Устройство автоматической коробки передач: Устройство автоматической коробки передач (АКПП) —

Устройство автоматической коробки передач (АКПП) —

АКПП — автоматическая коробка переключения передач — это один из видов коробок передач в которой переключение скоростей происходит автоматически — в зависимости от режима работы двигателя, дорожных условий и многих других факторов. В настоящий момент автоматические коробки передач довольно сильно распространены. Так, например, уже более 70% автомобилей Японского производства, продающихся в России поставляются с автоматическими коробками передач. Надежность современных АКПП не только уступает механическим коробкам передач, но зачастую их превосходит.

Что такое АКПП, коробка автомат?

АКПП — автоматическая коробка переключения передач — это один из видов коробок передач в которой переключение скоростей происходит автоматически — в зависимости от режима работы двигателя, дорожных условий и многих других факторов. В настоящий момент автоматические коробки передач довольно сильно распространены. Так, например, уже более 70% автомобилей Японского производства, продающихся в России поставляются с автоматическими коробками передач. Надежность современных АКПП не только не уступает механическим коробкам передач, но зачастую их превосходит.

{datsopic:18}

АКПП автомобиля LEXUS в разрезе

Из чего состоит АКПП?

Автоматическая коробка передач отличается от механической коробки передач не только тем, что переключения скоростей происходят автоматически, но и тем, что ее конструкция и принцип действия несколько иной — в ней используются планетарные механизмы и гидромеханический привод, которых вы не найдете в механической трансмиссии.

Классическая АКПП состоит из следующих основных узлов:

Гидротрансформатор

Гидротрансформатор служит для передачи крутящего момента с проскальзыванием от двигателя к редуктору коробки передач. Средой передачи является специальная жидкость-масло ATF (Automatic Transmission Fluid). Гидротрансформатор состоит из входной и выходной турбин и статора. Проскальзывание в гидротрансформаторе обычно устраняется блокировкой, когда обороты двигателя станут достаточно высокими (обычно на 3-4 передаче). Блокировка включается для повышения КПД гидротрансформатора и уменьшения расхода топлива.

{datsopic:14}

{datsopic:16}

Фрикционные муфты («пакеты»)

Служат для передачи вращающего момента посредством трения фрикционов.  Они используются для включения или отключения передач или отсоединения одних частей АКПП от других (тоже связанными с переключением передач). Фрикционные муфты состоят из барабана и хаба. Барабан имеет крупные прямоугольные шлицы внутри, а хаб состоит из крупных прямоугольных зубьев снаружи. Между хабом и барабаном расположен, так называемый, пакет фрикционных дисков. Часть дисков состоит из металла, часть из пластмассы. Металлические диски имеют выступы снаружи и входят в шлицы барабана. Пластмассовые — имеют выступы внутри, куда входят зубья хаба. Передача момента через фрикционную муфту осуществляется после сжатия пакета фрикционов с помощью кольцеобразного поршня. Поршень установлен в барабане. Смазка подается к дискам через канавки в барабане, валах, корпуса АКПП.

{datsopic:15}

Обгонные муфты

Это специальная муфта, которая проскальзывает в одном направлении и заклинивает при передачи момента в другом направлении. Она работает в паре с фрикционной муфтой для снижения ударов при переключении передач (препятствует и для отключения торможения в АКПП.

{datsopic:12}

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор передает вращательный момент на выходной вал АКПП.

{datsopic:11}

Тормозные ленты

Служит для торможения одной или нескольких вращающихся частей АКПП о корпус.

{datsopic:17}

ATF (Automatic Transmission Fluid)

Вместо масла в АКПП используется специальная жидкость ATF — она обладает некоторыми противоизносными качествами и обеспечивает работу гидравлики. ATF обычно окрашена в красный или зеленые цвета, для того, чтобы ее не путали с моторным маслом. Существуют много спецификаций, наиболее известные из них это DEXTRON и MERCON. Кстати, первая спецификация ATF содержала в своем составе китовый жир (whale oil) как модификатор трения. Конечно, современна наука не стоит на месте, в качестве модификаторов трения в ATF включаются более современные составы. Дополнительно для улучшения противоизносных свойств ATF (которые достаточно низки) используются специальные добавки к маслу такие как — Универсальная добавка INDIGO. После применения добавки, противоизносные, противозадирные свойства ATF улучшаются в разы. Это позволяет увеличить ресурс АКПП в несколько раз, а также устранить небольшие проявления износа коробки, такие как — толчки, рывки, пробуксовка.

 

Устройство АКПП — ZFMaster

Не секрет, что наши автолюбители относятся к автомобилям с автоматическими коробками передач с предубеждением. Неужели мы так любим делать все сами, а не перекладывать свою работу на чужие плечи? Вот об американцах, которые, собственно, и придумали коробки-автоматы, этого не скажешь. Где – где, но за океаном утруждать себя ручным переключением передач не принято. Там подобное “удовольствие” позволяют себе не более 5% автовладельцев. В Европе также из года в год увеличивается число автомобилей с автоматическими трансмиссиями. Прибивает такие машины и к нашему “берегу”, но правильно обращаться с ними умеют далеко не все автомобилисты. Как утверждают автомеханики, сталкивающиеся с неисправностями АКПП, большинство проблем бывает вызвано нарушением правил эксплуатации и несвоевременным техническим обслуживанием. Впрочем, перед тем как вплотную заняться этими вопросами, нам придется совершить небольшой…

Экскурс в конструкцию

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. Второе — при неизменном режиме работы насоса режим работы турбины изменяется автоматически и бесступенчато в зависимости от приложенного к валу турбины (читай: колесам автомобиля) сопротивления. 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.

Смотрите также: ремонт АКПП BMW в кузове F10.

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.

Улучшение эксплуатационных качеств современного автомобиля привело к значительному усложнению его конструкции. А оснащение автомобилей автоматической трансмиссией позволило резко снизить объем нагрузки, возлагаемой на водителя во время движения, что также благоприятно отразилось на ходовой части, двигателе и скоростных качествах автомобиля. Надежность и простота эксплуатации определили дальнейшее широкое использование этого изобретения. В настоящее время автоматические трансмиссии применяются и на легковых, и на полноприводных автомобилях, и даже на грузовом транспорте. При использовании транспортного средства с ручным управлением, для поддержания необходимой скорости, водителю необходимо часто пользоваться рычагом переключения передач.

По этой причине он обязан постоянно следить за нагрузкой двигателя и скоростью автомобиля. Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения транспортного средства и желаний водителя. Поэтому, по сравнению с ручной коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие неоспоримые преимущества:

• увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя от контрольных функций;
• автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость его движения, степень нажатия на педаль газа;
• предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;
• допускает и ручное, и автоматическое переключение скоростей.

Все разнообразие автоматических трансмиссий, применяемых сегодня, условно можно разделить на два типа. Основное различие этих типов заключается в системах управления и контроля, за использованием трансмиссии. Для первого типа характерно то, что функции управления и контроля выполняются специальным гидравлическим устройством. А во втором типе функции управления и контроля выполняет электронное устройство. Составные части же и узлы автоматических трансмиссий обоих типов практически одинаковы. Существуют некоторые различия в компоновке и устройстве автоматической трансмиссии переднеприводного и заднеприводного автомобиля. Автоматическая трансмиссия для переднеприводных автомобилей более компактна и имеет внутри своего корпуса отделение главной передачи — дифференциал. Несмотря на эти отличия, основные функции и принцип действия всех автоматов одинаковы. Для того чтобы обеспечить движение, а также для выполнения других своих функций, автоматическая трансмиссия должна быть оснащена следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, коробкой передач, узлом управления и контроля.

Упрощённая кинематическая схема АКПП

АКПП состоит из:

1. Гидротрансформатор (ГТ) – соответствует сцеплению в механической трансмиссии, но не требует непосредственного управления со стороны водителя.
2. Планетарный ряд – соответствует блоку шестерен в механической коробке передач и служит для изменения передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач.
3. Тормозная лента, передний фрикцион, задний фрикцион – компоненты, посредством которых осуществляется переключение передач.
4. Устройство управления. Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки. Клапанная коробка представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы. На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные

Гидротрансформатор

Гидротрансформатор (или torque converter в зарубежных источниках) служит для передачи крутящего момента непосредственно от двигателя к элементам автоматической коробки передач. Он установлен в промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач и выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет довольно высокие нагрузки и вращается с достаточно большой скоростью. Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля. Поэтому является неверным мнение о том, что автомобиль, оснащенный автоматической трансмиссией, можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его до высокой скорости. Шестеренчатый насос получает энергию только от двигателя, и если двигатель не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель – вращаться.

Планетарный ряд

В отличие от простой механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи.

 

Составные части фрикциона

Поршень (piston) приводится в действие давлением масла. Двигаясь под давлением масла вправо (по рисунку), поршень посредством конического диска (dished plate) плотно прижимает ведущие диски пакета к ведомым, заставляя их вращаться как единое целое и осуществляя передачу крутящего момента от барабана к втулке. В корпусе самой коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других сервисных устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля.

Тормозная лента

Устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.

Конструкция автоматической коробки передач

Всего конструкцию автоматической коробки передач можно разделить на два типа. Они могут различаться  по динамике управления автомобиля или прямой эффективности воздействия. Автоматические коробки передач обеспечивают такое переключение передач, которое не ведет к уменьшению мощности передаваемой к ведущим колесам автомобиля во время переключения.

Но у коробок передач с ручным управлением также имеются недостатки. Если взять грузовой автомобиль, то каждое переключение передачи ведет к потерям мощности. Правда эта конструкция обеспечит небольшими промежутками между передаточными числами, высокий КПД, повышается экономичность работы двигателя,

Принцип действия полуавтоматической коробки передач:

принцип действия основан на преобразование электрического сигнала в гидравлическое или пневматическое давление с помощью специального блока. Сигналы на него поступают от приводимого в действие водителем рычага. Преимущество таких коробок состоит в том, что уменьшается усилие необходимое для переключения передач и очень простая схема переключения.

В конструкции автоматических коробок передач автоматическими являются как коробка передач, так и механизм управления коробкой передач.

Механизм управления автоматической коробки передач состоит из специального встроенного переключателя или из кнопок +/- с возможностью перехода на ручной режим переключения передач. Это сделано для того, чтобы дать возможность водителю самому выбирать необходимые переключения для выбора оптимального решения в целях экономичности автомобиля и его управляемости.

Автоматические коробки выполняют переключение передач без участия водителя. Потери мощности в автоматической коробке больше, чем в механической. Правда автоматическая коробка позволяет поддерживать работу двигателя в максимально экономичном режиме.

Конструкция автоматической коробки передач

:

—         Гидротрансформатора – предназначен для троганья с места, поглащения колебаний и увеличения крутящего момента

—         Блокировочной муфты

—         Планетарных механизмов

—         Многодисковых фрикционов с гидравликой

—         Дисковые ленточные тормоза – служат для переключений без потери мощности

—         Механизм переключения

—         Механизм планетарной передачи

—         Системы управления

—         А также программа, которая регулирует переключение передач

— Гидронасос – служит для создания давления в целях работы элементов переключения, обеспечивая смазку и охлаждение автоматической  коробки передач, а также подает жидкость к гидротрансформатору.

Конструкция 5-ступенчатой автоматической коробки передач легкового автомобиля:

1 – ведущий вал

2 – блокировочная муфта гидротрансформатора

3 – гидротрансформатор

4 – ступенчатая планетарная передача

5 – электронно-гидравлическое управление

6 – ведомый вал

Устройство коробки передач, подробнее…

{jcomments on}

Устройство автоматической коробки передач автомобиля. Автоматическая коробка передач

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

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

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

Устройство автоматической коробки передач и принципы работы

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

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

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

Как работает автоматическая коробка передач?

