Устройство и принцип работы автоматической коробки передач. Принцип работы автоматической коробки передач Гидравлическая трансмиссия принцип работы

Казалось бы, это чисто гидравлический узел и ломаться там нечему, разве что протечь может… Но нет, современный гидротрансформатор много сложнее в устройстве, чем картинка в старом учебнике и скорее является узлом с ограниченным сроком службы, после чего должен пройти процедуру восстановления. Что же с ним происходит, что у него внутри и как это починить?

Как устроен "бублик"?

Основной задачей гидротрансформатора всегда было преобразование крутящего момента и оборотов: он работает как гидравлический редуктор, который умеет снижать обороты и повышать крутящий момент с коэффициентом трансформации до 2.4. Основана его работа на передаче энергии через поток жидкости - в данном случае трансмиссионного масла, которое мы все знаем как ATF (automatic transmission fluid).

Коленчатый вал мотора связан с насосным колесом, которое разгоняет жидкость и отправляет ее на турбинное колесо. Турбинное колесо в свою очередь связано с коробкой передач. Жидкость раскручивает турбинное колесо и отправляется обратно на насосное. Но перед этим она попадает на лопатки направляющего аппарата, выполненного в виде колеса-реактора, которые ускоряют поток жидкости и направляют его в сторону вращения.

Таким образом поток жидкости ускоряется до тех пор, пока скорости вращения насосного и турбинного колес не выравниваются, и тогда гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, при котором преобразования крутящего момента не происходит, а направляющий аппарат начинает свободно вращаться, не мешая току жидкости.

Чем больше разница скоростей вращения турбинного и насосного колес, тем больше ускоряется ток жидкости, но при этом она начинается нагреваться, а КПД гидротрансформатора падает - больше энергии уходит в нагрев. Когда же скорости вращения колес выравниваются, то в передаче момента через жидкость с большими потерями смысла нет.

Поэтому со временем в гидротрансформаторы стали внедрять элементы обычного фрикционного сцепления, основанного на трении. Называется это блокировкой гидротрансформатора. Суть блокировки - в соединении входного и выходного валов, чтобы передавать момент напрямую. Без нее старые машины с АКПП, как говорится, "не ехали".

На самых старых конструкциях блокировка срабатывала автоматически, за счет давления рабочей жидкости, но с появлением АКПП с электронным управлением функция стала управляться отдельным клапаном. Говорить же о способах реализации блокировки нужно в отдельной статье, потому что их великое множество. Но смысл один - соединять валы и временно исключать из цепочки передачи крутящего момента трансмиссионное масло.

А вскоре на фрикционы блокировки возложили задачи, сходные с задачами обычного сцепления механической КПП - при разгоне они немного смыкались, пробуксовывая и помогая передавать крутящий момент, а сама блокировка стала срабатывать очень рано, чтобы уменьшить потери в гидротрансформаторе. Собственно, современные гидромеханические "автоматы" уже нельзя назвать классическими - это уже некий гибрид.

И чем мощнее становились двигатели, тем сильнее нагревалась жидкость в ГТД, тем сложнее было обеспечить его охлаждение, и тем больше работы по передаче крутящего момента старались переложить на сцепление блокировки.

Что ломается в гидротрансформаторе?

Раз есть сцепление внутри "бублика", значит, оно изнашивается - вечных фрикционных пар не бывает. К тому же продукты их износа загрязняют внутренности ГТД, поток горячей жидкости с абразивом "выедает" металл лопаток и других внутренних частей. Также потихоньку стареют, выходят из строя от перегрева или просто разрушаются уплотнения-сальники, а иногда выходят из строя подшипники или даже ломаются лопасти турбинных колес.

Продукты износа фрикционной накладки попадают и в саму АКПП, ведь охлаждение ГТД идет прокачкой масла через насос коробки и общий теплообменник. А в гидроблоке АКПП (о нем нужно рассказывать отдельно) есть еще много разных мест, где грязь может что-то забить или жидкость может проточить лишние отверстия, повредить соленоидные клапаны, замкнуть проводники…

В общем, со временем ГТД становится основным источником "грязи" в АКПП, которая обязательно выведет ее из строя. У некоторых АКПП проблема осложняется тем, что материал накладок "приклеен" к основе, и по мере износа в жидкость начинают попадать клеющие вещества, ускоряя процессы загрязнения в разы.

Таким образом, поживший "бублик" нужно менять или ремонтировать, пока он не сломал всю коробку передач. К слову, старые АКПП, у которых блокировка срабатывала редко, только на высших передачах или ее не имелось вовсе, имеют заметно большие интервал замены масла и ресурс.

Наиболее печальный случай

К чему это приводит, можно увидеть на примере широко распространенной 5-ступенчатой АКПП Mercedes 722.6. Она ставилась на несколько десятков моделей Mercedes-Benz, Jaguar, Chrysler, Dodge, Jeep и SsangYong c 1996 года и ставится по сей день.

В этой коробке передач гидротрансформатор блокируется на всех передачах, и специальный клапан регулирует его прижатие. Даже при плавном разгоне включается частичная блокировка, а при резком блокировка включается почти сразу. Машина получается экономичной и динамичной.

А вот износ закладок блокировки идет быстро, и если не менять масло вовремя, то при пробегах свыше ста тысяч километров плавная блокировка становится не такой уж и плавной, заставляя машину дергаться, а продукты износа повреждают постоянно работающий клапан соленоида блокировки, усиливая эффект.

