Основные причины поломок планетарного ряда АКПП. Акпп планетарный ряд
Основные Причины Поломок Планетарного Ряда АКПП – TipTronic
Автоматическая трансмиссия – это наиболее сложный в техническом аспекте узел автомобиля, который чаще всего выходит из строя. При чём это не зависит от марки авто. В виду недостатков наших дорог и, зачастую, неправильной эксплуатации машин, всегда существует вероятность, что может понадобиться преждевременный ремонт АКПП Audi или любого другого автомобиля. Для того чтобы максимально отсрочить данную необходимость, следует знать о некоторых особенностях, которые предельно влияют на раннюю поломку трансмиссии.
Пагубное влияние быстрой езды на АКПП
В наше время большинство автолюбителей придерживаются спортивного стиля вождения. Но мало кто из них задумывается, что резкая смена ускорения и торможения, более чем пагубно влияет на АКПП. Номинальная эксплуатация предусматривает такие нагрузки только в экстренных случаях. Например:
- При обгоне.
- При смене ряда движения.
- Во избежание аварийных ситуаций.
Поэтому если Вы не хотите быть частым гостем СТО, лучше избегать спортивного стиля вождения. Так Вы сможете значительно продлить срок эксплуатации АККП Вашего авто.
Связь прогрева автомобиля и трансмиссии
Из школьного курса физики и химии известно, что масло при низких температурах становится более густым и вязким. В таком состоянии оно не может полностью выполнять свои функции, а в частности, смазывать в достаточном количестве необходимые узлы и детали. Поэтому если перед движением автомобиля Вы не прогреете двигатель до минимально необходимой температуры, существует не малая вероятность выхода из строя АКПП. Дело в том, что описываемая часть авто во множестве состоит из пластиковых и резиновых деталей. На морозе они становятся ломкими и хрупкими. Для того чтобы достаточно прогреть коробку передач и остальные составляющие машины, можно взять за основу такие правила:
- До -10 по Цельсия, запускаем мотор, ставим ногу на педаль тормоза, а рычаг трансмиссии отправляем в положение D и прогреваемся минут 5-10.
- При более -10 по Цельсия, запускаем мотор, и на холостых оборотах греем 7-10 минут, после этого проделываем операцию, описанную в первом пункте.
- При запредельных морозах, делаем всё как в предыдущем пункте, но увеличиваем временные промежутки в два раза
Это тоже поможет продлить жизнь данного узла, поскольку стоимость ремонта АКПП, как правило, удовольствие не из дешёвых.
Пробуксовка и перегрев АКПП
Во время гололёда или большого количества грязи на дорогах, пробуксовка автомобиля - это стандартная ситуация. Для автоматической коробки передач это значительные перегрузки. Поэтому рекомендуется в таких случаях буксовать с временными промежутками. Главное давать время коробке остыть. Также не стоит резко переходить из положения D в R и наоборот. К примеру, у Вас Форд на автоматике. Вы решили пренебречь этими правилами. Наверняка, что первое вылетит, это дифференциал и сгорят фрикционы. Вас ожидает комплексный ремонт АКПП Форд. Хотя с более бережным отношением можно было бы этого избежать.
Вообще трансмиссия испытывает колоссальные нагрузки, которые приводят к перегреву её составных узлов. В первую очередь, это происходит из-за работы:
- Гидротрансформатора.
- Масляного насоса.
Для вывода тепла в АКПП предусмотрена радиаторная решётка. Конечно в новом автомобиле она исправно выполняет свои функции, но с течением времени она может забиться. Нарушенный отток тепла вызывает перегрев всего узла и первым в этом списке страдает планетарный ряд. С его выгорания всё начинается. Чтобы этого избежать необходимо раз в два года осуществлять полную промывку радиатора и других выносных систем, вплоть до кондиционера. Дополнительно в жаркие дни, особенно в пробках, при остановке селектор трансмиссии лучше переводить в положение N.
При соблюдении всего вышеизложенного, Вы сможете значительно отсрочить ремонтные работы, связанные с АКПП.
