредственно на скорость движения.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Устройство узлов и механизмов

Конструкции отдельных элементов могут различаться. Рассмотрим только один из наиболее часто встречающихся вариантов — гидротрансформатор. Он имеет в своем составе:

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

  • турбонасос;
  • турбину;
  • статор.

Корпус данного устройства жестко устанавливается на маховике, чем по аналогии оно сходно с корзиной механического сцепления.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Статоры бывают двух видов: неподвижные по отношению к блоку двигателя или стопорящиеся при помощи ленточного тормоза. Такая конструкция позволяет обеспечивать оптимальное использование крутящего момента, особенно на малых оборотах. Корпус гидротрансформатора заполнен вязким маслом.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Планетарная коробка или редуктор представляет собой целый набор механизмов в ее состав входят:

p, blockquote 27,0,0,0,0 —>

  • эпицикл — большая шестерня с обращенными внутрь зубьями;
  • малая солнечная шестерня;
  • водило с шестернями сателлитами.

Видео — принцип работы планетарного ряда автоматической коробки передач:

p, blockquote 28,0,0,0,0 —>

p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

Один из вышеперечисленных узлов зафиксирован неподвижно по отношению к картеру коробки. Сателлиты находятся одновременно в зацеплении, как эпицикла, так и малой солнечной шестерни. Помимо названных узлов в состав коробки входят фрикционные муфты, которые, в свою очередь, состоят из двух элементов: хаба – ступицы и барабана.

p, blockquote 30,1,0,0,0 —>

Между ними находится комплект из чередующихся стальных и пластиковых фрикционных дисков и кольцеобразного поршня, управляющего их работой. В планетарной КП имеется также обгонная муфта, ее конструкция может быть разной. Она устроена таким образом, что способна вращаться достаточно свободно в одну сторону и заклинивает при изменении направления.

p, blockquote 31,0,0,0,0 —>

Устройство АКПП, помимо названных выше узлов, имеет еще и механизм управления, принцип работы которого зависит от типа исполнительных механизмов.

p, blockquote 32,0,0,0,0 —>

В современных АКП золотники гидроприводов перемещаются под воздействием соленоидов, напряжение на которые поддается от электронного блока управления. В классическом варианте управление осуществляется с учетом положения педали акселератора и регулятора давления масла центробежного типа установленного на выходном валу коробки.

p, blockquote 33,0,0,0,0 —>

Водитель выбирает режим работы АКП при помощи селектора, в большинстве современных автомобилей он устанавливается на центральной консоли. Управление может быть продублировано кнопками на рулевом колесе.

p, blockquote 34,0,0,0,0 —>

В настоящее время принят единый стандарт обозначения режимов работы АКП, позволяющий водителю не переучиваться при смене автомобилей разных производителей.

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

p, blockquote 36,0,0,0,0 —>

Существует несколько типов автоматических коробок перемены передач, работа каждой из них имеет ряд особенностей.

p, blockquote 37,0,0,0,0 —>

В общем виде принцип действия современной АКПП заключается в передаче крутящего момента от коленчатого вала двигателя на механизмы трансмиссии. При этом происходит изменение передаточного соотношения в зависимости от положения селектора и акселератора и условий движения автомобиля.

p, blockquote 38,0,0,0,0 —>

Рассмотрим принцип работы АКПП подробнее:

p, blockquote 39,0,0,0,0 —>

  • Двигатель раскручивает маховик, на котором жестко закреплена ведущая турбина. Она вызывает вихреобразное движение эксплуатационной жидкости в картере, что за счет вязкости и трения приводит в действие ведомую турбину. Отсутствие жесткой механической связи обеспечивает возможность вращения их с разной частотой. При больших оборотах гидротрансформатор блокируется для снижения потерь энергии.
  • Усилие передается на первичный вал АКП, где через систему шестеренок происходит изменение передаточного числа. Фрикционные муфты позволяют задействовать нужные секции для обеспечения оптимального режима работы двигателя. Для снижения ударных нагрузок и рывков в машине применяются обгонные муфты, которые имеют свойство проскальзывать на обратном ходе.
  • Управление работой фрикционов осуществляется при помощи гидравлической системы, состоящей из кольцевого исполнительного цилиндра. Гидропривод сжимает определенный пакет из фрикционов, которые приводят в действие соединенную с ними секцию из шестеренок.
  • Давление масла в системе обеспечивает специальным гидронасосом. Управление гидроприводами осуществляется при помощи золотников, перемещение которых в современных коробках обеспечивается соленоидами. В классической АКП они имеют гидравлический привод. В таком варианте управлении осуществляется непосредственно акселератором и центробежным регулятором давления.

Переключение передач в современных АКПП осуществляется при помощи селектора или кнопок, смонтированных на спице рулевого колеса. Водитель выбирает режим работы коробки, в электронном блоке управления активируется соответствующая программа. Соленоиды открывают нужные клапаны, и происходит передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии автомобиля. По мере необходимости подключаются ступени с оптимальным передаточным числом.

p, blockquote 40,0,0,0,0 —>

Видео — устройство и работа автоматической коробки передач:

p, blockquote 41,0,0,0,0 —>

p, blockquote 42,0,0,0,0 —>

Одной из важнейших технических характеристик АКПП является время переключения передачи. Для автомобилей разных классов этот параметр имеет свои значения, при этом разница между ними может быть значительной.