Но даже если масло менять, то все равно к пробегу тысяч в двести километров накладки ГТД износятся и создадут очень много мусора, который разрушит клапан и, разумеется, коробка начнет работать жестко, с ударами. В итоге, если вовремя не отремонтировать источник мусора, вся АКПП отправится на свалку.

Ремонт гидротрансформаторов

Сам "бублик" в сборе - дорогое удовольствие. Его стоимость измеряется десятками тысяч рублей. Для примера: "бублик" в сборе для коробки ZF от Audi A6 C5 и Audi A4 B7 будет стоить около 60 000 рублей, а для BMW 5 series E60, 7 series E66 и X5 E53 - около 120 000 рублей.

А как узнать, что гидротрансформатор вышел из строя?

Если масло в АКПП быстро темнеет после замены, машина стала расходовать больше топлива, ощущаются рывки при равномерном движении или при торможении двигателем, то - скорее к мастеру проверять круглый железный "бублик". Не так уж дорог его ремонт, а неисправный, дел он может натворить очень много.

Как сделать так, чтобы гидротрансформатор подольше не ломался?

Инструкция будет простой. Во-первых, не нужно увлекаться ездой на высоких оборотах - гидротрансформаторы в таком режиме изнашиваются быстрее. Во-вторых, поменьше перегревайте машину. В-третьих, регулярно меняйте масло.

Если вы пересели с «механики» на «автомат», то...

Если вы пересели с «механики» на «автомат», то первое время обратите пристальное внимание на «приручение» левой ноги.

Дело в том, что при вождении авто с автоматической коробкой передач левая нога не задействована (отдыхает). И приобретенная привычка при торможении выжимать педаль сцепления будет здорово мешать.

Водители, пересевшие с «механики» на АКПП, все как один рассказывают истории про то, как иногда именно в критической ситуации они выжимали педаль сцепления, которая на «автомате» отсутствует.

Результат очевиден - вместо сцепления под левую ногу приходилась педаль тормоза, которая машинально выжималась до упора. Машина вставала «колом», и в лучшем случае одни лишь пассажиры недоуменно выпяливались на водителя.

Меня этот опыт также не миновал, но, к счастью, обошлось без негативных последствий. Первое время приходилось прятать левую ногу под водительское сиденье. Со временем, к моему удивлению, чередование вождения «механики» и «автомата» сложностей не вызывала.

Поэтому сначала будет не лишним ознакомиться с «автоматом» на безопасном участке дороги. И как следует отработать резкие перемещения правой ноги с «газа» на «тормоз» без выжима отсутствующего сцепления.

Скрыть...

Знакомство

На автомобиле с автоматической коробкой передач на месте расположения рычага переключения скоростей располагается рычажок с кнопкой. Более правильно называть его селектором выбора режимов работы АКПП.

Передачи в автоматической коробке тоже имеются, но при движении они переключаются не водителем, а в автоматическом режиме. Как правило, классическая АКПП имеет 4 передачи, (но сейчас все чаще можно встретить 5-ти и даже 6-ти ступенчатые). Момент переключения передач обычно можно почувствовать при интенсивном разгоне.

Основные режимы работы АКПП

Для начала давайте разберем, какие же режимы работы предлагаются водителю такой «умной» коробкой.

Режим «Р» - Паркинг , блокирует ведущие колеса. Это положение селектора равнозначно затянутому ручнику. Как можно догадаться из названия, он используется при парковке. На этом режиме мы заводим и глушим двигатель.

Перемещение селектора в положение «Р» на движущемся автомобиле равносильно помещению палки в колесо. Такая ошибка приведет к дорогостоящей поломке АКПП.

Режим «R» - Реверс. Как не трудно догадаться, данный режим включает передачу заднего хода.

Включать режим«R» также нужно в момент, когда автомобиль полностью остановился и не движется вперед.

«N» - Нейтраль. Это следующий режим после «Реверса» , равнозначен нейтральной передаче на обычной КПП. «Нейтраль» - т.е. ничего не включено, при этом колеса не связаны с двигателем и вращаются свободно.

Если вам вздумалось вытолкать или отбуксировать автомобиль, то само собой следует включать именно данный режим.

Режим «D» - Драйв (движение). Самый любимый режим у любого владельца авто с АКПП. Конечно же, этот режим позволит нам двигаться вперед. Мало того, в зависимости от степени нажатия педали «газа»* и условий движения, передачи в этом режиме будут переключаться автоматически, т.е. за вас. А при снижении скорости «умная» КПП будет сама применять торможение двигателем.

Еще один очевидный плюс режима «D» - это то, что при начале движения в горку, автомобиль не будет откатываться назад. Что может быть лучше! Но сильно не обольщайтесь - если уклон крутой, то автомобиль все же может медленно откатываться назад.

Мы рассмотрели положения селектора, которые чаще всего используются при обычной езде. Почти всегда на авто с АКПП имеются и , которыми пользуются намного реже. О них чуть ниже.

Что, как и когда включать?

Передвинуть ручку селектора на соответствующий режим вы сможете только после того как:
- нажмете на педаль тормоза.
- утопите кнопку на рукоятке рычага селектора*, (она расположена сбоку или спереди, а иногда сверху).

Ах да, передвинуть рычаг у вас получится только на заведенном автомобиле (повернутом ключе зажигания). А привычка нажимать на педаль тормоза, перед тем как запустить двигатель, никогда не будет лишней.

