Авто

Как работает коробка автомат на машине: Как устроена коробка-автомат с гидротрансформатором — ДРАЙВ

Содержание

Как устроена коробка-автомат с гидротрансформатором — ДРАЙВ

Не падайте в обморок, ничего сложного здесь нет. Сейчас всё растолкуем. Но сначала давайте определимся с терминологией. Дело в том, что многие по ошибке автоматической коробкой передач называют два агрегата, соединённых воедино: собственно саму коробку и гидротрансформатор.

Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.

Полезная энергия в гидротрансформаторной трансмиссии расходуется на перелопачивание (и нагрев) масла гидротрансформатором. Также немало энергии «жрёт» насос, который создаёт рабочее давление в управляющих магистралях. Отсюда более низкий КПД. Именно по этой причине механические роботизированные коробки и вариаторы более предпочтительны.

Гидротрансформатор является идеальным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, которые передаются от двигателя на трансмиссию и наоборот. Это, кстати, очень благоприятно сказывается на ресурсе двигателя, трансмиссии и ходовой части. Но хлопот гидротрансформатор тоже может принести массу. Например, он не позволяет завести автомобиль с «толкача».

Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Между насосным колесом и турбиной обеспечены минимальные зазоры, а их лопастям придана специальная геометрия, которая формирует непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. Так что получается, что жёсткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включённой передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.

Схема устройства гидротрансформатора

Масло в гидротрансформаторе двигается по такой вот замысловатой траектории. Чтобы увеличить скорость и повысить крутящий момент на турбинном колесе, реактор блокируется. Правда, при этом КПД передачи несколько снижается.

Надо сказать, что по описанной выше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки передач, не вращается (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора расположены на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос, и они имеют особый профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся значительно поднять.

Гидротрансформатор ZF и многодисковое сцепление Sachs, блокирующее насосное и турбинное колёса.

Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём себе на педаль тормоза! Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, а момент на нём в полтора-два раза выше (в зависимости от конструкции) того, что развивает двигатель на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты двигателя. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.

Алюминиевый селектор управления автоматической трансмиссией BMW X5.

Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе с двумя «напарниками». В этом случае говорят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так снижаются потери, и увеличивается КПД гидротрансформатора.

А поскольку в некоторых случаях надобность в преобразовании крутящего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и вовсе может быть заблокирован при помощи фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи практически до единицы, проскальзывание между лопаточными колёсами в этом случае исключено по определению.

Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса увеличится. На это изменение тут же отреагирует гидротрансформатор. Как только станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматически затормаживаться, в результате скорость циркуляции рабочей жидкости возрастёт, что автоматически приведёт к увеличению крутящего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (читай на колёса). В некоторых случаях увеличившегося момента хватит для того, чтобы преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.

Поскольку гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в широких пределах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку передач, которая, вдобавок ко всему, способна обеспечить и реверсивное вращение (иными словами — задний ход). Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно включают в себя ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными нам «ручными» коробками.

Когда передача работает в режиме повышения частоты, двигатель вращает водило. Выходной вал передачи при этом соединён с солнечной шестернёй, в это время кольцевая шестерня зафиксирована.Если кольцевую шестерню отпустить и в это время при помощи фрикциона её зафиксировать относительно водила, передача получится прямой.Передача получается понижающей в том случае, когда движок приводит в действие солнечную шестерню, и при этом водило зафиксировано. Мощность при этом снимается с кольцевой шестерни.

В механической коробке шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые — свободно вращаются на вторичном валу. Включая какую-либо передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (или редукторы) имеют некоторые интересные особенности. Они включают в себя несколько элементов: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.

Планетарная передача

Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют менять передаточные отношения, то есть скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их соответствующие элементы фиксируются при помощи фрикционных лент или фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).

Планетарные передачи. Водило (1), сателлиты (2), шлицы солнечной шестерни (3).

Включается передача следующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей жидкости, той самой, что используется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся специальным насосом, а распределяется оно между соответствующими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники при помощи специальной системы электромагнитных клапанов — соленоидов в соответствии с алгоритмом работы коробки.

Пакеты фрикционов состоят из нескольких колец — неподвижных и подвижных. Они свободно вращаются друг относительно друга до тех пор, пока не возникнет необходимость включить передачу. Гидравлический толкатель зажмёт фрикционы тогда, когда в соответствующей магистрали будет создано рабочее давление. Подвижные элементы фрикциона, жёстко связанные, например, с водилом планетарной передачи, будут застопорены, водило остановится, передача включится.

Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в них переключаются практически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая почти в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, надо отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обусловлены более быстрой сменой передач: такой расклад позволяет отыграть некоторое количество времени при разгоне, но приводит к ускоренному износу фрикционов. На трансмиссии и ходовой части в целом это тоже сказывается не лучшим образом.

Автоматическая трансмиссия Audi Q7

В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В дальнейшем гидравлику оставили только в качестве исполнительной части системы управления, задавать же алгоритм работы стала электроника. Благодаря ей возможно реализовывать различные алгоритмы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономичный, зимний…

Одна из последних разработок компании ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач. Как сообщают сами создатели, коробка позволяет экономить до 6% топлива по сравнению с аналогичными шестиступенчатым «автоматом» и 14% по сравнению с пятиступенчатым. Всё логично, большое количество передач позволяет увеличить время, при котором двигатель работает в наиболее «эффективном» режиме и удельный расход топлива минимален. Теряется время на лишние переключения? Совсем немного.

В спортивном режиме, например, тяга двигателя используется на все сто процентов. Включение каждой последующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается максимальный крутящий момент. При дальнейшем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Автомобиль в этом случае развивает значительно большие ускорения по сравнению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» или «нормальной» программ.

Управляющие клапаны гидравлического блока управления.

На большинстве современных автомобилей с автоматической трансмиссией те или иные алгоритмы управления активизируются в зависимости от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия самостоятельно. Компьютер, анализируя информацию от многочисленных датчиков, принимает решение о переключении передач в те или иные моменты, в зависимости от требуемого характера переключений. Если манера движения размеренная и плавная, контроллер делает соответствующие поправки, при которых двигатель не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «занервничал» и начал чаще и резче нажимать на педаль газа, искусственный интеллект тут же понимает, что ускорения и разгоны нужно производить резвее, и силовой агрегат сразу же начнёт работать по «спортивной» программе. Если же водитель станет педалировать плавно, «умная» электроника переведёт коробку и двигатель в штатный режим работы.

Шестиступенчатая трансмиссия полноприводной Audi A8

Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в которых наряду с автоматическим предусмотрен и полуавтоматический режим управления. Здесь команды на переключение передач даёт водитель, а сами переключения обеспечивает система управления. Но это совсем не означает, что электроника позволит вам сильно разгуляться. Часто скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме увеличивают, но многие производители, заботясь о ресурсе силового агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Машиностроители называют эти системы по-разному — Autostick, Steptronic, Tiptronic.

Американцы любят устанавливать селектор автоматической трансмиссии на рулевую колонку. Европейцы и японцы ставят их на центральный тоннель.

Кстати, с недавних пор некоторые АКПП можно тюнинговать. А возможно это стало благодаря перепрограммированию блоков управления двигателем и коробки. В угоду скорости разгона в программе управления АКПП меняют моменты перехода с передачи на передачу и существенно сокращают время переключений.

На новом Mitsubishi Lancer управлять коробкой в ручном режиме можно и при помощи селектора, и посредством удобных магниевых подрулевых переключателей.

Электроника из года в год становится всё умнее. Компьютеры научили анализировать степень износа фрикционов и генерировать соответствующее давление, необходимое для включения каждой муфты. Регистрируя давление, можно прогнозировать степень износа фрикционных дисков, а следовательно, и коробки в целом. Блок управления постоянно контролирует исправность системы, записывая в свою память коды неисправностей тех элементов, в которых происходили сбои в процессе работы.

Четырёхступенчатая коробка и гидротрансформатор Hydra-Matic 2002 4T65-E (M76) концерна GM в составе силового агрегата устанавливаются на автомобиле поперечно.

В некоторых форс-мажорных случаях блок управления начинает работать по обходной программе. Обычно в аварийном режиме в коробке передач запрещаются все переключения, и включается какая-либо одна передача, как правило, — вторая или третья. Эксплуатировать, в этом случае автомобиль не рекомендуется (да и не получится), но доехать своим ходом до мастерской программа поможет.

Все типы коробок способны доставлять радость владельцам автомобилей своей службой при пробеге в 200 тысяч километров с лишним. Но есть одно «но» — безотказная работа возможна при правильной эксплуатации и регулярном квалифицированном ТО.

Режимы автоматической трансмиссии

«P» — parking. В этом режиме все передачи выключены, выходной вал КПП и «ветка» трансмиссии, связанная с ведущими колёсами, заторможены блокирующим механизмом коробки. При работающем двигателе ограничитель частоты вращения коленчатого вала срабатывает гораздо раньше, чем при разгоне. Такая «защита от дурака» не позволяет «перекручивать» мотор и без толку перелопачивать трансмиссионную жидкость.

«R» — reverse, по-русски — задний ход.

«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса не связаны. Автомобиль может двигаться накатом, его можно также буксировать без вывешивания ведущей оси.

Режим «D» или «Drive» разрешает движение. В этом режиме смена передач осуществляется автоматически.

«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый расточительный. При разгонах двигатель «загоняется» в режим максимальной мощности. Скорость перехода с одной передачи на другую (в зависимости от конструкции и программы) может быть увеличена. Двигатель в этом случае всегда находится в тонусе, как правило, работая на оборотах, которые не ниже тех, на которых развивается максимальный крутящий момент. Забудьте об экономичности.

«Kick-down» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Резкий подхват происходит за счёт того что двигатель выводится в режим максимальной отдачи, и за счёт большего передаточного отношения понижающей передачи. Чтобы трансмиссия перешла в этот режим, по педали газа нужно хорошенько топнуть. В трансмиссиях более старшего поколения для срабатывания «кикдауна» нужно было обязательно нажать педаль газа, что называется, «в пол» до характерного щелчка.

При работе в режиме «Overdrive» или «O/D» повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на пониженные обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но его активация может привести к существенной потере в динамике.

«Norm» реализует наиболее сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.

Если поставить селектор напротив «1» (L, Low), «2» или «3», ваша коробка не будет переходить выше выбранной передачи. Режимы востребованы в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа или другого автомобиля. В этом случае двигатель может работать в области средних и высоких нагрузок без перехода на повышающую передачу.

«W», «Winter», «Snow» — так называемый «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Дабы не спровоцировать лишние проскальзывания, переход с одной передачи на другую в этом случае тоже может осуществляться более мягко и при более низких оборотах. Разгон при этом может быть не слишком динамичным.

Наличие значков «+» и «-» определяет совсем не полюсность, а возможность ручного переключения передач. Разные производители «перемешивать» передачи позволяют по-разному: селектором управления АКПП, кнопками на руле или подрулевыми переключателями… В этом режиме электроника не позволит перейти на те передачи, которые, по её мнению, неуместны в данный момент. При работе со знаками «сложения» и «вычитания» скорость смены ступеней не будет выше той, что определена программой в режиме «Sport». Достоинство ручного режима — возможность действовать на опережение.

Как работает автоматическая коробка передач?

Если Вы когда-либо водили автомобиль с автоматической коробкой передач, то Вы знаете, что существуют два основных отличия между автоматической и механической трансмиссиями:


  • В автомобилях с автоматом нет педали сцепления.

  • В автомобилях с автоматом не нужно переключать передачи. Как только Вы поставите селектор в положение Drive, переключение происходит автоматически.

Как автоматическая коробка передач (с гидротрансформатором крутящего момента), так и механическая (со сцеплением) предназначены для выполнения одной функции, но работают они совершенно по-разному. Автоматическая коробка передач работает абсолютно удивительным образом!

В этой статье мы расскажем о том, как устроена коробка-автомат. Мы начнем с рассказа об основном компоненте такого типа коробки — планетарной передачи.


Назначение автоматической коробки передач

Расположение автоматической коробки передач.
Также как и механическая коробка передач, коробка-автомат позволяет двигателю работать в ограниченном диапазоне оборотов, обеспечивая широкий диапазон скоростей.

Без трансмиссии было бы доступно только одно передаточное отношение, и это отношение выбиралось бы в зависимости от необходимой максимальной скорости. Если Вам нужна максимальная скорость 120 км/ч, то такое передаточное отношение соответствует третьей передаче в большинстве автомобилей с механической коробкой.