Читайте также:  Устройство подшипника ступицы переднего колеса и 3 способа его замены

p, blockquote 43,0,0,0,0 —>

Так для большинства массовых автомобилей время срабатывания находится в диапазоне от 130 до 150 мс. Суперкары могут похвастаться втрое меньшим показателем порядка 50 – 60 мс, у болидов он еще меньше – 25 мс.

p, blockquote 44,0,0,0,0 —>

Режимы

В настоящее время предусмотрен следующие стандартные режимы работы АКПП:

p, blockquote 45,0,0,1,0 —>

  • P (parking) — режим парковки, силовой агрегат и трансмиссия разобщены, селектор заблокирован. Стояночный тормоз используется также как и на машинах с механической коробкой.
  • R (reverse) — режим заднего хода, селектор невозможно перевести в данное положение при движении автомобиля вперед.
  • N (Neutral) — на советских автомобилях обозначалась русской буквой «Н», режим предназначен для остановок на срок не более пяти минут или для буксировки на сравнительно небольшие расстояния.
  • D (Drive) — на отечественных машинах «Д» движение вперед, при этом в действие поочередно приводятся все ступени, за исключением повышающей секции.
  • L (Low) – принудительная понижающая передача предназначена для обеспечения движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях и в пробках малым ходом.

p, blockquote 46,0,0,0,0 —>

Помимо вышеперечисленных существуют и дополнительные режимы АКПП:

p, blockquote 47,0,0,0,0 —>

  • O/D (overdrive) режим, в котором возможно включение ступени с передаточным числом менее единицы, предназначен для движения по шоссе с постоянной скоростью.
  • D3 либо O/D OFF предполагает задействование только пониженных передач без овердрайва позволяет избегать частых блокировок гидротрансформатора АКПП.
  • S (иная версия цифра 2) зимний режим для движения в тяжелых дорожных условиях на 1 и 2 передаче или на второй.
  • L (другой вариант цифра 1) другой диапазон, когда используется исключительно первая ступень для перемещения на стоянках, въезде в гараж и выезде из него.

Автоматическая коробка не во всех режимах поддерживает торможение двигателем, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля. Использование обгонной муфты позволяет движение автомобиля накатом.

p, blockquote 48,0,0,0,0 —> adsp-pro-2 —>

В большинстве машин торможение двигателем возможно только при включении пониженного диапазона из положения P, переход во время движении невозможен.

p, blockquote 49,0,0,0,0 —>

Кнопочные системы управления расположенные на спице руля обычно вводят еще ряд дополнительных режимов АКП:

p, blockquote 50,0,0,0,0 —>

  • Power либо Sport обеспечивает лучшую динамику разгона автомобиля, с появление электронных контролеров может включаться резким нажатием на акселератор.
  • Snow либо Winter для избегания проскальзывания колес начало движения осуществляется со второй или даже третьей передач.
  • Shift lock или Shift lock release позволяет разблокировать селектор при выключенном силовом агрегате.

Спортивный режим, включаемый автоматически, еще называют Kickdown, в большинстве моделей его использование возможно только на овердрайве. Для исключения ошибок водителя при переключениях селектора его рычаг блокируется разными способами. Это может быть и специальная кнопка на рычаге и необходимость его утопления вниз для перевода из одного положения в другое.

p, blockquote 51,0,0,0,0 —>

В случае поломки механизмов трансмиссии или возникновения опасности для них АКПП переходит в аварийный режим, возникает вопрос — что это такое? На деле водитель при возникновении такой неисправности имеет возможность добраться до гаража или автосервиса своим ходом.

p, blockquote 52,0,0,0,0 —>

Плюсы и минусы

p, blockquote 53,0,0,0,0 —>

Как и всякое сложное устройство, АКП имеет ряд достоинств и недостатков. Каковы же плюсы и минусы у автоматической коробки передач?

p, blockquote 54,0,0,0,0 —>

Начнем с преимуществ:

p, blockquote 55,0,0,0,0 —>

  • Водитель не отвлекается на манипуляции с механической коробкой передач, выбор режима может осуществляться в начале поездки. Это, безусловно, повышает безопасность движения.
  • Наличие гидротрансформатора обеспечивает более комфортные условия езды без рывков. Это положительно отражается на состоянии элементов трансмиссии и деталях двигателя.
  • Высокая надежность современных коробок и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании весь период службы.

К числу недостатков таких коробок можно отнести более низкий КПД, что приводит к повышению расхода топлива. Сложность конструкции определяет ее более высокую стоимость, что сказывается на цене транспортного средства.

p, blockquote 56,0,0,0,0 —>

В целом достоинства автоматической коробки очевидны и перевешивают ее отрицательные стороны.

p, blockquote 57,0,0,0,0 —>

Автомобильная промышленность выпускает множество марок АКПП, каждая из которых имеет свои особенности. Наибольшее распространение такие устройства получили в США и Канаде, а в Европе, напротив, большинство водителей предпочитает механику. В нашей стране с появлением значительного импорта автомобилей из-за рубежа доля АКПП в общем парке постепенно увеличивается.

p, blockquote 58,0,0,0,0 —>

Советуем прочитать как и где можно осуществить подбор масла по марке автомобиля Motul и других производителей.

Подбор аккумулятора для автомобиля (подробнее) следует вести по нескольким параметрам.

Видео, поясняющее устройство АКПП:

p, blockquote 60,0,0,0,0 —> p, blockquote 61,0,0,0,1 —>

Автоматическая коробка передач для новичка: виды, принцип работы

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.

