Устройство и работа: Автоматическая коробка передач. Акпп конструкция

Конструкция и принцип работы автоматической коробки передач

Разобравшись с конструктивными особенностями, принципом работы АКПП, вы при покупке автомобиля сможете определиться с выбором трансмиссии, основываясь не на мнении продавца и друзей, а руководствуясь собственными знаниями о том, как устроена и должна работать коробка.

Составные части трансмиссии

Автоматическая коробка переключения передач

ДВС не способен обеспечить передвижение автомобиля при различных режимах без использования дополнительных устройств, предназначенных для изменения частоты вращения коленвала. На некоторых марках авто для выполнения указанной задачи применяются автоматические коробки передач. Их использование дает возможность уменьшить количество механизмов для управления машиной и упрощает процесс вождения (водителю нужно выполнять меньше действий).

Перед изучением конструктивных особенностей автоматической коробки, необходимо определиться с каких основных узлов состоит агрегат. Составные части АКПП:

1. Гидравлический трансформатор — преобразовывает, передает крутящий момент, создаваемый мотором, используя для указанных целей рабочую смесь.
2. Планетарный редуктор — изменяет величину передающегося трансформатором крутящего момента и выходное число оборотов АКПП в зависимости от условий движения автомобиля.
3. Система гидравлического управления. Ее задача выполнять управление планетарным редуктором.

Разновидностей устройства автоматических коробок множество, классический вариант состоит из планетарного механизма и гидротрансформатора.

Рекомендуем посмотреть видео об устройстве и принципе работы коробки автомат:

Трансформатор

Гидротрансформатор выполняет роль сцепления в АКПП, плюс используется для передавания крутящего момента на планетарный редуктор. Устройство ГТ простое: указанный агрегат — герметичный узел, состоящий из реактора, насосного и турбинного колес. Первое колесо соединено с корпусом гидротрансформатора, выполняющем вращения вместе с валом мотора. Турбина взаимодействует с ведущим валом коробки автомат. Внутри ГТ наполнен смесью для АКПП.

Гидротрансформатор

При вращении колеса насоса жидкость, ударяется о его лопатки, раскручивается и выбрасывается центробежной силой в сторону размещения турбины, заставляя турбинное колесо вращаться. Смесь с колеса турбины, возвращается на насос, при этом колесо насоса начинает вращаться в противоположном направлении, скорость его вращения снижается. Чтоб избежать замедления скорости вращения колеса насоса, между насосом и турбиной размещен реактор с лопатками. Поток смеси, возвращаясь с турбины на насос, попадает на лопатки реактора, направление потока изменяется в сторону вращения насосного колеса. Колесо насоса начинает работать под действием двух сил: привода и жидкости — увеличивается крутящий момент мотора. Таким образом, сила передается с колеса насоса на турбину с помощью жидкости. Циркулирующая смесь передает и увеличивает крутящий момент.

Наступает момент, когда турбина и насос начинают вращаться с одинаковой скоростью. При этом поток возвращающейся смеси ударяется о задние стенки лопаток реактора, из-за чего замедляется поток жидкости, уменьшается КПД двигателя. Чтоб этого избежать в реакторе предусмотрена муфта свободного хода, он начинает вращаться, не препятствуя потоку смеси: гидротрансформатор перестает усиливать крутящий момент за счет жидкости, а только передает его.

Планетарный редуктор

Составные части планетарной передачи. Поз.1 — солнечная шестерня; поз.2 — сателлиты; поз.3 — водило; поз.4 — коронная шестерня.

Создания крутящего момента большего, чем момент, создаваемый ГТ;ГТ передает вращающий момент от мотора на ведущий вал планетарного редуктора. Планетарный ряд нужен для обеспечения:

1. Возможности передвижения автомобиля назад.

Планетарный редуктор включает в себя:

• планетарные ряды;
• муфты сцепления и тормозов.

Коронная шестерня размещена вокруг сателлитов. Сателлиты, закрепленные на водиле и размещены вокруг солнечной шестерни. Оборачивание планетарного ряда обеспечивает передачу крутящего момента на ведомую шестерню. Если застопорить солнечную шестерню (поз.1), вращательные движения продолжат выполнять коронная шестерня и сателлиты. Скорость первой (поз.4) будет больше, чем водила (поз.3).

