Устройство и принцип работы акпп: устройство и принцип работы классического автомата

Содержание

Устройство и принцип работы АКПП. Коробка автомат ремонт Алматы

Классический “автомат” включает в себя несколько агрегатов, главными из которых являются гидротрансформатор и механическая планетарная коробка передач.

Гидротрансформатор выполняет не только функции сцепления, но и автоматически изменяет крутящий момент в зависимости от нагрузки и частоты вращения колес автомобиля.

Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса, центростремительной турбины и расположенного между ними направляющего аппарата-реактора. Насос и турбина предельно сближены, а их колесам придана форма, обеспечивающая непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. В результате гидротрансформатор получил минимальные габаритные размеры и одновременно снижены потери энергии на перетекание жидкости от насоса к турбине.

Насосное колесо связано с коленчатым валом двигателя, а турбина — с валом коробки передач. Тем самым в гидротрансформаторе отсутствует жесткая связь между ведущими и ведомыми элементами, а передача энергии от двигателя к трансмиссии осуществляется потоками рабочей жидкости, которая отбрасывается с лопаток насоса на лопасти турбины.

Собственно, по такой схеме работает гидромуфта, которая просто передает крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введен реактор. Это также колесо с лопатками, однако оно жестко прикреплено к корпусу и не вращается (заметим: до определенного времени). Реактор расположен на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос. Лопатки реактора имеют особый профиль, а межлопаточные каналы постепенно сужаются. По этой причине скорость, с которой рабочая жидкость течет по каналам направляющего аппарата, постепенно увеличивается, а сама жидкость выбрасывается из реактора в сторону вращения насосного колеса, как бы подталкивая и подгоняя его. Отсюда сразу два следствия.

Первое — благодаря увеличению скорости циркуляции масла внутри гидротрансформатора при неизменном режиме работы насоса (читай: двигателя, поскольку насосное колесо, как говорилось выше, жестко связано с коленвалом) крутящий момент на выходном валу гидротрансформатора увеличивается.

Поясним эти аксиомы на конкретных примерах. Допустим, автомобилю, который двигался по равнинному участку дороги, предстоит подъем в гору. Забудем на время про педаль акселератора и посмотрим, как отреагирует на изменение условий движения гидротрансформатор. Нагрузка на ведущие колеса увеличивается, а автомобиль начинает терять скорость. Это приводит к уменьшению частоты вращения турбины. В свою очередь уменьшается противодействие движению рабочей жидкости по кругу циркуляции внутри гидротрансформатора. В результате скорость циркуляции возрастает, что автоматически приводит к увеличению крутящего момента на валу турбинного колеса (аналогично переходу на низшую передачу в механических КПП) до тех пор, пока не наступит равновесие между ним и моментом сопротивления движению.

По аналогичной схеме работает автоматическая трансмиссия и при старте с места. Только теперь самое время вспомнить про педаль газа, нажатие на которую увеличивает обороты коленчатого вала, а значит, и насосного колеса, и про то, что сначала автомобиль, а следовательно, и турбина находились в неподвижном состоянии, но внутреннее проскальзывание в гидротрансформаторе не мешало двигателю работать на холостом ходу (эффект выжатой педали сцепления). В этом случае крутящий момент трансформируется в максимально возможное число раз. Зато когда достигнута необходимая скорость, надобность в преобразовании крутящего момента отпадает. Гидротрансформатор посредством автоматически действующей блокировки превращается в звено, жестко связывающее его ведущий и ведомый валы. Такая блокировка исключает внутренние потери, увеличивает значение КПД передачи, уменьшает расход топлива в установившемся режиме движения, а при замедлении повышает эффективность торможения двигателем. Кстати, одновременно с целью снижения все тех же потерь реактор освобождается и начинает вращаться вместе с насосным и турбинным колесом.

Зачем же к гидротрансформатору присоединяют КПП, если он сам способен изменять величину крутящего момента в зависимости от нагрузки на ведущие колеса? Увы, гидротрансформатор может изменять крутящий момент с коэффициентом, не превышающим 2-3,5. Как ни крути, а такого диапазона изменения передаточного числа недостаточно для эффективной работы трансмиссии. К тому же нет-нет да и возникает надобность во включении заднего хода или полном разъединении двигателя от ведущих колес.