Но, скорее всего, вы никогда не пробовали водить только на третьей передаче. А если и пробовали, то, наверняка, замечали, что при трогании автомобиль не обеспечивает разгон, а на максимальной скорости тахометр уходит в красную зону. Такой автомобиль быстро выйдет из строя, и его будет практически невозможно водить.

По этой причине в трансмиссии присутствуют передачи для наиболее эффективного использования крутящего момента двигателя и обеспечения работы двигателя на соответствующих оборотах. При буксировке или перевозке тяжелых грузов, коробка передач нагревается настолько сильно, что трансмиссионная жидкость может загореться. Для защиты трансмиссии от серьезных повреждений, водителям, занимающимся буксировкой, рекомендуется покупать автомобили с охладителем масла коробки передач.

Основным различием между механической и автоматической коробками передач является то, что механическая коробка блокирует и разблокирует шестерни для обеспечения различных передаточных отношений, в то время как в автоматической коробке один и тот же набор шестерен обеспечивает различные передаточные отношения. Планетарная передача является механизмом, применяющимся в автоматической коробке передач.

Давайте рассмотрим, как работает планетарная передача.

Слева направо: кольцевая шестерня, водило, две солнечные шестерни
Если Вы разберете автоматическую коробку передач, то увидите, что в достаточно небольшом пространстве расположено большое количество деталей. Среди всего прочего, Вы обнаружите:


  • Хитроумную планетарную передачу

  • Ленточные тормоза для блокировки элементов передачи

  • Муфты, работающие в масле, для блокировки других элементов передачи

  • Достаточно необычная гидравлическая система, которая управляет работой ленточных тормозов и муфт

  • Большой шестеренчатый насос для циркуляции трансмиссионной жидкости

Планетарная передача — самая важная часть коробки. Она обеспечивает весь диапазон передаточных отношений автоматической коробки передач. Все остальные устройства лишь помогают работе планетарной передачи. В настоящее время планетарные передачи используются довольно часто, например, в электрошуруповертах. В автоматической коробке расположено две планетарные передачи, объединенные в один компонент.

Любая планетарная передача состоит из трех основных компонентов:


  • Солнечная шестерня

  • Сателлиты и водило

  • Кольцевая шестерня

Каждый из этих трех компонентов может выступать в роли входной или выходной шестерни или блокироваться. Выбор функции каждого компонента определяет передаточное отношение.


Двухступенчатая планетарная передача

В трансмиссии такого типа используется набор шестерен, который называется двухступенчатая планетарная передача. Она выглядит, как обычная планетарная передача, но, на самом деле, это две объединенные планетарные передачи. В ней используется одна кольцевая шестерня, которая всегда является выходной, а также две солнечные шестерни и два набора сателлитов.

Давайте рассмотрим некоторые элементы:

Расположение шестерней в коробке. Слева направо: кольцевая шестерня, водило, две солнечные шестерни
На фото ниже представлено расположение сателлитов в водиле. Обратите внимание, что сателлит справа расположен ниже, чем сателлит слева. Сателлит справа не сопряжен с кольцевой шестерней, он сопряжен с другим сателлитом. Только сателлит слева сопряжен с кольцевой шестерней.
Водило: Обратите внимание, что используется два набора сателлитов.
На фото ниже Вы можете увидеть, что находится внутри водила. Меньшие шестерни сопряжены только с меньшей солнечной шестерней. Большие сателлиты сопряжены с большей солнечной шестерней и меньшими сателлитами.
Водило: Обратите внимание, что используется два набора сателлитов.


Муфты и ленточные тормоза в автоматической коробке передач

Каждое передаточное отношение коробки соответствует определенной передаче. Если говорить о повышающей передаче:

В коробке передач с повышающей высшей передачей, вал, соединенный с корпусом гидротрансформатора (который прикреплен к маховику двигателя), соединен с водилом при помощи муфты. Меньшая солнечная шестерня вращается свободно, в то время как большая солнечная шестерня блокируется ленточным тормозом повышающей передачи. В данном случае, отсутствуют элементы, соединенные с турбиной; входной крутящий момент идет от гидротрансформатора.

Для перехода в режим повышающей передачи требуется сопряжение и блокировка различных элементов при помощи муфт и ленточных тормозов. Водило соединяется с гидротрансформатором при помощи муфты. Меньшая солнечная шестерня отсоединяется от турбины при помощи муфты для обеспечения свободного вращения. Большая солнечная передача удерживается ленточным тормозом для предотвращения вращения. Каждое переключение передачи вызывает последовательность подобных событий, в которых задействованы различные муфты и ленточные тормоза. Давайте рассмотрим ленточные тормоза.


Ленточные тормоза

В автоматической коробке передач используются два ленточных тормоза. Буквально говоря, ленточные тормоза в коробке передач представляют собой стальные ленты, которые оборачиваются вокруг элементов блока шестерен и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидравлическими цилиндрами в корпусе коробки передач.
Ленточный тормоз
На фото выше представлен один из ленточных тормозов в корпусе коробки передач. Блок шестерен на фото не показан. Металлический трос соединен с поршнем, который приводит в действие ленточный тормоз.
Поршни, приводящие ленточные тормоза в действие, представлены на фото.
На фото выше изображены два поршня, приводящие в действие ленточные тормоза. Гидравлическое давление нагнетается в цилиндр несколькими клапанами, в результате чего поршни давят на ленточный тормоз, и шестерня блокируется.

Работа муфт в коробке передач осуществляется немного сложнее. В автоматической коробке передач используются четыре муфты. Каждая муфта приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая поступает в поршень каждой муфты. Пружина обеспечивает возврат муфты в начальное положение при отсутствии давления. Ниже представлен поршень и барабан муфты. Обратите внимание на резиновую прокладку поршня — она меняется при капитальном ремонте коробки передач.

Одна из муфт коробки передач
На следующем фото представлены сменные диски из фрикционного материала и стальные пластины. Фрикционный материал имеет пазы на внутренней стороне для зацепления с шестерней. Стальные пластины имеет пазы на внешней стороне для зацепления с корпусом муфты. Эти диски муфты также меняются при капитальном ремонте коробки передач.
Диски муфты
Давление на муфты подается по каналам в валах. Гидравлическая система контролирует работу муфт и ленточных тормозов и включает необходимое устройство в нужный момент.


Автоматическая коробка передач: гидравлика, насосы и центробежный регулятор

Гидравлика
Автоматическая коробка передач выполняет несколько задач. Вы чаще всего даже не подозреваете, сколько обязанностей на нее возлагается. Ниже мы привели некоторые функции коробки-автомата:


  • При работе в режиме повышающей передачи (четырехступенчатая коробка), трансмиссия автоматически выбирает передачу, соответствующую скорости автомобиля и положению педали газа.

  • При медленном разгоне, переключение передач происходит на более низких оборотах, чем когда Вы до конца нажимаете на педаль газа.

  • При нажатии газа в пол, коробка переходит на более низкую передачу.

  • При переводе селектора на пониженную передачу, коробка переходит на более низкую передачу, независимо от скорости автомобиля. Если автомобиль едет слишком быстро, коробка ждет до замедления, после чего переходит на пониженную передачу.

  • При выборе второй передачи, коробка не переходит ни на повышенную, ни на пониженную передачу, даже при полной остановке автомобиля, если Вы не переведете селектор в другое положение.

Скорее всего, Вы видели, как это работает. «Мозги» коробки контролируют эти и многие другие функции. Каналы, представленные на фото, подводят жидкость к различным компонентам коробки. Каналы вырезаны в металлических деталях и являются эффективным механизмом подвода жидкости. Без них потребовалось бы использование многочисленных патрубков, соединяющих различные части трансмиссии. Далее мы рассмотрим основные компоненты гидравлической системы.

Насос

В автоматической коробке передач используется насос, который называется шестеренчатый насос. Данный насос обычно располагается на корпусе коробки передач. Насос подает жидкость из поддона коробки в гидравлическую систему. Насос также питает охладитель масла коробки передач и гидротрансформатор.

Шестеренчатый насос автоматической коробки передач
Внутренняя шестерня насоса крепится к корпусу гидротрансформатора для обеспечения скорости вращения, одинаковой с двигателем. Внутренняя шестерня вращает коронную. При вращении шестерней, жидкость, с одной стороны, подается в серповидную полость, с другой — поступает в гидравлическую систему.

Центробежный регулятор

Центробежный регулятор представляет собой «умный» клапан, который «сообщает» коробке передач скорость движения автомобиля. Он подключается на выходе, поэтому, чем быстрее едет автомобиль, тем выше скорость вращения центробежного регулятора. В центробежном регуляторе установлен подпружиненный клапан, степень открытия которого зависит от скорости вращения регулятора — чем выше скорость вращения, тем больше открывается клапан. Жидкость от насоса подается на регулятор через ведомый вал.

Чем быстрее едет автомобиль, тем выше скорость вращения регулятора, тем больше открывается клапан, и тем выше давление подаваемой жидкости.

Как работает АКПП | Устройство автоматической коробки передач

Отчасти это так, но зная конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы, Вы изначально продливаете жизнь своей коробке передач. В этой статье мы хотели бы рассказать Вам об основных механизмах и принципах работы автоматической коробки передач.

 

Что такое АКПП?

Автоматическая коробка переключения передач — это важный конструктивный элемент трансмиссии транспортного средства, служащая для изменения крутящего момента, направления, а также скорости движения т.с. и для длительного разъединения двигателя от трансмиссии. Различают бесступенчатые (Вариатор), ступенчатые (Гидроавтомат) и комбинированные коробки передач (Роботизированные коробки типа «DSG»).

 

 

 

 

Не секрет, что трансмиссия оказывает основное влияние на динамику автомобиля. Производители постоянно испытывают и внедряют новейшие технологии в наши автомобили. Тем не менее большинство автомобилистов предпочитают эксплуатировать автомобили с механической коробкой передач, так как считают, что головной боли последняя приносит гораздо меньше. Отчасти это так, но зная конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы, Вы изначально продливаете жизнь своей коробке передач. В этой статье мы хотели бы рассказать Вам об основных механизмах и принципах работы автоматической коробки передач.

 

Что лучше МКПП или АКПП



Как правило, наш отечественный автолюбитель к автоматическим коробкам передач относится с определенными  предубеждениями. Видимо причиной тому наше хроническое нежелание перекладывать на чужие плечи свою проблему и  попытка самостоятельного ее устранения. К примеру, американцы, а ведь именно они придумали АКПП, этим не страдают. В Америке весьма не популярны механические коробки переключения передач и только 5% американских автолюбителей из ста пользуются механикой. Популярность АКПП и в Европе растет из года в год огромными темпами. Конечно же поклонники автомата есть и среди наших соотечественников, вот только правильно эксплуатировать их получается далеко не у всех. По утверждению автомехаников, именно несвоевременное тех. обслуживание и неправильная эксплуатация, зачастую служит первопричиной всех неисправностей автоматической коробки передач.



 

 

Как работает АКПП?

Для того, чтобы понять принцип работы автоматической коробки передач — мы условно распределим ее на три части: гидравлическая, электронная и механическая. Как можно догадаться, механическая часть отвечает непосредственно за переключение передач. Гидравлическая передает крутящий момент и создает воздействие на механическую. Электронная — это мозг, который отвечает за переключение режимов (селектор) и обратную связь с системами автомобиля.

 

Как известно сердцем машины является двигатель, в случае с коробкой передач это так же уместно. Трансмиссия должна преобразовывать мощность и крутящий момент двигателя таким образом, чтобы обеспечить для движения транспортного средства необходимые условия. Большую часть этой тяжелой работы выполняет гидротрансформатор (он же «бублик») и планетарные передачи.

 

Гидротрансформатор в зависимости от частоты вращения колес и нагрузки изменяет крутящий момент автоматически и выполняет функции сцепления (как в механической коробке). В свою очередь гидротрансформатор состоит из пары лопастных машин — центростремительной турбины и центробежного насоса, а также между ними расположен направляющий аппарат-реактор.