Ссылка на основную публикацию
Что такое HTHS моторных масел
Нужно ли менять масла для ГПУ при падении щелочного числа более чем на 50% В сегменте стационарных газовых двигателей существует...
Что можно резать болгаркой, а чего нельзя
Можно ли болгаркой пилить дерево Обзор дисков для инструмента Если вы пытаетесь понять можно ли болгаркой пилить дерево, то ответ...
Что можно сделать из старого принтера — 4 идеи
Режущий и печатающий плоттер из принтера или dvd-привода своими руками Графопостроители представляют собой устройства, которые в автоматическом режиме с заданной...
Что такое Launch Control и как он работает
Лаунч контроль от А до Я что такое, как работает, для чего нужен Современные машины подразумевают наличие установки под названием...

Что такое АКПП устройство и принцип работы классического автомата

Устройство и принцип работы АКПП автомобиля

На сегодняшний день автомобили укомплектовываются различными типами КПП. И если ранее большую часть составляла механика, то сейчас все больше водителей предпочитают автомат. Это не удивительно, ведь такая трансмиссия более удобна в эксплуатации, тем более если речь идет о поездках в городе. До недавнего времени такие коробки отличались низким КПД. Старые гидротрансформаторы медленно переключали передачи и с ними машина тратила гораздо больше топлива. Но сегодня конструкция, устройство и принцип работы АКПП немного отличаются. Эти коробки способы быстро переключаться и с ними машина меньше расходует топлива. Но обо всем по порядку.

На данный момент есть несколько разновидностей автоматических коробок. Это классический автомат с гидротрансформатором, вариатор и робот ДСГ. Последний был разработан специально концерном «Фольксваген-Ауди». Устройство и принцип работы АКПП данных типов существенно отличается. Но что их объединяет, так это переключение скоростей в автоматическом режиме. Далее подробно рассмотрим особенности каждой из этих трансмиссий.

Обычный автомат

Он являет собой гидромеханическую коробку передач. Несмотря на то что конструкция появилась более полувека назад, она до сих пор является весьма актуальной. Конечно, устройство ее было существенно доработано до наших дней. Сейчас такие коробки имеют по шесть передач. Если говорить об автомобилях из 80-х и 90-х, в них АКПП была четырехступенчатой.

В конструкцию данной КПП входит:

  • Механическая коробка передач.
  • Гидротрансформатор или «бублик».
  • Система управления.

В случае если такой трансмиссией укомплектовывается переднеприводный автомобиль, то в состав также входит главная передача и дифференциал. Одна из самых основных частей в устройстве автоматической коробки – это гидротрансформатор. Он состоит из нескольких частей. Это насосное, турбинное и реакторное колесо. Благодаря им осуществляется плавная передача крутящего момента от ДВС на механическую КПП.

Еще в устройство АКПП входит муфта (свободного хода и блокировочная). Данные элементы вместе с турбинными колесами закрыты в круглом металлическом корпусе, по форме напоминающий бублик. Внутри гидротрансформатора имеется рабочая АТФ-жидкость. С коленчатым валом соединено насосное колесо. А со стороны КПП находится турбинное. Между этими двумя элементами также размещено реакторное колесо.

Как это работает?

Каков принцип работы АКПП данного типа? Действует классический автомат по замкнутому циклу. Как мы уже сказали ранее, внутри имеется АТФ-жидкость. Это своего рода трансмиссионное масло. Но, в отличие от механической коробки, оно не только выполняет смазывающую функцию, но также и передает крутящий момент. Какой у гидромуфты АКПП принцип работы? Под давлением данная жидкость поступает на турбинное колесо (от насосного), а далее поступает на реакторное. Поскольку оно имеет лопасти особенной формы, скорость потока жидкости при вращении элемента начинает постепенно расти. Таким образом, АТФ-масло приводит в действие турбинное колесо.

Пиковый крутящий момент в трансмиссии образуется при трогании автомобиля с места. По мере роста скорости машины, включается в работу блокировочная муфта. Последняя служит для жесткой блокировки «бублика» АКПП на определенных режимах работы ДВС. Обычно это происходит тогда, когда скорость вращения валов совпадает. Так, крутящий момент передается на коробку напрямую, без «притирок» и изменения передаточного числа. Кстати, на современных автоматических коробках применяется проскальзывающая муфта. Она способна исключить полную блокировку гидротрансформатора в определенных режимах. Это способствует плавному набору скорости и экономии топлива.

Механическая коробка передач в АКПП

Как таковой механики, привычной для всех автолюбителей, в данной трансмиссии нет. Роль механической коробки выполняет планетарный редуктор. Он может быть рассчитан на разное число ступеней – от четырех до восьми. Но все же наиболее распространенные варианты – это шестиступенчатые АКПП. В редких случаях можно встретить девятиступенчатый автомат (например, на «Ренж Ровер Эвог»).

Как устроена АКПП? Данный узел в трансмиссии являет собой набор из нескольких последовательных скоростей. Все они объединены в планетарный ряд. Планетарный редуктор включает в себя следующие компоненты:

  • Солнечную и коронную шестерню.
  • Водило.
  • Сателлиты.

Если подробно углубиться в устройство и принцип работы гидротрансформатора АКПП, можно заметить, что изменение крутящего момента выполняется именно при помощи водила, а также коронной и солнечной шестерни. При блокировке второго механизма возрастает передаточное число. Сама блокировка выполняется путем работы фрикционов. Они удерживают детали планетарного редуктора путем соединения их с корпусом коробки. В зависимости от марки автомобиля, в конструкции используется многодисковой, либо ленточный фрикционный тормоз. Оба типа систем управляются при помощи гидроцилиндров. Сигнал на фрикционы поступает от распределительного модуля. А чтобы исключить вращение водила в противоположную сторону, в устройстве АКПП имеется обгонная муфта.

