0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип работы автоматической коробки переключения передач

Устройство и принцип работы автоматической коробки переключения передач

АКПП имеет сложное устройство и дорога в обслуживании, однако по сравнению с механической коробкой имеет как преимущества так и недостатки. К преимуществам относится то, что ещё раз повторюсь, нет надобности выжимать педаль сцепления и вручную переключать передачи на повышенную или пониженную, за что эту коробку передач и предпочитают особи противоположного пола. Это не только удобно, но ещё и меньше отвлекаешься от слежения за дорогой. Недостатки этой коробки: длительный разгон автомобиля, соответственно с этим повышенный расход топлива, а также достаточно дорогое обслуживание.

АКПП устанавливается как на переднеприводные так и на заднеприводные автомобили, также есть полноприводные автомобили с автоматической трансмиссией, которая продолжает совершенствоваться и по сей день. Разработчикам удалось сделать практически неощутимое переключение передач, снизить время разгона автомобиля и снизить расход топлива, также к коробке было добавлено множество разных функций. Различают три основных типа АКПП:

  1. Гидравлическая АКПП (классическая коробка автомат) — передаточное число изменяется при помощи давления масла, которое нагнетается масляным насосом, путём блокировки муфт, соединённых с элементами планетарного ряда;
  2. Вариатор (бесступенчатая коробка передач) — понижение или повышение передачи крутящего момента происходит изменением диаметра ведущего и ведомого шкивов при помощи давления масла;
  3. Роботизированная АКПП — управляется электронным блоком управления.

Роботизированная АКПП разделяется также на два подвида:

  • АКПП Tiptronic — представляет собой гидравлическую АКПП с функцией ручного переключения передач;
  • DSG — можно сказать более усовершенствованный Tiptronic, с двумя сцеплениями, которые сглаживают переход между передачами, делая его незаметным для водителя. Также есть функция «Спорт-режим», обеспечивающая быстрый разгон автомобиля. Такая коробка передач по расходу топлива экономичнее механической.

Многие автолюбители считают, что сложно понять принцип работы автоматической коробки, однако по мне, это не совсем так. Попробую доходчиво растолковать читателям устройство и принцип работы классической трёхступенчатойАКПП. Автоматическая коробка состоит из трёх основных частей, каждая из которых выполняет определённую функцию:

  1. Гидротрансформатор;
  2. Планетарный редуктор;
  3. Система гидравлического управления.

Гидротрансформатор обеспечивает передачу крутящего момента к механизмам трансмиссии, как обычное сцепление автомобиля. Гидротрансформатор используется на всех видах АКПП и состоит из насосного колеса, реактора и турбинного колеса, заключённых в одном корпусе, который прикрепляется к маховику двигателя. Внутри гидротнасформатора находится трансмиссионное масло для АКПП. Сразу за ним, на валу трансмиссии расположен центробежный масляный насос, который от вращения вала создаёт определённое давление масла в системе гидравлического управления.

Насосное колесо, прочно соединено с корпусом, а турбинное с валом трансмиссии. Благодаря вращению насосного колеса от маховика, его лопасти подхватывают жидкость и центробежной силой направляют её к турбинному колесу, которое начинает вращаться. Реактор, расположенный между насосным и турбинным колесом, вращается свободно и служит для перенаправления жидкости, которая летит от турбинного колеса обратно к насосному в сторону его вращения, чтобы исключить понижение крутящего момента. Планетарный редуктор, является основным элементом автоматической коробки, передающим крутящий момент к ведомой шестерне, затем через неё он передаётся на дифференциал и уже потом к ведущим колёсам.

Планетарный редуктор состоит из солнечной шестерни, планетарного водила, на котором расположены сателлиты и коронная шестерня.

Путём блокировки одного из элементов планетарного ряда, будь то солнечная шестерня, водило или коронная шестерня, осуществляется изменение крутящего момента. Например, заблокировав солнечную шестерню, скорость вращения водила с сателлитами будет меньше, чем скорость вращения коронной шестерни. А когда мы будем вращать коронную шестерню с заблокированной солнечной шестернёй, водило с сателлитами будет одинаково вращаться с коронной шестернёй. Или же, если вращать солнечную шестерню и заблокировать водило, то через сателлиты, коронная шестерня будет вращаться в обратном направлении, что позволит автомобилю двигаться задним ходом.