Планетарные коробки передач
На шлицах первичного вала 1 имеются подвижные шестерникаретки2,3 и4, которые могут входить в зацепление соответственно
сшестернями 21,19 и18, неподвижно установленными на промежуточном валу22, и обеспечивать три передаточных числа. С промежуточного вала момент передается через первую или вторую ступень редуктора. В результате число передач удваивается. В рассматриваемой схеме КП (рис. 6.5,г) передачи с третьей по восьмую получаются по схеме трехвальной КП.
На первой и второй передачах и передачах заднего хода момент
спервичного вала 1 на вторичный вал12 передается через вал25 пониженных передач. При этом момент с шестерни4 через двухвенцовую шестерню17, свободно установленную на промежуточном валу22, передается на шестерню28, которая находится в постоянном зацеплении с малым венцом шестерни17. Далее с вала 25 момент передается на промежуточный вал22 и через редуктор на вторичный вал12. Для получения первой и второй передач каретка27 вводится в зацепление с шестерней19, а двух передач заднего хода - с промежуточной шестерней26. Последняя находится в постоянном зацеплении
сшестерней 20.
Девятая передача получается введением в зацепление шестерни 4 с внутренними зубьями шестерни7 (прямая передача). Переключение передач производится рычагом8, перемещающим ползуны5, которые удерживаются от самопроизвольного передвижения фиксаторами6 в крышке9.
Понижающий редуктор (см. рис. 6.5,г), установленный перед основной КП, удваивает число передач. Он состоит из двух пар шестерен29,24 и23 и зубчатой муфты30. Когда муфта вводится в зацепление с шестерней24, момент передается без изменения (прямая передача), при введении в зацепление с шестерней29 получается пониженная передача.
На тракторах МТЗ-80/82может быть также установлен двухступенчатый планетарный ходоуменьшитель, позволяющий получать дополнительно четыре пониженные передачи переднего и четыре заднего хода.
Планетарной передачей называется шестеренный механизм, в котором хотя бы одна из шестерен (сателлит) имееет ось, вращающуюся вокруг центральной оси. Образующим элементом такой пере-
studfiles.net
Планетарные коробки передач
Современные планетарные коробки передач отличаются большим разнообразием. Планетарные АКПП классифицируются по различным признакам и в первую очередь по числу передач и особенностям компоновки. Это связано с тем, что число передач определяет кинематический диапазон коробки, от которого зависят эксплуатационные показатели: топливная экономичность и тягово-динамические характеристики автомобиля.
По сравнению с применявшимися ранее трехступенчатыми четырехступенчатые коробки передач позволили реализовать ряд важных преимуществ, способствующих улучшению топливной экономичности и динамических качеств автомобиля. Однако вопрос об их дальнейшем совершенствовании оставался открытым. Стремление к дальнейшему повышению динамических качеств автомобилей и их топливной экономичности уже в начале 90-х годов привело к созданию пятиступенчатых планетарных коробок передач. Однако прежде чем переходить к рассмотрению кинематических схем пятиступенчатых коробок передач, остановимся еще на одном важном вопросе. При разработке кинематической схемы большое значение имеет улучшение качества управления приводом планетарной передачи и реализация плавного переключения. С этой целью в современных автоматических коробках передач широко используются муфты свободного хода.