Коробки автоматических трансмиссий имеют зубчатые зацепления, но существенно отличаются от обычных механических КПП хотя бы потому, что передачи в них переключаются без разрыва потока мощности с помощью приводимых гидравликой многодисковых фрикционных муфт или ленточных тормозов. Необходимая передача выбирается автоматически с учетом скорости автомобиля и степени нажатия на педаль газа, которая определяет желаемую интенсивность разгона. За выбор передачи отвечает гидравлический и электронный блоки управления АКПП. Водитель, кроме нажатия на акселератор, может влиять на процесс смены передач, выбрав зимний или спортивный алгоритм переключения или установив, например, при движении в сложных условиях селектор КПП в специальное положение, которое не позволяет автоматике переключаться выше определенной разгонной передачи.

Кроме гидротрансформатора и планетарного механизма в состав КПП-автоматов входит масляный насос, снабжающий гидротрансформатор и гидравлический блок управления рабочей жидкостью и обеспечивающий смазку коробки, а также радиатор охлаждения рабочей жидкости, которая из-за интенсивного “перелопачивания” имеет свойство сильно нагреваться.

Источник: belautorent.com

устройство акпп принцип работы акпп

Главная

Классическая АКПП

Описание работы и устройство АКПП

Принцип работы и устройство гидромеханических коробок

Как вы поняли, речь пойдет об автоматических коробках передач. В целом тема неисчерпаема и заслуживает собрания из нескольких томов. Тем не менее мы хотели бы остановиться на основных аспектах устройства, эксплуатации и ремонта АКПП.

Итак, трансмиссия является сложным связующим звеном между двигателем и ведущими колесами и включает в себя множество элементов и механизмов. Трансмиссия обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, а также его изменение по величине и по направлению.

Однако передать мощность и крутящий момент от двигателя к колесам — всего лишь полдела, важно эти показатели при передаче качественно преобразовать. А для чего, попробуем разобраться.

Как мы знаем, частота вращения коленчатого вала двигателя может при работе изменяться в определенном диапазоне. Конечно же, этот диапазон у разных двигателей различный. При этом главными характеристиками двигателя является изменение момента и мощности в зависимости от скорости вращения коленчатого вала.

В нашем же случае диапазон изменения скоростей вращения колес простирается от 0 до довольно больших величин. На скорости 150 км/ч в зависимости от диаметра колеса эта величина может быть равной 1400-1500 об./мин. Итак, с одной стороны, колеса со своим диапазоном скоростей, с другой стороны, двигатель со своим, в результате встает довольно сложная задача увязать правую и левую части выражения. При составлении технического задания по разработке в том числе и трансмиссии, конечно же, учитывается гораздо большее количество факторов, так, например, из учета специфики автомобиля и сферы его использования задаются тягово-динамические параметры, которым автомобиль должен соответствовать. И все это с учетом выполнения норм по экономичности, экологичности, а также целесообразности применения тех или иных конструктивных решений.

Итак, перед нами встает необходимость в изменении тягового усилия, скорости и направления вращения ведущих колес в зависимости от внешних условий движения. Каким же образом это выполняется?!

Задача связать двигатель и колеса не из простых, и выполняется она, если так можно выразиться, в несколько этапов.

В зависимости от типа трансмиссии момент силы, передаваемый на колеса, и скорость их вращения изменяются разными способами. Для этого существуют различные варианты исполнения трансмиссий. Трансмиссии могут быть электрическими, механическими, гидромеханическими (комбинированными). Тем не менее способ, при помощи которого осуществляется изменение величины крутящего момента (электрическая трансмиссия не в счет), достаточно прост; изменение момента и скорости осуществляется путем изменения передаточного числа. Как вы уже знаете, для перемены передаточного числа и существуют коробки передач, в которых устанавливается ряд пар шестерен с различными передаточными отношениями. Количество пар шестерен (передач) и их передаточные отношения подбираются таким образом, чтобы обеспечить соответствующие тягово-скоростные характеристики автомобиля.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ АКПП

Автоматическая коробка включает в себя несколько агрегатов, основными являются гидротрансформатор и механическая планетарная коробка передач.

ГИДРОТРАНСФОРМАТОР состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса, центростремительной турбины и расположенного между ними направляющего аппарата-реактора. Насос и турбина предельно сближены, а их лопастям придана форма, обеспечивающая непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. НАСОСНОЕ КОЛЕСО жестко связано с коленчатым валом двигателя, а ТУРБИННОЕ — с валом коробки передач. Передача энергии от двигателя к трансмиссии осуществляется потоками рабочей жидкости, которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти турбинного колеса. Жесткая связь при этом между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это способствует обеспечению работы двигателя и остановке автомобиля с включенной передачей.