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

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

Характеристики и возможности

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

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

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

Кроме Типтроника к автоматам можно отнести вариатор и роботизированную КПП.

Особенности автомобиля с автоматом

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

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

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

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

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

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

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

Что такое АКПП?

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

• Вариатор;
• Гидроавтомат;
• Роботизированная;

Что лучше – механика или автомат?

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

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

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

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

Как работает АКПП?

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

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

Гидравлическая часть является неким посредником, который является связующим звеном.

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

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

Гидротрансформатор

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

Конструкция гидротрансформатора состоит из трех частей:

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

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

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

Гидромуфта

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

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

Из чего состоит АКПП?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Фрикционные диски передают КМ непосредственно колесам автомобиля.

Тормозная лента – используется для блокировки элементов планетарного механизма.

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

Виды АКПП

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

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

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

Основные преимущества коробки-автомат:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Разница между коробкой-автомат у заднеприводных и переднеприводных ТС

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

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

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

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

Видео

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

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

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

Чтобы научиться правильно пользоваться «автоматом», сначала нужно разобраться, что же означают буквенные символы (английские буквы) и цифры на панели АКПП с рукояткой переключения передач. Сразу отметим, что в зависимости от марки машины цифры и буквы могут различаться.

• «P» – «паркинг». Включается при парковке автомобиля на стоянке. Некий аналог стояночного тормоза, только с блокировкой вала, а не с прижатием тормозных колодок.
• «R» – «реверс». Включается для движения назад. Обычно его называют – «задняя скорость».
• «N» – «нейтральный». Нейтральная передача. Часто называют – «нейтралка». В отличие от режима паркинга «P», в нейтральном режиме «N» колеса разблокированы, поэтому машина может двигаться накатом. Соответственно, машина также может самопроизвольно покатиться под уклон на парковке, если колеса не зафиксированы ручным тормозом.
• «D» – «драйв». Режим движения вперед.
• «A» – «автомат». Автоматический режим (практически, то же самое, что и режим «D»).
• «L» – «лоу» (низкий). Режим пониженной передачи.
• «B» – Такой же режим, как и «L».
• «2» – режим движения не выше второй передачи.
• «3» – режим движения не выше третьей передачи.
• «M» – «мануал». Режим ручного управления с повышением/понижением передачи через знаки «+» и «–». Данный режим имитирует механический режим переключения с МКПП, только в более простом варианте.
• «S» – «спорт». Спортивный режим движения.
• «OD» – «овердрайв». Повышение передачи (ускоренный режим).
• «W» – «винтер». Режим движения для зимнего периода, при котором трогание с места начинается со второй передачи.
• «E» – «экономик». Движение в экономичном режиме.
• «HOLD» – «удержание». Используется совместно с «D», «L», «S», как правило, на машинах марки «Мазда». (Читать руководство).

При эксплуатации АКПП особое внимание следует уделить изучению руководства по эксплуатации конкретного автомобиля, так как некоторые обозначения могут функционально отличаться.

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

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

Запуск двигателя с автоматической коробкой имеет следующие особенности:

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

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

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

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

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

3. После поворота ключа в замке зажигания перед запуском стартера рекомендуется подождать несколько секунд , чтобы дать время включиться бензонасосу и подкачать компрессию.

Следует помнить, что на некоторых марках автомобилей с АКПП переключение передач невозможно без вставки и поворота ключа в замке зажигания (разблокировки коробки передач). Также, на некоторых марках невозможно вытащить ключ из замка зажигания, если рычаг ПП находится в положении «D». (Читайте руководство по эксплуатации).

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

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

• Вставить ключ в замок зажигания.
• Выжать педаль тормоза правой ногой (левая нога при езде с АКПП не задействуется).
• Проверить положение рычага переключения передач — он должен находиться в положении «P» – «паркинг».
• Запустить двигатель (при нажатой педали тормоза).
• Также при нажатой педали тормоза переключить рычаг ПП в положение «D» – «драйв» (движение вперед).
• Полностью отпустить педаль тормоза, после чего автомобиль тронется с места и начнет движение вперед с небольшой скоростью — около 5 км/час.
• Для увеличения скорости движения нужно нажать на педаль «газа». Чем сильнее вы будете нажимать на педаль «газа», тем выше будут передачи и скорость.
• Для остановки автомобиля нужно убрать правую ногу с педали «газа» и выжать (ей же) педаль тормоза. Автомобиль остановится.
• Если вы планируете покинуть автомобиль после остановки, то при нажатой педали тормоза переместите рычаг переключения передач в режим «P» – «паркинг». Если же остановка потребовалась в пробке, у светофора или пешеходного перехода, то, естественно, рычаг ПП переключать в «паркинг» не нужно. После того, как вы решите опять продолжить движение, отпустите педаль тормоза и нажмите на педаль «газа» для увеличения скорости.

Многие современные АКПП имеют имитацию механического режима переключения передач «M» (как на МКПП) для повышения/понижения передач с помощью кнопок «+» и «–» на рычаге ПП. То есть, водителю предоставляется возможность самому вручную повышать или понижать передачи, забирая эту функцию у «автомата». При этом переход на механический режим переключения передач может производиться в движении, когда машина уже едет в режиме «D».

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

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

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

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

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

Заключение

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

Видео о том, как пользоваться «автоматом»:

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

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

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

Устройство АКПП

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

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

Основные узлы и принцип действия АКПП

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

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

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

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

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

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

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

Режимы работы АКПП

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

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

Видео о прогреве коробки «автомат»:

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

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

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

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

В современных АКПП для комфортной езды предусмотрены дополнительные режимы работы.

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

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

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

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

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

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

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

В данной статье рассмотрим принципы работы механизма.

История создания автоматической коробки передач

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

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

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

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

Устройство узлов и механизмов

Автоматическая коробка передач условно состоит из трёх основных частей:

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

Составные части автоматической КП:

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

Принцип работы

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

Принцип работы:

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

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

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

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

Плюсы и минусы

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

Плюсы:

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

Минусы:

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

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

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

Принцип работы автоматической коробки передач: видео

Устройство АКПП (автоматической коробки передач)

Автоматическая  коробка переключения передач или, как ее сокращенно величают, АКПП, это знакомое всем устройство, являющееся частью некоторых автомобилей, читайте мою статью что лучше автомат или механика. Главная задача автоматической коробки переключения передач состоит в том, чтобы менять передаточное число от двигателя к колесам автомобиля без непосредственного участия водителя. Переключение происходит исходя из нагрузки на двигатель и скорости.

Многие из вас, наверняка, собственноручно испробовали этот чудный образец инженерной мысли, а многим он знаком лишь в теории. Часть водителей из последнего числа и вовсе принципиально отказываются от использования данного рода механизма, объясняя это тем, что он является ненадежным, дорогим в обслуживании, поглощающим лишнее топливо механизмом. Ну что ж, такое мнение с одной стороны частично оправдано, однако кое с чем можно и поспорить, например, та же надежность в наше время находится на уровне механических коробок передач.

Устройство и работа АКПП.

Сама АКПП весьма сложный технический узел, который состоит из трех основных частей это:

• гидротрансформатор,
• связки планетарных редукторов и гидравлической системы управления.

Рассмотрим функции каждого элемента по отдельности. 

Гидротрансформатор.

 

Принцип работы гидротрансформатора.

Его главная задача состоит в передаче крутящего момента от двигателя к планетарному редуктору. Принцип его работы лежит на основе усовершенствованной гидромуфты, которая помимо бесконтактной плавной передачи крутящего момента еще способна в определенный момент усиливать крутящий момент благодаря введённому в механизм реактору. Вкратце поясню, что представляет собой такая передача крутящего момента.

В гидротрансформаторе имеется гидравлический насос, приводимый в действие коленчатым валом двигателя, а также турбина, приводящая в действие планетарный редуктор. Две эти части расположены друг напротив друга, а пространство между ними заполнено гидравлической жидкостью. При вращении насоса поток жидкости направляется на колесо турбины, тем самым приводит ее во вращение. Это, по сути, и есть классическая гидромуфта, передающая вращение без механического сцепления. Такой вид передачи крутящего момента позволяет ускоряться плавно, без рывков и механического удара по деталям трансмиссии. Однако классическая гидромуфта в данном механизме не используется, здесь в ее конструкцию добавлен реактор, который, оставаясь неподвижным до определенного времени, перенаправляет отраженную от лопастей турбины жидкость обратно на крыльчатку насоса, тем самым увеличивая крутящий момент. Это позволяет насосу быстрее раскрутить турбину до определенной скорости, после чего реактор благодаря обгонной муфте, перестает быть подвижным и вращается совместно с конструкцией.

Теоритически можно было бы использовать только гидротрансформатор, как узел, передающий крутящий момент на колеса, но его было бы недостаточно, и к тому же иногда требуется двигаться в обратном направлении, а ведь непосредственно двигатель  обратную сторону крутиться неспособен.

Минусы гидротрансформатора.

И еще, кстати, по поводу гидротрансформатора. Его главным минусом является то, что именно из-за него теряется часть энергии, ведь как не совершенствуй конструкцию, без жесткой сцепки будет присутствовать проскальзывание, что приводит к нагреву и потере энергии.  Следствием этого является повышенный расход топлива при использовании АКПП. В современных коробках передач при помощи специальных узлов, при выравнивании скорости система блокируется и вращается как единое целое без проскальзывания, при этом на больших скоростях расход топлива будет аналогичен, как при использовании обычной механической коробки. Чаще всего жесткая сцепка в таких коробках наступает при скоростях выше 70 км/ч. 

Планетарный редуктор.

 

С гидротрансформатором разобрались, перейдем к следующей части АКПП — планетарному редуктору. Не буду сильно вдаваться в технические подробности, скажу лишь, что в основе лежит использование планетарного редуктора, в котором при помощи муфт и ленточного тормоза производится блокировка его различных частей, что позволяет варьировать скорость вращения и соответственно крутящий момент.

Гидравлическая система управления.

 

Все выше перечисленное было лишь механизмами реализации передачи, но как же происходит переключение непосредственно передач, наверняка, спросите вы. Все становится понятно из предыдущего абзаца, где я вскользь упомянул о ленточном тормозе и муфтах. Все эти механизмы в классической автоматической коробке переключения передач управляются гидравликой, а точнее третьим узлом АКПП — гидравлической системой управления. В его основе лежит масляный насос, создающий необходимое давление в системе, и система клапанов,  перемещение которых зависит от ситуации, в которой находится автомобиль, хотя правильнее будет сказать, от скорости его движения, и нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется при оценке разряжения во впускном коллекторе. Увеличиваясь, разряжение передвигает управляющий клапан системы гидравлического управления, где в зависимости положения остальных клапанов системы происходит включение определенных муфт либо ленточного тормоза. Вторым управляющим механизмом является клапан, который перемещается в зависимости от скорости автомобиля, а точнее его колес. Положение данных механизмов в определенный момент времени и регулирует ступенчатое переключение передач. Ну и, конечно, вся эта система увязана с рычагом переключения передач внутри салона, где вы можете передвигая рычаг, тем самым обеспечивая полный цикл переключения передач: включить выбор пониженных передач, задать движение задним ходом, полностью заблокировать коробку во время стоянки и так далее.