Турбина с насосом максимально сближены, а их колеса имеют форму, которая обеспечивает непрерывный круг циркуляции рабочих жидкостей. Именно благодаря этому у гидротрансформатора минимальны габаритные размеры и минимальны потери энергии при перетекании жидкостей от насоса к турбине. Коленвал двигателя связан с насосным колесом, а вал коробки передач с турбиной. В виду этого в гидротрансформаторе нет жесткой связи между ведомыми и ведущими элементами, потоки рабочих жидкостей осуществляют передачу энергии от двигателя к трансмиссии, которая с лопаток насоса отбрасывается на лопасти турбины.

 

Как работает АКПП видео:

 

Гидромуфта и гидротрансформатор

 

 

Собственно говоря, гидромуфта работает по такой же схеме, не трансформируя его величину она передает крутящий момент. Реактор введен в конструкцию гидротрансформатора для того чтобы изменять момент. В принципе это такое же колесо с лопатками только жестко посаженное на корпус и до определенного времени не вращающееся. На пути по которому возвращается масло из турбины в насос расположен реактор. Особый профиль имеют лопатки реактора, сужаются постепенно межлопаточные каналы. Благодаря этому скорость рабочих жидкостей текущих по каналам направляющего аппарата, понемногу увеличивается, а выбрасываемая в сторону вращения насосного колеса из реактора жидкость подгоняет и подталкивает его. 


Из чего состоит АКПП?

 

1. Гидротрансформатор — сходен со сцеплением в мех.коробке, но управления непосредственно водителем не требует.

2. Планетарный ряд — сходен с блоком шестерен в мех.коробке и изменяет придаточное отношение в автомате при переключении передач.

3. Тормозная лента, задний фрикцион, передний фрикцион — они служат для непосредственного переключения передач.

4. Устройство управления — это целый узел состоящий из шестеренчатого насоса, клапанной коробки и маслосборника. Клапанная плита (гидроблок) — это система каналов с клапанами (соленоидами) и плунжерами, выполняющими функции контроля и управления, также преобразует нагрузку двигателя, степень нажатия на акселератор и скорость движения в гидравлические сигналы. На основании таких сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически меняются передаточные числа.  

 

Гидротрансформатор                                                                                 Планетарный ряд

Тормозная лента                                                                                          Пакеты фрикционов

Гидротрансформатор (torque converter ) — предназначен для того чтобы передавать крутящий момент от двигателя к компонентам АКПП. Установлен он в кожухе расположенном между коробкой и двигателем выполняя функции сцепления. Наполненный рабочей жидкостью в процессе работы он несет высокие нагрузки вращаясь с довольно большой скоростью. Он, поглощая и сглаживая вибрации двигателя и передавая крутящий момент, приводит в действие  насос для масла, который находится в коробке передач.

 

Масляный насос в свою очередь трансмиссионной жидкостью наполняет гидротрансформатор создавая тем самым нужное давление в системе контроля и управления. Поэтому мнение о том, что машину с автоматом можно принудительно завести без стартера разогнав ее до большой скорости, является ошибочным. Энергию шестеренчатый насос получает только от двигателя, при неработающем двигателе давление в системе контроля и управления отсутствует вне зависимости от того в каком положении находится ручка рычага переключения скоростей. Поэтому вращение карданного вала принудительно не заставит коробку заработать, а двигатель — завестись. 

 

Планетарный ряд — в отличие от «механики», где сцепляющиеся между собой шестеренки и параллельные валы, в «автоматах» в основном используются передачи планетарные.

 

Составные части фрикциона — давлением масла в движение приводится поршень (piston). Поршень двигаясь под давлением масла, посредством конического диска ( dished plate) прижимает очень плотно ведомые к ведущим дискам пакета, от чего они вращаются единым целым и осуществляют передачу крутящего момента от барабана к втулке. Несколько планетарных механизмов, обеспечивающие необходимые передаточные отношения, расположены в корпусе коробки передач.

 

Передачу же крутящего момента от двигателя через механизмы планетарные непосредственно к колесам осуществляется при помощи фрикционных дисков, дифференциала и прочих сервисных устройств. Посредством трансмиссионной жидкости через систему контроля и управления происходит управление всеми перечисленными устройствами.

 

Тормозная лента — устройство посредством которого  осуществляется блокировка элементов планетарного ряда.

 

Гидроблок — сложнейший механизм в автоматической коробке. Как мы уже писали выше, это мозги трансмиссии. Наиболее дорогстоящая по ремонту деталь.

 

Устройство АКПП Видео


Виды АКПП | Сравнение с механикой | Достоинства и недостатки

Постоянное повышение качества эксплуатации современного транспортного средства неизбежно привело к заметному конструкционному усложнению. Благоприятным образом на двигателе, скоростных качествах и ходовой части  отразилось оборудование автомобиля коробкой-автоматом, что к тому же позволило частично облегчить нагрузку водителя в движении. Благодаря простоте в эксплуатации и надежности, использование данного изобретения обрело широкое применение.

 

В наше с вами время АКПП широко применяются как в легковых и полноприводных авто, так и на грузовиках. Водителю на автомобиле с механической коробкой переключения передач для того чтобы двигаться с нужной скоростью нужно довольно часто «дергать» рычаг переключения передач также он должен самостоятельно следить за скоростью и нагрузкой.Использование коробки-автомата отменяет эти необходимости.

 

На лицо явные преимущества автомата перед механикой, такие как:

 

  1. Комфортность управления автомобилем повышается ;
  2. Плавно производятся автоматические переключения скоростей ;
  3. Ходовая часть и двигатель защищает от перегрузок;
  4. Возможно как автоматическое, так и ручное переключение передач.

 

Применяемые на сегодня АКПП условно делятся на два типа. Различаются эти типы в основном системами контроля и управления за использованием трансмиссии.

 

  1. У первого типа АКПП управление и контроль выполняется определенным гидравлическим устройством.
  2. Эту же функцию в АКПП второго типа выполняет электронное устройство. Роботизированные коробки.

 

Приведем вполне конкретные примеры:

 

Предположим, машина, двигается по равнинному отрезку дороги, участок с крутым подъемом. Какое-то время мы не трогаем педаль акселератора и наблюдаем за реакцией гидротрансформатора при изменении условий движения. При увеличении нагрузки на ведущие колеса автомобиль теряет скорость. Как следствие частота вращения турбины падает. Это влияет на противодействие движению рабочих жидкостей внутри гидротрансформатора. От чего возрастает скорость циркуляции, это автоматически увеличивает крутящий момент на валу турбинного колеса до возникновения равновесия между ним и моментом сопротивления движению.

 

Точно так автомат работает при трогании с места. Только теперь самое время задействовать акселератор — после этого обороты коленвала увеличиваются и насосного колеса тоже, а машина и турбина были неподвижны, однако проскальзывание внутри гидротрансформатора не препятствовало холостой работе двигателя. В таком случае в максимальное количество раз трансформируется крутящий момент. Но по достижению необходимой скорости  преобразование крутящего момента становится не нужным. При помощи автоматически действующей блокировки гидротрансформатор превращается в звено, которое жестко связывает ведомый и ведущий валы. При такой блокировке внутренние потери исключаются,  значение передачи КПД увеличивается, при этом режиме движения расход топлива уменьшается и повышается эффективность торможения двигателем при замедлении.

Реактор освобождается и вращается с турбинным и насосным колесами для снижения всех тех же потерь.

С какой же целью КПП присоединяют к гидротрансформатору, когда тот самостоятельно в зависимости от нагрузок на ведущие колеса может величину крутящего момента изменять?

Гидротрансформатор способен изменять крутящий момент с коэффициентом 2-3.5 не более. А для эффективной работы трансмиссии таких диапазонов изменения придаточных чисел явно недостаточно. Также иногда встает необходимость включать заднюю передачу или нейтральную. Коробки-автомат имея зубчатые зацепления все же многим отличаются от механических коробок, к примеру, передачи они переключают без разрывов потока мощности при помощи многодисковых фрикционных муфт приводимых гидравликой и ленточных тормозов. В зависимости от скорости машины и интенсивности нажатия на педаль акселератора автоматически выбирается нужная передача, она то и интенсивность разгона и определяет.

 

Определяет нужную передачу электронный и гидровлический блоки управления автоматической коробкой передач. Водитель же помимо нажатия на педаль газа может выбрать режимы спортивный или зимний (у таких режимов акпп индивидуальный алгоритм переключения передач), а также может выбрать режим который помогает передвигаться по участкам пути со сложным рельефом (в этом режиме автомат не сможет переключится выше определенной передачи).

В состав АКПП кроме планетарного механизма и гидротрансформатора также входит насос снабжающий гидроблок с гидротрансформатором рабочей жидкостью и смазывая коробку, а охлаждает рабочую жидкость, которая имеет свойство перегреваться, входящий в состав коробки-автомата радиатор охладления акпп.

 


Отличия в устройстве АКПП заднеприводных и переднеприводных автомобилей

Есть также несколько различий в устройстве и компоновке автоматических трансмиссий заднеприводных и переднеприводных автомобилей. У переднеприводных автомобилей АКПП более компактна и внутри корпуса имеет отделение главной передачи т. е. дифференциал. В остальном функции и принципы действия всех АКПП одинаковы. Для обеспечения движения и выполнения всех функций АКПП оснащена такими узлами, как: гидротрансформатор, узел управления и контроля, коробка передач и механизм выбора режима движения.

 

Заднеприводный автомобиль                                                           Переднеприводный автомобиль

 


Как понять, что «автомат» в вашей машине скоро сломается — Российская газета

Современные автоматические коробки передач — технологичные и сложные узлы. Несмотря на совершенство своей конструкции АКПП в целом подвержена усиленному износу, так как работает чаще всего в условиях высоких нагрузок.

Этот узел в автомобиле требует особого внимания, ведь поломки часто приводят к необходимости проводить сложный и дорогостоящий ремонт или, что важнее, становятся причиной аварий на дороге.

Перечислим симптомы, которые указывают на проблемы в работе АКПП и ее компонентов.

Одними из самых четких и понятных признаков можно считать толчки, рывки, а также вибрации, возникающие во время езды. Они сигнализируют о неполадках в работе гидравлического блока коробки передач. Если такая проблема возникла относительно недавно, то толчки будут не очень выраженными. Однако в дальнейшем они усилятся, если проблемы с гидроблоком не будут устранены.

Неисправности гидроблока — это в целом распространенная проблема в работе АКПП. Чаще всего гидроблок страдает тогда, когда трансмиссия работает на износ. А такое случается, например, зимой, когда автомобилист не прогревает автомобиль, а начинает движение сходу на непрогретой коробке. О своих проблемах гидроблок может сигнализировать не только ударами и вибрацией, иногда из-за этой поломки автомобиль может просто «отказаться» заводиться.

Другой распространенный симптом — протечка трансмиссионного масла, которая чаще всего возникает в результате износа и повреждения резиновых уплотнителей. Протечку масла можно обнаружить при плановом ТО, осматривая автомобиль на подъемнике. Если не игнорировать протечки, а поменять и уплотнители, и масло, то, скорее всего, можно избежать в дальнейшем больших проблем и дорогостоящего ремонта. Именно поэтому так важно контролировать уровень масла, своевременно доливать его и применять при этом правильный продукт.

Если автомобиль не может сдвинуться с места, или же, если он не может нормально ехать, пробуксовывает, стоит подозревать сразу несколько проблем. Скорее всего, у такой машины износились фрикционные диски АКПП. Вероятно, пришли в негодность не только муфты, но и их кольца, и поршни, возможно, проблема снова в гидроблоке — заел один из его клапанов. В случаях, когда при движении автомобиля АКПП начинает гудеть, чувствуются вибрации, возникают непривычные звуки, которые усиливаться по мере роста оборота двигателей, это говорит о целом комплексе проблем. К примеру, это может указывать на то, что рычаг привода управления АКПП плохо отрегулирован, или на то, что фрикционные диски перегрелись и «слиплись».

В случае если машина движется без особых проблем, но при подъеме в гору буксует, а АКПП переключается в режим работы на пониженной передачи, возможно, причина тому нехватка масла. Еще вариант — изношенные диски, а также повреждения муфты или других элементов АКПП. Также стоит «подозревать» проблемы в работе гидроблока и его соленоидов.

Серьезные и дорогостоящие проблемы возникают в случае, когда вышел из строя управляющий блок АКПП. Неисправный блок может ошибочно переключать режимы езды, а порой, и вовсе блокировать работу коробки. Ремонт блока — не выход, придется его заменить.

Ухудшение динамики автомобиля, а также появление стуков и вибраций говорят о возможных проблемах в работе гидравлического трансформатора. Кроме того, проблемы в функционировании этого узла обнаруживаются и при замене трансмиссионной жидкости: в поддоне можно увидеть стальную стружку.