На трёхступенчатых АКПП установлены два планетарных редуктора. Входной вал является ведущим, так как он передаёт крутящий момент через гидротрансформатор. На конце входного вала зубчатый венец, который через фрикционы соединяется с барабаном промежуточного вала, на котором расположены планетарные редуктора, заключённые в барабан. Каждый редуктор имеет свой фрикционный пакет. Водило заднего планетарного редуктора соединено с выходящим валом, передающим момент на ведущие колёса. Фрикционный пакет, представляет собой набор металлических и картонных пластин, которые блокируют соответствующий элемент планетарного ряда.

Пакет фрикционов приводится поршнем с помощью давления масла через специальные масляные каналы в корпусе коробки передач. Получается при блокировке того или иного планетарного ряда, зубцы фрикционной муфты входят в зацепление и с корпусом барабана и с тем планетарным элементом, который они блокируют.

Большее количество передач достигается наличием дополнительных планетарных редукторов и их фрикционных пакетов. Однако конструкция и принцип работы будет намного сложнее и запутаннее.

Система гидравлического управления состоит из масляного насоса, о котором упоминалось выше, электронного блока управления и масляных каналов с золотниками, которые в зависимости от давления масла открывают ему доступ к определённым каналам. Изменение крутящего момента в АКПП зависит от нагрузки на двигатель и скорости движения автомобиля. Регулятор дроссельного давления на основании этих показателей перемещает клапан, к тем или иным масляным каналам, которые приводят в действие механизмы фрикционных муфт в зависимости от возрастания или понижения дроссельного давления в регуляторе.

Читайте так же:
Сколько стоил литр бензина в Советском Союзе?

Когда водитель вручную переводит рычаг КПП в положение 1, 2 или 3, в системе срабатывает определённый золотник, открывающий путь масла к определённым фрикционам для включения соответствующей передачи.

В АКПП заднеприводного автомобиля используется передача крутящего момента на одном валу, в который входят ведущий, промежуточный и ведомый. А в переднеприводном, используется вторичный вал, соединённый с первичным, шестернями. Вторичный вал входит в дифференциал, заключённый в картере коробки передач.

Автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач (сокращенное название АКПП, обиходное название – коробка-автомат) является самым распространенным устройством изменения крутящего момента, применяемым в автоматической трансмиссии автомобиля. Традиционно автоматической называют гидромеханическую коробку передач.

Автоматическая коробка передач состоит из гидротрансформатора, механической коробки передач и системы управления. На коробках-автоматах, устанавливаемых на переднеприводные легковые автомобили, в конструкцию включены главная передача и дифференциал.

Гидротрансформатор предназначен для передачи и изменения крутящего момента от двигателя к механической коробке передач, а также уменьшения вибраций. Конструкция гидротрансформатора включает насосное, турбинное и реакторное колеса, блокировочную муфту, муфту свободного хода. Гидротрансформатор помещен в собственный корпус.

Гидротрансформатор

Насосное колесо соединено с коленчатым валом двигателя. Турбинное колесо связано с механической коробкой передач. Между насосным и турбинным колесами располагается неподвижное реакторное колесо. Все колеса гидротрансформатора оснащены лопастями определенной формы, между которыми предусмотрены каналы для прохода рабочей жидкости.

Блокировочная муфта служит для блокировки гидротрансформатора в определенных режимах работы автомобиля. Муфта свободного хода (другое название — обгонная муфта) обеспечивает вращение жестко закрепленного реакторного колеса в противоположную сторону.

Все конструктивные элементы гидротрансформатора расположены в корпусе, который заполнен специальной рабочей жидкостью ATF (Automatic Transmissions Fluid).

Работа гидротрансформатора осуществляется по замкнутому циклу. От насосного колеса поток жидкости передается на турбинное колесо, далее на реакторное колесо. За счет конструкции лопастей реактора скорость потока усиливается. Поток направляется на насосное колесо и заставляет его вращаться быстрее, тем самым увеличивается величина крутящего момента. Максимальную величину крутящего момента гидротрансформатор развивает на минимальной скорости.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя, угловые скорости насосного и турбинного колес выравниваются, а поток жидкости меняет свое направление. При этом срабатывает муфта свободного хода и реакторное колесо начинает вращаться. Гидротрансформатор работает в режиме гидромуфты (передает только крутящий момент).