Система управления

Сейчас невозможно представить себе АКПП, принцип работы которой не зависел бы от электроники. Так, в данную систему входят различные датчики, распределительный модуль и блок управления. Во время работы АКПП система считывает информацию со всевозможных элементов. Это датчик температуры АТФ-жидкости, частоты вращения валов на выходе и входе, а также положения акселератора. Все эти сигналы обрабатываются в режиме реального времени. Затем блок управления формирует управляющие импульсы, что поступают на исполнительные механизмы. Также отметим, что принцип работы гидроблока АКПП основывается не только на считывании данных с датчиков, но и на согласовании сигналов, что имеются в электронном блоке управления двигателем.

За управление потоками рабочей жидкости и за действие фрикционных муфт отвечает распределительный модуль, что состоит из:

  • Электромагнитных клапанов (они имеют механический привод).
  • Золотников-распределителей.
  • Алюминиевого корпуса, в который заключены вышеперечисленные детали.

Рассматривая принцип работы АКПП «Тойоты», важно отметить такую вещь, как соленоиды. Эти детали также называются электромагнитными клапанами. Для чего нужны соленоиды? Благодаря данным элементам осуществляется регулирование давления АТФ-жидкости в коробке. Откуда вырабатывается давление масла? Эту задачу выполняет специальный шестеренный насос АКПП. Принцип работы его простой. Действует данный элемент от ступицы «бублика». Вращаюсь с определенной частотой, он захватывает крыльчатками определенный объем масла и нагнетает его. А чтобы рабочая жидкость не перегревалась и принцип работы АКПП автомобиля не нарушался, в конструкции некоторых коробок есть радиатор. Он может быть вынесен отдельно в переднюю часть (скрыт под бампером) либо соединяться с основным радиатором охлаждения. Последняя схема часто практикуется на автомобилях «Мерседес».

Селектор

Принцип работы селектора АКПП предельно простой. Данный механизм соединен конструктивно с золотником, который выполняет определенный режим работы АКПП. Всего их несколько:

  • Паркинг.
  • Реверс.
  • Нейтраль.
  • Драйв.

Но это еще не все. Если рассматривать принцип работы АКПП «Хонды», можно заметить, что на селекторе есть спортивный режим. Чтобы его включить, достаточно перевести рукоятку в соответствующее положение. Рассматривая принцип работы АКПП «Ниссана», стоит сказать, что на некоторых моделях есть возможность ручного переключения передач.

Робот ДСГ

Этот тип АКПП появился относительно недавно. Первые модели стали применяться лишь в середине 2000 годов. Изначально такие коробки устанавливались на автомобили «Шкода». Но также их можно встретить на «Фольксвагене» и «Ауди».

Среди особенностей стоит отметить совершенно иной принцип работы АКПП. Гидротрансформатор как таковой здесь отсутствует в принципе. Вместо него используется двухдисковое сцепление и двухмассовый маховик. Такая конструкция позволяет существенно уменьшить временной промежуток между переключениями скоростей.

Если говорить об устройстве, в конструкцию этой коробки входит:

  • Механическая КПП с двумя рядами передач.
  • Электронная система управления.
  • Дифференциал.
  • Главная передача.
  • Двойное сцепление.

Все вышеперечисленные элементы заключены в единый металлический корпус. Почему в конструкции применяется двойное сцепление и два ряда передач? Если рассматривать принцип работы АКПП автомобиля с ДСГ, нужно отметить, что пока одна передача находится в работе, вторая уже готовится к последующему включению. Так происходит при разгоне и при снижении скорости. Присутствуют в такой КПП и фрикционные муфты. Они связаны через главную ступицу с рядами передач в трансмиссии.

Читайте также:  Как снять магнитолу в автомобиле

Существует несколько типов коробок ДСГ:

  • Шестиступенчатая.
  • Семиступенчатая.

Принцип работы АКПП первого типа основывается на действии «мокрого» сцепления. Так, в коробке имеется специальное масло, обеспечивающее не только смазку, но и охлаждение фрикционов. Жидкость под давлением циркулирует в системе и осуществляет передачу крутящего момента.

Что касается второго типа ДСГ, здесь уже применено сухое сцепление. Принцип работы схож с МКПП – диск прижимается к маховику и уже посредством силы трения передает крутящий момент. По мнению экспертов, такая схема конструкции является менее надежной. Ресурс дисков составляет порядка 50 тысяч километров, а стоимость замены достигает 700 долларов вместе с расходными материалами.

Ряды передач включают в себя заднюю скорость, а также четные и нечетные скорости. Каждый ряд представляет собой набор валов (состоящий из первичного и вторичного), а также определенный набор шестерен. Для осуществления движения назад, в конструкции применен промежуточный вал с реверсивной шестерней.

Как и в классическом автомате, здесь есть электроника, которая управляет переключением скоростей. Сюда входит блок управления, датчики и исполнительные механизмы. Так, сперва датчики считывают данные про частоту вращения валов и положение вилки включения передач, а далее блок анализирует эту информацию и применяет определенный алгоритм управления.

Гидравлический контур ДСГ состоит из:

  • Золотников-распределителей, которые работают от селектора.
  • Электромагнитные клапаны (те же соленоиды). Они служат для переключения передач в автоматическом режиме.
  • Клапаны регулирования давления, что способствуют слаженной работе фрикционной муфты.

Как работает ДСГ?