Наличие такой связи устраняет вероятность того, что заглохнет двигатель, как по неопытности водителя, так и вследствие внезапного возрастания внешнего сопротивления, при котором может произойти полная остановка автомобиля.

Плавность передачи тягового усилия в случае использования гидропередачи повышает проходимость автомобиля при движении по грунтам с плохими сцепными свойствами.

Поскольку гидродинамические передачи не пропускают крутильные колебания от двигателя в трансмиссию, повышается надежность и долговечность элементов трансмиссии, а также силового агрегата в целом. Лопастные колеса гидропередачи (насосное, турбинное, реакторное) практически не изнашиваются.

Собственно по такой схеме работает гидромуфта, которая просто передает крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введен реактор. Это также колесо с лопатками, однако оно жестко прикреплено к корпусу и не вращается (заметим: до определенного времени). Реактор расположен на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос. Лопатки реактора имеют особый профиль, а межлопаточные каналы постепенно сужаются. По этой причине скорость, с которой рабочая жидкость течет по каналам направляющего аппарата, постепенно увеличивается, а сама жидкость выбрасывается из реактора в сторону вращения насосного колеса, как бы подталкивая и подгоняя его. Отсюда сразу два следствия.

Первое — благодаря увеличению скорости циркуляции масла внутри гидротрансформатора при неизменном режиме работы насоса крутящий момент на выходном валу гидротрансформатора увеличивается.

Второе — при неизменном режиме работы насоса режим работы турбины изменяется автоматически и бесступенчато в зависимости от приложенного к валу турбины (читай: колесам автомобиля) сопротивления. Допустим, автомобилю, который двигался по равнинному участку дороги, предстоит подъем в гору. Забудем на время про педаль акселератора и посмотрим, как отреагирует на изменение условий движения гидротрансформатор. Нагрузка на ведущие колеса увеличивается, а автомобиль начинает терять скорость. Это приводит к уменьшению частоты вращения турбины. В свою очередь, уменьшается противодействие движению рабочей жидкости по кругу циркуляции внутри гидротрансформатора. В результате скорость циркуляции возрастает, что автоматически приводит к увеличению крутящего момента на валу турбинного колеса (аналогично переходу на низшую передачу в механических КПП) до тех пор, пока не наступит равновесие между ним и моментом сопротивления движению. По аналогичной схеме работает автоматическая трансмиссия и при старте с места.

Когда автомобиль припаркован, турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, однако внутреннее проскальзывание в гидротрансформаторе не мешало двигателю работать на холостом ходу. В этом случае крутящий момент трансформируется в максимально возможное число раз. Зато когда достигнута необходимая скорость, надобность в преобразовании крутящего момента отпадает. Гидротрансформатор посредством автоматически действующей блокировки превращается в звено, практически жестко связывающее ведущий и ведомый валы. Такая блокировка исключает внутренние потери, увеличивает значение КПД передачи, уменьшает расход топлива в установившемся режиме движения, а при замедлении повышает эффективность торможения двигателем. Кстати, одновременно с целью снижения все тех же потерь реактор может освободиться и вращаться вместе с насосным и турбинным колесом.

Зачем же к гидротрансформатору присоединяют КПП, если он сам способен изменять величину крутящего момента в зависимости от нагрузки на ведущие колеса?

АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Особенность гидротрансформатора такова, что он не может изменять крутящий момент, а также скорость вращения выходного вала в широких пределах. Поэтому законно возникает необходимость в механизме, который смог бы изменять момент и частоту вращения в заданных пределах. Для этого и служит коробка передач. Кстати, необходимость в реверсе возникает постоянно, и без механики здесь не обойтись.

Принцип работы и устройство АКПП аналогичны работе механических коробок с шестернями постоянного зацепления. В механической коробке передач шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые шестерни свободно вращаются на вторичном валу. Включая какую-либо передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Если говорить упрощенно — около каждой шестерни стоит фрикционный пакет, состоящий из нескольких фрикционных элементов. Этот фрикционный пакет как раз и фиксирует шестерню на валу с помощью сил трения. Только в автоматической коробке вместо косозубых пар шестерен, как правило, применяются планетарные передачи. Как уже говорилось, кроме гидротрансформатора и планетарного механизма в состав КПП-автоматов входит масляный насос, снабжающий гидротрансформатор и гидравлический блок управления рабочей жидкостью. А также радиатор охлаждения рабочей жидкости.