C дальнейшим ростом скорости происходит блокировка гидротрансформатора, при которой замыкается блокирующая муфта, и передача крутящего момента от двигателя к механической коробке передач происходит напрямую. Гидротрансформатор блокируется практически на всех передачах.

В современных автоматических коробках режим с проскальзывающей муфтой блокировки гидротрансформатора, который предшествует полной блокировке. Режим реализуется при определенных условиях (скорость, нагрузка) во время разгона автомобиля и позволяет снизить расход топлива, обеспечить комфорт при переключении передач.

Автоматическая коробка передач

Механическая коробка передач в составе АКПП служит для ступенчатого изменения крутящего момента, а также обеспечивает движение автомобиля задним ходом. На автоматических коробках, как правило, применяются планетарные редукторы, отличающиеся компактностью и возможностью соосной работы. Механическая коробка передач состоит из нескольких (обычно двух) планетарных редукторов, соединенных последовательно для совместной работы. Объединение планетарных редукторов позволяет обеспечить необходимое число ступеней работы. Современные автоматические коробки выполняются шестиступенчатыми, семиступенчатыми, восьмиступенчатыми (Audi, Bentley, BMW, Chrysler, Jaguar, Lexus) и даже девятиступенчатыми (Mercedes, Land Rover).

Планетарный редуктор в коробке передач состоит из нескольких последовательных планетарных передач, образующих планетарный ряд. Каждая планетарная передача включает солнечную шестерню, сателлиты, коронную шестерню и водило.

Схема автоматической коробки передач

Изменение крутящего момента и передача вращения производится при условии блокировки одного или двух элементов планетарного ряда (солнечной шестерни, коронной шестерни, водила). Блокировка коронной шестерни планетарного ряда приводит к увеличению передаточного отношения. Неподвижная солнечная шестерня, наоборот, уменьшает передаточное отношение. Блокировка водило приводит к смене направления вращения.

Блокировку осуществляют соответствующие фрикционные муфты и тормоза (обходное название — фрикционы). Муфта блокирует элементы планетарного ряда между собой. Тормоз удерживает конкретные элементы редуктора за счет соединения с корпусом коробки. В различных конструкциях АКПП используются многодисковые или ленточные тормоза.

Муфты и тормоза замыкаются с помощью гидроцилиндров, которые управляются из распределительного модуля. В конструкции коробки может применяться обгонная муфта, которая удерживает водило от вращения в противоположную сторону.

Таким образом, механизмами переключения передач в автоматической коробке являются фрикционные муфты и тормоза. Работа АКПП заключается в выполнении определенного алгоритма включения и выключения муфт и тормозов.

На современных автоматических коробках передач применяется электронная система управления, которая включает входные датчики, электронный блок управления, распределительный модуль и рычаг селектора.

В системе используются следующие датчики: частоты вращения на входе коробки передач, частоты вращения на выходе коробки передач, температуры рабочей жидкости, положения рычага селектора, положения педали акселератора.

Читайте так же:
Где находится vin Opel Astra H?

Электронный блок управления коробкой передач обрабатывает сигналы датчиков и формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства распределительного модуля. В своей работе электронный блок реализует т.н. программу «нечеткой логики» (fuzzy logic), предусматривающую гибкий алгоритм определения точек перехода на высшую или низшую передачу. Блок управления коробкой передач взаимодействуют с системой управления двигателем.

Распределительный модуль (другое наименование — гидравлический блок) управляет потоками рабочей жидкости и обеспечивает срабатывание фрикционных муфт и тормозов. Он состоит из электромагнитных клапанов и золотников-распределителей с механическим приводом, соединенных каналами и помещенных в алюминиевый корпус.

Электромагнитные клапаны (не очень корректное обиходное название — соленоиды) используются для управления переключением передач (двухпозиционные клапаны) и регулирования давления жидкости (клапаны с широтно-импульсной модуляцией). Работой электромагнитных клапанов руководит электронный блок управления коробкой передач. Золотники-распределители обеспечивают выбор режимов работы и приводятся в действие от рычага селектора.