В случае с АКПП профилактика обходится дешевле, чем ремонт и замена. Обеспечить работоспособность и долгий срок службы автоматической коробки передач можно, если регулярно менять рабочие жидкости, а перед поездкой в зимний период прогревать автомобиль и, таким образом, снижать избыточный износ подвижных компонентов коробки. Еще важное условие долговременного «здоровья» автоматической коробки передач — культура вождения. Агрессивная езда на автомобиле, работа двигателя на высоких оборотах создают неблагоприятные условия для АКПП и приводят к повышенному износу ее фрикционных дисков.

Как пользоваться коробкой-автомат (АКПП) инструкция + видео

В этой статье мы вам расскажем о том, как правильно пользоваться коробкой-автомат (АКПП). Не смотря на то, что управлять автомобилем, оснащенным коробкой-автомат, намного проще, чем пользоваться механической коробкой переключения передач, у АКПП также есть свои особенности и секреты.

О том, в чем отличие между разными видами коробок передач и какая трансмиссия лучше, мнений масса. А вот об особенностях управления и эксплуатации автомобилей с коробками-автомат нам хотелось бы раскрыть вопрос шире. Видео-инструкция, как правильно пользоваться АКПП, находится в конце статьи.

Возможно вам также будут интересны следующие материалы:

  1. Что лучше: механика или коробка-автомат?
  2. Какая АКПП лучше: робот, гидротрансформатор или вариатор?
  3. Инструкция по замене масла в коробке-автомат своими руками.

Достоинства и недостатки коробки-автомат

Безусловно, пользоваться коробкой-автомат намного проще, чем механической КПП. Но стоит помнить, что у автоматических коробок есть не только достоинства, но и некоторые недостатки.

  • При управлении автомобилем с коробкой-автомат в городских условиях, пользоваться машиной гораздо удобнее, чем авто с «механикой». Однако при этом и расход топлива будет заметно выше (смотрите наши рекомендации, как уменьшить расход топлива).
  • А вот на трассе гидротрансформатор в АКПП обычно блокируется, и поведение машины с коробкой-автомат практически не отличается от поведения автомобиля с МКПП.
  • На бездорожье с коробкой-автомат труднее забуксовать, чем с механикой, но вытащить такую застрявшую машину “в раскачку” не получится.
  • На скользкой дороге тронуться без пробуксовки на автомобиле с автоматом легче, к тому же уменьшается вероятность срыва в занос передней оси. Но вытаскивать авто из заноса при этом труднее.
  • Буксировать автомобиль, оснащенный коробкой-автомат, с неработающим двигателем можно со скоростью не более 50 км/ч и на расстояние не более 50 км (поскольку масляный насос при этом не работает и смазка не поступает к некоторым подшипникам).
  • Даже не пытайтесь завести авто с коробкой-автомат “с толкача”, поскольку АКПП будет на нейтрали независимо от положения селектора (неподвижный масляный насос не может создавать давление для сжатия фрикционов и включения какой-либо передачи).

Как правильно пользоваться коробкой-автомат

Пользоваться коробкой-автомат, на самом деле, очень просто:

  1. Нажимаете правой ногой педаль тормоза,
  2. Выбираете ручкой селектора АКПП нужный режим,
  3. Отпускаете педаль тормоза и (о чудо!) машина трогается с места.

Для ускорения пользуйтесь педалью акселератора (педаль «газа»), для остановки автомобиля — педалью тормоза. После остановки машины необходимо переключить селектор коробки-автомат в положение P или N. Все! Вы научились пользоваться АКПП (подробнее смотрите на видео в конце статьи).

Что означают буквы на селекторе АКПП

Селектор автоматической коробки передач может переключаться в несколько положений (режимы работы АКПП):

  • Движение (Drive) обозначается буквой D и служит для движения вперед.
  • Нейтраль (N) отсоединяет гидротрансформатор от трансмиссии.
  • Парковка (P) аналогично нейтрали, но при нем выходной вал коробки стопорится, поэтому включать его можно только на неподвижном автомобиле, иначе стопор легко сломать.
  • Задний ход (R) в особых комментариях не нуждается.
  • Положения селектора, обозначенные цифрами (1, 2, 3), не позволяют АКПП переключаться выше соответствующей передачи.
  • Некоторые автоматические коробки передач имеют “Зимний” режим (обозначается буквой W или снежинкой) для езды по скользким дорогам.
  • Может присутствовать и “Спортивный” режим (S), при котором переход на высшую передачу осуществляется при более высоких оборотах, обеспечивая автомобилю интенсивный разгон.

Видео-инструкция, как правильно пользоваться коробкой-автомат

Вопросы по работе АКПП (FAQ)

Рассмотрим вопросы и ответы по работе автоматической коробки передач (FAQ). Что такое овердрайв и кик-даун, как пользоваться коробкой-автомат автомобиля.

Что означают символы положения

Рычаг выбора диапазона (РВД) имеет несколько положений, которые имеют буквенное и цифровое обозначение. Количество этих положений у разных моделей машин разные, но на всех автомобилях РВД обязательно имеет положения, обозначенные буквами «Р», «R» и «N».

Позиция «P»

Выбирается при длительной стоянке автомобиля. В этом положении в АКПП выключены все элементы управления, а ее выходной вал заблокирован, поэтому движение невозможно. На этом режиме разрешен запуск двигателя.

Позиция «R»

Задний ход. Перевод рычага в положение «R» во время движения может привести к выходу из строя коробки передач. В этом положение РВД запуск мотора невозможен.

Позиция «N»

В трансмиссии выключены все элементы управления или включен только один. Механизм блокировки выходного вала выключен, т.е. автомобиль может свободно перемещаться. На этом режиме разрешен запуск двигателя.

Для автомобилей, оборудованных четырехскоростными коробками передач, РВД диапазона имеет четыре положения движения вперед: «D», «3», «2» и «1» («L»). В случае установки рычага в одно из этих положений запуск мотора невозможен.

Диапазон «D»

Основной режим. Он обеспечивает автоматическое переключение с первой по четвертую передачу. В нормальных условиях движения используют именно его.

«D 3» — разрешено движение на первых трех скоростях. Рекомендуется использовать при движении в условиях частых остановок.

«D 2» — движение только на первой и второй передачах. Используют на горных дорогах. Переключение на третью и четвертую передачи запрещено.

«D 1» — разрешено движение только на первой передаче. Позволяет максимально реализовать режим торможения двигателем. Например, при движении на крутых спусках.

На некоторых авто разрешение на использование четвертой, повышающей, передачи осуществляется с помощью специальной кнопки «OD». Если она находится в утопленном состоянии и рычаг установлен в положение «D», то переключение на повышающую передачу разрешено. В противном случае включение четвертой повышающей передачи запрещено. Состояние системы в этом случае отражается с помощью индикатора «O/D OFF».

Overdrive означает повышающую передачу. Обозначается как «OD», «D» или D в кружочке. Повышающую передачу используют для экономичной езды на трассе.

Для чего нужен экономичный, спортивный и зимний режим

На большинстве машин с автоматической трансмиссией заложено несколько вариантов управления переключением передач. К ним относятся — экономичная, спортивная, зимняя.

Экономичная программа

Программа настроена на обеспечение движения с минимальным расходом топлива. Движение носит плавный, спокойный характер.

Спортивная программа

Программа настроена на максимальное использование мощности двигателя. Автомобиль развивает, по сравнению с экономичной программой, значительно большие ускорения.

Для реализации экономичной или спортивной программы на приборной панели или рядом с рычагом расположена специальная кнопка или переключатель, которая может иметь обозначение «POWER», «S», «SPORT», «AUTO».

Зимняя программа

Электронные блоки управления имеют специальную программу трогания с места на скользкой дороге. Для активизации имеется специальная кнопка, которые имеют обозначения «WINTER», «W», «*». В случае ее действия возможны различные алгоритмы работы АКПП. Но во всех случаях трогание осуществляется со второй или с третьей передачи.

Переключение рычага на ходу

Можно, но не во все положения. Категорически запрещается при движении вперед переводить рычаг в положения «Р» и «R». В оба положения рычаг можно переводить только при полной остановке машины. Нарушение этого правила может привести к поломке трансмиссии.

Не рекомендуется во время движения переводить рычаг в положение «N», поскольку теряется связь колес с двигателем и резкое торможение может вызвать занос. А во все остальные положения можно спокойно переводить. В некоторых случаях это рекомендуется делать специально. Так перевод рычага из положения «3» в положение «2» увеличит эффективность торможения двигателем.

Следует ли переводить рычаг в «N» при остановке? Имеет смысл только при длительных остановках в пробках в жаркую погоду, для снижения тепловыделения и предотвращения перегрева масла в коробке. В остальных случаях это делать не нужно.

Включить стояночный тормоз, если рычаг находится в «P»

Для надежной фиксации машины на относительно ровных участках — механизма блокировки выходного вала АКПП достаточно. Если автомобиль стоит на уклоне, то включение ручного тормоза обязательно. Причем первым необходимо затянуть ручной тормоз и только после установить рычаг в положение «Р». Так освобождаете от дополнительной нагрузки, связанной со стремлением автомобиля скатиться.

Как буксировать машину с «автоматом»

В вопросе как правильно буксировать автомобиль с коробкой-автомат нет единого ответа. Для некоторых авто имеются жесткие ограничения. Автомобили с трехскоростной АКПП можно буксировать со скоростью 40 км/ч на расстояние 25 км, а с четырехскоростной – со скоростью 72 км/ч на расстояние до 160 км.

В случае неисправной трансмиссии предпочтительнее эвакуатор. В коробке-автомат смазка осуществляется принудительно, т.е. масло подводится к каждой паре трения под давлением. Если трансмиссия неисправна, значит, нет уверенности в наличии смазки.

Буксировку осуществляйте при работающем двигателе и установке рычага в положение «N».

Надо ли прогревать коробку перед началом движения

В холодное время года, до начала движения не помешает немного прогреть масло. Необходимо переместить рычаг во все положения, задерживаясь в каждом из них на несколько секунд. Затем включите один из диапазонов движения, и несколько минут удерживайте автомобиль тормозом, двигатель при этом должен работать на холостых оборотах.

В чем основные достоинства и недостатки

Автомобиль с АКПП оборудован системой пассивной безопасности, которая не позволяет завести двигатель в положениях РВД отличных от «P» и «N». А также предотвращает самопроизвольное движение автомобиля при стоянке на неровной площадке, т.к. извлечь ключ из замка зажигания можно только в положении РВД «P».

К недостаткам следует отнести более низкий КПД, чем у механической коробок, что увеличивает расход топлива. Но современные автоматические трансмиссии в некоторых режимах движения позволяют добиться более высокой экономичности по сравнению с механическими КПП за счет поддержания оптимальных оборотов двигателя и «интеллектуального» управления блокировкой гидротрансформатора.

Другой недостаток – худшие динамические показатели разгона автомобиля. Разница не столь велика и для основной массы водителей несущественна. Также автомобиль с АКПП нельзя завести иначе как с помощью стартера.

Что такое кик-даун

Если во время движения нажать до упора педаль газа, то в коробке передач произойдет переключение на одну или две передачи вниз. Этот режим рекомендуется использовать для резкого ускорения, что бывает полезным во время обгона.

Обратное повышающее переключение может произойти только при достижении двигателем максимальных оборотов. Если отпустить педаль газа, то коробка передач перейдет в штатный режим работы.

Какие существуют методы проверки состояния АКПП

Во-первых, проверка уровня масла и его качества. Во-вторых, время включения передачи при перемещении рычага из «N» в «D» или «R» не должно существенно превышать 1 – 1.5 сек. О включении передачи можно судить по характерному толчку. При переключениях не должно быть «ударов», вибрации и посторонних шумов. Момент переключения не должен сопровождаться повышением оборотов двигателя. Опытный водитель по поведению машины на дороге может сделать предварительное заключение о состоянии коробки автомат.

Как происходит поиск неисправности

Работой «электронных» АКПП управляет бортовой компьютер, который выполнен в виде отдельного устройства или совмещен с блоком управления. В него поступают сигналы различных датчиков, расположенных в АКПП и вне её. Он обрабатывает информацию и на основе анализа вырабатывает команды исполнительным устройствам. Так происходит управление работой автоматической коробкой передач.