Т.е. перед началом движения нужно:
1. При заведенном двигателе нажать на педаль тормоза;
2. Утопить кнопку на рукоятке рычага селектора;
3. Установить селектор в соответствующий режим.

Перед включением «Драйва» приходится перескакивать через два положения «R» и «N» . Но так, как они нам в данный момент не нужны, задерживаться на них не стоит.

Необходимая передача в самой коробке включается через секунду (две) после того, как вы установили нужный режим. В этот момент обороты двигателя чуть падают (звук мотора становится более глухим).

Движение на выбранном режиме

А теперь самое интересное.
После включения передачи автомобиль тут же не поедет. Вы же держите нажатой педаль тормоза. Но как только вы ее отпустите - автомобиль тут же начнет движение!

Если вы начинаете движение в горку, то авто сдвинется только при добавлении оборотов двигателя. Что крайне неудобно, когда нужно чуть-чуть сдвинуть авто вверх по уклону. При этом придется надавливать на педаль газа и тут же быстро жать на тормоз. Здесь главное не переборщить с газом!

В режиме «D» авто медленно поедет вперед. В режиме «R» - назад. На «Нейтрали» автомобиль будет стоять или покатится вниз по уклону дороги! Это нужно обязательно учитывать и не отпускать тормоз раньше времени.

Т.е. в режимах «D» и «R» мотор постоянно толкает автомобиль, даже если педаль «газа» отпущена.

При движении АКПП распознает команды водителя именно по перемещению педали «газа». Плавные нажатия приведут к плавному разгону и неторопливому переключению передач.

Но при необходимости интенсивного разгона, например, при обгонах, не бойтесь нажимать «газ» до упора в пол. Для АКПП - это команда на максимально интенсивный разгон. При этом коробка сначала переключится на передачу ниже (так называемый режим кик-даун). И только после этого автомобиль начнет реально разгоняться.

Один из минусов классической АКПП - это примерно секундная задержка между моментом нажатия на педаль «газа» и фактическим разгоном. Это довольно немного при неспешной езде, но при обгоне, когда порой дорого каждое мгновение, это время нужно обязательно учитывать.

Остановка

Если вы решили остановиться, то на «автомате» все просто: жмете на педаль тормоза и останавливаетесь в нужном месте. При этом перемещать на ходу рычаг переключения нет необходимости.

Если остановка кратковременная, например, перед светофором, то рычаг селектора с режима «D» лучше не переводить. Вы же не хотите без особой надобности изнашивать механизмы любимой АКПП.

Тормозную педаль после остановки придется держать нажатой.

В пробках и при длительных остановках (более полуминуты) старайтесь устраивать мотору передышку и не жечь зря бензин. Иначе двигатель в режиме «Драйва» будет слишком долго без надобности толкать заторможенный автомобиль, и на это, конечно же, уйдет часть топлива.

В таких случаях можно включить режим «N» *, (при этом педаль тормоза желательно все же не отпускать). Либо включить режим «P» , который застопорит колеса и позволит отдохнуть правой ноге (напомню, на этом режиме даже с горки автомобиль не покатится).

С режима«D» на «N» и обратно рычаг селектора перескакивает сам без дополнительных нажатий, что очень удобно, например, при движении в пробке, где необходимы частые непродолжительные остановки.

Предупреждения!

• При управлении авто с автоматической коробкой задействована только правая нога, которая управляет двумя педалями - «тормоза» и «газа». Левая нога в управлении не задействована вообще.


• Если селектор не находится в положении «Р» , заимейте привычку держать педаль тормоза нажатой, особенно если автомобиль стоит на уклоне, (даже если при этом на«Драйве» ваш автомобиль не скатывается назад).


• Не включайте режим «N» при движении!
  Хотелось бы предостеречь от включения «Нейтрали» при движении автомобиля, особенно если вы катитесь с горки и при этом притормаживаете педалью тормоза. Много топлива сэкономить не удастся, а больший нагрев тормозных колодок обеспечен. Не забывайте, что при снижении скорости автомобиля в режиме «Драйва» АКПП дополнительно включает торможение двигателем.

  Если вам все же вздумалось проехаться накатом, то с режима «D» на «N» перемещайте рычаг, не нажимая на кнопку ручки селектора. Непосредственно перед торможением возвратите режим «D» опять же не нажимая кнопки. Этим вы исключите ошибочное включение «Реверса» или «Паркинга» и более эффективно остановите машину.

Почти всегда на авто с АКПП имеется кнопка дополнительного режима работы коробки. Мы ограничимся описанием Зимнего режима , т.к. он встречается чаще всего.

Зимний режим имеет различные обозначения:«*», «HOLD», «W», «WINTER», «SNOW».

Задача зимней программы - исключить пробуксовку колес в начале движения и при переключении передач.

Для этого исключается работа 1 передачи вообще. Машина начинает движение сразу со 2 скорости. Включение последующих передач происходит на меньших оборотах двигателя, что позволяет добиться меньших перепадов ускорений и уменьшает вероятность заноса.

Летом зимним режимом на дороге с хорошим покрытием пользоваться крайне не рекомендуется. В этом режиме АКПП работает с большей нагрузкой и нагревается сильнее, чем обычно.

Дополнительные положения селектора. Подрежимы «D»

В зависимости от модификации АКПП почти всегда имеют дополнительные положения селектора:

Режимы АКПП, ограничивающие включения передач.

«3» или «S» - В этом режиме передачи в АКПП не будут переключаться выше 3 передачи. Данное положение селектора обычно используется для нестандартных условий движения, например, на умеренных подъемах или спусках и др.