Интересно то, что рабочая температура автоматической коробки может быть сопоставима с температурой двигателя, а иногда может даже превышать ее. Поэтому автомобили с АКПП имеют специальную систему охлаждения, радиатор которой либо встроен в радиатор системы охлаждения двигателя, либо установлен отдельно и охлаждается воздушным потоком. На старых автомобилях с малым объемом двигателя можно встретить коробки, имеющие воздушную систему охлаждения. На корпусе гидротрансформатора имеется дополнительное внешнее оребрение, с помощью которого и организуется более эффективный отвод тепла.

Имея некоторый опыт, определить количество передач можно и на практике, следя за стрелкой тахометра во время разгона автомобиля. Каждое переключение будет сопровождаться некоторым понижением оборотов двигателя. Только при этом надо иметь в виду, что стрелка тахометра таким же образом реагирует и на блокировку гидротрансформатора (правда, падение оборотов в этом случае будет не столь заметным, как во время переключения передач).

Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в автоматах переключаются практически без разрыва потока мощности с помощью приводимых гидравликой многодисковых фрикционных муфт.

Сильные рывки при переключении передач практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор.

За выбор передачи отвечает гидравлический и электронный блоки управления АКПП. Водитель кроме нажатия на акселератор может влиять на процесс смены передач, выбрав зимний или спортивный алгоритм переключения или установив, например, при движении в сложных условиях селектор КПП в специальное положение, которое не позволяет автоматике переключаться выше определенной передачи.

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АКПП

В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В них формировались сигналы, пропорциональные скорости движения автомобиля (давление скоростного регулятора) и загруженности двигателя (давление клапана-дросселя). В зависимости от соотношения этих двух сигналов в коробке передач и происходили соответствующие переключения. В дальнейшем гидравлику стали использовать только в качестве исполнительной части системы управления. Все остальные функции на современных автомобилях переданы компьютерному блоку управления, который, получая информацию в виде сигналов от многочисленных датчиков, обрабатывает и анализирует ее и принимает решение о переключении передач, обеспечивая при этом и соответствующее качество переключения. Кроме того, электронный блок управления постоянно контролирует исправность системы, записывая в свою память коды неисправностей тех элементов, в которых происходили сбои в процессе работы. Эту способность блока управления называют функцией самодиагностики.

Компьютер управления, включая соответствующий соленоид (клапан, управляемый электромагнитом, формирующий величину управляющего давления), определяет передаточное число на каждой передаче АКПП, при его несоответствии фиксируется ошибка данной передачи (допустим, пробуксовывание фрикционных дисков или разрушение планетарного механизма). Кстати, может анализироваться даже давление, необходимое для включения каждой муфты. Результаты измерения давления включения каждой муфты регистрируются, что позволяет прогнозировать степень износа фрикционных дисков. Это позволяет прогнозировать ресурс работы даже при нормальной работе коробки.

Несмотря на достоинства и недостатки, все типы коробок при правильной эксплуатации и регулярном квалифицированном ТО способны доставить радость владельцам автомобилей своей безотказной работой при пробеге более 200 000 км.

В автомобилях более позднего выпуска в блоках управления стали использовать программируемые запоминающие устройства. Такие устройства позволяют с помощью специальных приборов достаточно оперативно корректировать программы управления, ничего не изменяя в самом блоке управления.

На начальном этапе движения, когда двигатель и трансмиссия еще недостаточно прогреты, необходимо обеспечить их защиту от перегрузок. Для этого в блоке управления имеется специальная программа, в соответствии с которой управление двигателем и трансмиссией осуществляется без обратной связи, то есть без учета фактического состояния двигателя и трансмиссии. В этом случае для принятия решений блок управления использует только данные, записанные в его памяти.

Работа двигателя без обратной связи характеризуется обогащенной смесью, что требует отмены работы системы дожигания отработанных газов и изменения угла опережения зажигания. Для трансмиссии этот режим характеризуется запретом блокировки гидротрансформатора и более поздними по оборотам двигателя переключениями передач.