Циркуляцию рабочей жидкости в автоматической коробке передач осуществляет шестеренный насос с внутренним зацеплением шестерен или лопастной насос. Насос приводится в действие от ступицы гидротрансформатора. Насос составляет основу гидравлической системы коробки передач, в которую кроме него входит гидравлический блок, гидроцилиндры привода муфт и тормозов, трубопроводы.

Охлаждение рабочей жидкости в АКПП производит соответствующая система. Рабочая жидкость может охлаждаться в охладителе (теплообменнике), включенном в систему охлаждения двигателя. Ряд конструкций коробок имеет отдельный радиатор рабочей жидкости.

Непосредственное управление АКПП осуществляется рычагом селектора. Выбор нужного режима работы коробки производится перемещением рычага в определенное положение:

  • Р – режим парковки;
  • R – режим заднего хода;
  • N – нейтральный режим;
  • D – движение вперед в режиме автоматического переключения передач;
  • S – спортивный режим.

На отдельных коробках реализуется т.н. режим «кик-даун» (kick-down), предполагающий резкое ускорение автомобиля путем переключения на пониженную передачу. Необходимость ускорения определяется с помощью датчика положения педали газа.

Некоторые модели автоматических коробок оборудуются функцией ручного переключения передач, т.н. функция Типтроник (Tiptronic).

Что входит в устройство акпп?

• Автоматическая коробка передач имеет ряд неоспоримых достоинств. Она существенно упрощает управление автомобилем. Переключения производятся плавно, без рывков, что улучшает ездовой комфорт и увеличивает срок службы трансмиссии. Современные АКПП имеют возможность ручного переключения передач и режимов работы, могут подстраиваться под стиль вождения конкретного водителя.
Но даже самые совершенные гидромеханические коробки не лишены недостатков. К ним относятся: сложность конструкции, высокая цена и стоимость обслуживания, более низкий КПД, худшая динамика и повышенный расход топлива по сравнению с механической КПП, медлительность переключений.

— Устройство и принцип работы:

• Автоматическая коробка передач состоит из следующих основных узлов: гидротрансформатора, планетарного ряда, системы управления и контроля. Коробка переднеприводных автомобилей дополнительно содержит внутри корпуса главную передачу и дифференциал.
Чтобы понять, как работает АКПП, необходимо представлять себе, что такое гидромуфта и планетарная передача. Гидромуфта — устройство, состоящее из двух лопастных колес, установленных в одном корпусе, который заполнен специальным маслом. Одно из колес, называемое насосным, соединяется с коленвалом двигателя, а второе, турбинное, — с трансмиссией. При вращении насосного колеса отбрасываемые им потоки масла раскручивают турбинное колесо. Такая конструкция позволяет передавать крутящий момент примерно в соотношении 1:1. Для автомобиля такой вариант не подходит, так как нам нужно, чтобы крутящий момент изменялся в широких пределах. Поэтому между насосным и турбинным колесами стали устанавливать еще одно колесо — реакторное, которое в зависимости от режима движения автомобиля может быть либо неподвижно, либо вращаться. Когда реактор неподвижен, он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем большее воздействие оно оказывает на турбинное колесо. Таким образом момент на турбинном колесе увеличивается, т.е. мы его трансформируем.
Поэтому устройство с тремя колесами это уже не гидромуфта, а гидротрансформатор.
Но и гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в нужных нам пределах. Да и обеспечить движение задним ходом ему не под силу. Поэтому к нему присоединяют набор из отдельных планетарных передач с разным передаточным коэффициентом — как бы несколько одноступенчатых КПП в одном корпусе. Планетарная передача представляет собой механическую систему, состоящую из нескольких шестерён – сателлитов, вращающихся вокруг центральной шестерни. Сателлиты фиксируются вместе с помощью водила. Внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца (отсюда и название- планетарная передача), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга.
Переключение передач осуществляется системой управления, которая на ранних моделях была полностью гидравлической, а на современных на помощь гидравлике пришла электроника.