Вот вы обобщенно и узнали устройство АКПП, хочу сказать, что в современных  автоматических коробках переключения передач, многие механизмы усовершенствованы либо заменены на управляемые электроникой. И с каждым новым поколением данный механизм становится все более технологичным, также вместе с этим увеличивается его надежность, экономия топлива, и комфортность управления автомобилем.

Так что не стоит бояться автоматических коробок передач, позвольте им контролировать ситуацию за вас, ведь иногда непоколебимый молниеносное принятие решения о необходимых действиях, принятое электронным мозгом, может спасти вам жизнь, на что не всегда в критической ситуации способен человеческий разум.

  Видео об устройстве автоматической коробки передач

Рекомендую прочитать:

Автоматическая коробка передач (АКПП): Устройство и принцип работы…

В России по поводу АКПП сложился ряд мифов. На самом деле принцип нормальной работы Автоматической Коробки Передач не сложен, зная его, можно без труда отказаться от множества предубеждений. Механизм этот надежен и проверен временем.

История автоматической коробки передач

Первая автоматическая коробка передач спроектирована была в 1939 году. Изобретатели автоматической коробки передач были инженеры General Motors в США. Oldsmobile Custom Cruiser стал первой машиной, на которой стояло подобное новшество. В том же году авто этой марки стали колесить по дорогам Америки. В 60 году в Штатах был принят стандарт переключения АКПП, так называемый P-R-N-D-L, он до сих пор успешно работает.

Устройство автоматической коробки передач

Устройство автоматической коробки передач выполняет функцию изменения показателей крутящего момента, в границах превышающих возможности движка. Также благодаря этому блоку машина может двигаться задним ходом.

Если взглянуть на работу автомата, как устроена сама коробка, то станет понятна суть: В АКПП принципосновывается на применении планетарного механизма, который функционирует благодаря наличию гидравлического блока, его работа напрямую зависит от переключения скорости движения машины.

Перемещение рычага в автоматической коробке передач дает возможность управлять приводным валом и гидротрансформатором, что позволяет авто находится в статичном положении, ехать с ускорением, двигаться назад.

Принцип работы

Работает Автоматическая Коробка благодаря трем функциональным блокам:

1. Гидравлический блок;
2. Электронный блок;
3. Механический блок.

Последний узел контролирует передачи. «Гидравлика» курирует крутящий момент на колесах, а также генерирует передачу энергии на механическую часть.

Электроника АКПП руководит переключением различных режимов функционирования (так называемыйселектора переключения), также он способствует взаимодействию с системами авто.Элементы автоматической коробки являются, по сути, сердцем двигателя, без этого блока функционирование автомобиля невозможно.

Механизмы трансмиссии трансформируют крутящий момент от двигателя, что позволяет машине нормально двигаться. Одним из основных блоков АКПП, принимающих на себя главные нагрузки – это гидротрансформатор.

Гидротрансформатор передает крутящий момент. «Бублик» (так водители между собой называют этот агрегат) смягчает механические воздействия и чрезмерную вибрацию, которая поступает от маховика во время работы движка, направляет импульс к различным узлам АКПП.

Гидротрансформатор состоит:

1. Из лопастной машины;
2. Колесо турбины;
3. Реакторное колесо;
4. Центробежного насоса;
5. Блокировочные муфты;
6. Муфта свободного движения.

Гидротрансформатор принимает на себя повышенные нагрузки, благодаря этому блоку, работает насос для масла в АКПП.

Турбина и насос АКПП вплотную прилегают друг к другу, что увеличивают ресурс работы автоматического агрегата.

Коленчатый вал движка взаимодействует с насосом, вал АКПП соединяется с турбиной. Все это является причиной того, что нет строгой привязки между главными и управляемыми компонентами, имеется свободное проскальзывание.

Рабочая жидкость (трансмиссионка) проводит импульс от движка к трансмиссии, затем передается на лопасти турбины. Вся деятельность происходит в замкнутом контуре.

Трансмиссионка начинает быстрее двигаться внутри «бублика», что повышает крутящий момент. Коленчатый вал гидротрансформатора начинает вращаться быстрее, тогда скорость турбины и насосного колеса становятся одинаковыми. После этого жидкость начинает течь в другом направлении. После того как машина набрала скорость, гидротрансформатор будет сообщать только крутящий импульс.

С ростом скорости, ГТФ подвергается блокировке, импульс непосредственно поступает от маховика на коробку, при этом константной остается частота. Когда меняется передача, происходит разъединение элемента, угловые скорости уменьшаются до пределов, пока скорость вращения турбины не станет константной.

Гидромуфта работает по такому же принципу, передавая крутящий момент.

По конструктивному устройству – это колесо, на котором закреплены лопасти,

до определенного момента оно не функционирует. Из турбины масло поступает в насос и проходит через реактор, корректирующий крутящий импульс.

Реактор присутствует в блоке гидротрансформатора с тем, дабы корректировать крутящий импульс. Лопатки реактора АКПП обладают специальной конфигурацией, что позволяет жидкости динамично проходить по специальным проводящим канальцам и, попадая на насосное колесо, приводить его в движение.

АКПП состоит:

• Гидротрансформатор — находится в АКПП и работает автономно. Его конструктивные особенности напоминают сцепление КПП.
• Планетарный ряд – конструктивно похож на блок шестерен, трансформирует придаточное отношение во время движения.
• Тормозная лента, передние и задние фрикционы, реализуют переключение передач;
• Блок управления состоит и насоса, клапанной коробки и сборника масла. Гидроблок – это устройство с клапанами (соленоидами) и плунжерами:
• управляют двигателем;
• трансформируют нагрузку движка;
• уровень давления на акселератор;
• динамику гидравлических сигналов

В АКПП Масляный насос отвечает за подачу жидкости в гидротрансформатор, отчего возникает необходимое давление в системе контроля. На насос поступает импульс только от функционирующего мотора, если машина не работает, то соответственно нет и рабочего давления.

Планетарный ряд это основной тип передачи в АКПП. Узлы фрикциона с помощью давления заставляют поршень двигаться, совершая движение с помощью конического диска, он вплотную прижимает ведомые, которые подходят к дискам пакета. Это дает возможность им вращаться и трансформировать крутящий импульс от барабана к втулке. Планетарные передачи в АКПП реализуют нужные передаточные отношения.

Фрикционные диски, дифференциал передают крутящий момент от движка к колесам

В АКПП тормозная лента осуществляет блокировку составных узлов планетарного ряда.

Гидроблок – основной и самый сложный блок в самой АКПП, его можно назвать «мозговым центром» трансмиссии. Этот блок труднее всего ремонтировать ввиду его сложности.

Коробку автомат правильно было бы назвать непростым устройством, но его существование заметно облегчает жизнь автомобилистам. В эксплуатации автоматическая коробка неприхотлива и успешно функционирует как на легковых, так и грузовых авто.

Преимущества автоматической коробки передач

При наличии работы «автомата» заметно возрастает легкость управления машиной;
Все рабочие узлы АКПП меньше подвержены излишним нагрузкам;
Возможность работать на «механике» остается.

Автоматическая коробка передач делится на два типа

1. Работа АКПП управляется специальным гидравлическим узлом;
2. Блоком переключения скоростей руководит электронное устройство.

В качестве иллюстрации можно упомянуть о таком факте. Авто двигается по ровному участку дороги, которая переходит в заметный подъем.

Нагрузка неизбежно увеличатся, колеса машины замедляют кругооборот, скорость падает. В АКПП турбина вращается медленнее, что оказывает воздействие на динамику жидкостей в самом «бублике». Это повышает циркуляцию, что повышает неизбежно вращательный импульс колеса турбины, продолжаться это будет, пока не возникнет равновесного состояния.

Подобный алгоритм работает в АКПП при старте машины с места.

Крутящий импульс перестает быть необходимым при достижении авто определенной скорости. Срабатывает автоматическая блокировка, гидротрансформатор становится звеном, которое крепко соединяет оба вала.

Преимущество работы подобного механизма в АКПП: не расходуется энергия на внутренние потери, что в свою очередь заметно повышает КПД. Это способствует заметной потери топлива, увеличению качества торможения.

Также меньшей нагрузке подвергается блок реактора, который совершает вращательные движения совместно с турбинными насосными колесами, что еще больше увеличивает КПД движка.

Гидротрансформатор преобразовывает крутящий импульс на 2 или 3 пункта, что, конечно же, мало для полноценного функционирования трансмиссии.

АКПП имеют преимущества в том, что при переключении поток мощности не прерывается, это происходит благодаря фрикционным муфтам, которые работают благодаря гидравлике.

Нажатие на акселератор и скорость движения авто позволяет в автоматическом режиме выбрать нужную передачу, которая диктует интенсивность разгона.

У водителя есть возможность выбрать различные варианты работы АКПП:

• Спортивный;
• Зимний;
• Сложный участок дороги;

Еще один очень важный в АКПП блок – это насос, который обеспечивает поступление рабочей жидкости в гидроблок и гидротрансформатор, коробка охлаждается.

В качестве дополнения присутствует также в АКПП специальный радиатор, который охлаждает АКПП.

Если говорить про АКПП, то основное отличие в задне-приводных и передне-приводных авто заключаются втрансмиссиях, которые компонуются по-разному. Второй тип машин имеет более миниатюрную АКПП, в самом блоке присутствует дифференциал. Во всем остальном никаких принципиальных различий не наблюдается.

В Аварийный режим функционирования АКПП переходит из-за многих обстоятельств основные из них:

1. Качество масла и его уровень в АКПП;
2. Износ узлов АКПП;
3. Нарушение работы фрикционов АКПП;
4. Нарушение электрической проводки АКПП.

Причин может быть много, нередко лампочка переключается в арийный режим на приборной панели из-за поломки датчика.

Устройство и работа: Автоматическая коробка передач

Автомобильная отрасль настолько избирательна, что несовершенным узлам в ней не место. Было множество технических решений, которые так и не стали популярными. Бывает и наоборот. Удачное
проектирование некоторых систем позволило им получить фантастическое распространение, количественный процент которого с годами и не думает снижаться. Именно к таким популярным автомобильным компонентам относится автоматическая коробка передач. Многие водители по достоинству оценили её преимущества. В сегодняшней статье мы расскажем об «автоматах» более подробно.

Что такое автоматическая трансмиссия, и какова её область применения

Автоматическая коробка представляет собой такую разновидность коробок передач, которая выбирает нужный режим работы и осуществляет переключение скоростей самостоятельно, исходя из количества оборотов мотора автомобиля, его загруженности и текущих дорожных условий. Машинам, оснащенным автоматами, не требуется наличие сцепления. Все узлы объединены в один блок, который выполняет все необходимые действия без участия водителя.

Благодаря особенностям своего технического устройства, автоматические трансмиссии получили возможность установки не только в легковые автомашины, но и в полноприводные внедорожники, в том числе рамные, грузовой коммерческий автотранспорт и даже на автобусы.

Виды АКПП (автоматических коробок)

В настоящее время имеется две разновидности применяемых автоматических трансмиссий, основное различие которых состоит в установленной системе управления и контролирующего блока. У первой разновидности данные функции выполняет отдельное гидравлическое устройство, у второй – электронная система. Остальные составные компоненты обоих типов практически полностью идентичны.

Определенные различия имеются и у «автоматов», установленных для передне- и заднеприводных машинах. В первом случае коробка имеет более компактные размеры, а в своем внутреннем устройстве получает дифференциал, распределяющий крутящие усилия между выходными валами. По сути, дифференциал выполняет функции главной передачи.

Устройство АКПП (автоматической коробки передач)

Типовая схема АКПП включает в себя несколько элементов. Расскажем о них более подробно.