Принцип паботы
Понижающая передача
Блокируя те или иные элементы планетарной передачи между собой или на корпус коробки в простом (одинарном) планетарном ряду, можно получить прямую, повышающую, понижающую передачу или реверс
Когда планетарный ряд выполняет роль понижающей передачи, роль ведомого (выходного) звена играет водило — деталь, соединяющая оси сателлитов (на рисунке она не показана). Когда солнечная шестерня заторможена (например, тормозом — на корпус коробки), водило вращается медленнее «короны», а крутящий момент на нем оказывается больше приложенного к «короне»
Прямая передача
Прямая передача получается посредством жесткого соединения водила и солнечной шестерни — при этом «корона» не может поворачиваться относительно солнечной шестерни (а сателлиты — вокруг своих осей), и весь планетарный ряд вращается как одно целое
Повышающая передача
В повышающей планетарной передаче, как и в понижающей, «солнце» является заторможенным элементом. Только ведомое звено теперь — не водило, а «корона»
Реверс
Чтобы изменить направление вращения на противоположное, нужно затормозить водило (то есть сделать неподвижными оси сателлитов) — и теперь «корона» и «солнце» будут вращаться в разные стороны
Стремление улучшить динамические показатели и топливную экономичность уже в начале 90-х годов привело к созданию пятиступенчатых планетарных коробок передач. Значительные работы в этом направлении были проведены фирмами ZF и Mercedes-Benz. В какой-то степени создание этих передач явилось ответом на появление шестиступенчатых коробок передач с ручным управлением. Фирма ZF разработала два варианта пятиступенчатых планетарных коробок передач. Первый вариант предусматривал развитие схемы ZF4HP18 (Ровено. В кинематическую схему этой четырехступенчатой коробки передач был добавлен дополнительный планетарный ряд, который обеспечил получение еще одной понижающей передачи, при этом был реализован следующий ряд передаточных чисел: 3,67; 2,0; 1,44; 1,00; 0,74 и задний ход: -2,75 . Автоматическая коробка, выполненная по этой схеме, получила индекс ZF 5HP18. Для реализации указанных передаточных чисел на первой, второй и третьей передачах включен тормоз дополнительного планетарного ряда, останавливающий солнечную шестерню и реализующий понижающую передачу с передаточным числом 1,41. На четвертой и пятой передачах этот ряд блокируется. К недостаткам этой передачи можно отнести увеличение числа выключенных фрикционных элементов, которые могут создавать дополнительные потери.
Другой вариант более компактной пятиступенчатой коробки, разработанный фирмой ZF (по схеме Вильсона) получил индекс 5НР-24. В нем использовано три планетарных ряда, три муфты сцепления, три дисковых тормоза и муфта свободного хода. Указанная автоматическая передача устанавливается на автомобилях BMW, AUDI и других.
Пятиступенчатая АКП Mercedes-Benz
Фирмой Mercedes-Benz также была разработана новая кинематическая схема пятиступенчатой коробки передач, которой был присвоен индекс 722.6. Эта коробка включает три планетарных ряда, три сцепления, три дисковых тормоза и две муфты свободного хода. К ее особенностям следует отнести уменьшенное число выключенных фрикционных элементов, что способствует снижению дисковых потерь.
Разрез АКП Mercedes-Benz 722.6.
Представленные выше автоматические пятиступенчатые планетарные коробки передач способствовали улучшению тяговых и разгонных характеристик, а также топливной экономичности легковых автомобилей. Однако при этом пришлось ввести третий планетарный ряд, что увеличило длину коробки передач до 500-650 мм. Использовать такие коробки передач оказалось возможным только на автомобилях с задним приводом. Между тем в настоящее время на автомобилях малого и среднего класса в большинстве случаев используется передний привод с поперечным расположением двигателя. Для размещения автоматических планетарных коробок на таких автомобилях их длина не должна превышать 350-400 мм. В связи с этим в в конце 90-х годов активизировались работы по созданию пятиступенчатых планетарных коробок, которые имеют более компактную конструкцию и, в частности, уменьшенную длину.
В качестве примера такой конструкции можно привести пятиступенчатую планетарную коробку передач японской фирмы JATCO модели JF506E, которая рассматривается ниже.
Пятиступенчатая АКП фирмы JATСO JF506E
В отличие от ранее приведенных конструкций пятиступенчатых коробок для заднеприводных автомобилей, планетарные коробки которых располагались в одну линию по оси коленчатого вала, пятиступенчатая коробка JATСO JF506E располагается в две линии, при этом на одной линии находятся гидротрансформатор и два планетарных ряда, а на другой линии - третий планетарный ряд.
Данная коробка передач может быть использована на автомобилях с передним приводом и поперечным расположением двигателя, который имеет рабочий объем до 3 л (Ме, = 310 Нм) nе ≤7000 об/мин., при этом ее длина составляет около 370 мм.