— Режимы работы гидротрансформатора:

• Перед началом движения насосное колесо вращается, реакторное и турбинное — неподвижны. Реакторное колесо закреплено на валу при помощи обгонной муфты, и поэтому может вращаться только в одну сторону. Включаем передачу, нажимаем педаль газа — обороты двигателя растут, насосное колесо набирает обороты и потоками масла раскручивает турбинное. Масло, отбрасываемое обратно турбинным колесом, попадает на неподвижные лопатки реактора, которые дополнительно «подкручивают» поток масла, увеличивая его кинетическую энергию, и направляют на лопасти насосного колеса. Таким образом с помощью реактора увеличивается крутящий момент, что и требуется при разгоне автомобиля. Когда автомобиль разогнался, и движется с постоянной скоростью, насосное и турбинное колеса вращаются примерно с одинаковыми оборотами. При этом поток масла от турбинного колеса попадает на лопасти реактора уже с другой стороны, благодаря чему реактор начинает вращаться. Увеличения крутящего момента не происходит, гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты. Если же сопротивление движению автомобиля возросло (например, автомобиль едет в гору), скорость вращения ведущих колес, а, соответственно, и турбинного колеса падает. В этом случае потоки масла опять останавливают реактор — крутящий момент возрастает. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование крутящего момента в зависимости от режима движения.
Отсутствие жесткой связи в гидротрансформаторе имеет свои достоинства и недостатки. Плюсы: крутящий момент изменяется плавно и бесступенчато, демпфируются крутильные колебания и рывки, передаваемые от двигателя к трансмиссии. Минусы — низкий КПД, так как часть энергии теряется при «перелопачивании масла» и расходуется на привод насоса АКПП, что, в конечном итоге, приводит к увеличению расхода топлива.
Для устранения этого недостатка в гидротрансформаторе применяется режим блокировки. При установившемся режиме движения на высших передачах автоматически включается механическая блокировка колес гидротрансформатора, то есть он начинает выполнять функцию обычного «сухого» сцепления. При этом обеспечивается жесткая непосредственная связь двигателя с ведущими колесами, как в механической трансмиссии. На некоторых АКПП включение режима блокировки предусмотрено и на низших передачах. Движение с блокировкой является наиболее экономичным режимом работы АКПП. При повышении нагрузки на ведущих колесах блокировка автоматически выключается.
При работе гидротрансформатора происходит значительный нагрев рабочей жидкости, поэтому в конструкции АКПП предусматривается система охлаждения с радиатором, который или встраивается в радиатор двигателя, или устанавливается отдельно.

Читайте так же:
Как подключить джойстик ПС 5 к ПК?