1. Гидротрансформаторный блок. Выражаясь доступным языком, гидротрансформатор играет ту роль, которую выполняет сцепление в случае механической коробки. Однако если для включения и отключения сцепления требуется участие водителя, то гидротрансформатор с этой задачей прекрасно справляется самостоятельно. Гидротрансформаторный блок передает крутящий момент от силового агрегата к компонентам «автомата». Этот узел заполняется специальной жидкостью, помогающей предотвратить излишнее трение соприкасающихся элементов, а также выполняющей функции охлаждения. Гидротрансформатор подвержен весьма серьезным нагрузкам, а свое вращение он осуществляет с чрезвычайно высокой скоростью. Помимо перечисленного, гидротрансформаторный блок отвечает за сглаживание вибраций, возникающих во время работы агрегата, и задействует работу масляного насоса, расположенного внутри АКПП. Именно поэтому завести авто, оснащенное автоматической трансмиссией, невозможно без участия стартера. Дело в том, что насос включается в работу исключительно во время запущенного мотора. Если ДВС заглушен, то система контроля не получит необходимого уровня масляного давления, соответственно, коробка функционировать не будет, а движок не заведется.
2. Планетарный ряд. Данный узел можно сравнить с блоком шестеренок механики, который отвечает за изменение передаточного коэффициента. В отличие от механических коробок, внутри «автоматов» применяются не параллельно выстроенные валы, имеющие смежное соединение с шестернями, а задействуются типовые передачи с планетарным устройством.
3. Фрикционная система. Этот узел составляют специальная лента, а также передние и задние фрикционы. Их функциональное назначение заключается в переключении скоростей, соответствующих текущим оборотам работающего двигателя.
4. Управляющее устройство. В состав управляющего устройства входит картер трансмиссии (маслосборный поддон), шестеренчатый насос и клапанная коробка, представляющая собой сложноустроенную сеть каналов, имеющих в оснащении клапаны и плунжеры, которые контролируют работу системы и осуществляют необходимое оперативное управление. По сути, управляющий блок преобразует скорость, с которой машина движется, силовую нагрузку её мотора и усилие, прилагаемое водителем к педали акселератора, в гидравлические импульсы. Основываясь на них, трансмиссия проводит автоматические изменения передаточного числа, действуя путем включения в работу фрикционов.

Основные преимущества автоматической трансмиссии (АКПП)

Если сравнивать автоматическую коробку с механикой, у АКПП выделяется ряд преимуществ, которые можно с полной уверенностью назвать неоспоримыми.

1. Простота управления. «Автомат» освобождает водителя от необходимости ручного переключения скоростей, а также включения сцепления, выполняя все необходимые функции самостоятельно.
2. Точность работы. Множество электронных блоков отслеживает ряд основных параметров, на основании которых коробка определяет оптимальную передачу, не допуская излишних перегрузок.
3. Сохранение возможности ручного управления. Многие АКПП снабжены функцией ручного переключения, предоставляющей водителю возможность переключения скоростей самостоятельно.

Подведем итоги

В конце статьи скажем, что устройство автоматических коробок достаточно сложное, а их обслуживание и ремонт неимоверно дорогие. «Автоматы» удобны, но очень требовательны. Именно поэтому одной из задач водителя является сохранение его работоспособности, основанное на строгом выполнении всех рекомендаций по эксплуатации.

Устройство контроля безопасности для автоматической коробки передач (Патент)

Тацуми Т. Устройство контроля безопасности АКПП . США: Н. П., 1987. Интернет.

Тацуми Т. Устройство контроля безопасности АКПП . Соединенные Штаты.

Тацуми, Т.Вт. «Устройство контроля безопасности автоматической трансмиссии». Соединенные Штаты.

@article {osti_6949964,
title = {Устройство контроля безопасности автоматической коробки передач},
author = {Tatsumi, T},
abstractNote = {Описано устройство управления для автоматической трансмиссии автомобиля, содержащее: средство для создания сигнала скорости, представляющего скорость транспортного средства; средство для создания сигнала нагрузки, представляющего нагрузку транспортного средства; средство для формирования сигнала, представляющего передачу, которая должна быть включена трансмиссией, в ответ на сигнал скорости и сигнал нагрузки; и средство для обнаружения наличия состояния отказа в сигнале скорости и сигнала нагрузки и выработки в ответ на это сигнала, представляющего состояние отказа.Он также содержит средство для определения скорости изменения сигнала скорости и сигнала нагрузки для создания сигнала, представляющего чрезмерную скорость изменения; средство для управления передачей, включенной трансмиссией, в ответ на сигнал, подаваемый на ее вход; и средство инструктирования переключения передачи, принимающее сигнал, представляющий состояние неисправности, сигнал, представляющий чрезмерную скорость переключения, и сигнал, представляющий передачу, которую должна включить трансмиссия. Средство инструктирования переключения передачи содержит средство для подачи сигнала, представляющего передачу, которая должна быть включена трансмиссией, непосредственно на вход средства управления передачей, включенной трансмиссией, когда сигнал, представляющий состояние неисправности, находится в неактивном состоянии.Он включает в себя средство для подачи на вход средства управления шестерней, включенной трансмиссией, первого значения сигнала, представляющего шестерню, включенную трансмиссией, обнаруженную при инициировании активного состояния сигнала, представляющего чрезмерную скорость переключения, когда сигнал, представляющий состояние неисправности, находится в активном состоянии. Это запрещает переключение передачи, включенной трансмиссией, в течение заданного периода времени после появления активного состояния сигнала, представляющего чрезмерную скорость переключения.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/6949964}, журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {1987},
месяц = ​​{1}
}

Автоматическая коробка передач: какие детали?

Ленты Лента — это стальная лента с фрикционным материалом, прикрепленным к внутренней поверхности.Один конец ленты прикреплен к корпусу трансмиссии, а другой конец подключен к сервоприводу. В нужный момент гидравлическое масло под давлением подается в сервопривод, чтобы затянуть ленту вокруг барабана, чтобы предотвратить вращение барабана. Вернуться к началу

Пакеты сцепления Пакет сцепления состоит из чередующихся дисков, которые помещаются внутри барабана сцепления. Половина дисков из стали и имеет шлицы, которые входят в канавки на внутренней стороне барабана.Другая половина имеет фрикционный материал, связанный с их поверхностью, и имеет шлицы на внутренней стороне, которые соответствуют канавкам на внешней поверхности прилегающей ступицы. Внутри барабана находится поршень, который приводится в действие давлением масла в нужный момент, чтобы сжать пакет сцепления вместе, так что два компонента заблокируются и повернутся как одно целое. Вернуться к началу

Электронный блок управления Электронный блок управления, также называемый ЭБУ или компьютером, вычисляет все параметры управления двигателем на основе всех данных сигналов, полученных от различных датчиков, используемых в автомобиле производитель. Устройство реагирует на измеряемые переменные и все входные сигналы датчиков, выполняя расчет в зависимости от заданных параметров для управления и регулировки систем двигателя. Наиболее распространенным ЭБУ в автомобиле является ЭБУ двигателя, но более поздние модели автомобилей могут также иметь ЭБУ, управляющую трансмиссией, торможение с АБС, подушки безопасности, срабатывание ремня безопасности и противобуксовочную систему. Вернуться к началу

Датчик частоты вращения двигателя Подключение к стороне низкого напряжения системы зажигания выдает импульсы, которые используются в качестве сигнала частоты вращения двигателя. Вернуться к началу

Шестерни Шестерни представляют собой круглые колеса с зубьями, обработанными по внешнему диаметру. Обычно они используются для передачи вращающего усилия с одного вала на другой. В основном, шестерня одного размера используется для поворота шестерни другого размера для изменения выходной скорости и крутящего момента (крутящего момента). В автоматических трансмиссиях обычно используются шестерни двух типов: прямозубые и косозубые. Зубья цилиндрической шестерни нарезаны параллельно центральной линии вала шестерни.Их иногда называют прямозубыми шестернями. Цилиндрические шестерни несколько шумят и больше не используются в качестве шестерен главного привода в трансмиссии. Однако они могут использоваться для включения задней передачи. Зубья косозубой шестерни обработаны под углом к ​​оси вращения шестерни. В современных трансмиссиях в качестве главных приводных шестерен обычно используются косозубые шестерни. Цилиндрические шестерни работают тише и прочнее, чем прямозубые. Люфт шестерни — это небольшой зазор между зубьями зацепляющейся шестерни.Зазор позволяет смазочному маслу попадать в зону высокого трения между зубьями шестерни. Это снижает трение и износ. Люфт также позволяет шестерням нагреваться и расширяться во время работы без заедания и повреждений. Передаточное число — это число оборотов ведущей шестерни, прежде чем ведомая шестерня сделает один полный оборот. Передаточное число рассчитывается путем деления количества зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни. Например.Если ведущая шестерня имеет 12 зубьев, а ведомая шестерня — 24 зуба (24, разделенные на 12), передаточное число будет два к одному, то есть 2: 1. В этом примере ведущая шестерня должна повернуться два раза, чтобы один раз повернуть другую шестерню. В результате скорость большей ведомой шестерни будет вдвое медленнее ведущей. Однако крутящий момент на валу большей шестерни будет вдвое больше, чем на первичном валу. Передаточные числа коробки передач зависят от производителя. Однако приблизительные передаточные числа в среднем составляют 3: 1 для первой передачи, 2: 1 для второй передачи, 1: 1 для третьей или высокой передачи и 3: 1 для задней передачи. На первой или низкой передаче будет высокое передаточное число. Маленькая шестерня будет приводить в движение большую шестерню. Это снизит выходную скорость, но увеличит выходной крутящий момент. Автомобиль легко разгоняется даже при низких оборотах двигателя и в условиях малой мощности. На высокой передаче трансмиссия часто имеет передаточное число 1: 1. Выходной вал трансмиссии вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. Умножения (увеличения) крутящего момента не было бы, но машина ехала бы быстрее. Для движения автомобиля с постоянной скоростью по ровной поверхности требуется очень небольшой крутящий момент. Вернуться к началу

Регулятор Регулятор основан на центробежной силе, создаваемой его скоростью вращения. В трансмиссиях с задним приводом регулятор установлен на выходном валу и вращается вместе с валом. В автомобилях с передним приводом регулятор часто имеет собственный вал и обычно приводится в действие шестерней на выходном валу. В обоих случаях регулятор вращается только во время движения автомобиля, чтобы обеспечить давление регулятора, которое напрямую связано со скоростью движения. На изображении изображен регулятор легковесного типа, который используется в одной коробке передач в сборе с главной передачей в сборе. Он состоит из вала с шестерней, двух контрольных шариков, первичного грузика и пружины, а также вторичного грузика и пружины. Грузы поворачиваются в верхней части вала и удерживаются пружинами наружу. Это за счет действия рычага удерживает контрольные шарики на своих местах. Когда транспортное средство движется, центробежная сила, действующая на грузики, создает дополнительную силу для удержания мячей на своих сиденьях. Давление регулятора определяется количеством жидкости, проходящей через шарики. На низких скоростях движения центробежная сила на грузилах не будет очень большой, и давление жидкости будет поднимать шарики с их посадочных мест. Жидкость будет вытекать из контура регулятора, поэтому будет обеспечено низкое давление регулятора. На более высоких скоростях центробежная сила будет намного больше, и шары будут сильнее прижиматься к своим седлам. Будет истощено меньше жидкости, и давление регулятора повысится.Таким образом, давление регулятора будет увеличиваться с увеличением скорости движения. Только что описанный губернатор является двухступенчатым регулятором; первичный груз тяжелее вторичного груза, поэтому первичный груз более чувствителен на низких скоростях. Вернуться к началу