Шестиступенчатая АКП ZF-6HP-26/32
В качестве дальнейшего шага в области развития автоматических коробок передач следует рассматривать создание шестиступенчатой автоматической коробки передач ZF-6HP-26/6HP-32, которая разработана фирмой ZF.
Разрез АКП 6НР-26
Кинематическая схема, примененная в этой автоматической коробке, включает планетарную передачу Ровено, при этом перед основным планетарным рядом установлен еще один планетарный ряд. Совместно они образуют планетарную передачу Лепелетье (Lepelletier). Указанная передача включает три сцепления и три тормоза, при этом реализуется шесть передач переднего хода, а также передача заднего хода. По такой же схеме выполнена АКП Aisin Warner.
Применение представленной шестиступенчатой планетарной коробки передач позволяет улучшить топливную экономичность автомобиля в результате работы двигателя на более экономичных режимах благодаря расширению кинематического диапазона до . Одновременно из рассмотрения представленных материалов можно ожидать снижения дисковых потерь во вращающихся отключенных сцеплениях, так как их число уменьшено по сравнению с пятиступенчатыми передачами. По данным производителя коробки снижение расхода топлива составляет до 5-7% по сравнению с ранее применявшейся автоматической коробкой передач ZF-5HP-24.
Одновременно, также благодаря расширению диапазона Дк и повышению плотности ряда по сравнению с пятиступенчатой передачей, достигается улучшение разгонных качеств автомобиля на 1-5%.
Кроме того, благодаря рациональной схеме данного редуктора и удачным конструкторским решениям, удалось уменьшить число фрикционных элементов, используемых для управления этой коробкой передач. По данным ZF по сравнению с пятиступенчатыми автоматическими коробками новая коробка передач легче на 30 кг и примерно на 50 мм короче. В настоящее время данная коробка передач используется на автомобилях BMW серии 735i и 745i, и автомобилях AUDI. Однако, учитывая серьезные преимущества новой автоматической коробки передач, можно ожидать значительного расширения области ее применения.
По этой же схеме выполнены две АКП фирмы Aisin Warner – для заднеприводных и полноприводных автомобилей и переднеприводных автомобилей.
Разрез АКП Aisin Warner.
Первая устанавливается на автомобилях WV (Tuareg и тд), вторая получила массовое применение на автомобилях WV, Ford, Volvo и тд.
Семиступенчатая автоматическая коробка фирмы Мерседес
(версия 7.22.9)
Семиступенчатая автоматическая коробка фирмы Mercedes была разработана в 2004 г. применительно к автомобилям высшего класса с двигателями до 5-6 л и предназначалась взамен ранее созданной пятиступенчатой коробки (версия 7.22.6), которая была описана выше. Конструкция этой новой коробки включает три планетарных ряда, один из которых сложный и содержит сцепленные сателлиты и две коронные шестерни. При незначительном увеличении габаритов оказалось возможным расширить кинематический диапазон до Дк = 6,01 и одновременно уплотнить ряд передаточных чисел. При этом коробка передач имеет четыре понижающих передачи, прямую передачу и две повышающих. По имеющимся данным это позволило улучшить разгонные качества по сравнению с автомобилями, на которых устанавливается пятиступенчатая автоматическая коробка 722.6 примерно на 5%, особенно в диапазоне 60-120 км/ч, а также улучшить топливную экономичность на 4-5%. Последнее, по-видимому, связано с применением двух повышающих передач. Кроме того, при этом достигается некоторое снижение шума двигателя за счет увеличения времени его работы в зоне оптимальных оборотов.
Вместе с тем можно предположить, что дальнейшее увеличение числа передач более 6-7 на легковых автомобилях нецелесообразно. Так, при 6-7 передачах достигается требуемый кинематический диапазон, а дальнейшее увеличение плотности ряда может ухудшить работу автоматической системы управления ввиду возникновения цикличности, при которой происходит частое переключение передач «вверх-вниз» даже при незначительном изменении сопротивления движению. Кроме того, при этом имеет место усложнение конструкции.