Принцип работы гидравлической системы АКПП робота заключается в последовательном переключении ряда передач. Когда машина начинает двигаться с места, система включает первую скорость. При этом вторая уже находится в зацеплении. Как только автомобиль набрал более высокую скорость (около 20 километров в час), электроника переключает скорость на повышенную. В зацеплении находится уже третья передача. Так происходит вплоть до самой высокой. Если машина снижает скорость, электроника вводит в зацепление уже пониженную передачу. Переключение осуществляется моментально, поскольку в конструкции задействовано два ряда передач.

Применение

Стоит отметить, что такая трансмиссия применяется не на каждом авто. Как мы уже сказали ранее, основная масса – это машины от концерна «ВАГ». Но коммерческий транспорт (например, «Фольксваген Крафтер») ими не укомплектовывается. А все потому, что коробка рассчитана на определенный порог крутящего момента. Он не должен превышать 350 Нм.

Это касается шестиступенчатых трансмиссий. ДСГ на семь скоростей и вовсе не выдерживают более 250 Нм. Поэтому встретить такую коробку можно максимум на «Туареге» и более слабых автомобилях типа «Пассата» или «Октавии».

Вариатор

Эта коробка передач тоже работает в автоматическом режиме. Появилась она еще полвека назад, но активно стала применятся лишь последние 10-15 лет. Что являет собой вариатор? Это бесступенчатая автоматическая трансмиссия, которая плавно изменяет передаточное число посредством ременной, либо цепной передачи. Изменение передаточных чисел происходит по мере набора скорости транспортным средством. На данный момент такая коробка широко применяется следующими автопроизводителями:

  • «Ниссан».
  • «Мерседес».
  • «Хонда».
  • «Ауди».
  • «Субару».
  • «Тойота».
  • «Форд».

Какие плюсы есть у этой коробки? Благодаря плавному изменению передаточного числа, автомобиль набирает скорость быстро и при этом без рывков. Водитель и пассажиры не ощущают толчков при разгоне, как бы сильно не была нажата педаль акселератора. Однако здесь есть подводные камни. Такая коробка тоже имеет ограничения по крутящему моменту, как и ДСГ. Поэтому используется в основном на легковушках.

Разновидности вариаторов

Есть несколько типов данных трансмиссий:

  • Тороидный.
  • Клиноременной вариатор.

При этом оба типа коробок имеют почти одинаковое устройство и принцип работы. В конструкцию вариатора входит:

  • Система управления.
  • Шкив, что обеспечивает передачу крутящего момента.
  • Цепной или ременной привод.
  • Механизм разъединения коробки (служит для включения задней передачи).

Чтобы трансмиссия воспринимала крутящий момент, в конструкции задействуется сцепление. Оно может быть нескольких видов:

  • Центробежным автоматическим.
  • Электронным.
  • Многодисковым.

Есть и такие вариаторы, где в качестве сцепления применяется гидротрансформатор (как на классических автоматах). Обычно такую схему практикуют на коробках «Мультиматик» от «Хонда». Специалисты считают, что именно этот тип сцепления наиболее надежный и ресурсный.

Привод

Как мы уже сказали, в вариаторе может использоваться разный привод – цепной, дибо ременной. Последний является более популярным. Ремень заходит на два шкива, которые образуют конические диски. Шкивы эти способны сдвигаться и раздвигаться в зависимости от необходимости. Для сближения дисков в конструкции предусмотрены специальные пружины. Сами шкивы имеют небольшой угол наклона. Его величина составляет примерно 20 градусов. Сделано это для того, чтобы ремень перемещался с минимальным сопротивлением во время работы коробки.

Теперь о цепном приводе. Цепь на автоматической вариативной коробке передач являет собой несколько металлических пластин, что соединены осями. Как говорят специалисты, такой привод и конструкция является более гибкой. Цепь способна изгибаться под углом до 25 градусов без потери ресурса. Но в отличие от ременного, данный привод имеет иной принцип работы. АКПП передает крутящий момент при точечном контакте со шкивами. На определенных участках образуется высокое напряжение (сила трения). Так достигается высокий КПД. А чтобы шкивы не изнашивались от такого напряжения, их изготавливают из высокопрочной подшипниковой стали.

Задняя передача в вариаторе

Поскольку привод вариатора способен вращаться только в одну сторону, для реализации задней передачи инженерам пришлось разработать отдельный планетарный редуктор. Он устроен и работает аналогично редуктору в классическом автомате.

Система управления

Аналогично предыдущим АКПП, в вариаторе используется электронная система управления. Однако ее принцип работы несколько иной. Так, система обеспечивает корректировку диаметра дисков вариатора.

По мере изменения скорости движения, один диаметр шкива увеличивается, а второй – уменьшается. Управление режимами осуществляется через селектор благодаря датчику АКПП. Принцип работы вариатора с цепным приводом и ременным заключается в изменении диаметра шкивов.

О проблемах

Ввиду сложной конструкции и малой распространенности, многие сервисы отказываются работать с такими трансмиссиями. Поэтому вариаторы плохо прижились в нашей стране. Как показал опыт эксплуатации, ресурс данной коробки даже при должном обслуживании составляет не более 150 тысяч километров. Ввиду этого, разумно покупать такие авто только в новом состоянии, которые находятся на гарантии. Брать авто на вариаторе с рук опасно – можно попасть на дорогостоящий ремонт, за который возьмется далеко не каждый сервис.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили устройство и принцип работы гидромеханической АКПП, роботизированной и вариатора. Как видите, устроены эти все коробки по-разному и имеют свой алгоритм действия. Какую трансмиссию лучше выбрать? Специалисты говорят, что наиболее разумным будет выбор классического автомата. Как показал опыт эксплуатации, владельцы авто с ДСГ и вариатором часто обращались в сервисы и эти коробки дорогие в обслуживании. Классический автомат на рынке очень давно, и его конструкция постоянно дорабатывается и совершенствуется. Поэтому такие коробки отличаются высоким ресурсом, неприхотливы в эксплуатации и могут ремонтироваться в любом сервисе. Практика показала, что ресурс АКПП на легковом автомобиле составляет от 300 до 400 тысяч километров. Это серьезный срок, учитывая, что некоторые современные двигателя ходят всего 250. Но чтобы такая трансмиссия прослужила долго, стоит регулярно менять в ней АТФ-жидкость, а именно каждые 60 тысяч километров.