Входной вал Входной вал передает крутящий момент от гидротрансформатора на автоматическую коробку передач. Входной вал автоматической коробки передач или вал турбины соединяет гидротрансформатор с ведущими элементами трансмиссии. На каждом конце первичного вала имеются шлицы с наружной резьбой. Эти шлицы входят в шлицы турбины гидротрансформатора и ведущего узла трансмиссии. Входной вал едет на втулках. Трансмиссионная жидкость смазывает вал и втулки. Вернуться к началу

Изолирующий выключатель Выключатель (или блокирующий) на трансмиссии приводится в действие рычагом переключения. Это предотвращает запуск двигателя в любом положении, кроме N или P. С электронным управлением он также сообщает блоку управления положение селектора. Эта информация нужна блоку управления, чтобы знать, требуется ли переключение передач. Вернуться к началу

Односторонняя муфта Обгонная муфта (также известная как «муфта») — это устройство, которое позволяет такому компоненту, как коронная шестерня, свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. Этот эффект аналогичен эффекту на велосипеде, где педали будут вращать колесо при вращении педалей вперед, но будут вращаться свободно при вращении назад. Обычное место, где используется односторонняя муфта, — это первая передача, когда переключатель находится в положении движения. Когда вы начинаете ускоряться с остановки, трансмиссия запускается на первой передаче. Но вы когда-нибудь замечали, что происходит, если вы отпускаете газ, пока он еще на первой передаче? Автомобиль продолжает двигаться накатом, как если бы вы были на нейтрали. Теперь переключитесь на низшую передачу вместо Drive. Когда вы в этом случае отпускаете газ, вы чувствуете, что двигатель замедляет вашу скорость, как в автомобиле со стандартной коробкой передач.Причина этого в том, что в Drive используется одностороннее сцепление, а в Low используется пакет сцепления или лента. Вернуться к началу

Масляный насос Масляный насос трансмиссии (не путать с насосным элементом внутри гидротрансформатора) отвечает за создание всего давления масла, которое требуется в трансмиссии. Масляный насос установлен на передней части картера коробки передач и напрямую соединен с фланцем на корпусе гидротрансформатора.Поскольку корпус гидротрансформатора напрямую соединен с коленчатым валом двигателя, насос будет создавать давление всякий раз, когда двигатель работает, пока имеется достаточное количество трансмиссионной жидкости. Масло поступает в насос через фильтр, расположенный в нижней части масляного поддона трансмиссии, и поднимается по всасывающей трубке прямо к масляному насосу. Затем масло под давлением направляется к регулятору давления, корпусу клапана и остальным компонентам по мере необходимости. Вернуться к началу

Выходной вал Выходной вал соединяет ведущие компоненты трансмиссии с ведущим валом. Этот вал проходит по той же центральной линии, что и входной вал. Его передний конец почти касается первичного вала. Вернуться к началу

Комплекты планетарных шестерен Базовый комплект планетарных шестерен состоит из солнечной шестерни, кольцевой шестерни и двух или более планетарных шестерен, все из которых находятся в постоянном зацеплении.Планетарные шестерни соединены друг с другом через общее водило, которое позволяет шестерням вращаться на валах, называемых «шестерни», которые прикреплены к водилу. Одним из примеров использования этой системы является соединение зубчатого венца с входным валом, идущим от двигателя, соединение водила планетарной передачи с выходным валом и блокировка солнечной шестерни, чтобы она не могла двигаться. В этом сценарии, когда мы поворачиваем коронную шестерню, планеты будут «ходить» по солнечной шестерне (которая остается неподвижной), заставляя водило планетарной передачи вращать выходной вал в том же направлении, что и входной вал, но с меньшей скоростью, вызывая редуктор (аналогично автомобилю на первой передаче). Если мы разблокируем солнечную шестерню и заблокируем любые два элемента вместе, это заставит все три элемента вращаться с одинаковой скоростью, так что выходной вал будет вращаться с той же скоростью, что и входной вал. Это похоже на машину, которая находится на третьей или высокой передаче. Другой способ использования планетарной шестерни — заблокировать водило планетарной передачи от движения, а затем подать мощность на коронную шестерню, которая заставит солнечную шестерню вращаться в противоположном направлении, давая нам задний ход. Вернуться к началу

Генераторы импульсов Генераторы импульсов, расположенные на трансмиссии, вырабатывают серию слабых электрических сигналов (импульсов), которые связаны со скоростью движения. Они используются для синхронизации переключения на повышенную и пониженную передачу. Существуют разные типы генераторов импульсов, но все они используются для генерации очень небольшого электрического импульса, который может транслироваться и использоваться ЭБУ. На изображении показаны два генератора импульсов, которые расположены в разных местах на передаче. Генератор импульсов A активируется отверстиями во вращающемся тормозном барабане, а генератор импульсов B активируется зубьями шестерни. Каждый раз, когда отверстие или зуб проходит через полюс генератора импульсов, магнитное поле генератора импульсов нарушается, и это индуцирует импульс низкого напряжения в катушке.Импульсы передаются по кабелю в ЭБУ. Вернуться к началу

Уплотнения и прокладки Автоматическая коробка передач имеет множество уплотнений и прокладок для регулирования потока гидравлической жидкости и предотвращения ее утечки. Есть два основных внешних уплотнения: переднее уплотнение и заднее уплотнение. Переднее уплотнение герметично закрывает место крепления гидротрансформатора к картеру трансмиссии. Это уплотнение позволяет жидкости свободно перемещаться из преобразователя в трансмиссию, но не дает жидкости вытекать.Заднее уплотнение предотвращает утечку жидкости через выходной вал. Уплотнение обычно изготавливается из резины (аналогично резине в щетке стеклоочистителя) и используется для предотвращения утечки масла через движущиеся части, такие как вращающийся вал. В некоторых случаях резинке помогает пружина, которая удерживает резину в тесном контакте с вращающимся валом. Прокладка — это тип уплотнения, используемый для уплотнения двух неподвижных частей, скрепленных вместе. Некоторые распространенные материалы для прокладок: бумага, пробка, резина, силикон и мягкий металл. Помимо основных уплотнений, существует также ряд других уплотнений и прокладок, которые различаются от трансмиссии к трансмиссии. Типичным примером является резиновое уплотнительное кольцо, уплотняющее вал рычага переключения передач. Это вал, который вы перемещаете, когда манипулируете переключателем передач. Другой пример, который является общим для большинства трансмиссий, — это прокладка масляного поддона. Фактически, уплотнения требуются везде, где устройству необходимо пройти через корпус коробки передач, и каждое из них является потенциальным источником утечек. Вернуться к началу

Соленоиды Соленоиды расположены на корпусе клапана. Это двухпозиционные клапаны, которые либо закрываются, чтобы удерживать давление, либо открываются, чтобы пропустить поток и сбросить давление. Некоторые соленоиды, например те, которые управляют клапанами переключения передач, срабатывают или включают или выключают. Другие соленоиды используются для регулирования давления и имеют рабочий цикл. Эти импульсы включаются и выключаются, поэтому они могут изменять давление. Количество используемых соленоидов и способ их применения различаются в зависимости от трансмиссии. Вернуться к началу

Датчик температуры Это устройство используется в двигателе и подает сигнал обратно в ЭБУ, чтобы указать температуру двигателя. Устройство имеет внутренний резистор (известный как NTC). По мере увеличения температуры двигателя сопротивление блока уменьшается и постоянно посылает сигнал в ЭБУ. Этот сигнал используется в качестве дополнительного корректирующего значения для подачи топливной форсунки и в некоторых случаях синхронизации (опережения). Вернуться к началу

Дроссельный клапан Это регулирующий клапан, управляемый водителем с помощью педали акселератора. Между рычажным механизмом карбюратора и трансмиссией часто используется кабель, но также используется контроль вакуума. Дроссельная заслонка обеспечивает давление дроссельной заслонки, которое увеличивается с открытием дроссельной заслонки. Давление дроссельной заслонки направлено на клапаны переключения передач, но на противоположный конец давлению регулятора. Давление дроссельной заслонки противодействует давлению регулятора и пытается удерживать передачи в состоянии пониженной передачи. Давление дроссельной заслонки, противодействуя давлению регулятора, вызывает переключение передач (как повышенную, так и понижающую передачу) с разными скоростями. Например, при небольшом открытии дроссельной заслонки, когда давление дроссельной заслонки низкое, переключение на более высокую передачу произойдет раньше; при более широком открытии дроссельной заслонки переключение на более высокую передачу будет отложено. Давление дроссельной заслонки также направляется на первичный регулирующий клапан. это используется для увеличения линейного давления для более широких дроссельных заслонок. Более высокое давление в линии предотвращает проскальзывание ленты и муфты в условиях высокого крутящего момента. Вернуться наверх

Датчик положения дроссельной заслонки Этот блок обычно устанавливается на корпусе дроссельной заслонки и приводится в действие валом дроссельной заслонки. Он контролирует состояние холостого хода и полной нагрузки и передает электронный сигнал на электронный блок управления (ЭБУ) в зависимости от того, в каком положении он находится. Он имеет один набор контактов для положения холостого хода и дополнительный набор для полной нагрузки. Этот блок играет важную роль в управлении автоматической коробкой передач, использующей электронное управление. Датчик является одним из основных входов трансмиссии для переключения передач. Вернуться к началу

Гидротрансформатор В автоматических коробках передач гидротрансформатор заменяет сцепление на автомобилях со стандартной коробкой передач. Он нужен для того, чтобы двигатель продолжал работать, когда автомобиль останавливается. Принцип действия гидротрансформатора аналогичен тому, как если бы вентилятор был подключен к стене, и выдувал воздух в другой вентилятор, который отключен от сети.Если вы схватите лопасть отключенного вентилятора, вы сможете удержать его от вращения, но как только вы отпустите, он начнет ускоряться, пока не приблизится к скорости включенного вентилятора. Отличие гидротрансформатора в том, что вместо воздуха в нем используется масло или трансмиссионная жидкость, если быть более точным. Гидротрансформатор — это большое устройство в форме пончика (диаметром от 10 до 15 дюймов), которое устанавливается между двигателем и трансмиссией. Он состоит из трех внутренних элементов, которые работают вместе для передачи мощности на трансмиссию. Тремя элементами преобразователя крутящего момента являются насос, турбина и статор. Насос установлен непосредственно на корпусе гидротрансформатора, который, в свою очередь, прикреплен болтами непосредственно к коленчатому валу двигателя и вращается с частотой вращения двигателя. Турбина находится внутри корпуса и соединена непосредственно с входным валом трансмиссии, обеспечивающей движение транспортного средства. Статор установлен на односторонней муфте, так что он может свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. В каждом из трех элементов установлены ребра, которые точно направляют поток масла через преобразователь. При работающем двигателе трансмиссионная жидкость втягивается в насосную секцию и выталкивается наружу под действием центробежной силы, пока не достигнет секции турбины, которая начинает ее вращение. Жидкость продолжает круговое движение назад к центру турбины, где она входит в статор. Если турбина движется значительно медленнее, чем насос, жидкость будет контактировать с передней частью ребер статора, которые толкают статор в одностороннюю муфту и предотвращают его вращение.Когда статор остановлен, жидкость направляется ребрами статора для повторного входа в насос под «вспомогательным» углом, обеспечивая увеличение крутящего момента. По мере того, как скорость турбины догоняет скорость насоса, жидкость начинает сталкиваться с лопатками статора на задней стороне, заставляя статор поворачиваться в том же направлении, что и насос и турбина. По мере увеличения скорости все три элемента начинают вращаться примерно с одинаковой скоростью. Вернуться к началу