В целом представленный материал показывает, как изменились кинематические схемы и конструкции автоматических коробок передач за последнее время, что в конечном результате позволило улучшить эксплуатационные качества автомобилей и в первую очередь их разгонные качества и топливную экономичность.
АКП Mersedes 7.22.9
a-kpp.narod.ru
Кинематические схемы планетарных механизмов акпп
Идет загрузка.
Итак, как уже отмечалось, планетарные механизмы появились на автомобилях в начале ХХ-го столетия. И первым серийно выпускаемым автомобилем с планетарной, но не автоматической, коробкой передач был знаменитый ФОРД-Т. Это была коробка, позволяющая реализовать две передачи переднего хода, одна из которых прямая, и одну передачу заднего хода. Она состоит из двух планетарных рядов (характерной особенностью которых было положительное значение внутреннего передаточного отношения при остановленном водиле) двух ленточных тормозов и одной блокировочной муфты (рис.1). Причем водило для этих двух планетарных рядов является общим элементом, и одновременно ведущим звеном 0.
При затяжке тормоза звена 2 коробка работает в редукторном режиме, а при включении тормоза звена 1 реализуется передача заднего хода. Включение блокировочной муфты, установленной между ведущим звеном 0 и ведомым Х приводит к полной блокировки планетарного механизма, что соответствует прямой передачи. Конструкция этой коробки была далеко несовершенной, и, кроме того, наличие двух передач было явно не достаточно, но все равно она долгое время использовалась на автомобилях ФОРД-Т.
Прежде, чем рассмотреть кинематические схемы построения планетарных механизмов современных АКПП, познакомимся с основными элементами планетарных механизмов. Любой планетарный механизм (рис.2) состоит из ведущего звена (О), ведомого звена (Х), звеньев (1,2, 3,…), планетарных рядов (ПР1, ПР2,…) и трех типов элементов управления: тормозов (Т1, Т2,…), блокировочных муфт (М1, М2,…) и муфт свободного хода (А1, А2,…).
Как правило, современные АКПП состоят из двух или трех планетарных рядов. Причем, используются в основном планетарные ряды второго класса, т.е. планетарные ряды с отрицательным внутренним передаточным отношением.
Тормоз предназначен для остановки (блокировки с картером) звеньев планетарного механизма. При включении тормоза какого-либо звена его угловая скорость становится равной нулю, так, например, при включении тормоза Т1 (рис.2) угловая скорость первого звена ω1=0. Тормоз может быть ленточным (Т1), дисковым (Т2) или в качестве тормоза может быть использована муфта свободного хода (А1).
Блокировочная муфта служит для жесткого соединения (блокировки) любых двух звеньев планетарного механизма. При ее включении угловые скорости звеньев, которые она соединяет, становятся равными. Например, включение муфты М1 (рис.2) приведет к тому, что угловая скорость второго звена станет равной угловой скорости ведущего звена 0. В качестве блокировочных муфт в АКПП используются дисковые муфты (М1) или муфты свободного хода (А2).
В теории планетарных механизмов планетарные коробки передач принято классифицировать по числу степеней свободы, которыми они обладают в случае полного выключения всех элементов управления.
Коробки бывают:
- двухстепенными;
- трехстепенными;
- четырехстепенными и т.д.
Для включения передачи в случае двухстепенной коробки передач, необходимо воздействовать на один элемент управления. Причем, если это будет блокировочная муфта, то коробка полностью заблокируется, что соответствует прямой передаче. Если коробка передач обладает тремя степенями свободы, то для включения передачи необходимо воздействовать на два элемента управления. При этом одновременное включение двух блокировочных муфт приведет к блокировке коробки передач, т.е. ее передаточное отношение будет равно 1. В случае четырехстепенной коробки передач для включения передачи необходимо воздействие на три элемента управления и т.д.
Определить количество степеней свободы любой планетарной коробки передач достаточно просто.
Для этого можно воспользоваться формулой Чебышева:
W = n - kмех
где W- число степеней свободы;
n - число звеньев, включая ведущее и ведомое;
kмех - число планетарных рядов, входящих в состав планетарной коробки передач.