Я иногда использую этот режим за городом на больших скоростях, когда нужно быстро совершить обгон на загруженном автомобиле. Режим «Драйва» в подобных ситуациях дает довольно вялый разгон. В режиме «3» обгон происходит при больших оборотах двигателя и при этом не тратится время на переключение последующей 4 передачи. (На больших оборотах двигатель развивает большую мощность и лучше разгоняет автомобиль).

Т.е. например, вы двигались за грузовиком со скоростью 70-80 км/ч на «Драйве» и тут у вас появилась возможность его обогнать. Переводите рычаг селектора в режим «3» , выжимаете «газ» и приступаете к обгону. После завершения маневра, не нажимая на кнопку, переводите рычаг обратно в положение «D » .

А иногда бывают ситуации, когда вы двигались на четвертой передаче в режиме «D » и также решили совершить обгон. Вы нажимаете на «газ», АКПП переключается на ступень ниже (режим кик-даун). Но по какой-то причине вы передумали обгонять и чуть ослабили педаль, АКПП переходит обратно на четвертую. Но вот снова появилась возможность совершить маневр, и вы опять выжимаете «газ». АКПП вновь включает третью, на что уходит драгоценное время.

В подобной ситуации также предпочтительнее заблаговременно перевести селектор на «3» . Это не позволит «автомату» лишний раз не к месту переключать передачи и сократит время обгона.

До какой скорости можно разогнаться на «3» режиме?
Скоростной предел 3 передачи зависит от автомобиля, но скорость в 130-140 км/ч обычно для нее не предел. Стрелка тахометра все вам подскажет, главное - не заводить ее в красную зону.

«2» - В этом режиме АКПП не переключается выше 2-й передачи. Скоростной предел данного режима примерно 70-80 км/ч. Обычно используется на довольно крутых уклонах и скользких покрытиях.

«L » или «1» - Режим для тяжелых условий движения: очень крутые уклоны, бездорожье и др. Коробка будет работать только на самой низкой передаче. Выше 30-40 км/ч на «L », (Low ) лучше не разгоняться.

Внимание! Случайное включение режима «L » или «2» на большой скорости приведет к резкому замедлению автомобиля, что может привести к заносу.

Все перечисленные режимы можно использовать не только на подъемах, но и на спусках, где требуется интенсивное торможение двигателем.

Скрыть...

Для описания режимов работы нажмите на соответствующий рисунок типа АКПП.

Многие АКПП дополнительно к основным положениям селектора могут иметь паз для так называемого ручного режима переключения скоростей. Такие коробки называются селективными (авто-производители дают им различные наименования: «Типтроник», «Стептроник» и т.п.).

«М» - Ручной режим селективной АКПП

Чтобы перейти в ручной режим достаточно перевести селектор в предусмотренное для этого положение «М» левее или правее «Драйва» . Данный режим можно включить даже на ходу, что приведет к фиксации включенной передачи.

Перемещая селектор вверх в положение «+» , вы переключаете передачу на ступень выше, а перемещая селектор вниз «-» на ступень ниже. Педаль «газа» при этом можно не отпускать.

Обычно автоматика АКПП даже в ручном режиме подстраховывает водителя от ошибочных включений и не дает работать коробке в запредельных режимах. Т.е. в положении «М» передачи иногда могут либо не включатся, либо сами переключаться, например, при снижении автомобилем скорости.

Данным режимом пользуются довольно редко, например при обгонах или при движении по сложным участкам дорог: скользкие покрытия, глубокий снег, крутые подъемы, спуски и пр.

Скрыть...

Чего не любит АКПП?

1. Непрогретая АКПП не любит нагрузки и больших скоростей
Даже если на улице лето, первые несколько километров (или хотя бы 5-10 минут), старайтесь двигаться на небольшой скорости, без резких ускорений. Подождите, пока масло в двигателе и коробке прогреются до приемлемой температуры. Не забывайте, о том, что коробка прогревается в разы медленнее, чем мотор.

А зимой, перед началом движения, можно дополнительно погонять масло в коробке, поочередно перемещая ручку селектора в различные режимы, задерживая рычаг на каждом из них. Можно даже чуть постоять на включенном для движения режиме. Педаль тормоза при этом, конечно же, должна быть нажата.

Также в холодное время года для более быстрого прогрева АКПП первые несколько минут можно проехаться с включенной кнопкой зимнего режима.

2. Избегайте бездорожья.
Автомобили вообще, а «автомат» особенно, не любят пробуксовки колес. По этой причине избегайте резких нажатий на педаль «газа» на поверхностях с неоднородным покрытием.

Если же ваш авто застрял - не вздумайте даже пытаться выехать на «Драйве» ! Для этого есть «L» или «1» передача. Но для начала, по возможности, не допуская пробуксовки колес, постарайтесь отъехать по свой же колее назад.

Езда по бездорожью - это отдельная история, но лучше лишний раз поработать лопатой, поддомкратить авто или привлечь кого-либо, чем давить на «газ» с надеждой на чудо.

4. Не буксируйте тяжелые прицепы на авто с АКПП!
Из-за особенностей устройства «автомат» категорически не любит большой нагрузки (КПП начинает перегреваться и чрезмерно изнашиваться). Поэтому буксировку другого авто или тяжелого прицепа лучше доверить механическому собрату.