Компьютер выполняет также другую функцию – контроля и диагностики неисправностей. Для всех входных сигналов есть допустимые границы их изменения. Если какой-либо сигнал выходит за допустимые пределы, то компьютер записывает в память некоторую последовательность цифр – код (Diagnostic Trouble Code — DTC), соответствующий данной неисправности.

Для чтения кодов в памяти компьютера требуется специальное диагностическое оборудование – сканер. Сканер позволяет считывать и стирать коды, а также можно определить показания различных датчиков. Процедуру считывания и определения неисправностей по кодам часто называют компьютерной диагностикой.

В случае возникновения серьезных проблем система управления переходит в режим защиты АКПП. У аварийного режима есть разные названия: Limp In, Limp Home, Safe Mode. Алгоритмы работы системы управления в аварийном режиме во многом определяется моделью трансмиссии. В некоторых случаях система перестает отслеживать качество переключений, и они происходят с «ударами». В других случаях в коробке включается вторая или третья передача, и все переключения передач запрещены.

В некоторых автомобилях аварийный режим сопровождается миганием постоянной индикацией одного из сигналов: «Hold», «S», «Check AT», «OD OFF». Также сигналом бывает «Check Engine» или символ в виде контура двигателя. Если ни один из этих сигналов на панели не светиться, то это не означает отсутствие в памяти компьютера кодов неисправностей. Но если сигнал имеется, то есть коды в памяти компьютера.

Аварийный режим не предполагает эксплуатации машины, он служит только, чтобы добраться до сервиса и устранить неисправность. Если этого не сделать, то может получиться, что из-за незначительной, вовремя не устраненной неисправности, выходит из строя вся коробка.

Что такое адаптивные трансмиссии

Этот термин больше относится к управляющей системе, а не к самой АКПП. Развитие «электронных» трансмиссий привело к появлению адаптивных коробок передач. Разрабатываемые алгоритмы управления становятся более интеллектуальными, что приводит к появлению новых характеристик. Бортовой компьютер следит за манерой водителя управлять автомобилем, подстраиваясь соответствующим образом под неё.

В алгоритм работы заложен учет износа фрикционных элементов управления. Это повышает ресурс и экономичность коробки.

Что такое Autostick или Tiptronic

Это система управления работой АКПП. Помимо автоматического, предусмотрен полуавтоматический режим управления, при котором команду на переключение передачи дает водитель, а качество этих переключений обеспечивает система управления.

Этот режим имеет разные названия (Autostick, Tiptronic). В автомобилях оборудованных такой системой, рычаг имеет специальное положение, в котором включается режим Autostick. Относительно этого положения есть два противоположных, не фиксируемых положения рычага АКПП. Эти положения имеют обозначения «+»(«Up») и «-«(«Dn»), соответственно для переключения на более высокую или низкую передачу.

Что, если воткнуть P или R на ходу? — журнал За рулем

Вариантов два: или ничего, или сократите срок службы коробки. Рассказываем, что грозит конкретно вашей машине.

Материалы по теме

Рычаг управления коробкой передач водитель может перевести в неподходящее положение всего в нескольких случаях.

  • Когда он впервые сел за руль автомобиля с автоматической коробкой передач. Рефлексы после вождения машины с механикой еще сильны. Тут рекомендации просты: внимание и еще раз внимание — многие навыки вождения придется изменить.
  • В запарке, когда водитель пытается на еще не остановившемся автомобиле включить задний ход или выбрать режим Р. Советую никогда не торопиться за рулем, ведь такая ошибка может обойтись очень дорого — даже дороже испорченной техники.
  • Водитель решил полихачить и сделать что-то вроде полицейского разворота. Тут можно только порекомендовать вспомнить слова советского комика Юрия Никулина: «За рулем — не в цирке!» На машине с автоматом да на дороге общего пользования не затевайте ничего подобного.
  • При попытке «раскачивать» машину, застрявшую в грязи или снегу.

Что реально сломается?

Материалы по теме

В современных машинах, где нет механической связи между рычагом переключения передач (или даже шайбой, как, например, на Ягуарах) и коробкой, электроника защитит от всех проблем. Неправильное включение просто невозможно. А вот если связь между селектором автомата и коробкой реализована с помощью тросового привода, то тот же механический привод имеет и блокировка коробки в положении Р. 

Распознать автомат с механическим приводом просто. Первый признак: при парковке на уклоне без ручника трудно передвинуть рычаг из положения Р. Почему? Фиксатор входит во впадину зубчатого колеса на вторичном валу. А если машина пытается катиться, то освобождение фиксатора затруднено. Рычаг приходится передвигать с силой.

Второй способ проверки — откровенно хулиганский (не рекомендую!). Включить режим Р при движении на небольшой скорости. Если получится, услышите хруст. Это фиксатор щелкает по зубьям. Не аварийно, но неприятно: при этом образуется металлическая стружка, которая сократит срок службы автомата. Если, конечно, не заменить рабочую жидкость в коробке.

Тот самый фиксатор автомата DP2.

Тот самый фиксатор автомата DP2.

Материалы по теме

К массовым автомобилям с таким механическим фиксатором относятся: народные любимцы Kia Rio и Hyundai Solaris, все машины с популярным французским 4-ступенчатым автоматом DP0/DP2 и DP8 (Renault, Citroen, Peugeot), множество моделей Nissan, Renault, Mitsubishi, Citroen, Peugeot, Dodge, Jeep с вариатором Jatco JF011E и даже Mercedes-Benz С-класса третьего поколения (W204).

А вот попытку включения режима R при движении даже такие коробки попросту проигнорируют. Включение задней передачи происходит с помощью клапанов гидроблока, а те, в свою очередь, управляются электроникой, которая не допустит беды. Иными словами, опасно только включение режима Р при движении. Впрочем, итог такого действия — не авария, а повышенный износ коробки. В идеале нужно передвигать селектор в любое из положений только на полностью остановленном автомобиле.

  • Вариатор? Робот? Гидромеханика? DSG? Или все же «ручка»?! Чего ждать от разных типов коробок передач и в чем преимущества (недостатки) каждой, читайте тут.

Как это работает: Автоматические коробки передач

Автоматическая коробка передач кажется довольно простой; в конце концов, вы просто помещаете его на Диск и вперед. Но, как и в случае с большинством автомобильных вещей, очень сложно сделать так, чтобы это выглядело просто.

Двигатель содержит тяжелый вращающийся центральный цилиндр коленчатого вала, который обеспечивает вращение колес. «Обороты двигателя» — это скорость вращения коленчатого вала, измеряемая в оборотах в минуту или «об / мин». Большинство двигателей вырабатывают большую часть своей мощности в относительно узком диапазоне скоростей, но для управления автомобилем требуется более широкий диапазон.Трансмиссия является жизненно важным звеном, увеличивающим крутящий момент для ускорения после остановки или предотвращающим чрезмерную работу двигателя на скоростях шоссе.

Автоматическая коробка передач использует датчики для определения момента переключения передач и переключает их с помощью внутреннего давления масла. Несмотря на то, что в трансмиссию встроено множество компонентов, и их фактическая работа немного сложнее, чем в упрощенной версии, представленной здесь, ключевыми компонентами являются преобразователь крутящего момента и планетарные редукторы.

Шестерни внутри восьмиступенчатой ​​автоматической коробки передач, а также крыльчатка и турбина внутри гидротрансформатора слева.

BMW

Для переключения передач необходимо временно отсоединить трансмиссию от двигателя. На механической коробке передач водитель делает это, нажимая на педаль сцепления, а на автоматической — через гидротрансформатор.

Внутри преобразователя крутящего момента, заполненного трансмиссионной жидкостью, есть два веерообразных компонента: крыльчатка, прикрепленная к коленчатому валу двигателя, и турбина, прикрепленная к входному валу трансмиссии.Когда двигатель вращает крыльчатку, его лопасти перемещают жидкость, что, в свою очередь, заставляет турбину вращаться. Жидкость движется по замкнутому контуру. Третий веерообразный компонент, статор, находится между крыльчаткой и турбиной и помогает направлять движение жидкости. Когда вы нажимаете дроссель для увеличения скорости, жидкость перемещает турбину быстрее, чтобы передать больше энергии через трансмиссию. По мере замедления движение жидкости замедляется, турбина перестает вращаться, и двигатель может сидеть и работать на холостом ходу без остановки.

Турбина и рабочее колесо не прикреплены постоянно, и рабочее колесо всегда вращается быстрее.В большинстве автомобилей используется гидротрансформатор с механической муфтой, которая временно соединяет два компонента на более высоких скоростях, чтобы улучшить экономию топлива.

Вырез гидротрансформатора Silverado с маятником для компенсации любой вибрации двигателя.

Как только эта мощность будет передана на входной вал трансмиссии, пора планетарным шестерням сделать свое дело. Название происходит от того, как они устроены. Центральная шестерня называется солнечной шестерней, а меньшие планетарные шестерни вращаются вокруг нее, удерживаясь в кольце, называемом водилом планетарной передачи.Их всех окружает большой зубчатый венец, который находится в зацеплении с планетарными шестернями в их водиле.

Вместо того, чтобы использовать отдельную шестерню для каждой передачи, различные скорости трансмиссии достигаются за счет комбинации шестерен. Солнечная, планетарная и коронная шестерни входят в зацепление в различных комбинациях, например, внешняя кольцевая шестерня вращается, а внутренняя солнечная шестерня остается неподвижной. Это достигается с помощью небольших фрикционных муфт, которые задействуют шестерни для поворота, и лент, которые удерживают их в стороне, чтобы они не поворачивались.Муфты и ленты приводятся в действие пальцами и клапанами, которые активируются трансмиссионной жидкостью под давлением.

Восьмиступенчатая автоматическая коробка передач для переднеприводной Тойоты.

Тойота

Создавая различные передаточные числа, трансмиссия забирает мощность от двигателя и увеличивает или уменьшает ее на пути к выходному валу, который передает мощность на колеса. На первой передаче двигатель вращается относительно медленно, так как водитель постепенно нажимает на дроссель, поэтому трансмиссия использует низкую передачу, чтобы умножить крутящий момент, передаваемый на колеса, чтобы дать им мощность, необходимую для ускорения.На скоростях шоссе трансмиссия использует повышенную передачу, когда выходная скорость трансмиссии выше, чем скорость, поступающая от двигателя, что позволяет экономить топливо и сокращать износ двигателя.

Когда трансмиссия переведена в режим заднего хода, малая солнечная шестерня поворачивает наружную кольцевую шестерню назад. Для парковки небольшой зубчатый стояночный механизм надежно удерживается небольшой защелкой, называемой парковочной защелкой, которая не позволяет выходному валу вращать колеса.

Мощность, передаваемая трансмиссией, не идет прямо на колеса, которые должны иметь возможность вращаться с разной скоростью.Если бы они этого не сделали, вы не смогли бы правильно повернуть угол, поэтому автомобиль использует дифференциал, чтобы разделить мощность и передать нужное количество на каждое колесо. На переднеприводном транспортном средстве дифференциальные шестерни объединены в картер трансмиссии, и весь блок обычно называют трансмиссией.

Хотя трансмиссии не требуют такого ухода, как двигатель, им все же нужно немного любви. Убедитесь, что уровень трансмиссионной жидкости проверяется при каждой замене масла, и если график технического обслуживания вашего автомобиля рекомендует это, замените трансмиссионную жидкость, когда это будет рекомендовано.Большинство трансмиссий включают охладители для регулирования температуры жидкости, но если вы часто буксируете автомобиль, подумайте о добавлении более мощного охладителя, если ваш не оборудован для более высоких нагрузок.

Проверьте свой автомобиль, если трансмиссия не скулит или не стучит, не ощущается ли скольжение, колеблется ли он при ускорении или включении передачи, если вы видите красную жидкость, протекающую под вашим автомобилем, или если вы чувствуете запах гари.

Как работает автоматическая коробка передач?

По словам Майнеке, в большинстве автомобилей используется автоматическая трансмиссия, называемая гидравлической планетарной автоматической трансмиссией, которая также используется в увеличенной версии в некотором промышленном и коммерческом оборудовании и транспортных средствах большой грузоподъемности.Фрикционная муфта заменена гидравлической муфтой, и система определяет набор диапазонов передач в зависимости от потребностей автомобиля. Когда вы ставите автомобиль на стоянку, все передачи блокируются, чтобы предотвратить скатывание автомобиля вперед или назад.