Что это такое автоматическая коробка передач (АКПП) и принцип её работы

Двигатели внутреннего сгорания не способны обеспечить движение автомобиля в разных режимах без специальных устройств, изменяющих частоту вращения коленчатого вала. На части транспортных средств для этого используются автоматические коробки передач. Применение АКП позволяет сократить количество органов управления движением автомобиля и упростить его вождение.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Исторически сложилось так, что термин автоматическая коробка переключения (перемены) передач прочно закрепился только за одним видом устройств. Речь идет о получившем повсеместное распространение планетарном механизме с гидротрансформатором. Такое устройство можно назвать классическим.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

В последнее время появилось довольно большое количество автомобилей с автоматизированным, а, точнее, роботизированным управлением механическими коробками передач. Общее устройство АКПП и принцип ее действия существенно отличается от указанных устройств.

Читайте также:  Mitsubishi Pajero 3 двери (Мицубиси Паджеро 3 двери – Metal Top)

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

С чисто технической точки зрения автоматической можно считать любую коробку передач, управление которой не требует вмешательства со стороны водителя.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Исключение составляют лишь вариаторы, в которых изменение числа оборотов происходит бесступенчато (фиксированные передачи отсутствуют), а потому плавно и без малейших рывков. Поэтому вариаторы нельзя относить к коробкам передач.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Для того чтобы окончательно разобраться с терминологией следует отметить, что у инженеров АКПП принято называть только планетарную часть агрегата. Именно в данном механизме и происходит изменение передаточного соотношения частоты вращения входного вала. В совокупности с гидротрансформатором данный механизм образует автоматическую передачу.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

История создания

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

История появления коробки АКПП в ее классическом виде начинается на заре автомобилестроения. Три основных ее элемента были созданы и использовались в разных конструкциях автомобилей и лишь с появлением микропроцессоров были объединены в одном устройстве.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Первые двухступенчатые планетарные коробки использовались еще в двадцатые годы прошлого века на легендарных Ford T. Второй элемент – сервоприводы в системе управления работой коробки появились спустя десятилетие. Впервые полуавтоматические коробки стали применяться на автомобилях, выпущенных компаниями General Motors и Reo.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

По-настоящему работоспособный автомат АКПП удалось сделать только с появлением гидромуфты, а позже и гидротрансформатора. Они использовались на легковых машинах американской компании Chrysler.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Объединение всех трех элементов и позволило инженерам решить все проблемы, связанные с автоматической передачей крутящего момента от двигателя на колеса транспортного средства.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —> adsp-pro-1 —>

Таким образом, технический прогресс и привел к появлению первых серийных автомобилей Buick, оснащенных двухступенчатой автоматической коробкой передач Dynaflow. Это уже был значительный шаг вперед, позволивший компенсировать значительные потери мощности на более ранних устройствах.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

В последствии количество ступеней только возрастало, например, на Land Rover Evoque был установлен 9-диапазонный автомат.

p, blockquote 15,0,1,0,0 —>

АКПП — что это такое

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

Классическая автоматическая передача представляет собой довольно сложный комплекс из двух устройств. Ответить на вопрос: «Что это такое АКПП?» возможно только разобравшись в ее конструкции.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Автоматическая передача состоит из трех основных частей:

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

  • Гидротрансформатора, который принимает крутящий момент от силового агрегата и передает его на следующий непосредственно за ним механизм.
  • Собственно коробки перемены передач планетарного типа — данное устройство преобразует усилие и осуществляет привод колес через главный редуктор.
  • Устройства управления, состоящего из некоторого количества золотников, регулирующего потоки масла к исполнительным механизмам.

По аналогии с механической трансмиссией гидротрансформатор АКПП играет роль сцепления — он установлен между двигателем и планетарным механизмом. Его устройство значительно более сложное и допускает проскальзывание передачи во время начала движения и торможения. На большинстве современных АКПП гидротрансформатор блокируется при высоких оборотах двигателя.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Видео компании Тойота поясняет принцип работы гидротрансформатора и других элементов АКПП:

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Планетарная коробка соответствует по назначению своему механическому аналогу. Разница состоит в том, что в автомате переключения производятся сервоприводами, а на механике – вручную.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Фактически управление работой АКПП осуществляется при помощи двух педалей: акселератора и тормоза. При этом нажатие на «газ» не приводит к увеличению частоты оборотов двигателя, а влияет непосредственно на скорость движения.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Устройство узлов и механизмов

Конструкции отдельных элементов могут различаться. Рассмотрим только один из наиболее часто встречающихся вариантов — гидротрансформатор. Он имеет в своем составе:

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

  • турбонасос;
  • турбину;
  • статор.