3. Не буксируйте неисправный авто с АКПП!
По возможности не таскайте «автомат» на «галстуке», в смысле на буксире. Но если других вариантов нет, то лишний раз загляните в инструкцию по эксплуатации вашей АКПП.

Скорее всего там будут жесткие ограничения. Буксировка «автомата» как правило разрешена со скоростью не более 30-50 км/ч и на расстояние не более 30-50 км, (во избежание перегрева).

Буксировать «автомат» желательно с работающим двигателем, т.к. при этом будет происходить нормальная смазка механизмов коробки.

Внимание: некоторые авто с АКПП буксировке не подлежат вообще!

Зачем автомобилю с АКПП ручник?

Мои наблюдения показали, что владельцы «автоматов» стояночным тормозом на своих авто практически не пользуются. При парковках используют режим «Паркинга» , при кратковременных остановках - педаль тормоза.

Но если заглянуть в правила эксплуатации автомобиля с АКПП, то там можно увидеть примерно следующее: «Всегда используйте стояночный тормоз. Не полагайтесь на перевод селектора в положение «Р» для предотвращения движения автомобиля».

По какой причине производитель не доверяет «Паркингу» я, честно сказать, не знаю. Лично меня этот режим ни разу не подводил и всегда добросовестно фиксировал автомобиль даже на крутых уклонах без применения ручного тормоза.

А забытый ручник были случаи, что подводил. Например, очень запомнился случай, когда зимой я не мог сдвинуть автомобиль с места по причине примерзших тормозных колодок. (Зимой такие фокусы иногда происходят после мойки авто или езды по глубоким лужам).

Такая же проблема была у моего приятеля летом из-за «заржавевших» тормозных дисков, когда он на время отпуска оставил свой автомобиль с затянутым ручником.

По этой причине при продолжительной стоянке на крутом уклоне предпочтительнее не пользоваться ручником, а подложить что-нибудь под колеса, либо упереть их в бордюрный камень, находящийся сбоку, предварительно вывернув руль в нужную сторону.

Без сомнения ручником можно и нужно пользоваться в случаях:

• дополнительной фиксации автомобиля при остановках с работающим двигателем, особенно в случае, если вы решили покинуть салон.


• для надежного торможения автомобиля, например, при замене колеса, и в других подобных ситуациях.


• Желательно также затягивать ручник при остановке на крутом уклоне, перед тем как установить режим «P» . Просто иначе именно на крутых склонах селектор с «Паркинга» перемещается (выдергивается) с приложением чрезмерного усилия*.

  В таких ситуациях перед началом движения не забывайте сначала снимать селектор с «Паркинга» и только после этого ослаблять ручник.

И не забывайте снимать стояночный тормоз перед началом движения!**

* - На уклонах фиксатор режима «Паркинга» , стопорящий ведущие колеса, нагружается намного сильнее.

** - Привычка перед троганием с места проверять снятый ручник у водителей «автоматов» обычно отсутствует. Задействовав по какой-либо надобности ручной тормоз, некоторые напрочь об этом забывают. Сигнализирующая на панели приборов красная лампочка иногда замечается довольно поздно.

Три минуса классической АКПП

1. О «задумчивости» АКПП при резких нажатиях на «газ» мы уже говорили.

2. Последующий большой минус классического «автомата» - это проигрыш в динамике разгона и по сравнению с механикой. И эта разница особенно проявляется именно при разгоне. Чем он интенсивней, тем «автомат» сожрет больше топлива по сравнению с механической коробкой. При загородном режиме движения, как правило, аппетит обоих авто практически идентичен.

Думаю, излишне напоминать о предпочтительности плавных ускорений и плавных замедлений.

3. Про запредельную стоимость новой АКПП и ремонта неисправной, думаю, наслышаны все. Но надо отдать должное производителям таких сложных агрегатов - поломки «автоматов» при ПРАВИЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ очень редки.

АКПП и МКПП кто кого?

Прогресс не стоит на месте, и все чаще стали появляться автоматические КПП, лишенные многих минусов своих более старших собратьев. Получили распространение такие разновидности коробок как «вариатор» и «роботизированная КПП»

Некоторым из них удалось не только выиграть во времени разгона у «механики», но при этом даже сократить расход топлива.

Не вдаваясь в подробности, скажу лишь, что любая КПП имеет и свои плюсы, и свои минусы. Сегодня каждый может выбрать именно то, что подходит ему больше всего.

Но тенденция очевидна: «автомат» все больше и больше вытесняет классическую «механику».

Примечание : в данной статье мы рассмотрели приемы управления классической АКПП. Режимы работы роботизированной коробки и вариатора очень схожи с описанными выше, за исключением различных нюансов, связанных с особенностью устройства данных агрегатов.

Появление автомобиля дало старт непрекращающейся гонке по совершенствованию всех систем и механизмов этого транспортного средства. От методов и материалов для кузова до высокотехнологичных способов управления. Карл Бенц придумал первое устройство, позволяющее в нескольких режимах передавать усилия двигателя ходовой системе.

Прогрессивная мысль нескольких поколений конструкторов и изобретателей довела это устройство до известной нам сегодня коробки передач. Но останавливаться на этом производители автомобилей не собирались, и уже в начале прошлого века начались попытки автоматизировать этот процесс. К 30-м годам XX века производители вплотную приблизились к решению задачи. Но ни технологически, ни экономически массовое производство наладить было невозможно, хотя удачные прообразы создать удалось.