Менее распространенным вариантом является автоматическая механическая коробка передач (AMT). Эта модель, которую иногда называют полуавтоматической трансмиссией, объединяет сцепления и шестерни механической трансмиссии с набором исполнительных механизмов, датчиков, процессоров и пневматики. AMT работают как автоматические трансмиссии, обеспечивая при этом преимущества механической коробки передач по доступной цене и экономии топлива.С этим типом трансмиссии водитель может вручную переключать передачи или выбирать автоматическое переключение. В любом случае ему или ей не нужно использовать сцепление, которое приводится в действие гидравлической системой.

История автоматической трансмиссии

General Motors и REO выпустили полуавтоматические трансмиссии для транспортных средств в 1934 году. Эти модели создавали меньше проблем, чем традиционная механическая трансмиссия, но все же требовали использования сцепления для переключения передач. Коробка передач GM была первой в своем роде, в которой использовалась планетарная коробка передач с гидравлическим управлением, позволяющая переключать передачи в зависимости от скорости движения автомобиля.

Планетарная трансмиссия была одним из важнейших достижений на пути к современной автоматической трансмиссии. Хотя GM была первой, кто использовал версию с гидравлическим управлением, эта технология на самом деле восходит к изобретению Уилсона-Пилчера в 1900 году. Это нововведение состояло из четырех передач переднего хода на двух поездах, которые можно было переключать одним рычагом.

Работа автоматической коробки передач

Наиболее распространенный тип автоматической трансмиссии использует гидравлическую энергию для переключения передач.Согласно How Stuff Works, это устройство сочетает в себе преобразователь крутящего момента или гидравлической муфты с зубчатыми передачами, которые обеспечивают желаемый диапазон передач для транспортного средства. Гидротрансформатор соединяет двигатель с трансмиссией и использует жидкость под давлением для передачи мощности на шестерни. Это устройство заменяет ручное фрикционное сцепление и позволяет автомобилю полностью останавливаться без остановки.

Информация от Art of Manliness описывает работу автоматической коробки передач. Когда двигатель передает мощность на насос преобразователя крутящего момента, насос преобразует эту мощность в трансмиссионную жидкость, которая приводит в действие турбину преобразователя крутящего момента.Это устройство увеличивает мощность жидкости и передает еще большую мощность обратно на турбину, что создает вихревое вращение, которое вращает турбину и прикрепленный к ней центральный вал. Мощность, создаваемая этим вращением, затем передается от вала к первой планетарной передаче трансмиссии.

Этот тип трансмиссии имеет так называемое гидравлическое управление. Трансмиссионная жидкость нагнетается масляным насосом, который позволяет изменять скорость в зависимости от скорости автомобиля, оборотов шин в минуту и ​​других факторов.Шестеренчатый насос расположен между планетарной передачей и гидротрансформатором, где он вытягивает трансмиссионную жидкость из картера и повышает ее давление. Вход насоса ведет непосредственно к корпусу преобразователя крутящего момента, прикрепленному к гибкой пластине двигателя. Когда двигатель не работает, трансмиссия не имеет давления масла, необходимого для работы, и, следовательно, автомобиль не может быть запущен толчком.

Планетарный редуктор — это механическая система, в которой шестерни соединены с помощью набора лент и муфт.Когда водитель переключает передачу, ленты удерживают одну передачу неподвижно, вращая другую, чтобы передавать крутящий момент от двигателя и увеличивать или уменьшать передачи.

Различные шестерни иногда называют солнечной шестерней, кольцевой шестерней и планетарной шестерней. Расположение шестерен определяет, сколько мощности будет передаваться от одной передачи к другой и передаваться на трансмиссию транспортного средства при переключении передач.

Шестерни автоматической коробки передач

Шестерни автоматической коробки передач включают следующее:

  • Согласно «Как работает автомобиль», когда вы переключаете свой автомобиль на движение, вы включаете все доступные передаточные числа передних передач.Это означает, что трансмиссия может переключаться между полным диапазоном передач по мере необходимости. Шестиступенчатые автоматические коробки передач — это наиболее распространенное количество передач, но старые автомобили и компактные автомобили начального уровня могут по-прежнему иметь четыре или пять автоматических передач.
  • Третья передача либо блокирует трансмиссию на третьей передаче, либо ограничивает ее передаточными числами первой, второй и третьей передач. Это обеспечивает мощность и тягу, необходимые для подъема или спуска, а также для буксировки лодки, дома на колесах или прицепа. Когда двигатель достигает заданного уровня оборотов в минуту (об / мин), большинство транспортных средств автоматически переключает третью передачу, чтобы двигатель не повредился.
  • Вторая передача либо блокирует трансмиссию на второй передаче, либо ограничивает ее передаточными числами первой и второй передач. Эта передача идеально подходит для подъемов и спусков на скользкой дороге, а также для езды на льду, снегу и в других ненастных погодных условиях.
  • Первая передача используется, когда вы хотите заблокировать трансмиссию на первой передаче, хотя некоторые автомобили автоматически переключаются с этой передачи для защиты двигателя при определенных оборотах. Как и вторую и третью передачи, эту передачу лучше всего использовать для буксировки, движения в гору или под гору, а также при движении по скользкой или обледенелой дороге.

    Преимущества автоматической трансмиссии

    Согласно How Stuff Works, самым большим преимуществом автоматической трансмиссии является способность двигаться без муфты, как это требуется для механической трансмиссии. Люди с различными формами инвалидности могут управлять автомобилем с помощью автоматического привода, поскольку для этого требуются только две пригодные для использования конечности.

    Отсутствие сцепления также устраняет необходимость уделять внимание ручному переключению передач и контролю тахометра, чтобы сделать необходимые переключения, что дает вам больше внимания, чтобы сосредоточиться на задаче вождения.

    Многим водителям также легче управлять автоматической коробкой передач на низких скоростях, чем механической коробкой передач. Гидравлическая автоматическая трансмиссия создает явление, называемое проскальзыванием на холостом ходу, которое заставляет автомобиль двигаться вперед даже на холостом ходу.

    Информация и исследования в этой статье проверены сертифицированным ASE техническим специалистом Дуэйн Саялун из YourMechanic.com . Для любых отзывов или запросов на исправление, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону research @ caranddriver.ком .

    Источники:

    https://www.meineke.com/blog/how-an-automatic-transmission-works/

    https://auto.howstuffworks.com/automatic-transmission.htm

    https: //www.howacarworks.com/basics/how-automatic-gearboxes-work

    Gearhead 101: Understanding Automatic Transmission

    https://auto.howstuffworks.com /automatic-transmission12.htm

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Как работает автоматическая коробка передач?

    Если вам нравится большинство, понимание тонкостей вашего автомобиля похоже на понимание продвинутой ядерной физики. Тем не менее, это именно то, чего хотят производители автомобилей. Они проектируют ваш автомобиль, грузовик или внедорожник так, чтобы он оптимально работал сам по себе. Таким образом, если он работает правильно, вы даже не заметите, что происходит.

    При этом полезно понимать, как именно работают различные системы и компоненты вашего автомобиля, чтобы лучше понимать необходимость регулярного планового обслуживания. Возможно, нет другой системы, более важной для понимания, чем та, которая поддерживает работу вашего автомобиля: вашу трансмиссию.

    Сравнение вашего двигателя с трансмиссией

    Погодите: разве двигатель транспортного средства не обеспечивает свою мощность? Да, есть, но что-то должно иметь возможность рассеивать эту энергию по колесам и контролировать динамику движения вашего автомобиля, включая скорость, расход топлива и обороты.Это работа вашей передачи. Поскольку ваш двигатель генерирует крутящий момент (сила, вызывающая вращение), ваша трансмиссия использует различные передаточные числа, которые регулируют энергию вращения для вращения колес. При включении передач (или когда вы остановились) должен быть какой-то механизм, который отключает трансмиссию от двигателя, чтобы двигатель мог продолжать вращаться. В противном случае ваш двигатель либо заглох бы каждый раз, когда вы останавливали автомобиль, либо вы не смогли бы контролировать свое ускорение.

    В механической коробке передач это достигается за счет включения сцепления при каждом переключении передачи. С автоматической коробкой передач переключение передач происходит за вас. Простота эксплуатации автоматических трансмиссий делает их гораздо более привлекательным вариантом для водителей. Действительно, только около 10 процентов автомобилей на американском автомобильном рынке по-прежнему предлагают варианты с механической коробкой передач.

    Что такое автомат

    Для вас важно спросить себя: «Как работает автоматическая коробка передач?» просто потому, что большинство автомобилей имеют автоматические коробки передач.Вместо сцепления в автоматической коробке передач используется преобразователь крутящего момента. Это гидравлическая муфта, в которой используется отдельный насос и турбина, вращающиеся в противоположных направлениях внутри самого преобразователя, что позволяет двигателю вращаться независимо от трансмиссии.

    Вместо использования разных наборов шестерен для блокировки и разблокировки выходных валов трансмиссии автоматическая трансмиссия использует одну зубчатую передачу для достижения различных передаточных чисел. Сложная гидравлическая система регулирует различные ленты и муфты, управляющие передачей, а шестеренчатый насос проталкивает трансмиссионную жидкость.Затем регулятор регулирует движение переключающих клапанов, которые подают гидравлическую жидкость для включения различных передач. По мере того, как давление жидкости внутри регулятора увеличивается или уменьшается, он заставляет клапаны переключения закрывать и открывать различные контуры зубчатой ​​передачи.

    Понимание того, как работает ваш автомобиль, является важным компонентом его обслуживания. Тем не менее, простое понимание сложности вашей передачи может не приравниваться к знанию того, как правильно ее обслуживать. При возникновении проблем с трансмиссией лучше доверить ремонт нашей команде сертифицированных специалистов ASE здесь, в Sun Auto Service.Вместе мы сможем обеспечить бесперебойную работу вашего автомобиля.

    Как работают автоматические коробки передач | HowStuffWorks

    В последнем разделе мы обсудили, как каждое передаточное число создается трансмиссией. Например, когда мы обсуждали повышающую передачу, мы сказали:

    В этой трансмиссии, когда задействована повышающая передача, вал, прикрепленный к корпусу гидротрансформатора (который прикреплен болтами к маховику двигателя), соединяется с помощью сцепления. на планету-носитель. Обгонное колесо малой солнечной шестерни, а большая солнечная шестерня удерживается лентой повышающей передачи.К турбине ничего не подключено; единственный ввод идет из корпуса преобразователя.

    Чтобы перевести трансмиссию в режим повышенной передачи, нужно много чего соединять и разъединять с помощью муфт и хомутов. Водило планетарной передачи соединяется с корпусом гидротрансформатора с помощью муфты. Маленькое солнышко отсоединяется от турбины с помощью муфты, так что она может свободно вращаться. Большая солнечная шестерня прикреплена к корпусу ремнем, чтобы она не могла вращаться. Каждое переключение передач запускает серию подобных событий с включением и отключением различных муфт и лент.Давайте посмотрим на группу.

    Полосы

    В этой передаче есть два диапазона. Ленты в трансмиссии — это буквально стальные ленты, которые охватывают секции зубчатой ​​передачи и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидроцилиндрами внутри корпуса трансмиссии.

    На рисунке выше вы можете увидеть одну из полос в корпусе трансмиссии. Зубчатая передача снята. Металлический шток соединен с поршнем, который приводит в действие ленту.

    Выше вы видите два поршня, которые приводят в действие ленты. Гидравлическое давление, направляемое в цилиндр с помощью набора клапанов, заставляет поршни давить на ленты, фиксируя эту часть зубчатой ​​передачи на корпусе.

    Муфты в трансмиссии немного сложнее. В этой трансмиссии четыре сцепления. Каждая муфта приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая входит в поршень внутри муфты. Пружины обеспечивают срабатывание сцепления при понижении давления.Ниже вы можете увидеть поршень и барабан сцепления. Обратите внимание на резиновое уплотнение на поршне — это один из компонентов, который заменяется при ремонте трансмиссии.

    На следующем рисунке показаны чередующиеся слои фрикционного материала сцепления и стальных дисков. Фрикционный материал имеет шлицы с внутренней стороны, где он сцепляется с одной из шестерен. Стальной диск имеет шлицы снаружи, где он фиксируется на картере сцепления. Эти диски сцепления также заменяются при ремонте трансмиссии.

    Давление на муфты подается через проходы в валах. Гидравлическая система контролирует, какие муфты и ленты находятся под напряжением в любой момент времени.