Как работает планетарная передача

Почему в АКПП в подавляющем большинстве случаев применяется планетарная передача, а не валы с шестернями, как в механической коробке? Планетарная передача более компактна, она обеспечивает более быстрое и плавное переключение скоростей без разрыва в передаче мощности двигателя. Планетарные передачи отличаются долговечностью, так как нагрузка передается несколькими сателлитами, что снижает напряжения зубьев.
В одинарной планетарной передаче крутящий момент передается с помощью каких-либо (в зависимости от выбранной передачи) двух ее элементов, из которых один является ведущим, второй — ведомым. Третий элемент при этом неподвижен.
Для получения прямой передачи необходимо зафиксировать между собой два любых элемента, которые будут играть роль ведомого звена, третий элемент при таком включении является ведущим. Общее передаточное отношение такого зацепления 1:1.
Таким образом, один планетарный механизм может обеспечить три передачи для движения вперед (понижающую, прямую и повышающую) и передачу заднего хода.
Передаточные отношения одиночного планетарного ряда не дают возможности оптимально использовать крутящий момент двигателя. Поэтому необходимо соединение двух или трех таких механизмов. Существует несколько вариантов соединения, каждое из которых носит название по имени своего изобретателя.
Планетарный механизм Симпсона, состоящий из двух планетарных редукторов, часто называют двойным рядом. Обе группы сателлитов, каждая из которых вращается внутри своей коронной шестерни, объединены в единый механизм общей солнечной шестерней. Планетарный ряд такой конструкции обеспечивает три ступени изменения передаточного отношения. Для получения четвертой, повышающей, передачи последовательно с рядом Симпсона установлен еще один планетарный ряд. Схема Симпсона нашла наибольшее применение в АКПП для заднеприводных автомобилей. Высокая надежность и долговечность при относительной простоте конструкции — вот ее неоспоримые достоинства.
Планетарный ряд Равинье иногда называют полуторным, подчеркивая этим особенности его конструкции: наличие одной коронной шестерни, двух солнечных и водила с двумя группами сателлитов. Главным преимуществом схемы Равинье является то, что она позволяет получить четыре ступени изменения передаточного отношения редуктора. Отсутствие отдельного планетарного ряда повышающей передачи позволяет сделать редуктор коробки очень компактным, что особенно важно для трансмиссий переднеприводных автомобилей. К недостаткам следует отнести уменьшение ресурса механизма приблизительно в полтора раза по сравнению с планетарным рядом Симпсона. Это связано стем, что шестерни передачи Равиньё нагружены постоянно, на всех режимах работы коробки, в то время как элементы ряда Симпсона не нагружены во время движения на повышенной передаче. Второй недостаток — низкий КПД на пониженных передачах, приводящий к снижению разгонной динамики автомобиля и шумности работы коробки.
Коробка передач Уилсона состоит из 3 планетарных редукторов. Коронная шестерня первого планетарного редуктора, водило второго редуктора, и коронная шестерня третьего постоянно соединены между собой, образуя единое целое. Кроме того, второй и третий планетарные редукторы имеют общую солнечную шестерню, которая приводит в действие передачи переднего хода. Схема Уилсона обеспечивает 5 передач вперед и одну заднего хода.
Планетарная передача Лепелетье объединяет в себе обыкновенный планетарный ряд и пристыкованный за ним планетарный ряд Равинье. Несмотря на простоту, такая коробка обеспечивает переключение 6 передач переднего хода и одну заднего. Преимуществом схемы Лепелетье является ее простая, компактная и имеющая небольшую массу конструкция.
Конструкторы постоянно совершенствуют АКПП, увеличивая количество передач, что улучшает плавность работы и экономичность автомобиля. Современные «автоматы» могут иметь до восьми передач.

Читайте так же:
Где производится машина Форд?

— Как работает система управления:

• Системы управления АКПП бывают двух типов: гидравлические и электронные. Гидравлические системы используются на устаревших или бюджетных моделях, современные АКПП управляются электроникой.
Устройством «жизнеобеспечения» для любой системы управления является масляный насос. Его привод осуществляется непосредственно от коленвала двигателя. Масляный насос создает и поддерживает в гидравлической системе постоянное давление, независимо от частоты вращения коленвала и нагрузки на двигатель. В случае отклонения давления от номинального функционирование АКПП нарушается ввиду того, что исполнительные механизмы включения передач управляются давлением.
Момент переключения передач определяется по скорости автомобиля и нагрузке на двигатель. Для этого в гидравлической системе управления существуют два датчика: скоростной регулятор и клапан — дроссель или модулятор. Скоростной регулятор давления или гидравлический датчик скорости устанавливается на выходном валу АКПП. Чем быстрее едет машина, тем больше открывается клапан, тем больше давление проходящей через этот клапан трансмиссионной жидкости. Предназначенный для определения нагрузки на двигатель клапан — дроссель соединяется тросом либо с дроссельной заслонкой (в бензиновых двигателях), либо с рычагом ТНВД (в дизелях). В некоторых автомобилях для подачи давления на клапан — дроссель используется не трос, а вакуумный модулятор, который приводится в действие разряжением во впускном коллекторе (при увеличении нагрузки на двигатель разряжение падает). Таким образом, эти клапаны формируют давления, пропорциональные скорости движения автомобиля и загруженности двигателя. Соотношение этих давлений и позволяет определять моменты переключения передач и блокировки гидротрансформатора. В «принятии решения» о переключении передачи участвует и клапан выбора диапазона, который соединен с рычагом селектора АКПП и, в зависимости от его положения, запрещает включение определенных передач. Результирующее давление, создаваемое клапаном — дросселем и скоростным регулятором, вызывает срабатывание соответствующего клапана переключения. Причем, если машина ускоряется быстро, то система управления включит повышенную передачу позже, чем при спокойном разгоне.
Как это происходит? Клапан переключения находится под давлением масла от скоростного регулятора давления с одной стороны и от клапана — дросселя с другой. Если машина ускоряется медленно, давление от гидравлического клапана скорости нарастает, что приводит к открытию клапана переключения. Поскольку педаль акселератора нажата не полностью, клапан — дроссель не создает большое давление на клапан переключения. Если же машина ускоряется быстро, клапан — дроссель создает большее давление на клапан переключения, препятствуя его открытию. Чтобы преодолеть это противодействие, давление от скоростного регулятора давления должно превысить давление от клапана — дросселя, но это произойдет при достижении автомобилем более высокой скорости, чем при медленном разгоне.
Каждый клапан переключения соответствует определенному уровню давления: чем быстрее движется автомобиль, тем более высшая передача включится. Блок клапанов представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами. Клапаны переключения подают гидравлическое давление на исполнительные механизмы: муфты фрикционов и тормозные ленты, посредством которых осуществляется блокировка различных элементов планетарного ряда и, следовательно, включение (выключение) различных передач. Тормоз — это механизм, который осуществляет блокировку элементов планетарного ряда на неподвижный корпус АКПП. Фрикцион же блокирует подвижные элементы планетарного ряда между собой.
Электронная система управления так же, как и гидравлическая, использует для работы два основных параметра: скорость движения автомобиля и нагрузку на двигатель. Но для определения этих параметров используются не механические, а электронные датчики. Основными из них являются датчики: частоты вращения на входе коробки передач, частоты вращения на выходе коробки передач, температуры рабочей жидкости, положения рычага селектора, положения педали акселератора. Кроме того, блок управления АКПП получает дополнительную информацию от блока управления двигателем и других электронных систем автомобиля (например, от АБС). Это позволяет более точно, чем в обычной АКПП, определять моменты переключений и блокировки гидротрансформатора. Программа переключения передач по характеру изменения скорости при данной нагрузке на двигатель может легко вычислить силу сопротивления движению автомобиля и ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения, например, попозже включать повышенные передачи на полностью загруженном автомобиле.
АКПП с электронным управлением так же, как и простые гидромеханические коробки, используют гидравлику для включения муфт и тормозных лент, но каждый гидравлический контур управляется электромагнитным, а не гидравлическим клапаном.
Применение электроники существенно расширило возможности АКПП. Они получили различные режимы работы: экономичный, спортивный, зимний. Резкий рост популярности «автоматов» был вызван появлением режима Autostick, который позволяет водителю самостоятельно выбирать нужную передачу. Каждый производитель дал такому типу коробки передач свое название: Audi — Tiptronic, BMW — Steptronic. Благодаря электронике в современных АКПП стала доступна и возможность их «самообучения», т.е. изменение алгоритма переключений в зависимости от стиля вождения. Электроника предоставила широкие возможности для самодиагностики АКПП. И речь идет не только о запоминании кодов неисправностей. Программа управления, контролируя износ фрикционных дисков, температуру масла, вносит необходимые коррективы в работу АКПП.

Читайте так же:
Где находится датчик скорости на ваз 2115 инжектор?

АКПП — автоматическая коробка переключения передач

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП) осуществляет выбор передаточного числа без участия водителя – в полностью автоматическом режиме. Предназначение коробки «автомат» такое же, как и у «механики». Ее главная функция – принять, преобразовать и осуществить передачу вращательных усилий двигателя на ведущие колеса автомобиля

Но «автомат» устроен значительно сложнее, чем «механика». В его состав входят следующие узлы:

  • гидротрансформатор – непосредственно обеспечивает преобразование и передачу количества оборотов;
  • планетарный редукторный механизм – управляет гидротрансформатором;
  • система гидроуправления – координирует работу планетарного редукторного узла.

Как отмечают специалисты ГК Favorit Motors, на сегодняшний день доля продаж в Московском регионе автомобилей с АКПП составляет примерно 80%. Транспортные средства с автоматической трансмиссией требуют к себе особого подхода и внимательного отношения, хотя и обеспечивают максимальный комфорт в процессе езды.