Корпус гидротрансформатора Корпус гидротрансформатора крепится болтами к задней части двигателя и закрывает преобразователь крутящего момента.Он может быть изготовлен из алюминия, магния или чугуна. Болты крепления АКПП к задней части корпуса гидротрансформатора. Вернуться к началу

Трансмиссионная жидкость Трансмиссионная жидкость служит ряду целей, включая: управление переключением передач, общую смазку и охлаждение трансмиссии. В отличие от двигателя, который использует масло в основном для смазки, каждый аспект функций трансмиссии зависит от постоянной подачи жидкости под давлением.Даже несколько минут работы при отсутствии давления могут быть вредными или даже фатальными для коробки передач. Чтобы поддерживать нормальную рабочую температуру трансмиссии, часть жидкости направляется по одной из двух стальных трубок в масляный радиатор автоматической трансмиссии, который погружен в антифриз в радиаторе. Жидкость, проходящая через этот охладитель, охлаждается, а затем возвращается в трансмиссию через другую стальную трубку. Типичная коробка передач имеет в среднем десять литров жидкости между трансмиссией, преобразователем крутящего момента и охлаждающим баком.Фактически, большинство компонентов трансмиссии постоянно находятся в жидкости, включая пакеты и ленты сцепления. Поверхности трения этих деталей предназначены для правильной работы только в том случае, если они погружены в масло. Вернуться наверх

Вакуумный модулятор Вакуумный модулятор контролирует вакуум в двигателе с помощью резинового вакуумного шланга, который подсоединен к двигателю. Вакуум двигателя очень точно реагирует на нагрузку двигателя с высоким вакуумом, создаваемым, когда двигатель находится под небольшой нагрузкой, и уменьшающимся до нуля, когда двигатель находится под большой нагрузкой. Модулятор прикреплен к внешней стороне корпуса трансмиссии и имеет вал, который проходит через корпус и прикрепляется к дроссельной заслонке в корпусе клапана. Когда двигатель работает с небольшой нагрузкой или без нагрузки, высокий вакуум воздействует на модулятор, который перемещает дроссельную заслонку в одном направлении, позволяя трансмиссии переключаться раньше и мягко. По мере увеличения нагрузки на двигатель разрежение уменьшается, что приводит к перемещению клапана в другом направлении, заставляя трансмиссию переключаться позже и более жестко. Вернуться к началу

Корпус клапана Корпус клапана является центром управления автоматической трансмиссии. Он содержит лабиринт каналов и проходов, по которым гидравлическая жидкость направляется к многочисленным клапанам, которые затем активируют соответствующий пакет сцепления или сервопривод ленты для плавного переключения на соответствующую передачу для каждой дорожной ситуации. Каждый из множества клапанов в корпусе клапана имеет определенное назначение и назван в честь этой функции.Например, клапан переключения передач 2-3 активирует переключение с повышающей передачи со 2-й передачи на 3-ю или клапан синхронизации переключения 3-2, который определяет, когда должно произойти переключение на более низкую передачу. Самый важный клапан, которым вы можете управлять напрямую, — это ручной клапан. Ручной клапан напрямую соединен с рукояткой переключения передач и закрывает и открывает различные каналы в зависимости от того, в каком положении находится переключатель передач. Когда вы, например, переводите переключение передач в режим Drive, ручной клапан направляет жидкость к сцеплению. пакет (ы), который активирует 1-ю передачу.он также настраивается для отслеживания скорости автомобиля и положения дроссельной заслонки, чтобы определить оптимальное время и силу для 1-2 переключений. В трансмиссиях с компьютерным управлением у вас также будут электрические соленоиды, которые установлены в корпусе клапана для направления жидкости в соответствующие пакеты или ленты сцепления под управлением компьютера для более точного управления точками переключения передач. Вернуться к началу

Датчик скорости автомобиля В некоторых трансмиссиях датчик скорости автомобиля находится на задней стороне спидометра, а не на коробке передач. Датчик состоит из геркона и вращающегося постоянного магнита. Вращение магнита приводит в действие красный переключатель, который генерирует импульсы, связанные со скоростью движения.

Понимание вашей трансмиссии, Часть 2: Автоматические трансмиссии

Опубликовано 6 октября 2010 г. компанией Defensive Driving Team | в Советы по безопасному вождению

Если вы не читали мою статью о механических коробках передач, вы можете кратко взглянуть на нее, поскольку она дает некоторую полезную справочную информацию об основных идеях, лежащих в основе автомобильной трансмиссии.Некоторые из этих основных принципов используются как в автоматических, так и в механических коробках передач. Например, оба используют разные передаточные числа, чтобы поддерживать мощность двигателя в идеальном диапазоне оборотов при ускорении и замедлении автомобиля.

В отличие от механической коробки передач, в которой водитель сам выбирает передачи, автоматическая коробка передач имеет только одну настройку «движения». Когда водитель ускоряется, трансмиссия автоматически переключает различные передачи.

В механической коробке передач водитель выбирает разные передаточные числа, т.е.е. есть первая передача, вторая передача и т. д. Однако в автоматической коробке передач все передаточные числа создаются изобретательным устройством, называемым планетарной передачей.

Однако в автоматической коробке передач используются те же базовые передаточные числа, что и в механической коробке передач. У вас есть первая, вторая, третья и повышающая передачи, нейтраль (двигатель работает на холостом ходу, но отключен от коробки передач) и задний ход. На задних колесах трансмиссия обычно устанавливается в задней части двигателя и соединяется с колесами длинным карданным валом.В приводе на передние колеса трансмиссия объединена с главной передачей, образуя нечто, называемое «трансмиссией», которая устанавливается под двигателем и сбоку от него. Это два наиболее распространенных варианта, но есть и другие.

На более новых автомобилях переключение передач определяется и управляется компьютером. Однако самая ранняя известная версия автоматической коробки передач была разработана в 1904 году — задолго до цифровой эры, — в то время как основа нашей современной автоматической коробки передач была полностью разработана к 1960-м годам.В старых автоматических трансмиссиях процесс определения и активации переключения передач является чисто механическим. Автоматическая трансмиссия — это красивая и сложная система, состоящая из ряда компонентов:

Планетарная передача — набор шестерен, которые могут обеспечивать широкий диапазон передаточных чисел.

Гидротрансформатор — действует как сцепление, позволяет двигателю и трансмиссии отключаться друг от друга

Регулятор и модулятор или Трос дроссельной заслонки — контролирует скорость и дроссельную заслонку, чтобы определять, когда переключать

Клапаны — используйте входной сигнал регулятора, модулятора и рычага переключения передач для управления переключением передач

Муфты и Ленты — изменяйте передаточные числа в планетарной передаче

Уплотнения и Прокладки — держите масло под давлением и удерживайте в системе

Гидравлическая система и Насос — обеспечивают необходимую смазку; активируйте клапаны, гидротрансформатор, муфты и ленты, а также другие ключевые детали.

Компьютер (более новые автомобили) — заменяет ряд устройств, включая клапаны, регулятор, модулятор и т. Д.

Я объясню, как работает каждая из этих частей, более подробно ниже.

Планетарный редуктор

Это красивое и элегантное устройство; он работает на довольно простых принципах, но дает очень сложные результаты!

Рис. 1: Планетарная передача, поперечное сечение

Солнечная шестерня находится в центре и входит в зацепление с двумя или более планетарными шестернями, прикрепленными к одному водителю планетарной передачи.Затем эти шестерни зацепились с наружным зубчатым венцом. Все эти шестерни постоянно находятся в зацеплении.

Фиксация этих шестерен вместе в различных комбинациях дает разные передаточные числа, то есть разные отношения между входной и выходной скоростью. Давайте посмотрим на несколько примеров.

1. Допустим, коронная шестерня = вход, а водило планетарной передачи = выход. Затем мы заблокируем солнечную шестерню, чтобы она оставалась неподвижной. Когда коронная шестерня вращается, она заставляет планеты «ходить» по солнечной шестерне.Это дает выходной сигнал медленнее, чем входной, как на первой передаче.

2. Однако, допустим, мы разблокируем солнечную шестерню и вместо этого фиксируем ее на кольцевой шестерне. Когда эти два элемента заблокированы вместе, все шестерни будут вращаться с одинаковой скоростью, так что входная скорость и выходная скорость будут одинаковыми. Это соотношение 1: 1 обычно возникает на третьей передаче.

3. А как насчет передачи заднего хода? Сначала зафиксируйте водило сателлита на месте. Затем используйте коронную шестерню как входную, а солнечную шестерню как выходную.Планетарные шестерни будут действовать как холостые шестерни на механической коробке передач, заставляя входные и выходные шестерни вращаться в разных направлениях.

Это основные принципы планетарной передачи. Как видите, важно, чтобы различные части могли быть заблокированы и разблокированы, соединены друг с другом и т. Д. Как это достигается? Взгляните на схему ниже:

Рисунок 2: Планетарный редуктор, вид сбоку

Как видите, зубчатый венец используется в качестве входного, а водило планетарной передачи напрямую связано с выходным валом.Однако обратите внимание, что есть блоки сцепления, соединяющие водило планетарной передачи с солнечной шестерней, которая соединена с барабаном, содержащим поршни, которые активируют эти сцепления. Эти блоки сцепления могут использоваться для блокировки водила планетарной передачи и солнечной шестерни вместе, так что оба вращаются вместе, и солнечная шестерня становится, по сути, выходной. Затем обратите внимание на полосы по обе стороны барабана солнечной шестерни. Их можно использовать для фиксации солнечной шестерни на месте.

Эти ленты обычно изготавливаются из стали и приводятся в действие замечательной гидравлической системой, о которой я расскажу чуть позже.Муфты приводятся в действие поршнями, как показано на схеме. Гидравлическая жидкость входит в эти поршни и приводит в действие сцепление; пружины заставляют сцепление отпускать при понижении давления.

Настоящая трансмиссия будет использовать две или более планетарных передач в комбинации для обеспечения до восьми различных скоростей. Например, один вид составной планетарной передачи содержит одну коронную шестерню, которая всегда является выходной, но имеет две солнечные шестерни и два набора планетарных шестерен. Входной сигнал передается между малой и большой солнечными шестернями, в то время как, например, на второй шестерне составная зубчатая передача ведет себя как две планетарные шестерни, по существу, при этом большая солнечная шестерня действует как своего рода второе зубчатое колесо.Механика этого невероятно сложная!

Другие передачи

Все эти переключения передач происходят, когда автомобиль находится в режиме «движение» или «задний ход». Однако, как вы знаете, если вы управляете автоматической коробкой передач, есть и другие настройки, которые можно выбрать с помощью рычага переключения передач.

Обычно автоматическая коробка передач имеет две понижающие передачи. Существует вариант второй передачи, обычно обозначаемый «2» или «S», который ограничивает передачу двумя первыми передаточными числами (или, в некоторых автомобилях, блокирует ее на второй передаче.) Это может пригодиться при движении по льду или холмистой местности; Однако помните, что на этих передачах нельзя ехать слишком быстро!

Существует также вариант первой или «пониженной» передачи, обозначенный «1» или «L.» Как и вариант второй передачи, ее можно использовать в сложных дорожных условиях или при буксировке тяжелого груза.