Первым же серийным автомобилем с автоматической коробкой передач принято считать Buick Roadmaster, выпущенный в 1947 году . Первая модель имела всего две передачи, но уже через несколько лет была запущена в серию трехступенчатая АКПП принципиально не изменившаяся и до сегодняшнего дня, хотя современная трансмиссия стала на несколько порядков точнее и сложнее.

Как работает АКПП и ее виды

На машинах с автоматом отсутствует педаль сцепления, за исключением тех моделей, где предусмотрена возможность перехода на ручное управление. Эту важнейшую роль выполняет АКПП . Энергия двигателя посредством сложного механизма, о котором речь пойдет ниже, передается трансмиссии. Устройство системы спроектировано таким образом, что переключение режимов регулируется автоматикой. Как это происходит можно понять, разобравшись с алгоритмом работы и главными составляющими элементами АКПП:

• гидротрансформатор . Представляет эволюцию муфты, разработанной еще в 1903 году. Место, где происходит передача крутящего момента от двигателя к выходному валу. Принцип прост. Насосная турбина, соединенная с двигателем разгоняет масло внутри корпуса, которое передает энергию на лопасти механизма коробки передач. Таким образом, нет жесткой механической связи между входным и выходным валами . При этом трансформации крутящего момента не происходит. Обеспечивает ее дополнительный элемент, называющийся ротором. Находится он между турбинами и особая конструкция лопастей придает дополнительный крутящий момент силовой установке. Усилие передается на механизм, непосредственно отвечающий за изменение передаточного числа;
• планетарный редуктор . Главная деталь АКПП. Сложный механизм, собранный из центральной или солнечной шестерни, венца или большого центрального зубчатого колеса и набора сателлитов, закрепленных на детали, называющейся водило. Изменяя положение отдельных элементов АКПП по оси, формируется несколько комбинаций, предающих на выходе несколько скоростей вращения центрального вала. Количество вариантов и принято называть передачами . Прямой аналог с МКПП, но схема не нуждается в сцеплении, функцию которого выполняет гидромуфта. Подобная система нуждается в точном и сложном управлении. Обеспечить эффективное переключение столь сложного механизма в ручном режиме невозможно;
• система управления . Возможны два типа устройств. Первый - это гидравлические механизмы. Сегодня этот тип применяется главным образом в бюджетных автомобилях. Машины среднего класса и выше оборудуются АКПП с электронным управлением. В первом случае датчики, реагируя на смену давления масла в системе, приводят в действие гидравлические толкатели. Они активируют сложную комбинацию муфт и тормозов, механически переключая передачи. Настроена система таким образом, что «перескочить» через передачу невозможно. Переключение возможно только последовательное. Электронная система управления эффективнее. Датчики собирают более полную информацию о работе АКПП. Это и температура жидкости, и скорости вращения каждой оси. Блок управления дает сигнал исполнительным устройствам. Алгоритм срабатывания сразу целой группы деталей находится под контролем электроники. Муфты, тормоза и электромагнитные клапаны, часто именуемые соленоидами, практически постоянно находятся в движении во время езды;
• рычаг селектора . Это «ручка», находящаяся в салоне. Во всем мире принята общая для всех АКПП маркировка положений селектора. R - задний ход. N - нейтральная передача. D - основной положение селектора при движении, от старта до остановки. P - Парковка. S –спортивный режим . Некоторые производители элитных и представительских авто снабжают блок переключения дополнительными положениями. Например, Типтроник имеет возможность из автоматического режима перейти к механическому управлению КПП.

Рассматриваемая выше схема относится к классическому варианту. Принцип работы вариаторов и роботов другой. Существенна и разница в цене.

Хорошо отработанные технологии, большие объемы производства классической АКПП делают ее доступнее и вариатора, и роботизированной коробки, которые, впрочем, имеют некоторые преимущества.

Например, вариатор вообще не имеет ступеней переключения, а изменения передаточного числа осуществляется механизмом, напоминающим два конических шкива. Перемещающийся ремень одновременно изменяет входной и выходной диаметр валов, что без потерь мощности и рывков изменяет частоту вращения на выходе. Робот же является по сути качественной МКПП с эффективным электронным управлением. Любители механики всегда могут перейти на любимый ими режим.

Преимущества и недостатки

Достоинств у АКПП много. Управление механикой требует длительного обучения и постоянного внимания при вождении. Владельцев автомобилей с автоматикой эта проблема не касается. Большую часть времени в момент вождения коробка находится в одном положении - D, что означает движение или драйв. Но это не все бонусы. Преимущества заключаются и в следующем:

1. Комфорт и концентрация внимания на дорожную обстановку, а не на приборы.
2. Сохранение ресурса двигателя. Автомат не позволяет механике работать в критических режимах, что предотвращает износ основных деталей и расходных материалов.
3. Безопасное вождение в сложных климатических условиях. Совместно с другими системами автомат не позволяет водителю допускать критические ошибки в управлении.

Однако не только плюсы отмечаются специалистами и простыми автовладельцами. Имеются и недостатки:

1. Выше чем у МКПП потребление топлива. КПД автомата может быть до 12% ниже, чем у механики. Впрочем, это не относится к последнему поколению АКПП. Совершенствование технологий производства сегодня сводит эту разницу к минимуму.
2. Динамика. Автоматический режим не позволяет работать системам автомобиля в экстремальных условиях, что лишает водителя полностью почувствовать всю мощь и возможности машины. Но для большинства городских жителей это не актуально. В повседневной жизни, где продвижение осложнено пробками переходами и светофорами автомат скорее благо, нежели недостаток.
3. Стоимость автомобиля. Модели с автоматом стоят заметно дороже своих аналогов с МКПП.
4. Невозможность буксировки. При поломке АКПП приходится вызывать эвакуатор. Возможность перемещения выключенной машины ограничено небольшим расстоянием на минимальной скорости, и то при опыте и знаниях как это сделать безопасно для механики автомобиля.
5. Ремонт. Сложность конструкции и высокая цена запчастей и обслуживания, включающая в себя и большее количество расходных материалов заставляет раскошеливаться владельцев авто с АКПП.