Корпус данного устройства жестко устанавливается на маховике, чем по аналогии оно сходно с корзиной механического сцепления.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Статоры бывают двух видов: неподвижные по отношению к блоку двигателя или стопорящиеся при помощи ленточного тормоза. Такая конструкция позволяет обеспечивать оптимальное использование крутящего момента, особенно на малых оборотах. Корпус гидротрансформатора заполнен вязким маслом.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Планетарная коробка или редуктор представляет собой целый набор механизмов в ее состав входят:

p, blockquote 27,0,0,0,0 —>

  • эпицикл — большая шестерня с обращенными внутрь зубьями;
  • малая солнечная шестерня;
  • водило с шестернями сателлитами.

Видео — принцип работы планетарного ряда автоматической коробки передач:

p, blockquote 28,0,0,0,0 —>

p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

Один из вышеперечисленных узлов зафиксирован неподвижно по отношению к картеру коробки. Сателлиты находятся одновременно в зацеплении, как эпицикла, так и малой солнечной шестерни. Помимо названных узлов в состав коробки входят фрикционные муфты, которые, в свою очередь, состоят из двух элементов: хаба – ступицы и барабана.

p, blockquote 30,1,0,0,0 —>

Между ними находится комплект из чередующихся стальных и пластиковых фрикционных дисков и кольцеобразного поршня, управляющего их работой. В планетарной КП имеется также обгонная муфта, ее конструкция может быть разной. Она устроена таким образом, что способна вращаться достаточно свободно в одну сторону и заклинивает при изменении направления.

p, blockquote 31,0,0,0,0 —>

Устройство АКПП, помимо названных выше узлов, имеет еще и механизм управления, принцип работы которого зависит от типа исполнительных механизмов.

p, blockquote 32,0,0,0,0 —>

В современных АКП золотники гидроприводов перемещаются под воздействием соленоидов, напряжение на которые поддается от электронного блока управления. В классическом варианте управление осуществляется с учетом положения педали акселератора и регулятора давления масла центробежного типа установленного на выходном валу коробки.

p, blockquote 33,0,0,0,0 —>

Водитель выбирает режим работы АКП при помощи селектора, в большинстве современных автомобилей он устанавливается на центральной консоли. Управление может быть продублировано кнопками на рулевом колесе.

p, blockquote 34,0,0,0,0 —>

В настоящее время принят единый стандарт обозначения режимов работы АКП, позволяющий водителю не переучиваться при смене автомобилей разных производителей.

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

p, blockquote 36,0,0,0,0 —>

Существует несколько типов автоматических коробок перемены передач, работа каждой из них имеет ряд особенностей.

p, blockquote 37,0,0,0,0 —>

В общем виде принцип действия современной АКПП заключается в передаче крутящего момента от коленчатого вала двигателя на механизмы трансмиссии. При этом происходит изменение передаточного соотношения в зависимости от положения селектора и акселератора и условий движения автомобиля.

p, blockquote 38,0,0,0,0 —>

Рассмотрим принцип работы АКПП подробнее:

p, blockquote 39,0,0,0,0 —>

  • Двигатель раскручивает маховик, на котором жестко закреплена ведущая турбина. Она вызывает вихреобразное движение эксплуатационной жидкости в картере, что за счет вязкости и трения приводит в действие ведомую турбину. Отсутствие жесткой механической связи обеспечивает возможность вращения их с разной частотой. При больших оборотах гидротрансформатор блокируется для снижения потерь энергии.
  • Усилие передается на первичный вал АКП, где через систему шестеренок происходит изменение передаточного числа. Фрикционные муфты позволяют задействовать нужные секции для обеспечения оптимального режима работы двигателя. Для снижения ударных нагрузок и рывков в машине применяются обгонные муфты, которые имеют свойство проскальзывать на обратном ходе.
  • Управление работой фрикционов осуществляется при помощи гидравлической системы, состоящей из кольцевого исполнительного цилиндра. Гидропривод сжимает определенный пакет из фрикционов, которые приводят в действие соединенную с ними секцию из шестеренок.
  • Давление масла в системе обеспечивает специальным гидронасосом. Управление гидроприводами осуществляется при помощи золотников, перемещение которых в современных коробках обеспечивается соленоидами. В классической АКП они имеют гидравлический привод. В таком варианте управлении осуществляется непосредственно акселератором и центробежным регулятором давления.

Переключение передач в современных АКПП осуществляется при помощи селектора или кнопок, смонтированных на спице рулевого колеса. Водитель выбирает режим работы коробки, в электронном блоке управления активируется соответствующая программа. Соленоиды открывают нужные клапаны, и происходит передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии автомобиля. По мере необходимости подключаются ступени с оптимальным передаточным числом.

p, blockquote 40,0,0,0,0 —>

Видео — устройство и работа автоматической коробки передач:

p, blockquote 41,0,0,0,0 —>

p, blockquote 42,0,0,0,0 —>

Одной из важнейших технических характеристик АКПП является время переключения передачи. Для автомобилей разных классов этот параметр имеет свои значения, при этом разница между ними может быть значительной.