Парковка

В отличие от механической трансмиссии, автоматические трансмиссии также имеют «парковочную (P)» шестерню, в которой небольшой штифт или болт используется для блокировки ведущих колес на месте, предотвращая движение автомобиля.Когда рычаг используется для выбора парковки, пружина проталкивает этот болт через выемку на картере трансмиссии, тем самым не давая трансмиссии — и, следовательно, колесам — двигаться. Если болт не совмещен с выемкой при выборе «P», трансмиссия слегка поворачивается, пока болт не войдет в выемку. Вот почему автоматические трансмиссии иногда слегка перекатываются при отпускании тормоза после парковки.

По сути, для блокировки трансмиссии используется очень маленький механизм.По этой причине водители автоматических трансмиссий должны всегда использовать аварийный тормоз (обычно ножной тормоз) в дополнение к постановке автомобиля на стоянку, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на этот механизм, особенно при парковке на холмах.

Гидротрансформатор

Как и механическая коробка передач, автоматические коробки передач также имеют нейтральную (N) передачу. На этой передаче двигатель будет работать на холостом ходу, но колеса не будут вращаться. Эта передача не используется так часто на автоматической коробке передач, как на механической коробке передач, поскольку в автоматической коробке передач можно остановиться на ходу без остановки.Однако вместо сцепления в автоматической коробке передач используется нечто, называемое «преобразователем крутящего момента», для соединения (и разъединения) двигателя и трансмиссии.

Гидротрансформатор выглядит как большой бублик. Обычно он имеет диаметр около 30 см и прикреплен к маховику двигателя. Гидротрансформатор представляет собой гидравлическую муфту, что означает, что жидкость (масло) используется для передачи кругового движения, создаваемого двигателем, на трансмиссию. Представьте, что у вас два вентилятора: один подключен, а другой нет.Вы размещаете вентиляторы так, чтобы они смотрели друг на друга, и включаете один из них. Если вы держите лопасти выключенного вентилятора, он не вращается. Однако, как только вы отпустите, эти лезвия начнут двигаться, пока не приблизятся к той же скорости. Это основной принцип гидротрансформатора, в котором вместо воздуха используется масло. Гидротрансформатор состоит из трех частей: насоса , турбины и статора . (См. Рисунок ниже)

Рисунок 3: Гидротрансформатор, вид сбоку

Турбина обеспечивает вход для трансмиссии, в то время как насос напрямую соединен с корпусом преобразователя, который, в свою очередь, прикреплен к маховику, поэтому корпус и насос вращаются со скоростью коленчатого вала двигателя.И к насосу, и к турбине прикреплены лопасти или ребра, как у вентилятора. Когда насос вращается, он выбрасывает жидкость наружу. Эта жидкость, совершая круговое движение, начинает вращать турбину. Из-за конфигурации лопаток внутри турбины жидкость меняет направление вращения внутри турбины. Как только жидкость выходит из турбины, она всасывается в статор. Статор меняет направление жидкости и возвращает ее к насосу. Это предотвращает замедление насоса обратным потоком жидкости, что сделало бы преобразователь крутящего момента очень неэффективным.

Количество мощности или крутящего момента, передаваемого от двигателя к трансмиссии, зависит от скорости вращения насоса. Когда двигатель вращается очень медленно, то есть когда автомобиль работает на холостом ходу на светофоре или знаке остановки, турбина почти не будет вращаться. Поскольку на трансмиссию передается очень мало мощности, легко удерживать автомобиль в неподвижном состоянии, удерживая ногу на педали тормоза. По мере увеличения скорости насоса турбина начнет медленно ускоряться, хотя некоторое время будет отставать от насоса.Когда скорость турбины приближается к скорости насоса, передается максимальный крутящий момент.

Схемы переключения передач

Если вы думаете, что гидротрансформатор умный, вы должны увидеть систему, разработанную для активации переключения передач. На более новых автомобилях для переключения передач используется компьютер. Однако автоматические трансмиссии возникли задолго до цифровой эры, а более старая автоматика полностью механическая. Итак, как механическая система «знает», когда нужно переключать передачи?

Эта проблема более сложная, чем просто оценка скорости автомобиля.Если вы прочитаете статью о механических коробках передач, то узнаете, что более низкие передачи дают вам больше мощности, позволяя ускоряться быстрее и преодолевать крутые холмы. Если вы сильно нажмете на педаль тормоза, автомобиль будет дольше оставаться на пониженной передаче, чтобы обеспечить более быстрое ускорение. Однако, если вы ускоряетесь медленно, автомобиль переключает передачи раньше. Когда требуется больше мощности, например, на холме, трансмиссия автоматически переключается на пониженную передачу.

«Мозг» трансмиссии — это гидравлическая система, в которой масло проходит через сложную серию металлических каналов (устройство немного похоже на компьютерную схему.) Для правильного переключения трансмиссии необходимо вводить данные как о том, насколько быстро едет машина, так и о том, как сильно она работает. Первая информация поступает от регулятора .

Регулятор подключен к выходу трансмиссии, который, в свою очередь, определяет скорость автомобиля. Как трансмиссия вращается, так и губернатор. Регулятор содержит подпружиненный клапан и подключен к гидравлической системе. По мере того, как регулятор вращается быстрее, клапан открывается больше, пропуская большее количество масла.

Вторая часть информации — насколько сильно работает двигатель — поступает либо от дроссельной заслонки , либо от вакуумного модулятора . В автомобилях с дроссельной заслонкой трос соединяет клапан с акселератором; чем больше нажат акселератор, тем больше открывается клапан. Аналогичный эффект достигается с помощью вакуумного модулятора.

Оба этих элемента затем подключаются к цепи переключения (см. Схему ниже).

Рисунок 4: Базовая схема переключения передач

Клапаны переключения обеспечивают подачу масла под давлением к муфтам и лентам, которые активируют различные передачи путем блокировки и разблокировка деталей планетарного ряда.Каждый клапан переключения передач управляет одной конкретной передачей, то есть с первой на вторую или со второй на третью. Масло поступает в каждый переключающий клапан в трех направлениях: от регулятора, от дроссельной заслонки и от насоса. В открытом состоянии масло течет от насоса к муфтам и лентам, вызывая их активацию.

По мере увеличения скорости автомобиля давление на правой стороне клапана увеличивается, поскольку клапан в регуляторе открывается дальше. Когда автомобиль движется достаточно быстро, клапан переключения передач перемещается влево, вызывая переключение на следующую более высокую передачу.

Однако дроссельная заслонка также обеспечивает вход в эту систему. Если автомобиль ускоряется быстро, давление в дроссельной заслонке будет выше, что противодействует давлению регулятора. Это означает, что автомобиль должен двигаться быстрее, чтобы переключение произошло. Обратное происходит при медленном ускорении.

Работа каждого клапана переключения передач запускается величиной давления, поступающего от регулятора, так что определенные диапазоны давления соответствуют работе клапана первого-второго, второго-третьего клапана и т. Д.Эти сложные взаимообмены управляются корпусом клапана, куском металла с впрессованными в него проходами, как компьютерная схема. Эти каналы направляют жидкость к соответствующим клапанам. Ручной клапан представляет собой своего рода «главный клапан», подключенный к рычагу переключения передач. Когда задействованы разные передачи, ручной клапан питает соответствующие контуры. Например, если вы переключаетесь на «2», ручной клапан будет подавать питание на схемы переключения для первых двух передач, но запрещать другие. В трансмиссиях с компьютерным управлением электрические соленоиды используются для направления жидкости к соответствующим клапанам.

Гидравлика

Как я уже упоминал выше, автоматическая трансмиссия опирается на сложную и обширную гидравлическую систему . Фактически, в средней автоматической коробке передач содержится до десяти литров масла! Масло под давлением используется для смазки движущихся частей трансмиссии, привода лент и муфт, включения передач, привода гидротрансформатора и охлаждения всей системы. Для этой последней цели масло проходит через камеру, погруженную в антифриз, чтобы отвести избыточное тепло.Насос автоматической коробки передач также играет решающую роль в обеспечении снабжения всех деталей необходимой жидкостью под давлением.

В общем, автоматические коробки передач — это чудо механики!

Чтобы узнать больше по широкому кругу вопросов от «Как поменять шину» до «Как запустить машину», посетите веб-сайт DefensiveDriving.com, посвященный ресурсам безопасного водителя!

Посетите наши сайты для отдельных штатов, чтобы получить дополнительную информацию о безопасном вождении в Интернете в Техасе, Калифорнии, Флориде и Нью-Джерси.

← 4-8 октября: Национальная неделя безопасного вождения… | Что означает двойная желтая линия? →

Как работает автоматическая коробка передач?

Ничто так не отпугивает потенциальных механиков, как автоматическая коробка передач. Набор шестерен, сцеплений, соленоидов и других компонентов каким-то образом автоматически выбирает наилучшее передаточное число в зависимости от условий движения. В результате вы получаете максимальную экономию топлива и управляемость.

• Что происходит внутри этого современного чуда?

• Как можно работать на холостом ходу без движения автомобиля?

• Как он переключает передачи?

Разрез гидротрансформатора АКПП.

В большинстве автоматических трансмиссий преобразователь крутящего момента соединяет двигатель с трансмиссией. Это механическое устройство, похожее на гигантский пончик, наполненный ребрами, статором, крыльчаткой и другими компонентами.

Когда вы нажимаете педаль акселератора, вращается половина гидротрансформатора, соединенная с двигателем. Трансмиссионная жидкость внутри гидротрансформатора, в свою очередь, вращается и начинает раскручивать половину гидротрансформатора, соединенного с трансмиссией. Таким образом, жидкость внутри гидротрансформатора передает вращающую силу двигателя на трансмиссию.

Для иллюстрации представьте, что у вас есть пара электрических вентиляторов. Расположите их лицом друг к другу. Когда вы включаете один вентилятор, он начинает вращать другой вентилятор. Это потому, что воздух вокруг вентилятора передает энергию стационарному вентилятору. Вот как вы можете соединить их вместе без использования механического соединения. Именно так ваш двигатель может работать на холостом ходу без движения автомобиля — двигателю на холостом ходу не хватает мощности, чтобы вращать гидротрансформатор с силой, достаточной для вращения входного вала трансмиссии.

Давайте переключим передачи

Итак, вы прижали акселератор к полу. Половина гидротрансформатора, соединенная с двигателем, теперь вращается с достаточной силой, чтобы повернуть половину, соединенную с трансмиссией. Вы уходите.

Двигатель набирает обороты, пора переключать передачи.

Компьютер автомобиля сообщает трансмиссии, когда следует переключить передачу, в зависимости от частоты вращения, нагрузки двигателя и других факторов. Когда это происходит, электромагнитные клапаны внутри трансмиссии активируют разные муфты для выбора разных передач.

Иллюстрация планетарной передачи.

В большинстве автоматических трансмиссий используются планетарные передачи. В их состав входит солнечная шестерня, вокруг которой вращаются планетарные шестерни. Кольцевая шестерня скрепляет их все вместе.

Современные трансмиссии, которые могут обеспечивать до 10 передаточных чисел, содержат несколько планетарных передач. Точно, как они работают вместе, сложно. Однако основная идея состоит в том, что вы можете использовать муфты, чтобы позволить одним компонентам вращаться, а другие удерживать в неподвижном состоянии, тем самым изменяя общее передаточное число.Трансмиссионная жидкость, которая нагнетается насосом внутри гидротрансформатора, приводит в действие муфты, удерживающие шестерни в неподвижном состоянии. Компьютер определяет, какие муфты задействовать и в какое время выбрать подходящую передачу. В зависимости от передачи, которую выбирает компьютер, коронная шестерня может быть заблокирована, когда мощность проходит через солнечную шестерню, или наоборот.