Если водило затормозить, а солнечная шестерня с сателлитами будут вращаться с одинаковой скоростью — это приведет к изменению направления вращения коронной шестерни (задний ход). Прямая передача достигается вращением с одинаковой скоростью всех элементов системы, кроме сателлит: перестает преобразовываться крутящий момент. Указанная конструкция редуктора характерна для заднеприводных автомобилей с передним расположением мотора. У машин с передним приводом в АКПП находится более одного ведомого вала.

Достоинством планетарного ряда есть компактность: использование одного центрального вала. Переключение скоростей осуществляется блокировкой определенных составных частей ряда и разблокировкой других.

Муфта сцепления представлена в виде чередующихся наборов дисков, пластин, поршня и цилиндров. Управляется муфта с использованием гидравлического давления. Поршень, приводимый в движение гидравлической системой, прижимает пластины и диски друг к другу.

Ленточный тормоз является пластиной, обхватывающей барабан с одной из составляющих частей планетарного ряда, которая тормозится.

Гидравлическая система

Состав гидравлической системы

Указанная система включает в себя масляной насос, клапаны, центробежный регулятор, маслоканалы. Гидродавление создается маслонасосом, оно зависит от скорости машины и загруженности двигателя. Величина давления регулируется в зависимости от скорости движения авто — давление скоростного регулятора, загруженности мотора — давление дроссельного клапана. Открытие клапанов на определенные маслоканалы определяет передачу, на какую переключится коробка автомат.

Если автомобиль трогается с места, то насосом подается давление, обеспечивающее фиксацию составных частей планетарного ряда с передачей минимального крутящего момента, соответствующего первой передаче. С увеличением скорости и загруженности мотора АКПП начнет работать в режиме прямой передачи.

Во время включения понижения скорости подбирается схема открытия клапанов, при которой включить большую скорость невозможно.

АКПП первого поколения были полностью гидравлическими, сейчас гидравлику применяют только как исполнительную часть системы, остальные функции возложены на компьютеризированный блок управления, который получает сигналы от различных датчиков, обрабатывает их и принимает решение о переключении передач. Изучать последовательность действий для включения передач не нужно, автоматика выполняет эту задачу без вмешательства со стороны водителя.

pro-zamenu.ru

Принцип работы и устройство АКПП (автоматической коробки переключения передач)

Автоматическая коробка передач – это одна из разновидностей автомобильных трансмиссий, которая обеспечивает передачу крутящего момента мотора на колеса. Главная особенность данной коробки заключается в том, что выбор и переключение передач она осуществляет без вмешательства водителя, сообразуясь с текущими условиями движения. В сегодняшней статье мы попытаемся выяснить все особенности АКПП, устройство и принцип работы.

Классическая АКПП состоит из следующих деталей:

• Гидромуфта. Данная деталь является самой сложной и незаменимой в работе автоматической коробки. Именно она передает крутящий момент с ДВС на колеса. Располагается она между корпусом трансмиссии и ДВС.
• Планетарные редукторы. Их функция тоже заключается в передаче мощности двигателя на привод автомобиля. Единственное отличие заключается в том, что планетарные редукторы осуществляют опосредованную передачу момента мощности (гидромуфта действует непосредственно).
• Фрикционная муфта. Переключает передачи путем разобщения и сообщения элементов АКПП.
• Обгонная муфта. Она предназначается для снижения ударов в предыдущем механизме при переключении скоростей автомобиля.
• Соединительные валы и барабаны.

Принцип работы и устройство АКПП

Данная трансмиссия состоит из набора золотников, направляющих поток трансмиссионного масла на фрикционную муфту и поршни тормозных лент. Положение золотников устанавливается при помощи рукоятки селектора. Таким образом, после включения определенного режима («Драйв» например) коробки передач и нажатия педали акселератора двигатель передает свою мощность на колеса, при этом в работе задействуется множество шестерней (в разрезе на втором фото видно их конструкцию). В этом и заключается принцип работы и устройство АКПП.

Также стоит отметить, что автоматическая коробка делится на две категории по принципу действия:

• Гидравлические устройства.
• Электронные.

Первый тип имеет следующий принцип работы и устройство АКПП. Здесь от центробежного регулятора гидравлической автоматикой используется давление масла. Регулятор, в свою очередь, соединяется с выходным валом АКПП. Помимо этого, в гидравлике подача масла задействуется при нажатии водителем педали газа. Коробка передач после этого получает информацию о ее положении, вследствие чего осуществляется переключение золотников и дальнейшее движение либо остановка автомобиля.