Виталий КАБЫШЕВ

Компактный четырехступенчатый автомат RENAULT обеспечивает передачу крутящего момента на передние колеса при поперечно расположенном двигателе

Продольный разрез автоматической коробки передач AUDI A8
1-Межколесный дифференциал
2-Насосное колесо
3-Турбинное колесо
4-Гидро-трансформатор
5-Реактор
6-Левая передняя полуось
7-Маслоприемник с фильтром
8-Блок управляющих клапанов
9-Раздаточная коробка
10-Фланец ведомого вала
11-Межосевой дифференциал Torsen

АКПП, устанавливающаяся на автобусы SCANIA
1-Планетарные передачи
2-Гидротрансформатор
3-Фрикционные пакеты
4-Демпфер крутильных колебаний
5-Фланец ведомого вала
6-Масляный фильтр

Как работает автоматическая коробка передач

Начнем с того, что автомобили с автоматической коробкой передач появились в США в 1940-х годах. Как известно, наличие автоматической коробки передач значительно облегчает эксплуатацию автомобиля, снижает нагрузку на водителя, повышает безопасность и т.д.

Отметим, что под «классической» коробкой-автоматом следует понимать гидромеханическую трансмиссию (гидромеханический автомат). Далее рассмотрим устройство коробки – автомат, конструктивные особенности, а также преимущества и недостатки данного типа коробки передач.

Автоматическая коробка передач: преимущества и недостатки

Мужчина за рулем увеличивает передачу. Подробности.

Начнем с плюсов. Установка автоматической коробки передач позволяет водителю не пользоваться рычагом переключения передач во время движения, а также ногой не приходится постоянно выжимать сцепление при движении вверх или вниз.

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

Что касается минусов, то они тоже имеются. Во-первых, конструктивно АКПП представляет собой сложный и дорогой агрегат, характеризующийся пониженной ремонтопригодностью и ресурсом по сравнению с механическими (ручными) коробками передач. Автомобиль с коробкой передач такого типа потребляет больше топлива; автоматическая коробка передач дает меньший крутящий момент на колеса, так как КПД автоматической коробки передач несколько снижается.

Также наличие в автомобиле автоматической коробки передач накладывает определенные ограничения на водителя. Например, автоматическую коробку передач нужно прогревать перед поездкой; желательно избегать постоянных резких стартов и чрезмерного торможения.

Автомобиль с автоматической коробкой передач не допускается буксовать, не допускается буксировка автомобиля с автоматической коробкой передач на большой скорости на дальние расстояния без вывешивания ведущих колес и т. д. Добавим также, что такая коробка сложнее и дороже дорогой в обслуживании.

Коробка автомат: устройство

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

Прежде всего, даже учитывая, что ресурс и производительность таких коробок передач ниже, чем у «механики», гидромеханическая коробка передач достаточно надежна и долговечна. Теперь рассмотрим устройство автоматической коробки передач.

Автоматическая коробка передач состоит из следующих основных элементов:

Гидротрансформатор. Устройство выполняет функцию сцепления по аналогии с механической коробкой передач. При этом водителю не обязательно участвовать в переключении на ту или иную передачу;
Планетарная передача, аналогичная блоку шестерен в механической «механике» и позволяющая изменять передаточное число при переключении передач;
Тормозная лента и фрикционы (передний, задний фрикцион) обеспечивают плавное и своевременное переключение передач;
Управление автоматической коробкой передач. В состав этого узла входят масляный картер (поддон коробки), шестеренчатый насос и клапанная коробка;

Автоматическая коробка передач управляется с помощью селектора. Как правило, АКПП имеют следующие основные режимы:

Режим P – парковка;
Режим Р – движение назад;
Режим N – нейтральная передача;
Режим D – движение вперед с автоматическим переключением передач;

Могут быть и другие режимы. Например, режим L2 означает, что при движении вперед будут включены только первая и вторая передачи, режим L1 означает, что будет включена только первая передача, модель S следует понимать как спортивную, могут быть различные «зимние» режимы. и др.

Дополнительно может быть реализована имитация ручного управления АКПП. То есть водитель может самостоятельно (вручную) повышать или понижать передачи. Также добавим, что коробка-автомат часто имеет режим кик-дауна (кик-даун), позволяющий машине резко разгоняться при необходимости.
Режим «кик-даун» срабатывает при резком нажатии водителем на газ, после чего коробка быстро переключается на пониженные передачи, тем самым позволяя двигателю раскрутиться до высоких оборотов.