Чистая качественная жидкость

Как видите, трансмиссионная жидкость не только защищает от износа. Он также действует как гидравлическая жидкость для включения сцепления.Кроме того, он управляет трением в муфтах, обеспечивая четкое и уверенное переключение передач. Если жидкость разрушается из-за сильного нагрева, может образоваться вредный осадок и отложения. Это может привести к потускнению пластин сцепления или блокировке узких каналов для жидкости внутри трансмиссии. Разложившаяся жидкость также может привести к заклиниванию клапанов и снижению фрикционных свойств. В конце концов, ваша трансмиссия сильно переключается, буксует или колеблется.

Обслуживание трансмиссии с использованием высококачественной синтетической трансмиссионной жидкости, стойкой к нагреванию, является одним из лучших и наиболее экономически эффективных способов обеспечить долгие годы надежной службы.

Понимание того, как работает автоматическая коробка передач

Когда речь заходит о внутренней механике наших автомобилей, очень часто используется термин «автомат». Но даже в этом случае немногие водители знают, что на самом деле означает это слово. Большинство современных автомобилей имеют такие функции, как автоматическое торможение и автоматическое обнаружение слепых зон. Однако чаще всего, когда кто-то называет машину автоматической, они говорят о трансмиссии. Это основы этой теперь стандартной функции и то, что вам нужно знать, чтобы понять, как работает автоматическая коробка передач.

Что такое автоматическая коробка передач?

Прежде всего, трансмиссия транспортного средства отвечает за передачу энергии от двигателя к другим жизненно важным частям машины. Колеса, скорость, расход топлива и обороты — это лишь некоторые из функций, которыми управляет трансмиссия. В автомобилях с механической коробкой передач водитель должен активно переключать передачи трансмиссии, чтобы регулировать, сколько энергии отводится на эти различные секции. Однако автоматическая коробка передач выполнит эту задачу самостоятельно, когда вы ускоряетесь или замедляете движение.Это снижает долговременную нагрузку на шестерни и упрощает управление автомобилем в целом.

Компоненты автоматической коробки передач

Но чтобы полностью понять, как работает автоматическая коробка передач, вам нужно больше знать о ее различных компонентах. Поскольку автоматика не требует от водителя каких-либо действий, у нее, естественно, есть несколько дополнительных деталей для получения информации во время движения. Вот некоторые из устройств, составляющих автоматическую коробку передач, и то, какую работу они выполняют:

Шестерни

Как и в механических коробках передач, у автоматики есть шестерни, которые помогают отводить мощность в нужные области.Однако, в отличие от руководств, в этих устройствах используется только одна зубчатая передача, которая немного регулируется для направления энергии. Это делает трансмиссию более компактной и в целом более простой для управления компьютером автомобиля.

Датчики и гидравлика

Автоматика также оснащена датчиками и гидравлической системой для регулировки шестерен. Датчики определяют, насколько быстро движется транспортное средство, и присоединенная гидравлическая система соответствующим образом регулирует передачи.

Шестеренчатый насос

Когда шестерни находятся в нужном месте, шестеренчатый насос начинает проталкивать трансмиссионную жидкость через них.Это вещество действует как смазка, облегчающая движение шестерен, и как охлаждающая жидкость, предотвращающая перегрев компонентов трансмиссии.

Гидротрансформатор

В трансмиссии этого типа также используется преобразователь крутящего момента, чтобы сделать передачу мощности немного более эффективной и защитить двигатель от остановки в случае внезапной остановки автомобиля. Трансмиссионная жидкость также будет проходить через это устройство и действовать как среда, обеспечивающая двигателю дополнительное скольжение. Таким образом, если вам придется резко затормозить или снизить скорость, это не вызовет такой резкой реакции на двигатель.

Чтобы узнать больше об автомобилях или приобрести новый комплект шин, обратитесь в RNR Tire Express. Наши специалисты любят поговорить о магазине и готовы предоставить вам все необходимое, чтобы лучше понять свой автомобиль. Мы также специализируемся на продаже высококачественных шин в Рок-Хилл, Южная Каролина, и можем гарантировать, что вы всегда найдете то, что вам нужно, среди нашего ассортимента.

Трансмиссии для автомобилей | Конструкция машин

---

Автоматические и механические трансмиссии транспортных средств всегда были конкурентоспособными друг с другом.Хотя это по-прежнему верно, каждый из них нашел свою нишу на рынках грузовиков и автобусов.

Преимущества механической трансмиссии над автоматической коробкой передач заключаются в снижении стоимости на одну треть-четверть, меньшем весе и большем количестве передних скоростей. Это несколько компенсируется повышенными требованиями к водительскому мастерству. Окупаемость — более высокая экономия топлива, потому что сцепление обеспечивает блокировку при каждом включении.

Механические коробки передач: Последние достижения в этой области включают более короткий ход рычага, требующий меньших усилий.Шестерни имеют увеличенное передаточное отношение, меньше по размеру и жестко обработаны для снижения рабочего веса и шума. В некоторых случаях вес дополнительно снижается за счет использования алюминиевого корпуса.

Новая техника сборки, называемая загрузкой на конце корпуса, упрощает обслуживание и восстановление. Это позволяет собирать компоненты и шестерни с коробкой передач на конце и вне корпуса. Затем корпус опускается над сборкой, чтобы все скрепить.

Еще одна новая концепция — сдвоенные промежуточные валы. Крутящий момент передается на валы-шестерни или промежуточные валы на параллельных фиксированных осях.Сдвоенные промежуточные валы в 10- и 16-ступенчатых коробках передач позволяют одновременно контактировать с большим количеством зубьев для плавного потока мощности. Другими преимуществами являются снижение нагрузки на подшипник за счет уравновешивания осевых и радиальных усилий шестерни и снижение шума за счет лучшего зацепления зубьев.

Автоматические коробки передач: Как правило, они определили свою роль помощников менее опытных водителей. Несмотря на то, что они могут стоить больше, чем руководства аналогичного размера, более высокая стоимость компенсируется простотой эксплуатации, более легким обучением водителей и повышенной безопасностью дорожного движения.Кроме того, некоторые инспекторы по техническому обслуживанию автобусного парка сообщают, что общая экономия топлива фактически увеличивается на 2–3%, когда автоматика заменяет руководства.

Обычно эти трансмиссии имеют гидравлическое управление; таким образом, их работу можно оптимизировать с помощью электрогидравлического управления, принимающего команды от бортовых компьютеров. Электронные органы управления трансмиссией обычно используют PROM, которые содержат программу для функций трансмиссии. Таким образом, программируемость позволяет, например, трансмиссии школьного автобуса работать иначе, чем аналогичная трансмиссия в грузовике для доставки в сельской местности.Сейчас все чаще алгоритмы с обратной связью управляют функциями передачи для большей эффективности.

Другие разработки автоматических трансмиссий включают замедлители и гидротрансформаторы с блокировкой. Ретардеры действуют как внутренний тормоз, снижая скорость автомобиля через ротор с гидравлической муфтой и фрикционные муфты с масляным охлаждением. Ретардеры могут работать от педали тормоза, отдельной ножной педали или рычага селектора на приборной панели. Преимущества заключаются в сокращении затрат на обслуживание тормозов и улучшенном управлении автомобилем в тяжелых или длительных спусках.

Блокировка гидротрансформатора запрограммирована для переключения на более высокую передачу со второй передачи и выше. Эта простая функция позволяет автоматике имитировать механические трансмиссии, устраняя проскальзывание гидротрансформатора, характерное для более ранних конструкций.

Многоскоростные трансмиссии заинтриговали производителей автомобилей обещанием большей экономии топлива. Одна из последних разработок в этой области — бесступенчатая трансмиссия со стальным ремнем, работающим на регулируемых шкивах. Предназначенный для автомобильных приложений, привод дразнил автопроизводителей в течение ряда лет, но до сих пор доказал свою полезность только в маломощных или стационарных приложениях.

Коробка передач со многими скоростями или ступенями может приближаться к бесступенчатому устройству. При высоком начальном передаточном числе гидротрансформатор можно заменить на более простую муфту. Компьютерное управление может поддерживать частоту вращения двигателя, чтобы избежать точек крутящего момента / скорости, вызывающих наихудшие выбросы. Можно поддерживать наиболее эффективную скорость вращения двигателя, пока трансмиссия выбирает скорость ускорения, задаваемую водителем.

Передача с двоичной логикой: Эта конструкция состоит из нескольких ступеней, каждая с двумя скоростями или передаточными числами: 1 и «не 1».«Для устройства увеличения скорости коэффициент неединичности меньше 1; для устройства уменьшения больше 1. При переключении каждой ступени независимо от других трансмиссия будет иметь 2 _n скоростей или приращений, где n = количество ступеней. Следовательно , двухступенчатая трансмиссия может иметь четыре скорости. Каскадирование нескольких ступеней дает многоскоростную трансмиссию.

Передаточное число ступеней можно найти из logx = logR / (2 _N -1), где x = базовое передаточное число ступеней, R = наивысший или общий коэффициент, и N = общее количество ступеней.Передаточное число n-й ступени приращения составляет r _n = x _m , где m = 2 _n — 1. Следовательно, шестиступенчатая трансмиссия с начальным передаточным числом 9: 1 имеет передаточные числа 26 = 64, где x, ступень основного отношения, составляет 1,0355.

Относительное изменение скорости автомобиля выражается как 1 — 1 / x, примерно 3,4% от смены к смене, когда двигатель работает с постоянной скоростью. Когда все ступени переключены на передаточное число 1, конфигурация главной передачи не имеет зацепляющих шестерен.

Чтобы противостоять сложностям трансмиссии, современная механическая коробка передач имеет 12 элементов переключения передач и четыре скорости движения вперед.Коробка передач с двоичной логикой с таким же количеством зубчатых колес будет иметь шесть скоростей.

Какие бывают трансмиссии? — Справочный центр Edmunds

Автоматическая коробка передач (AT)

Это трансмиссия, в которой используются гидротрансформатор, планетарная передача и муфты или ленты для автоматического переключения передних передач автомобиля. Некоторая автоматика позволяет водителю ограниченное количество ручного управления автомобилем (помимо выбора режима движения вперед, назад или нейтраль) — например, позволяя водителю управлять переключением на повышенную и пониженную передачу с помощью кнопок или подрулевых переключателей на рулевом колесе или коробке передач. селектор.Обычные названия таких трансмиссий — «автомат с переключением передач», «Типтроник» и «автостик». Чтобы узнать больше, см. Автоматические передачи: что заставляет их работать.

Механическая коробка передач (MT)

В механической коробке передач водитель выбирает все передачи вручную, используя как подвижный селектор передач, так и управляемую водителем муфту. Этот тип трансмиссии также известен как «стандартная» трансмиссия. Дополнительные сведения см. В разделе «Основы ручной передачи».

Автоматическая механическая коробка передач (AM)

Подобно механической коробке передач, автоматизированная механическая коробка передач также использует механическое сцепление; однако действие сцепления не управляется водителем с помощью педали сцепления, а скорее автоматизировано с использованием электронных, пневматических или гидравлических средств управления.Эта трансмиссия, которую иногда называют «коробкой передач с прямым переключением» («DSG») или «последовательной механической коробкой передач» («SMG»), позволяет либо полностью автоматическое переключение передач вперед, либо ручное переключение с помощью селектора передач, кнопок или подрулевых переключателей. на руле.

Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

Эта трансмиссия имеет бесступенчатое передаточное число (в отличие от традиционных ступенчатых передаточных чисел) и использует ремни, шкивы и датчики, а не шестерни, чтобы поддерживать стабильную кривую ускорения без пауз для переключения передач.