Что касается электронной автоматики, здесь принцип работы и устройство АКПП заключается в использовании соленоидов, перемещающих золотники в корпусе трансмиссии. Кабели данных деталей выходят к электронному блоку управления КПП. Последний элемент принимает решение о перемещении соленоида, при этом берет во внимание положение педали газа, текущую скорость автомобиля и положение рукоятки селектора.

Как видите, обе трансмиссии имеют похожий принцип работы и устройство. И ремонт АКПП, кстати, тоже одинаково дорогой для обеих коробок.

fb.ru

гидротрансформатор, планетарный редуктор и другие части

По прогнозам экспертов, автоматические трансмиссии в обозримом будущем потеснят традиционные МКПП еще больше. И это не удивительно, ведь «автоматы» облегчаются, удешевляются и даже умудряются быть экономичнее «механики». Многие оказываются перед выбором и долго не могут определиться, так как не понимают принципов работы сложной автоматики, а потому с недоверием относятся к подобным узлам. На самом же деле все не так уж и сложно. Рассмотрим устройство АКПП вместе.

Основные составляющие классической АКПП:

• гидротрансформатор;
• планетарный редуктор;
• система гидравлического управления.

Гидротрансформатор

Задача гидротрансформатора – передача и изменение крутящего момента непосредственно от мотора к планетарному редуктору, а также уменьшение вибраций. Данный механизм помещен в отдельный корпус и состоит из: насосного, турбинного, реакторного колес (все оснащены лопастями), блокировочной муфты, а также муфты свободного хода. В работе этой конструкции используется специальная рабочая жидкость Automatic Transmissions Fluid, которой заполнен корпус гидротрансформатора. Ее роль обычно исполняет трансмиссионное масло для автоматических КПП.

Начать нужно с того, что насосное колесо, соединенное с коленвалом двигателя, передает поток рабочей жидкости на турбинное колесо (оно тоже начинает вращаться), после – реакторное (оно остается неподвижным). Благодаря конструкции лопастей реактора масло направляется на насосное колесо, отчего частота его вращения возрастает. Максимальный крутящий момент развивается на минимальной скорости. При возрастании оборотов коленвала скорость колес выравнивается, изменяется поток жидкости и задействуется муфта свободного хода. После этого реакторное колесо начинает движение, гидротрансформатор работает в режиме гидромуфты, передавая исключительно крутящий момент. При увеличении скорости срабатывает блокирующая муфта (гидротрансформатор блокируется), и крутящий момент поступает на планетарный редуктор напрямую.

Планетарный редуктор

Анализируя устройство автоматической коробки передач, необходимо сказать, что планетарный редуктор – основной механизм данного комплекса. Его задача состоит в ступенчатом изменении крутящего момента и обеспечении движения задним ходом. Основные составляющие: планетарные элементы, муфты сцепления, ленточные тормоза. «Пазлы» планетарного элемента – солнечная шестерня («солнце»), вращающиеся вокруг нее сателлиты (они закреплены на водиле). Вокруг этой конструкции находится «корона» (коронная шестерня). Муфта сцепления являет собой набор чередующихся дисков и пластин, когда они между собой сжимаются в результате действия гидравлического поршня, муфта срабатывает. Ленточный тормоз – обхватывающая один из элементов планетарного ряда пластина, приводится в действие гидравлическим актуатором.

Муфта призвана блокировать между собой элементы планетарного ряда, в то время как ленточный тормоз удерживает один из них в неподвижном состоянии за счет соединения с корпусом узла. Работа гидроцилиндров, приводящих в действие муфты и тормоза, координируется из системы гидравлического управления. Блокировка «короны» приводит к увеличению передаточного отношения, «солнца» - к его уменьшению, водила – к изменению направления вращения.

Система гидравлического управления

Данная система состоит из: маслонасоса, центробежного регулятора, системы клапанов, исполнительных устройств, масляных клапанов. При старте автомобиля маслонасос обеспечивает оптимальное давление для обеспечения блокировки планетарных элементов так, чтобы крут. момент на выходе был минимальным (первая передача). Затем, с ростом оборотов, увеличивается давление – включается вторая передача. Если нагрузка на колеса увеличится, снизится давление, и будет иметь место обратный принцип переключения передач. Также сегодня применяется электронная система управления. Она использует датчики оборотов на входе и выходе КПП, температуры масла, положения педали акселератора и рычага селектора. В своей работе блок управления использует программу fuzzy logic с возможностью построения гибкого алгоритма перехода с одной передачи на другую.