Как видите, автоматическая коробка передач фактически состоит из гидротрансформатора, механической коробки передач и системы управления, которые вместе образуют гидромеханическую коробку передач. Давайте посмотрим на его структуру.

Принцип действия и устройство гидротрансформатора

Гидротрансформатор необходим для передачи и изменения крутящего момента от двигателя к коробке передач. Преобразователь крутящего момента также снижает вибрацию. Устройство гидротрансформатора предполагает наличие насоса, турбины и реакторного колеса.

Гидротрансформатор также имеет муфту блокировки и муфту свободного хода. Преобразователь крутящего момента (газотурбинный двигатель, часто называемый в быту «бубликом») входит в состав автоматической коробки передач. Однако он имеет отдельный корпус из прочного материала, заполненный рабочей жидкостью.

Рабочее колесо газотурбинного двигателя соединено с коленчатым валом двигателя. Турбинное колесо соединено с самой коробкой передач. Также между турбиной и рабочим колесом находится реакторное колесо, которое является неподвижным. Каждое из колес гидротрансформатора имеет лопасти различной формы. Между лопатками реализованы каналы, по которым проходит трансмиссионная жидкость (трансмиссионное масло, ATF, от англ. Automatic Transmissions Fluid).

Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в некоторых режимах работы. Обгонная муфта или обгонная муфта обеспечивает возможность вращения жестко закрепленного реакторного колеса в противоположном направлении.

Теперь давайте посмотрим, как работает гидротрансформатор. Его работа основана на замкнутом цикле и состоит из трансмиссионной жидкости, подаваемой от рабочего колеса к турбинному колесу. Затем поток жидкости поступает в колесо реактора.

Лопасти реактора предназначены для увеличения расхода жидкости АТФ. Затем ускоренный поток перенаправляется на рабочее колесо, заставляя его вращаться с более высокой скоростью. В результате увеличивается крутящий момент. Следует добавить, что максимальный крутящий момент достигается, когда гидротрансформатор вращается с наименьшей скоростью.

При вращении коленчатого вала двигателя угловые скорости насосного и турбинного колес выравниваются, а поток жидкости коробки передач меняет направление. Затем срабатывает муфта свободного хода, после чего начинает вращаться реакторное колесо. В этом случае гидротрансформатор переходит в модель гидромуфты; передается только крутящий момент.

В современных АКПП следует учесть, что реализован режим работы с пробуксовкой муфты блокировки гидротрансформатора. Этот режим исключает полную блокировку гидротрансформатора.

Вы можете реализовать этот режим работы, если условия подходят, когда нагрузка и скорость подходят для его активации. Основная задача пробуксовки сцепления – более интенсивный разгон автомобиля, снижение расхода топлива, более мягкое и плавное переключение передач.

Из чего состоит коробка автомат как устроена и работает механическая часть коробки

Сама коробка автомат (АКПП), как и механическая, ступенчато изменяет крутящий момент при движении автомобиля вперед и также позволяет ему двигаться назад при включении задней передачи.

При этом в автоматических коробках передач обычно используется планетарный редуктор. Это решение компактно и позволяет эффективно работать. Например, механические коробки передач часто имеют две планетарные передачи, которые соединены последовательно и работают вместе.

Комбинирование редукторов позволяет получить необходимое количество ступеней (скоростей) в коробке. Простые АКПП имеют четыре ступени (четырехступенчатый автомат), а современные решения могут иметь шесть, семь, восемь и даже девять ступеней.

Планетарный редуктор включает в себя несколько последовательных планетарных передач. Такие редукторы образуют планетарную передачу. Каждая из планетарных шестерен включает:

солнечную шестерню;
спутников;
зубчатый венец;
проехал;

Возможность изменения крутящего момента и передачи вращения становится доступной при блокировке элементов планетарной передачи. Вы можете заблокировать один или два элемента (солнечное или зубчатое колесо, водило).

Если зубчатый венец заблокирован, то происходит увеличение передаточного числа. Если солнечная шестерня неподвижна, то она уменьшит передаточное число. Заблокированное водило означает изменение направления вращения.

Замыкание фрикционов и тормозов происходит за счет гидроцилиндров. Управление такими гидроцилиндрами осуществляется из специального модуля (распределительного модуля).

Даже в общей конструкции автоматической коробки передач может присутствовать обгонная муфта; задача состоит в том, чтобы удерживать носитель, что не дает ему вращаться в обратную сторону. Получается, что передачи в АКПП переключаются благодаря сцеплениям и тормозам.