Как правильно управлять машиной с коробкой автоматом

Сложностей при обучении и последующей эксплуатации никаких нет. В отличие от механики смотреть на стрелку тахометра или определять по звуку момент переключения не надо. Положения ручки автомата бывают следующие:

• Парковка. Обозначается буквой P. В этом положении блокируемый выходной вал не дает автомобилю возможности двигаться. На ровном месте этого достаточно для сохранения устойчивости, но на наклонной поверхности рекомендуется воспользоваться ручным тормозом;
• Позиция рукоятки N соответствует нейтральной передаче на МКПП. При выключенной системе управления машину можно перемещать;
• Задний ход обозначается буквой R, что означает реверс. В этой позиции невозможно запустить двигатель, а при движении вперед резкий перевод селектора на задний ход наверняка выведет из строя коробку передач;
• Основное положение маркируется на селекторе буквой D. Переключение всех передач вперед, от низшей к самой высокой, происходи в этом режиме.
• Дополнительные положения. К ним относится режим Sport, отмечающийся как S. В этом режиме максимально используется мощность двигателя. Динамика разгона заметно выше у автомобилей с дополнительной опцией Kickdown. Для равномерного и экономичного движения возможна функция Overdrive. На некоторых моделях имеется отдельный переключатель в зимний режим. При поломке АКПП автоматика может заблокировать механизм на текущей передаче и перейти в аварийный режим.

Особенности эксплуатации автомобиля с АКПП

Порядок операций, необходимых для начала движения на большинстве машин с автоматом одинаков:

1. Вставить ключ и повернуть его в режим зажигания.
2. Нажать педаль тормоза.
3. Перевести рукоятку селектора в нужное положение. Либо вперед, либо назад.
4. Отпустить педаль тормоза.

Автомобиль начнет плавное движение в выбранном направлении, даже не нажимая на педаль, воспользовавшись которой можно ускорить динамику. Автомат в первую очередь реагирует именно на работу акселератора. Режим «Драйва» не переключают при кратковременных остановках, например, на светофоре . Используют лишь тормоз. Положение «Парковка» включают при более длительной остановке.

• Нужно избегать бездорожья и неоднородного покрытия. Пробуксовку в идеале вообще надо стремиться избегать;
• Необходимо дать системе прогреться. АКПП выйдет на заявленный уровень лишь при определенной температуре масла. Поэтому даже в летнее время лучше первые несколько минут движения избегать резких ускорений и больших скоростей;
• Не стоит допускать перегруза. Автомат имеет более чувствительную механику, которая рассчитана на определенные нагрузки. Загружать чрезмерно салон или тянуть тяжелый прицеп настоятельно не рекомендуется;
• Обратить нужно внимание и на документацию. Допускается ли буксировка для данного типа АКПП. Некоторые модели вообще не подлежат принудительному перемещению. Для некоторых видов установлены строгие ограничения по скорости и расстоянию.

Общемировой тренд сегодня — это конечно автомобили с АКПП. Характеристики по многим параметрам приблизились к высококвалифицированному вождению на механике. Удобства же неоспоримы и в дополнительной рекламе не нуждаются.

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

В данной статье рассмотрим принципы работы механизма.

История создания автоматической коробки передач

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

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

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

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

Устройство узлов и механизмов

Автоматическая коробка передач условно состоит из трёх основных частей:

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

Составные части автоматической КП:

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

Принцип работы

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

Принцип работы:

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

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

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

Плюсы и минусы

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

Плюсы:

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

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

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

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

Принцип работы автоматической коробки передач: видео

Гидротрансформатор выполняет важную роль в , он занимает пространство между корпусом силового агрегата и трансмиссией авто. Гидротрансформатор в АКПП работает, как муфта сцепления – передает вращение от работающего мотора непосредственно на автомат. Внешнее сходство гидротрансформатора АКПП с характерной формой тора позволяет называть данное устройство бубликом. Гидротрансформатор автоматической коробки передач – составная часть гидросистемы трансмиссии. Управление его работой осуществляется при помощи специального гидроблока .

Устройство гидротрансформатора коробки-автомат

Основное предназначение гидротрансформатора АКПП – это обеспечение плавного и своевременного перехода автоматической трансмиссии с одной передачи на другую. Первые образцы гидротрансформаторов для КПП были созданы в ХХ веке. С целью модернизации устройства ГТР, применялись новые технологии. Гидротрансформаторы АКПП становились более сложными по конструкции.

Помимо обеспечения плавности перехода на различные передачи, новые гидротрансформаторынаделены дополнительной функцией сцепления. При этом в момент переключения скоростей (понижающей либо повышающей) гидротрансформатор размыкает непосредственную связь с коробкой передач. Гидротрансформатор АКПП частично принимает на себя силу . Именно это обеспечивает уникальную плавность при переключении скоростей.