Стоит добавить, что ныне на конвейеры свои уникальные «автоматы» поставляют многие предприятия, бренды анонсируют радикальные улучшения и всячески борются за покупателей. В результате конструкция усредненной АКПП становится с каждым годом все сложнее для понимания простого обывателя. Тем не менее, не нужно забывать, что каждая инновация перед массовым выпуском проходит десятки суровых тестов, прототипы наматывают сотни тысяч километров. Так что выбор автоматической КПП – дело весьма субъективное.

nashikolesa.ru

Устройство и работа: Автоматическая коробка передач

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

Что такое автоматическая трансмиссия, и какова её область применения

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

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

Виды АКПП (автоматических коробок)

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

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

Устройство АКПП (автоматической коробки передач)

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

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

Основные преимущества автоматической трансмиссии (АКПП)

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

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

Подведем итоги

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

servicing-auto.ru

Устройство АКПП и принцип ее работы

Автоматическая коробка передач, безусловно, повышает комфортность управления автомобилем и плавно переключает передачи, но обладает и определенными недостатками: повышенный расход топлива, медлительность переключений режимов, сложная конструкция, а значит, и цена и обслуживание. Но в условиях города АКПП намного упрощает вождение и продлевает жизнь трансмиссии.

Устройство автоматической коробки передач

Общее устройство АКПП

В автоматической коробке передач можно выделить три основные части:

• гидротрансформатор;
• планетарные передачи;
• систему контроля и управления.

Что такое гидротрансформатор и принцип его действия

Гидротрансформатор  — своего рода усовершенствованная гидромуфта. Гидромуфта состоит из двух колес с лопастями, установленных в корпусе, заполненном специальной жидкостью – маслом. Одно лопастное колесо соединено с двигателем и называется «насосным», второе, называемое «турбинным» соединяется с трансмиссией.

Устройство гидротрансформатора

Вращаясь, насосное колесо приводит в движение масло, которое затем, приводит в движение турбинное колесо. Эта элементарная система передает крутящий момент, примерно, в соотношении 1х1. Но для работы автомобиля необходим намного более широкий диапазон изменения крутящего момента. Для этого между турбинными колесами устанавливают еще одно колесо, которое называют «реакторным», которое может вращаться, а может быть неподвижным. Если реакторное колесо неподвижно, происходит увеличение крутящего момента, то есть, его трансформация, а это уже не гидромуфта, а гидротрансформатор.

Планетарная передача и принцип ее работы

Один гидротрансформатор не в состоянии изменять крутящий момент в необходимых пределах и не может обеспечить реверсный режим для езды задним ходом. Для решения этих задач служат планетарные передачи с разным передаточным коэффициентом. Они представляют собой несколько шестерен, которые вращаются вокруг одной центральной оси. Небольшие шестерни-сателлиты соединены при помощи водила, и имеют зубчатое сцепление с наружной шестерней и с внутренней – солнцем. Получается, что сателлиты вращаются вокруг своей оси и вокруг солнца, как планеты, отсюда и произошло название – планетарная передача.

Планетарная передача

Системы контроля и управления

Изменение передаточных чисел осуществляется путем блокировки тех или иных деталей, которое происходит при помощи системы контроля и управления.

Изменение передаточного числа происходит путем блокировки некоторых частей планетарной системы

Когда появились первые коробки-автоматы, система контроля была гидравлической, сегодня добавлена еще и электроника.  Оба варианта используют в своей работе два ключевых параметра: скорость движения и нагрузку.  Разница между ними состоит в типе используемых датчиков: гидравлическое управление получает сигналы от механических датчиков,  электронное – от электронных.

Современные системы контроля и управления обрабатываю данные еще от нескольких систем (например, от АБС, датчика, который измеряет температуру рабочей жидкости, положения педали акселератора и т.п.), что позволяет более точно переключать скорости. Электроника позволяет иметь специальные режимы работы двигателя: зимний, экономный, спортивный, режим работы, при котором водитель сам выбирает передачу. Электроника дает возможность системе подстраиваться под стиль вождения водителя и контролировать исправность АКПП.

АКПП – удобна и намного облегчает вождение в условиях города, но есть и недостатки, среди которых – сложное устройство и обслуживание. Также есть определенные трудности при буксировке автомобиля с АКПП.

avtofirst.ru

---

Смотрите также

• 
  Акпп u140e
• 
  Акпп 4hp22
• 
  Captiva акпп
• 
  Акпп ларгус
• 
  Акпп 6hp19
• 
  Акпп ix35
• 
  Акпп 35
• 
  Акпп вибрация
• 
  Присадка акпп
• 
  Акпп субару
• 
  Проблемы акпп