Читайте также:  Ваз 2112 замена масла своими руками MasteraVAZa

p, blockquote 43,0,0,0,0 —>

Так для большинства массовых автомобилей время срабатывания находится в диапазоне от 130 до 150 мс. Суперкары могут похвастаться втрое меньшим показателем порядка 50 – 60 мс, у болидов он еще меньше – 25 мс.

p, blockquote 44,0,0,0,0 —>

Режимы

В настоящее время предусмотрен следующие стандартные режимы работы АКПП:

p, blockquote 45,0,0,1,0 —>

  • P (parking) — режим парковки, силовой агрегат и трансмиссия разобщены, селектор заблокирован. Стояночный тормоз используется также как и на машинах с механической коробкой.
  • R (reverse) — режим заднего хода, селектор невозможно перевести в данное положение при движении автомобиля вперед.
  • N (Neutral) — на советских автомобилях обозначалась русской буквой «Н», режим предназначен для остановок на срок не более пяти минут или для буксировки на сравнительно небольшие расстояния.
  • D (Drive) — на отечественных машинах «Д» движение вперед, при этом в действие поочередно приводятся все ступени, за исключением повышающей секции.
  • L (Low) – принудительная понижающая передача предназначена для обеспечения движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях и в пробках малым ходом.

p, blockquote 46,0,0,0,0 —>

Помимо вышеперечисленных существуют и дополнительные режимы АКПП:

p, blockquote 47,0,0,0,0 —>

  • O/D (overdrive) режим, в котором возможно включение ступени с передаточным числом менее единицы, предназначен для движения по шоссе с постоянной скоростью.
  • D3 либо O/D OFF предполагает задействование только пониженных передач без овердрайва позволяет избегать частых блокировок гидротрансформатора АКПП.
  • S (иная версия цифра 2) зимний режим для движения в тяжелых дорожных условиях на 1 и 2 передаче или на второй.
  • L (другой вариант цифра 1) другой диапазон, когда используется исключительно первая ступень для перемещения на стоянках, въезде в гараж и выезде из него.

Автоматическая коробка не во всех режимах поддерживает торможение двигателем, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля. Использование обгонной муфты позволяет движение автомобиля накатом.

p, blockquote 48,0,0,0,0 —> adsp-pro-2 —>

В большинстве машин торможение двигателем возможно только при включении пониженного диапазона из положения P, переход во время движении невозможен.

p, blockquote 49,0,0,0,0 —>

Кнопочные системы управления расположенные на спице руля обычно вводят еще ряд дополнительных режимов АКП:

p, blockquote 50,0,0,0,0 —>

  • Power либо Sport обеспечивает лучшую динамику разгона автомобиля, с появление электронных контролеров может включаться резким нажатием на акселератор.
  • Snow либо Winter для избегания проскальзывания колес начало движения осуществляется со второй или даже третьей передач.
  • Shift lock или Shift lock release позволяет разблокировать селектор при выключенном силовом агрегате.

Спортивный режим, включаемый автоматически, еще называют Kickdown, в большинстве моделей его использование возможно только на овердрайве. Для исключения ошибок водителя при переключениях селектора его рычаг блокируется разными способами. Это может быть и специальная кнопка на рычаге и необходимость его утопления вниз для перевода из одного положения в другое.

p, blockquote 51,0,0,0,0 —>

В случае поломки механизмов трансмиссии или возникновения опасности для них АКПП переходит в аварийный режим, возникает вопрос — что это такое? На деле водитель при возникновении такой неисправности имеет возможность добраться до гаража или автосервиса своим ходом.

p, blockquote 52,0,0,0,0 —>

Плюсы и минусы

p, blockquote 53,0,0,0,0 —>

Как и всякое сложное устройство, АКП имеет ряд достоинств и недостатков. Каковы же плюсы и минусы у автоматической коробки передач?

p, blockquote 54,0,0,0,0 —>

Начнем с преимуществ:

p, blockquote 55,0,0,0,0 —>

  • Водитель не отвлекается на манипуляции с механической коробкой передач, выбор режима может осуществляться в начале поездки. Это, безусловно, повышает безопасность движения.
  • Наличие гидротрансформатора обеспечивает более комфортные условия езды без рывков. Это положительно отражается на состоянии элементов трансмиссии и деталях двигателя.
  • Высокая надежность современных коробок и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании весь период службы.

К числу недостатков таких коробок можно отнести более низкий КПД, что приводит к повышению расхода топлива. Сложность конструкции определяет ее более высокую стоимость, что сказывается на цене транспортного средства.

p, blockquote 56,0,0,0,0 —>

В целом достоинства автоматической коробки очевидны и перевешивают ее отрицательные стороны.

p, blockquote 57,0,0,0,0 —>

Автомобильная промышленность выпускает множество марок АКПП, каждая из которых имеет свои особенности. Наибольшее распространение такие устройства получили в США и Канаде, а в Европе, напротив, большинство водителей предпочитает механику. В нашей стране с появлением значительного импорта автомобилей из-за рубежа доля АКПП в общем парке постепенно увеличивается.

p, blockquote 58,0,0,0,0 —>

Советуем прочитать как и где можно осуществить подбор масла по марке автомобиля Motul и других производителей.

Подбор аккумулятора для автомобиля (подробнее) следует вести по нескольким параметрам.

Видео, поясняющее устройство АКПП:

p, blockquote 60,0,0,0,0 —> p, blockquote 61,0,0,0,1 —>

Автоматическая коробка передач для новичка: виды, принцип работы

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.

Ссылка на основную публикацию
Что такое HTHS моторных масел
Нужно ли менять масла для ГПУ при падении щелочного числа более чем на 50% В сегменте стационарных газовых двигателей существует...
Что можно резать болгаркой, а чего нельзя
Можно ли болгаркой пилить дерево Обзор дисков для инструмента Если вы пытаетесь понять можно ли болгаркой пилить дерево, то ответ...
Что можно сделать из старого принтера — 4 идеи
Режущий и печатающий плоттер из принтера или dvd-привода своими руками Графопостроители представляют собой устройства, которые в автоматическом режиме с заданной...
Что такое Launch Control и как он работает
Лаунч контроль от А до Я что такое, как работает, для чего нужен Современные машины подразумевают наличие установки под названием...
Adblock detector