В отличие от механической КПП, в автомате передача крутящего момента осуществляется не под воздействием механического трения между фрикционными дисками гидротрансформатора АКПП. Соединение двигателя и автоматической коробки передач происходит, благодаря давлению трансмиссионной жидкости. Срабатывает эффект вращения мельницы от ветра.Устройство гидротрансформатора обеспечивает сохранение целостности автоматической коробки и защиту от механических повреждений за счет важной функции – амортизации.

Фрикционные диски гидротрансформатора АКПП образуют сборный пакет, состоящий из деталей мобильного и неподвижного типов. При включении передачи в магистралях создается необходимое давление. При помощи специального устройства – гидравлического толкателяфрикционы гидротрансформатора АКПП взаимно сжимаются, включается заданная скорость.

Как действует гидротрансформатор АКПП

Современный гидротрансформатор блокируется при сравнивании скоростей оборотов валов – входного и выходного. На практике это случается после развития скорости транспортного средства, равной более 70 км/час. Тормозная накладка поршня гидротрансформатора замедляет вращение масляной жидкости. Валы двигателя внутреннего сгорания и коробки передач взаимно фиксируются. Силовой агрегат и трансмиссия образуют единое целое, происходит синхронное вращение валов.

Когда гидротрансформатор полностью передает вращение на АКПП от силового агрегата, потери мощности равны нулю. Данная функция гидротрансформатора напоминает действие педали механизма сцепления на коробке перемены передач механического типа.

Во время работы гидротрансформатора кинетическая энергия двигателя расходуется на движение масла, которое разогревается от трения. При взаимном касании фрикциона со стальным диском происходит интенсивное истирание накладки, фрагменты износа в виде пыли попадают в масляный состав гидротрансформатора. Стабильность работы автоматической трансмиссии и ходовой части находится в прямой зависимости от степени износа фрикционных накладок и смазочного материала.

Описание конструкции гидротрансформатора АКПП

Гидротрансформатор АКПП передает мощность от двигателя внутреннего сгорания непосредственно на узлы и детали автоматической трансмиссии. Принцип работы АКПП –гидротрансформатор не только передает вращение на коробку передач, он эффективно погашает амплитуду вибраций и сводит к минимуму силы механических ударов со стороны маховика.

Составные части гидротрансформатора:

• Насосное и турбинное колеса.
• Блокировочная муфта.
• Насос.
• Реакторное колесо.
• Муфта свободного хода.

Все рабочие механизмы размещены в корпусе устройства гидротрансформатора:

• насос напрямую работает от коленвала движка;
• турбина сопряжена с шестеренками АКПП;
• реакторное турбинное колесо – с турбиной и насосом;
• в гидротрансформатор вставлены уникальные лопасти оригинальной конфигурации;
• масло движется по внутреннему пространству коробки, благодаря гидротрансформатору;
• назначение блокировочной муфты – блокировать гидротрансформатор в заданных режимах;
• муфта свободного хода вращает реакторное колесо в противоположном направлении.

Принцип работы гидротрансформатора

Работа «бублика» осуществляется по замкнутому циклу. Смазочное вещество является главным рабочим материалом гидротрансформатора. Его вязкостные характеристики существенно отличаются от свойств масла, используемого в МКПП. При работе гидротрансформатора АКПП смазочное вещество под воздействием насосного колеса принудительно подается на лопатки реактора и турбины. Лопатки создают дополнительные завихрения и ускоряют движение масла,скорость вращения рабочих колес гидротрансформатора существенно падает, момент соответственно возрастает.

Ускорение вращения коленвала способствует выравниванию скоростей колеса насоса и турбины гидротрансформатора. При большой скорости автомобиля гидротрансформатор только передает крутящий момент по аналогии с работой гидромуфты. При блокировке ГТР вращение передается напрямую от силового агрегата на АКПП.

При переходе на другую передачу элементы гидротрансформатора разъединяются. Процесс сглаживания угловых скоростей возобновляется до окончательного выравнивания вращенияработающих турбин.

Функционирование гидротрансформатора происходит под постоянным контролем ЭБУ. Датчики, установленные на гидротрансформаторе, подают сигналы на ЭБУ. Исходя из поступающих данных, формируются выходные управляющие команды. Если электронные приборы сообщают об ошибке, это означает, что возникли какие-то проблемы с ГТР.

Важно: Признаки неисправностей гидротрансформатора АКПП могут проявляться как в механической, так и электронной частях механизма. При экстренной остановке коробки-автомата необходимо провести тщательную диагностику с последующим ремонтом элементов гидротрансформатора.

На представленной схеме показано в разрезе, из чего состоит гидротрансформатор автоматической коробки перемены передач.

Спираль справа – схематическое изображение траектории движения масла внутри корпуса гидротрансформатора.

Для многих автовладельцев ремонт гидротрансформатора АКПП является сложной процедурой.Не все люди обладают необходимыми знаниями, свободным временем, желанием, чтобы качественно восстановить функции гидротрансформатора своими руками. Самая большая сложность в ремонте гидротрансформатора состоит в его демонтаже с автомобиля. Профессиональные механики обладают набором специальных инструментов и приспособлений, чтобы благополучно снять гидротрансформатор с коробки передач.

Непосредственный ремонт гидротрансформатора АКПП начинается с механического разрезания корпуса на токарном станке и внимательной диагностики состояния каждого механизма. В процессе ремонта гидротрансформатора необходимо заменить следующие элементы:

• корпус бублика;
• сальники;
• уплотнительные кольца.