Управление автоматической коробкой передач и принцип работы автоматической коробки передач

Что касается принципов работы АКПП, то коробка работает по заданному алгоритму включения и выключения сцепления и тормозов. Система управления включением и выключением современных коробок передач электронная; у него есть селектор (рычаг), датчики и ЭБУ.

Блок управления автоматической коробкой передач интегрирован в ECM и тесно связан с блоком управления двигателем. По аналогии с ЭБУ двигателя блок управления АКПП взаимодействует с различными датчиками, передающими сигналы о частоте вращения коробки передач, температуре трансмиссионной жидкости, положении педали газа, режимах установки селектора и т. д.

ЭБУ коробки передач обрабатывает полученные сигналы, а затем отправляет команды исполнительным механизмам в распределительном модуле. В результате коробка сама определяет, какую передачу включать в тех или иных условиях (высокую или пониженную).

При этом нет четкого заданного алгоритма; то есть точка перехода на разные передачи «плавающая» и определяется самой коробкой ЭБУ. Эта функция позволяет системе работать более гибко.

Гидроблок (он же гидроблок, гидроплита, распределительный модуль) собственно и управляет трансмиссионной жидкостью ATF, отвечающей за срабатывание фрикционов и тормозов в АКПП. Этот модуль имеет электромагнитные клапаны (соленоиды) и специальные клапаны, которые соединены между собой узкими каналами.

Соленоиды нужны для переключения передач, так как они регулируют давление рабочей жидкости в коробке. Работа этих клапанов контролируется и регулируется блоком управления АКПП. Клапаны отвечают за выбор режимов работы и активируются с помощью рычага (селектора).

Насос коробки передач отвечает за циркуляцию гидравлической жидкости в АКПП. Насосы шестеренчатые и крыльчатые; ступица гидротрансформатора приводит их в движение. Важно понимать, что насос вместе с гидроплитой (гидроблоком) являются важнейшими деталями в гидравлической части автоматической коробки передач.

Коробка имеет свойство нагреваться в процессе работы, поэтому коробка автомат часто имеет собственную систему охлаждения. При этом в зависимости от конструкции может быть отдельный масляный радиатор АКПП или радиатор или теплообменник, входящий в общую систему охлаждения силового агрегата.

Каков итог?

Учитывая приведенную выше информацию, становится понятно, что автоматическая коробка передач представляет собой комплекс механических, гидравлических и электронных устройств. При этом управление осуществляется как гидравликой, так и электронным блоком.

Следует также учитывать, что компоновка автоматических коробок передач может различаться между переднеприводными и заднеприводными автомобилями, хотя большинство компонентов одинаковы.

Что касается гидротрансформатора, то это устройство можно считать отдельным элементом АКПП, так как ГТД размещен между двигателем и коробкой передач, выполняя функции сцепления по аналогии с МКПП.

Также масляный насос внутри АКПП приводится от гидротрансформатора. Указанный насос создает рабочее давление трансмиссионной жидкости, что, в свою очередь, позволяет управлять коробкой передач.

Напоследок отметим, что не стоит пытаться завести автомобиль с автоматической коробкой передач без стартера (с разгона), как это часто практикуется на автомобилях с механической коробкой передач. Дело в том, что двигатель приводит в действие насос АКПП.

Получается, что пока ДВС не работает, давления на рабочую трансмиссионную жидкость в коробке не будет. Это значит, что без давления управлять АКПП не получится, причем вне зависимости от того, в каком положении будет находиться селектор выбора режима работы. Тем более попытка завести автомобиль с автоматом «с толкача» может привести к серьезному повреждению коробки передач.

0000000000000000

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение — Военный карьерный рост книги и т. д.

Аэрограф/метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Наставления военно-морских аэрографов и метеорологов

Авиация — Принципы полета, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ | Авиационные аксессуары | Общее техническое обслуживание авиации | Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache | Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH | Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook | и т.д…

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, штатное вооружение поддержки и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Боевая инженерная машина | и т.д…

Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник — Основы, методы, составление чертежей, эскизов и т. д.

Машиностроение — Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение | Армейская программа исследований прибрежных бухт | и т. д…

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, средства первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации — Государственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы

Музыка — Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т.д.

Основы ядра — Теории ядерной энергии, химия, физика и т.