    Как работает автоматическая коробка передач | Искусство мужественности

    Добро пожаловать в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для новичков в автомобилестроении.

    Если вы следили за Gearhead 101, вы знаете, как работает автомобильный двигатель, как двигатель передает генерируемую мощность через трансмиссию и как механическая трансмиссия функционирует как своего рода распределительный щит между двигателем и трансмиссией.

    Но большинство людей в наши дни (по крайней мере, если вы живете в Соединенных Штатах) ездят на машинах с автоматической коробкой передач . Вы когда-нибудь задумывались, как ваша машина может переключаться на соответствующую передачу, не делая ничего, кроме нажатия на педаль газа или тормоза?

    Ну, держись за свои задницы. Мы собираемся познакомить вас с одним из самых удивительных примеров механической (и гидравлической) инженерии в истории человечества: автоматической коробкой передач.

    (Серьезно, я не преувеличиваю: как только вы поймете, как работают автоматические коробки передач, вы будете поражены тем, что люди смогли придумать эту штуку без компьютеров.)

    Время проверки: цель передачи

    Прежде чем мы углубимся в тонкости работы автоматической коробки передач, давайте сделаем краткий обзор того, зачем автомобилю вообще нужна трансмиссия любого типа.

    Как уже говорилось в нашем учебнике о том, как работает автомобильный двигатель, двигатель вашего транспортного средства создает вращательную силу. Чтобы сдвинуть машину с места, нам нужно передать эту крутящую силу на колеса. Это то, что делает трансмиссия автомобиля, частью которой является трансмиссия.

    Но вот проблема: двигатель может вращаться только с определенной скоростью, чтобы работать эффективно. Если он вращается слишком низко, вы не сможете заставить машину двигаться с места; если он вращается слишком быстро, двигатель может самоуничтожиться.

    Нам нужен способ умножить мощность, производимую двигателем, когда это необходимо (запуск с места, подъем в гору и т. Д.), Но также уменьшить количество мощности, передаваемой от двигателя, когда это не так. необходимо (спуск, очень быстрая езда, нажатие на тормоза).

    Введите передачу.

    Трансмиссия гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса необходимой мощностью, необходимой для движения и остановки автомобиля, в какой бы ситуации вы ни оказались. Он находится между двигателем и остальной трансмиссией и действует как распределительный щит автомобиля.

    Ранее мы подробно рассказывали, как механические трансмиссии достигают этого за счет передаточных чисел.Соединяя друг с другом шестерни разного размера, вы можете увеличить мощность, передаваемую на остальную часть автомобиля, без значительного изменения скорости вращения двигателя. Если вы еще не понимаете идею передаточных чисел, я рекомендую вам посмотреть видео, которое мы включили в прошлый раз, прежде чем двигаться дальше; ничто другое не будет иметь смысла, если вы не поймете эту концепцию.

    В механической коробке передач вы контролируете, какие передачи включаются, нажимая на сцепление и переключая передачи на место.

    В автоматической коробке передач блестящие инженеры определяют, какая передача включена, без каких-либо дополнительных действий, кроме как нажать на педаль газа или тормоза. Это автомобильная магия.

    Детали автоматической коробки передач

    Итак, к настоящему моменту вы должны иметь общее представление о назначении трансмиссии: она гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса необходимой мощностью для движения. и остановите машину в любой ситуации.

    Давайте посмотрим на детали, которые позволяют этому случиться в случае автоматической коробки передач:

    Корпус трансмиссии

    В кожухе трансмиссии находятся все части трансмиссии. Он похож на колокол, поэтому вы часто слышите, что его называют «кожухом колокола». Корпус трансмиссии обычно изготавливается из алюминия. Помимо защиты всех движущихся шестерен трансмиссии, кожух раструба на современных автомобилях имеет различные датчики, которые отслеживают входную скорость вращения от двигателя и выходную скорость вращения до остальной части автомобиля.

    Гидротрансформатор

    Вы когда-нибудь задумывались, почему вы можете включить двигатель автомобиля, но не дать ему двигаться вперед? Это потому, что поток мощности от двигателя к трансмиссии отключен. Это отключение позволяет двигателю продолжать работать, даже если остальная часть трансмиссии автомобиля не получает никакой мощности. На механической коробке передач вы отключаете питание двигателя от трансмиссии, нажимая на сцепление.

    Но как отключить питание двигателя от остальной трансмиссии в автоматической коробке передач без сцепления?

    Конечно, с гидротрансформатором.

    Здесь начинается черная магия автоматических трансмиссий (мы еще даже не дошли до планетарных передач).

    Гидротрансформатор находится между двигателем и трансмиссией. Это нечто похожее на пончик, которое находится внутри большого отверстия кожуха трансмиссии. Он выполняет две основные функции с точки зрения передачи крутящего момента:

    1. Передает мощность от двигателя на входной вал коробки передач
    2. Увеличивает выходной крутящий момент двигателя

    Он выполняет эти две функции благодаря гидравлической силе, обеспечиваемой трансмиссионной жидкостью внутри вашей трансмиссии.

    Чтобы понять, как это работает, нам нужно знать, как работают различные части гидротрансформатора.

    Детали гидротрансформатора

    В большинстве современных автомобилей гидротрансформатор состоит из четырех основных частей: 1) насос, 2) статор, 3) турбина и 4) муфта гидротрансформатора.

    1. Насос (он же крыльчатка). Насос похож на вентилятор. У него есть пучок лезвий, расходящихся из его центра. Насос устанавливается непосредственно на корпус гидротрансформатора, который, в свою очередь, прикручивается болтами непосредственно к маховику двигателя.Следовательно, насос вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. (Вам нужно будет помнить об этом, когда мы рассмотрим, как работает гидротрансформатор.) Насос «качает» трансмиссионную жидкость от центра к центру. . .

    2. Турбина. Турбина находится внутри корпуса преобразователя. Как и помпа, похожа на вентилятор. Турбина подключается непосредственно к входному валу трансмиссии. Он не подключен к насосу, поэтому может двигаться со скоростью, отличной от скорости насоса.Это важный момент. Это то, что позволяет двигателю вращаться с другой скоростью, чем остальная часть трансмиссии.

    Турбина может вращаться благодаря трансмиссионной жидкости, которая подается из насоса. Лопасти турбины сконструированы таким образом, что жидкость, которую она получает, перемещается к центру турбины и обратно к насосу.

    3. Статор (он же Реактор). Статор находится между насосом и турбиной. Похоже на лопасть вентилятора или пропеллер самолета (вы видите здесь узор?).Статор выполняет две функции: 1) более эффективно отправляет трансмиссионную жидкость от турбины обратно к насосу и 2) умножает крутящий момент, исходящий от двигателя, чтобы заставить автомобиль двигаться, но затем передает меньший крутящий момент, когда автомобиль едет на хорошей скорости. клип.

    Это достигается благодаря умной инженерии. Во-первых, лопасти реактора сконструированы таким образом, что, когда трансмиссионная жидкость, выходящая из турбины, ударяется о лопатки статора, жидкость отклоняется в том же направлении, что и вращение насоса.

    Во-вторых, статор соединен с неподвижным валом трансмиссии через одностороннюю муфту. Это означает, что статор может двигаться только в одном направлении. Это гарантирует, что жидкость из турбины будет направлена ​​в одном направлении. Статор начнет вращаться только тогда, когда скорость жидкости от турбины достигнет определенного уровня.

    Эти два конструктивных элемента статора облегчают работу насоса и создают большее давление жидкости. Это, в свою очередь, создает усиленный крутящий момент на турбине, и поскольку турбина соединена с трансмиссией, больший крутящий момент может быть передан трансмиссии и остальной части автомобиля.Уф.

    4. Муфта гидротрансформатора. Из-за того, как работает гидродинамика, мощность теряется при переходе трансмиссионной жидкости от насоса к турбине. Это приводит к тому, что турбина вращается немного медленнее, чем насос. Это не проблема, когда автомобиль трогается с места (на самом деле, именно разница в скорости позволяет турбине передавать больший крутящий момент на трансмиссию), но когда она движется, эта разница приводит к некоторой неэффективности энергии.

    Чтобы свести на нет эту потерю энергии, большинство современных преобразователей крутящего момента имеют муфту преобразователя крутящего момента, соединенную с турбиной.Когда автомобиль достигает определенной скорости (обычно 45-50 миль в час), муфта гидротрансформатора включается и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос. Компьютер контролирует включение муфты гидротрансформатора.

    Итак, это детали гидротрансформатора.

    Давайте соберем все вместе и посмотрим, как будет выглядеть гидротрансформатор при переходе от полной остановки к крейсерской скорости:

    Вы включаете машину, а она работает на холостом ходу.Насос вращается с той же скоростью, что и двигатель, и направляет трансмиссионную жидкость к турбине, но поскольку двигатель не вращается очень быстро при полной остановке, турбина не вращается так быстро, поэтому она не может подавать. крутящий момент к трансмиссии.

    Вы нажимаете на газ. Это заставляет двигатель вращаться быстрее, что приводит к более быстрому вращению насоса гидротрансформатора. Поскольку насос вращается быстрее, трансмиссионная жидкость движется от насоса достаточно быстро, чтобы быстрее начать вращение турбины.Лопатки турбины направляют жидкость в статор. Статор еще не вращается, потому что скорость трансмиссионной жидкости недостаточно высока.

    Но из-за конструкции лопаток статора, когда жидкость проходит через них, она отводит жидкость обратно к насосу в том же направлении, что и насос. Это позволяет насосу перемещать жидкость обратно в турбину с более высокой скоростью и создает большее давление жидкости. Когда жидкость возвращается в турбину, она делает это с большим крутящим моментом, в результате чего турбина передает больший крутящий момент на трансмиссию.Автомобиль трогается с места.

    Этот цикл продолжается снова и снова по мере того, как ваша машина набирает скорость. Когда вы достигаете крейсерской скорости, трансмиссионная жидкость достигает давления, которое заставляет лопасти реактора окончательно вращаться. При вращении реактора крутящий момент уменьшается. На этом этапе вам не нужен большой крутящий момент для движения автомобиля, потому что автомобиль движется с хорошей скоростью. Муфта гидротрансформатора входит в зацепление и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос и двигатель.

    Хорошо, значит, гидротрансформатор — это то, что позволяет или предотвращает передачу мощности от двигателя на трансмиссию и то, что умножает крутящий момент на трансмиссию, чтобы автомобиль тронулся с места.Пора взглянуть на части трансмиссии, которые позволяют автомобилю переключаться автоматически.

    Планетарные передачи

    По мере того, как ваш автомобиль достигает более высоких скоростей, ему требуется меньше крутящего момента, чтобы поддерживать движение. Трансмиссии могут увеличивать или уменьшать крутящий момент, передаваемый на колеса автомобиля, благодаря передаточным числам. Чем ниже передаточное число, тем больше крутящий момент. Чем выше передаточное число, тем меньше крутящий момент.

    На механической коробке передач необходимо переместить рычаг переключения передач, чтобы изменить передаточное число.

    В автоматической коробке передач передаточные числа увеличиваются и уменьшаются автоматически. И это возможно благодаря оригинальной конструкции планетарной передачи.

    Планетарный редуктор состоит из трех компонентов:

    1. Солнечная шестерня. Находится в центре планетарной передачи.
    2. Планетарные шестерни / шестерни и их водило. Три или четыре меньшие шестерни, которые окружают солнечную шестерню и находятся в постоянном зацеплении с солнечной шестерней. Планетарные шестерни (или шестерни) установлены и поддерживаются водилом.Каждая из планетарных шестерен вращается на своих отдельных валах, которые соединены с водилом. Планетарные шестерни не только вращаются, но и вращаются вокруг солнечной шестерни.
    3. Зубчатый венец. Кольцевая шестерня — это внешняя шестерня с внутренними зубьями. Кольцевая шестерня окружает остальную часть зубчатой ​​передачи, а ее зубья находятся в постоянном зацеплении с планетарными шестернями.

    Один планетарный ряд может обеспечивать задний ход и пять уровней переднего хода. Все зависит от того, какой из трех компонентов зубчатой ​​передачи движется или удерживается неподвижно.

    Давайте посмотрим на это в действии, когда различные компоненты действуют либо как входная шестерня (шестерня, вырабатывающая мощность), либо как выходная шестерня (шестерня, которая получает мощность), либо удерживаются в неподвижном состоянии.

    Солнечная шестерня: входная шестерня / подшипник планетарной передачи: ведомая шестерня / коронная шестерня: неподвижно

    В этом сценарии солнечная шестерня является входной. Кольцевая шестерня не двигается. Когда солнечная шестерня движется, а кольцевая шестерня удерживается на месте, планетарные шестерни будут вращаться на собственных валах водила и ходить вокруг внутренней части коронной шестерни, но в направлении, противоположном солнечной шестерне.Это заставляет водило вращаться в том же направлении, что и солнечная шестерня. Таким образом, водило становится выходной шестерней.

    Эта конфигурация создает низкое передаточное число, что означает, что входная шестерня (в данном случае солнечная шестерня) вращается быстрее, чем выходная шестерня (водило планетарной передачи). Но крутящий момент, создаваемый водилом планетарной передачи, намного больше, чем обеспечивает солнечная шестерня.

    Такая конфигурация будет использоваться, когда автомобиль только начинает движение.

    Солнечная шестерня: неподвижна / Планетарная передача: ведомая шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

    В этом сценарии солнечная шестерня остается неподвижной, но коронная шестерня становится входной шестерней (то есть передает мощность в систему шестерен).Поскольку солнечная шестерня удерживается, вращающиеся планетарные шестерни будут ходить вокруг солнечной шестерни и нести водило планетарной передачи с собой.

    Водило планетарной передачи движется в том же направлении, что и коронная шестерня, и является выходной шестерней.

    Эта конфигурация создает немного более высокое передаточное число, чем первая конфигурация. Но входная шестерня (коронная шестерня) по-прежнему вращается быстрее, чем ведомая шестерня (водило планетарной передачи). Это приводит к тому, что планетарный редуктор передает больший крутящий момент или мощность остальной трансмиссии.Эта конфигурация, скорее всего, будет использоваться, когда ваш автомобиль ускоряется с полной остановки или когда вы едете в гору.

    Солнечная шестерня: входная шестерня / несущая передача планетарной передачи: ведомая шестерня / коронная шестерня: входная шестерня

    В этом сценарии солнечная шестерня и коронная шестерня действуют как входные шестерни. То есть оба вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении. Это приводит к тому, что планетарные шестерни не вращаются на отдельных валах. Почему? Если коронная шестерня и солнечная шестерня являются входными элементами, внутренние зубья коронной шестерни будут пытаться вращать планетарные шестерни в одном направлении, в то время как внешние зубья солнечной шестерни будут пытаться вращать их в противоположном направлении.Так они встали на место. Весь блок (солнечная шестерня, водило планетарной передачи, коронная шестерня) движется вместе с одинаковой скоростью, и они передают одинаковое количество энергии. Когда вход и выход передают одинаковый крутящий момент, это называется прямым приводом.

    Эта схема будет полезна, когда вы путешествуете со скоростью 45–50 миль в час.

    Солнечная шестерня: неподвижна / Планетарная передача: входная шестерня / Кольцевая шестерня: выходная шестерня

    В этом сценарии солнечная шестерня остается неподвижной, а водило планетарной передачи становится входной шестерней, которая передает мощность на зубчатую передачу.Кольцевая шестерня теперь является выходной шестерней.

    При вращении водила планетарной передачи планетарные шестерни вынуждены обходить удерживаемую солнечную шестерню, что приводит в движение коронную шестерню быстрее. Один полный оборот водила планетарной передачи заставляет коронную шестерню совершать более одного полного оборота в одном и том же направлении. Это высокое передаточное число, обеспечивающее большую выходную скорость, но меньший крутящий момент. Такое расположение также известно как «овердрайв».

    В такой конфигурации вы будете двигаться по автостраде со скоростью 60+ миль в час.

    Автоматическая коробка передач обычно имеет более одного планетарного ряда. Они работают вместе, чтобы создать несколько передаточных чисел.

    Поскольку в планетарной системе шестерни находятся в постоянном зацеплении, переключение передач осуществляется без включения или выключения шестерен, как в механической коробке передач.

    Но как автоматическая коробка передач определяет, какие части планетарной зубчатой ​​передачи должны действовать как входная шестерня, выходная шестерня или оставаться неподвижными, чтобы мы могли получить эти различные передаточные числа?

    С помощью тормозных лент и муфт внутри трансмиссии.

    Ленты тормозные и сцепления

    Ленты тормозные изготовлены из металла, покрытого фрикционным органическим материалом. Тормозные ленты можно затянуть, чтобы удерживать кольцо или солнечную шестерню в неподвижном состоянии, или ослабить, чтобы они могли вращаться. Затягивание или ослабление тормозной ленты контролируется гидравлической системой.

    Ряд муфт также подключается к различным частям планетарной системы. Муфты трансмиссии в автоматических трансмиссиях состоят из нескольких металлических и фрикционных дисков (поэтому их иногда называют «многодисковыми муфтами в сборе»).Когда диски прижимаются друг к другу, сцепление включается. Сцепление может привести к тому, что деталь планетарной передачи станет ведущей шестерней или станет неподвижной. Это просто зависит от того, как он связан с планетарной передачей. Независимо от того, включается ли сцепление или нет, это связано с комбинацией механической, гидравлической и электрической конструкции. И все это происходит автоматически.

    Теперь тонкости того, как различные муфты работают вместе, чтобы удерживать и приводить в действие различные компоненты, довольно сложны.Слишком сложно описать это в тексте. Лучше всего это понять визуально. Я настоятельно рекомендую посмотреть это видео, которое проведет вас через это:

    Как работает автоматическая коробка передач

    Как видите, внутри АКПП много движущихся частей. В нем используется сочетание механики, жидкости и электротехники, чтобы обеспечить плавный переход от полной остановки до крейсерской скорости по шоссе.

    Итак, давайте рассмотрим общую картину потока мощности в автоматической коробке передач.

    Двигатель передает мощность на насос гидротрансформатора.

    Насос передает мощность на турбину гидротрансформатора через трансмиссионную жидкость.

    Турбина отправляет трансмиссионную жидкость обратно в насос через статор .

    Статор умножает мощность трансмиссионной жидкости, позволяя насосу передавать больше мощности обратно на турбину. Внутри гидротрансформатора создается вихревое вращение.

    Турбина соединена с центральным валом, который соединяется с трансмиссией.Когда турбина вращается, вал вращается, передавая мощность на первую планетарную шестерню трансмиссии.

    В зависимости от того, какая многодисковая муфта или тормозная лента задействована в трансмиссии, мощность от гидротрансформатора будет вызывать либо солнечную шестерню , водило планетарной передачи или коронную шестерню планетарная передача, чтобы двигаться или оставаться в неподвижном состоянии.

    В зависимости от того, какие части планетарной системы движутся или нет, определяется передаточное число .Независимо от того, какой у вас планетарный редуктор (солнечная шестерня в качестве входной, водило планетарной передачи в качестве выходного, кольцевая шестерня в неподвижном состоянии — см. Выше), будет определяться количество мощности, передаваемой трансмиссией на остальную часть привода.

    Так в общих чертах работает автоматическая коробка передач. Есть датчики и клапаны, которые регулируют и изменяют вещи, но это основная суть.

    Это то, что легче понять визуально. Очень рекомендую посмотреть следующее видео.Предыстория, которую мы прошли, значительно облегчит понимание:

    Что я тебе сказал? Автоматическая коробка передач чертовски хороша.

    Теперь, когда вы чувствуете, как машина переключает передачи, когда вы едете по автостраде, вы имеете хорошее представление о том, что происходит под капотом.

    Теги: Автомобили

    Взгляд изнутри на работу автоматической коробки передач

    Иногда мы принимаем наши автомобили как должное, забывая обо всей работе, которая выполняется под капотом, чтобы включить автоматическую коробку передач, наиболее распространенную трансмиссию на дорогах сегодня.

    Хотя простота автоматической коробки передач произвела революцию в автомобильном мире, научные данные, лежащие в основе ее, не всегда понимаются или ценятся. Технология, которая позволяет автомобилям с автоматической коробкой передач переключаться между передачами, впечатляет и включает в себя сложный состав компонентов.

    Основы АКПП

    В автоматических трансмиссиях используются шестерни для наиболее эффективного использования крутящего момента двигателя, позволяя двигателю работать с соответствующей скоростью, обеспечивая при этом широкий диапазон выходных скоростей для автомобиля.В простейшем случае автоматические трансмиссии работают следующим образом:

    • Двигатель соединяется с трансмиссией через раструб
    • В раструбном корпусе находится преобразователь крутящего момента, который заменяет сцепление, используемое в автомобиле с механической коробкой передач.
    • Преобразователь крутящего момента соединяет двигатель с трансмиссией и оказывает давление на трансмиссию. жидкость для передачи скорости
    • Планетарные передачи в трансмиссии создают разные передаточные числа, позволяя транспортному средству переключаться между разными передачами на основе связи от преобразователя крутящего момента.

    Планетарный редуктор

    Планетарный редуктор является центральным звеном в автоматической коробке передач. Автоматическая трансмиссия состоит из двух планетарных передач, соединенных вместе в один компонент. В состав планетарной передачи входят:

    • Солнечная шестерня в центре
    • Планетарные шестерни, которые вращаются вокруг солнечной шестерни
    • Водило планетарной шестерни, которое соединяет планетарные шестерни
    • Кольцевая шестерня снаружи, которая входит в зацепление с планетарными шестернями.

    Составной планетарный ряд, используемый в автоматической коробке передач, состоит из одного зубчатого венца, но двух солнечных шестерен и двух наборов планет. Эти части работают вместе, чтобы позволить автомобилю работать на первой передаче, второй передаче, третьей передаче, повышающей передаче и заднем ходу.

    Гидротрансформатор может отправлять необходимую информацию на планетарный ряд, чтобы гарантировать включение соответствующих передач для создания необходимых передаточных чисел.

    Роль гидротрансформатора

    В то время как планетарный ряд является ключевым компонентом в создании необходимых передаточных чисел, преобразователь крутящего момента занимает место муфты в механической коробке передач, контролируя связь с планетарной передачей.

    Основные компоненты гидротрансформатора:

    • Рабочее колесо: часть корпуса гидротрансформатора (которая соединена с двигателем) и приводит в движение турбину за счет сил вязкости.
    • Турбина: соединена с входным валом трансмиссии.
    • Статор: находится между рабочим колесом и турбиной и сводит к минимуму потери от взбивания. увеличение крутящего момента за счет перенаправления жидкостей.

    Двигатель вращает крыльчатку, которая воздействует на трансмиссионную жидкость. Эта сила вращает турбину, которая передает крутящий момент на трансмиссию.Без статора были бы потери на взбивание и тепловыделение.

    Эти потери от текучести будут результатом того, что скорость жидкости, возвращающейся из турбины, противодействует вращению крыльчатки. Статор обеспечивает большую часть скорости жидкости в направлении крыльчатки, помогая крыльчатке двигаться, а не препятствуя ее движению. Статор может вращаться только в том же направлении, что и рабочее колесо, и обычно включается только тогда, когда транспортное средство останавливается или ускоряется.

    Некоторые гидротрансформаторы также содержат муфту блокировки. Это устройство блокирует турбину, так что она механически связана с рабочим колесом. Это гарантирует передачу крутящего момента двигателя на входной вал трансмиссии.

    Значение клапанов и модуляторов в автоматических трансмиссиях

    Чтобы знать, когда нужно переключать передачи, автоматические коробки передач должны получать сигналы о том, насколько сильно работает двигатель. Этой цели служат клапаны и модуляторы.

    В автомобилях для давления на дроссельную заслонку используется вакуумный модулятор или трос. Затем дроссельная заслонка будет сообщаться с переключающими клапанами через давление жидкости. Это давление скажет клапанам переключения, когда нужно переключаться с одной передачи на другую.

    Клапаны переключения передач реагируют на различные диапазоны давления; в зависимости от скорости автомобиля соответствующий клапан переключения передач срабатывает, чтобы переключить автомобиль на соответствующий диапазон передач.

    Закулисная работа, которую выполняет автоматическая коробка передач, впечатляет.В следующий раз, когда ваш автомобиль переключит передачу без каких-либо усилий с вашей стороны, вы сможете оценить сложную работу, выполняемую под капотом.

    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 газа, 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. Основная идея, однако, заключается в том, что вы можете использовать муфты, чтобы позволить некоторым 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.

You May Also Like

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *