Автоматическая коробка передач-устройство и принцип работы

20.09.2014

Сегодня у всех на устах словосочетание «автоматическая коробка передач». Когда-то эта конструкция считалась сложной, проблемной, поэтому долгое время автомобили с АКПП не пользовались особым спросом на отечественном рынке. Но со временем все изменилось.

Согласно статистике, почти каждый второй автомобиль иностранного производства, продаваемый в России, оснащен автоматом. Рассмотрим стандартную автоматическую трансмиссию гидромеханического типа.

Устройство автоматической коробки передач состоит из следующих основных конструктивных узлов:

  • Гидротрансформатор.
  • Механическая КПП (планетарный редуктор).
  • Система гидравлического управления.
  • Электронная система управления.

Стоит также отметить насос, тормозную ленту и планетарный редуктор.

Гидротрансформатор автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач гидротрансформаторЕго предназначение – передача и преобразование крутящего момента от мотора к трансмиссии.

Гидротрансформатор состоит из взаимосвязанных механизмов – насосного, реакторного и турбинного колес, блокировочной муфты и муфты свободного хода. Сам узел помещен в отдельный корпус, по которому циркулирует специальная рабочая жидкость.

Работа насосного и турбинного колес взаимосвязана, первое соединено с коленвалом мотора, второе – с КПП. Между ними находится стационарное реакторное колесо.

Гидротрансформатор блокируется муфтой. Это происходит тогда,когда скорости насосного и турбинного колеса уравновешиваются,вращаясь с одинаковой скоростью.

Схема работы гидротрансформатора – замкнутый цикл. Насосное колесо напрямую соединено с коленчатым валом двигателя.Раскручиваясь,рабочая жидкость ударяет в лопатки турбинного колеса и турбинное колесо начинает вращаться.

Нажимая на педаль газа ,скорость насосного колеса возрастает,возрастает и скорость вращения турбинного колеса.В чем и заключается принцип работы гидротрансформатора-передача силы и крутящего момента.

Однако,не все так просто. Жидкость ударяясь о лопости турбинного колеса возвращается на лопости  насосного,но бъет в противоположном направлении,замедляя его вращение.

Проблема решается с помощью реакторного колеса,находящегося между ними.Тем самым жидкость уже ударяется в лопости нужного направления. В результате,насосное колесо вращается уже под действием двух сил-двигателя и жидкости.

Если говорить в целом-гидротрансформатор помогает работе двигателя,усиливая его крутящий момент.

При увеличении частоты вращения коленвала происходит выравнивание угловых скоростей турбинного и насосного колес.

Скорость растет. Гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты и полностью блокируется.Теперь крутящий момент напрямую передается от мотора к механической трансмиссии (редуктору), без которой невозможна корректная работа автоматической коробки передач. Она обеспечивает ступенчатое изменение крутящего момента и функционирование задней передачи.

Как правило, в состав механической КПП входят соединенные планетарные редукторы. Количество передач может варьироваться. Например, ранее автоматическая коробка передач состояла из 3– 4  ступеней, на новых немецких и английских машинах можно встретить 9-ступенчатые трансмиссии.

Планетарный редуктор АКПП

Автоматическая коробка передач редукторВ механизме имеются планетарные передачи, состоящие из солнечной шестерни, сателлитов, водила и коронной шестерни.

Вокруг солнечной шестерни вращаются сателлиты,связанные между собой планетарным водилом,сверху их расположена коронная шестерня.

Для изменения крутящего момента в планетарном ряде блокируется один или несколько элементов.В зависимости от того,какие элементы фиксируются,получаем разные передаточные отношения на ведомый вал.

Например:

  • при блокировке коронной шестерни,можно снимать мощности как с водила,так и с солнца,получив повышенную передачу;
  • при блокировке водило,снимая мощность с короны,получаем задний ход;
  • блокировав солнечную шестерню,снимаем передаточные отношения между короной и водило.

При блокировке коронной шестерни увеличивается передаточное отношение. А вот его уменьшение достигается за счет неподвижности солнечной шестерни.

При блокировки солнечной шестерни,коронная будет вращаться относительно водило быстрее. Если же солнечная и коронная шестерни будут вращаться с одной скоростью и в одном направлении,планетарный ряд будет вращаться как единое целое.

Ускорение или замедление движения,езда задним ходом зависит на какую шестерню передано вращение и какие блокированы.

Блокировка осуществляется при помощи муфт и тормозных механизмов,которые бывают многодисковыми и ленточными.

Замыкание муфт и тормозов обеспечивают гидроцилиндры, контролируемые распределительным модулем.

Планетарный редуктор,в отличии от обычной МКПП, имеет одно важное преимущество – компактность. Благодаря этому при переключении скоростей отсутствуют резкие рывки и толчки.

Автоматическая коробка передач позволяет водителю чувствовать себя очень комфортно: ему достаточно только нажимать на педаль акселератора и тормоза, все остальное коробка автомат сделает за него. При этом блокировка заднего хода при трогании предотвращает случайные откаты назад.

ПОДСКАЗКА: Если вы не знаете даже в общих чертах как устроен автомобиль, в том числе и коробка передач,то вас обманет даже самый тупой работник СТО. По возможности,ознакомьтесь с статьей.

Автоматическая коробка передач-принцип работы гидравлической системы

Автоматическая коробка передач гидроблокЕще один важный элемент АКПП – гидроблок. Он распределяет потоки масла ( так называемого ATF), приводит в действие фрикционные муфты и тормоза.

К сожалению, ремонт автоматической коробки передач часто связан с выходом из строя именно этого механизма.

В его составе имеются электромагнитные клапаны и золотники-распределители, которые соединены специальными каналами. На практике клапаны называют соленоидами. Они регулируют давление жидкости и управляют переключением скоростей. Ими, в свою очередь, руководит ЭБУ (электронный блок управления).

Циркуляцию ATF обеспечивает специальный насос, приводимый в действие гидротрансформатором. Помимо него, к гидравлической системе условно относят следующие элементы:

  • Гидроблок.
  • Гидроцилиндры.
  • Система трубопроводов.

ПРИМЕЧАНИЕ: современная коробка передач автомат, как правило, управляется системой электрогидравлического типа; само переключение и блокировку гидротрансформатора контролирует гидравлическая система, а потоки ATF– электроника.

Охлаждение ATF осуществляется несколькими способами. Например, теплообменником либо отдельным радиатором.

Электронная система АКПП

Современные АКПП управляются электронной системой. Она состоит их входных датчиков, ЭБУ, распределительного модуля и рычага селектора. Датчики считывают важную информацию:

  • Частота вращения на входе и выходе АКПП.
  • Температура ATF.
  • Положение педали газа и рычага селектора.

Сигналы, передаваемые датчиками, обрабатываются электронной системой управления. Исходя из этих данных, она передает соответствующие команды распределяющему модулю – исполнительным устройствам.

В основе функционирования ЭБУ лежит программа под названием «нечетная логика», этот алгоритм определяет момент включения повышенной или пониженной передачи. Электронный блок и система управления мотором взаимосвязаны.

Современная автоматическая коробка передач нередко оснащается режимом kick-down (кик-даун). Он обеспечивает резкое ускорение, включая пониженную передачу. Момент подбирается в зависимости от положения педали акселератора.

Неисправности автоматической коробки передач

 

Радует, что автопроизводители постоянно модернизируют конструкцию АКПП, регулярно появляются новые роботы и вариаторы. Хотя полностью избавиться от конструктивных недостатков не может ни один механизм. В каждом случае приходится чем-то жертвовать.

Иногда автоматическая коробка передач, работающая в тандеме с мотором, чересчур задумчивая или же способствует повышенному потреблению топлива.

Здесь важно соблюдение рекомендаций завода-изготовителя, касающихся эксплуатации транспортного средства, обслуживания АКПП. Если нарушений не будет – вероятность появления поломки резко снижается.

Симптомами неисправностей можно назвать рывки и толчки во время переключения, пропадание одной или нескольких передач. Скорее всего, о неполадке сообщит электроника – включится аварийный режим. ЭБУ задействует защиту трансмиссии, благодаря которой авто без проблем доедет до ближайшей сервисной станции.

Слабое место большинства моделей трансмиссий – пакеты фрикционов. Желательно вместо штатных фрикционов установить те, которые изготовлены из кевлара или композитных материалов: они надежные и долговечные.

При любых дефектах нужна оперативная диагностика автоматической коробки передач. Профессионалы проводят её комплексное тестирование: визуальный осмотр, подключение компьютерных сканеров, проверочная поездка.

Не забывайте, своевременная замена масла в коробке автомат обязательна, от этого зависит её долговечность. Предпочтение стоит отдавать высокосортной трансмиссионной жидкости, которая состоит из качественных присадок. При штатном обслуживании авто не поленитесь проверить уровень масла в АКПП. Объем заправляемого масла варьируется от 6 до 10 л. Точные данные, как правило, присутствуют в сервисной книжке.

Ремонт коробки автомат рано или поздно потребуется, если буксировать тяжелые прицепы, часто ездить в режиме резких разгонов, торможений и пробуксовок, пренебрегать проведением ТО. В статье:"Как пользоваться коробкой автомат" вы познакомитесь с тонкостями управления,эксплуатацией и немного с историей создания первых автоматических коробок передач".

Существуют специальные режимы, облегчающие управление авто.К примеру, «спортивный» или «зимний», который подходит для езды по песочному или снежному покрытию. При его включении машина трогается не с первой, а со второй передачи. «Спортивный» режим позволяет максимально эффективно использовать мощность мотора, переключения происходят при высоких оборотах, показатели экономии отходят на второй план.

Преимущества АКПП:

  • Комфорт – удовольствие, получаемое от езды.
  • Своевременное автоматическое переключение передач продлевает жизнь мотора.

Минусы АКПП:

  • Показатель КПД ниже в среднем на 5%, нежели у механики.
  • Худшие динамические показатели (только для старых автомобилей).

Понимая то,что словами сложно описать как устроена и работает автоматическая коробка передач,предлагаю в дополнение к статье посмотреть очень качественный и доходчивый видео ролик,который наглядно продемонстрирует Вам всю работу АКПП.

Оставляйте свои комментарии к статье,если конечно посчитаете нужным,делитесь своими мыслями и не забудьте поделиться статьей со своими друзьями в соц.сетях,нажав кнопочки ниже.

Спасибо, всем хороших дорог без поломок!                       Анатолий и wmeste.su


Оставьте комментарий к этой записи ↓

* Обязательные для заполнения поля