Так, например, коробка передач автомобиля ФОРД-Т (рис.1) обладает двумя степенями свободы:
W=4-2=2,
а коробка передач, кинематическая схема которой представлена на рисунке 2, обладает тремя степенями свободы:
W=5-2=3.
В настоящее время в АКПП используются планетарные механизмы с тремя и четырьмя степенями свободы.
Долгое время легковые автомобили оснащались трехскоростными автоматическими коробками передач. Причем, как правило, они строились по одной из двух кинематических схем:
- схеме Симпсона;
- схеме, в которой используется планетарный ряд со сцепленными сателлитами.
Схема Симпсона - схема, которая состоит из двух последовательно расположенных планетарных рядов (рис.3). Оба ряда относятся ко второму классу планетарных механизмов, т.е. их внутренние передаточные отношения при остановленном водиле имеют отрицательные значения. Для управления используются две блокировочные муфты, два ленточных тормоза и муфта свободного хода. Особенностью является объединенные в одно звено малые центральные колеса (МЦК) этих двух планетарных рядов. Большое центральное колесо (БЦК) первого планетарного ряда и общие МЦК могут через две блокировочные муфты жестко соединяться с ведущим валом (О). Водило второго планетарного ряда оборудовано тормозом. Ведомое звено (Х) входит в оба планетарных ряда - в первый в качестве водила, а во второй в качестве БЦК.
Схема Симпсона позволяет реализовать следующие режимы:
- нейтраль;
- две понижающие передач;
- прямую передачу;
- задний ход.
В схеме со сцепленными сателлитами (рис.4) два планетарных ряда, также относящихся ко второму классу планетарных рядов, имеют общее водило с тремя парами сцепленных сателлитов. Каждая такая пара состоит из одного короткого и одного длинного сателлита. Каждое из двух независимых малых центральных колес имеют зацепление с одним из двух сцепленных сателлитов. Кроме того, имеется одно БЦК, которое входит в зацепление с длинными сателлитами. Для управления используются две блокировочные муфты, два тормоза и одна обгонная муфта.
Схема позволяет реализовать следующие режимы:
- нейтраль;
- две понижающие передач;
- прямую передачу;
- задний ход.
Необходимость повышения топливной экономичности транспортных средств привело к требованию дополнения трехскоростных АКПП четвертой, повышающей, передачей.
Здесь разработчики пошли двумя путями:
- стали искать новые кинематические схемы с целью получения четвертой передачи;
- дополнили уже существующие трехскоростные схемы дополнительным, так называемым, повышающим планетарным рядом.
Причем повышающий планетарный ряд устанавливается как перед основной коробкой передач (рис.5), так и после нее (рис.6).
В повышающем планетарном ряду ведущим звеном является водило, а ведомым - большое центральное колесо. Этот ряд, как правило, оборудован блокировочной муфтой, муфтой свободного хода, дублирующей блокировочную муфту, и тормозом малого центрального колеса. На первых трех передачах переключения происходят в основной трехступенчатой коробке передач, а повышающий планетарный ряд заблокирован с помощью муфты свободного хода или блокировочной муфты (рис.5, 6). Для получения повышающей передачи в основной коробке включается третья (прямая) передача, а повышающий планетарный ряд разблокируется и в нем включается тормоз малого центрального колеса, что соответствует формированию повышающей передачи.
Использование повышающего планетарного ряда приводит к тому, что коробка передач становится четырехстепенной:
W = n - kмех = 7-3 = 4.
Поэтому для получения жесткой кинематической связи между ведущим и ведомым звеньями необходимо включить три элемента управления.
В настоящее время, практически, все фирмы, занимающиеся разработкой автоматических коробок передач, выпускают четырехступенчатые коробки, построенные с помощью двух планетарных рядов. Все эти коробки передач обладают тремя степенями свободы, что несколько упрощает их систему управления. Ниже представлены кинематические схемы четырехскоростных коробок передач основных фирм, занимающихся производством автоматических коробок передач.
По материалам сайта www.tahoe.ru
кинематика 1 \ cinematics 1
note2auto.ru