Принцип работы АКПП

Функциональность коробки «автомат» всецело зависит от гидротрансформатора, планетарного редуктора и нескольких устройств, позволяющих управлять редукторным узлом. Чтобы полнее описать принцип функционирования АКПП, потребуется вникнуть в функциональность каждого из этих механизмов.

Гидротрансформатор осуществляет передачу крутящего момента к планетарному узлу. Он выполняет функции как сцепления, так и гидромуфты. Конструктивно планетарный механизм представляет собой две многолопастные крыльчатки (насосное и турбинное колесо), которые находятся одна напротив другой. Обе крыльчатки заключены в один корпус и между ними залито масло.

Турбинное колесо соединено с планетарным механизмом через вал. Насосное колесо жестко крепится к маховику. После запуска силового агрегата маховик начинает вращаться и приводит в движение насосную крыльчатку. Ее лопасти подхватывают рабочую жидкость и перенаправляют ее на лопасти турбинной крыльчатки, заставляя ее вращаться. Чтобы предотвратить обратное попадание масла, между двумя крыльчатками располагают реактор с лопастями. Он корректирует направление подачи масла и плотность потока, синхронизируя обороты обеих крыльчаток. Вначале реактор не двигается, а как только скорости колес сравняются, то он начинает вращаться с такой же скоростью. Это и есть точка сцепления.

В состав редуктора входят следующие компоненты:

  • планетарные устройства;
  • муфты сцепления и тормозные устройства;
  • тормозные элементы.

Планетарное устройство имеет строение, соответствующее его названию. Оно представляет собой шестерню («солнце»), расположенную внутри «водилы». На «водило» крепятся сателлиты, при вращении они задевают коронную шестерню. А муфты сцепления имеют вид дисков, перемежающихся пластинами. Часть из них крутится синхронно с валом, а часть — в обратном направлении.

Ленточный тормоз – это пластина, которая охватывает одно из планетарных устройств. Его работу координирует гидравлический актуатор. Система управлением планетарным редуктором регулирует подачу рабочей жидкости, затормаживая или отпуская элементы вращения, тем самым корректируя нагрузку на колеса.

Как видите, сила мотора через жидкость передается на редукторный узел. Поэтому качество масла играет важнейшую роль в эксплуатации автоматических коробок передач.

Режимы работы АКПП

Практически все виды автоматических коробок переключения передач сегодня имеют те же режимы работы, что и полвека назад, без каких-либо серьезных изменений.

Автоматическая трансмиссия выполняется по следующим стандартам:

  • N — включает нейтральное положение;
  • D — движение вперед, при этом в зависимости от потребностей водителя используются практически все ступени скоростных режимов;
  • Р — парковка, используется для блокировки ведущей колесной пары (блокировочная установка находится в самой коробке и никак не связана со стояночным тормозом);
  • R — включается движение назад;
  • L (при наличии) — позволяет включить пониженную передачу для увеличения тяги двигателя при езде в сложных дорожных условиях.

Сегодня общеупотребительной считается раскладка вида P-R-N-D-L. Впервые она появилась на автомобилях марки Ford и с тех пор применяется как наиболее удобная и практичная модель перемены передач на всех автомобилях в мире.

На некоторых современных автотрансмиссиях могут устанавливаться и дополнительные режимы езды:

  • OD — овердрайв, характеризуется тем, что сокращает потребление топлива в режиме экономичного движения;
  • D3 — рекомендуется при езде по городу на средних скоростях, так как постоянные «газ-тормоз» на светофорах и пешеходных переходах часто блокируют муфты в гидротрансформаторе;
  • S — режим для использования пониженных передач в зимний период.

Преимущества использования АККП в России

Главным достоинством автомобилей, оснащенных автоматической коробкой переключения передач, можно считать удобство их эксплуатации. Водителю не нужно отвлекаться на постоянные переключения рычага, как это происходит в механической коробке. К тому же, значительно увеличивается срок службы самого силового агрегата, ведь при эксплуатации АКПП исключаются режимы повышенных нагрузок.

Коробка «автомат» одинаково успешно применяется в оснащении автомобилей разной мощности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector