Устройство АКПП и основные принципы работы. Акпп принцип работы гидроблока
Принцип работы гидроблока АКПП | «АКПП GOOD»
Современная коробка автомат в автомобиле конструктивно достаточно сложная. Это связано с тем, что двигатели постоянно совершенствуются, а значит к компонентам трансмиссии предъявляются более серьезные требования. Одним из важных элементов автоматической коробки передач является гидроблок АКПП.
Назначение гидроблока АКПП
Коробка автомат отличается от механической КПП более сложным устройством. Это обусловлено тем, что в АКПП присутствует немалое количество дополнительных элементов, повышающих функциональность. Современная механика и электроника, обеспечивают исправную работу автоматической трансмиссии.
Основную долю задач выполняет гидравлическая система. Ее центральным компонентом является гидроблок АКПП, являющийся надежным связующим звеном колес и двигателя автомобиля. Он позволяет в нужный момент быстро сменять их относительное положение.
Принцип работы гидроблока
Тот, кому не известен принцип работы гидроблока АКПП, считает, что он имеет сложную конструкцию. На самом деле, устройство гидроблока очень простое, особенно если сравнивать с другими узлами коробки передач. В то же время, конструктивно гидроблок выверен очень точно, что помогает избегать скорого износа и неполадок в работе.
Для выполнения работы по нагнетанию масла в гидроблоке используется специальный насос, обеспечивающий высокое давление. Внутри своего корпуса он может создавать давление в несколько атмосфер. Чем выше обороты двигателя, тем интенсивнее работает насос, поднимаясь до более высоких величин.
Основной задачей гидроблока является оперативный перенос от насоса потока масла с перенаправлением на фрикционы, размыкающиеся для переключения на нужную в данный момент передачу.
Работа гидроблока АКПП обеспечивается благодаря специфическому устройству управляющих элементов. Он изготавливается из сплава особой закалки, способного удерживать высокие на грузки не только по давлению, но и по перепадам температуры. Корпус гидроблока АКПП имеет стенки из толстого металла.
Внутренняя часть гидроблока АКПП состоит из множества каналов, внешне схожих с лабиринтом. Такая система выглядит примитивно, но это совершенно не так. Благодаря ей, при подаче насосом рабочей жидкости, происходит ее правильное распределение. Текущее положение фрикционов определяет куда будет двигаться масло.
Наличие ЭБУ (Электронного Блока Управления) позволяет анализировать показатели и открывать каналы в соответствии с текущим режимом работы. Циркуляция масла происходит до нужного момента перед переключением передачи. Такая простая на первый взгляд конструкция, обеспечивает высокую эффективность работы трансмиссии.
Подведем итог
Принцип работы гидроблока АКПП простой и надежный. Но его структура выверена очень точно и в соответствии с этим неполадки в работе трансмиссии правильнее устранять в специализированном сервисном центре. Профессиональная дефектовка и ремонт гидроблока АКПП являются залогом долговечной работы коробки автомат.
Основные признаки неисправности АКППЗачем нужен ЭБУ АКППЧто такое гидротрансформатор АКППКак проверить уровень масла в АКПП
Устройство АКПП и основные принципы работы
Современная автоматическая коробка передач — наверное, самый сложный узел в автомобиле, содержащий тысячи механических, гидравлических и электронных компонентов. Слаженное и гармоничное взаимодействие всех этих систем происходит абсолютно незаметно для водителя, до тех пор, пока не возникает какая-либо неполадка. Ниже мы попытаемся кратко рассказать о том, что находится внитри автоматической коробки передач и что подлежит ремонту в случае поломки.Что такое АКППКомпоненты АКПП и общие принципы работы
- планетарная передача
- система фрикционов
- гидравлическая система
- гидротрансформатор
- масляный насос
- гидроблок
- электронные компоненты
Что такое АКПП
Задача трансмиссии — передать энергию двигателя колесам при условии сохранения оптимального режима работы двигателя.Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, а также изменяет его по величине и направлению. Изменение момента и скорости осуществляется за счет изменения передаточного числа (отношение размеров/количества зубьев одной шестерни к размерам/количеству зубъев другой шестерни). Для изменения передаточного числа и предназначены коробки передач, оснащенные парами шестерен с различными передаточными отношениями. На низких передачах вал двигателя вращается существенно быстрее колес, а на высоких скоростях двигатель снижает обороты, в то время как автомобиль движется со скоростью 150 км./ч. В заднеприводных автомобилях коробка передач обычно располагается сзади двигателя на уровне педали газа. Вал соединяет трансмиссию с редуктором, расположенном на заднем мосту и передает момент задним колесам. Передача крутящего момента в такой схеме организована просто: непосредственно от двигателя через гидротрансформатор и трансмиссию на карданный вал и задний привод, где момент распределяется к двум задним колесам.
На переднеприводных автомобилях коробка передач и главная передача конструктивно находятся в одном корпусе (такая схема называется "трансэксл"). Передняя ось соединяется с данной конструкцией напрямую и передает крутящий момент передним колесам. В примере на рисунке, момент передается от двигателя через гидротрансформатор к трансмиссии, а оттуда - на редуктор переднего моста, где разделяется и передается двум ведущим колесам.
Существуют также различные варианты конструкции автоматической коробки передач для переднеприводных автомобилей с продольным расположением двигателя, для авто с 4-мя ведущими колесами, заднеприводные варианты с монтажом трансмиссии прямо на заднем мосту и передачей от двигателя и гидротрансформатора через коленвал, как, например в Chevrolet Corvette, или, как в Porsche, где вместе монтируются двигатель, задний мост и трансмиссия.
Компоненты трансмиссии
Современная автоматическая трансмиссия — сочетание множества умных механических, гидравлических и электронных технологий, за многие годы эволюционировавших в нечто сродни искусству. Основные компоненты АКПП — это планетарные ряды, обеспечивающие повышающие и понижающие передачи, система тормозов и фрикционов, гидротрансформатор и гидравлическая система, использующая специальную трансмиссионную жидкость, подаваемую под давлением масляным насосом на систему клапанов для контроля фрикционов и тормозных лент. Сальники в гидравлической системе предотвращают утечку масла. Гидротрансформатор — соответствует сцеплению в механической коробке. Центробежный регулятор сигнализирует клапанам переключения передач о различной силе давления масла для включения/включения этих клапанов. На новых автомобилях работа АКПП контролируется специальным компьютером.
Планетарная передача
Автоматическая коробка передач содержит множество шестеренок в различных комбинациях. В механических КПП шестерни сцепляются между собой на параллельных валах, перемещаясь вдоль валов при переключении рычага передач из одной позиции в другую. При этом задействуются шестерни того размера, которыйнеобходим для соответствующей передачи. В АКПП шестерни не меняют своего положения и всегда задействованы одни и те же. Такой режим работы достигается за счет планетарного ряда. Планетарный ряд состоит из солнечной шестерни, сателлитов, эпицикла и водила. Шестерни-сателлиты соединяются общим водилом. Сателлиты вращаются вокруг солнечной шестерни, а она, в свою очередь, вращается вокруг собственной оси. На рисунке ниже вы можете, нажимая кнопки слева, посмотреть как работает планетарный ряд на разных передачах.
Муфта используется для фиксации водила и солнечной шестерни, что заставляет их вращаться с одной скоростью. Если муфта расцеплена, а тормозная лента разжата, система приводится в нейтральное положение. Вращение входного вала проворачивает сателлиты против движения солнечной шестерни, но так как ее ничего не блокирует, она вращается свободно, не воздействуя на привод. Если блокировать солнечную шестерню тормозной лентой, планетарный ряд переходит на 1-ю передачу. Для переключения на повышающую передачу, лента разжимается, и вступает в работу муфта. В результате привод вращается с той же скоростью, что и входной вал.
Комбинации двух и более планетарных рядов в различных вариантах соединения предоставляют больший выбор количества передач (есть автомобили с 8-ю передачами, управляющимися компьютером).Система фрикционов
Входной крутящий момент передается с барабана на ведущие диски. Ведомые диски удерживает втулка, передающая выходной крутящий момент. Под давлением масла поршень прижимает ведущие диски к ведомым, передавая момент от барабана к втулке. При падении давления масла, поршень возвращается и крутящий момент не передается. Обгонная муфта — устройство, обеспечивающее одностороннее свободное вращение таких компонентов, как эпицикл. Эффект напоминает одностороннее движение педалей велосипеда. Обгонная муфта используется в первой передаче, когда переключатель приводится в положение «drive». Но вы замечали, что если отпустить газ на первой передаче, машина продолжает катиться так, как если бы она была на нейтральной передаче. А если потом переключиться на «Low», то при отпущенной педали газа автомобиль медленно останавливается. Так происходит потому что в позиции Drive задействована обгонная муфта, а в позиции Low задействованы фрикционы или тормозная лента.
Гидравлическая система
Гидравлическая система — сложный лабиринт каналов и трубок, распределяющих трансмиссионную жидкость ко всем частям АКПП и гидротрансформатора. Трансмиссионная жидкость выполняет целый ряд функций, включая смазку и охлаждение. В отличие от двигателя, использующего масло собственно в целях смазки, трансмиссионные функции зависят от постоянной подачи жидкости под давлением. Как в человеческом организме остановка кровообращения даже на несколько минут может привести к летальному исходу, так и в автоматической коробке передач потеря давления может вывести из строя трансмиссию. Для поддержки нормальной операционной температуры АКПП, порция масла через одну или две стальных трубки подается в специальную камеру, омывающуюся антифризом из радиатора. В этой камере масло охлаждается, и затем возвращается в АКПП. Между АКПП, гидротрансформатором и охлаждающим резервуаров циркулирует около 10 литров трансмиссионной жидкости. Большая часть компонентов АКПП, включая фрикционы и тормозные ленты, постоянно погружено в масло, т.к. контактные части этих узлов могут нормально функционировать только будучи погруженными в лубрикант.
Гидротрансформатор
Гидротрансформатор передает крутящий момент от двигателя к узлам АКПП. Для наглядности при описании принципа работы гидротрансформатора используют пример с двумя вентиляторами: Один работает, другой выключен, но его лопасти вращаются от потока воздуха, создаваемого работающим вентилятором. В случае гидротрансформатора в качестве работающего вентилятора выступает крыльчатка насосного колеса, в качестве выключенного — турбинное колесо, соединенное с валом АКПП, а в качестве воздуха — трансмиссионная жидкость.Гидротрансформатор устройство в форме пончика, диаметром 30-40 см. Основные элементы гидротрансформатора mdash; насос, турбина и статор. Корпус гидротрансформатора закреплен на коленчатом валу. Насос крепится прямо к корпусу трансформатора. Статор крепится к обгонной муфте и может свободно вращаться в одном направлении. Все три элемента имеют лопатки для точного направления масла через трансформатор. При работающем двигателе трансмиссионная жидкость поступает в насосную секцию и выталкивается наружу под воздействием центробежной силы, достигая турбинной секции, которая начинает вращаться. Жидкость продолжает круговое движение обратно по направлению к центру турбины и достигает лопастей статора. Статор толкается к обгонной муфте и блокируется. С фиксированным статором жидкость направляется его лопастями в насос, при этом передавая остаточную (после вращения турбины) энергию масла. Турбина всегда движется медленнее насоса, это соотношение скоростей уменьшается с увеличением скорости машины. При разгоне автомобиля масло подхватывает колесо статора и вращает его в сторону хода обгонной муфты. Здесь гидротрансформатор работает в режиме обычной гидромуфты и мы сталкиваемся с типичным для такого случая снижением КПД до 85%, выделению излишнего тепла и повышенному расходу топлива. Для устранения этих недостатков используют специальные плиты, блокирующие насос и турбины при достижении высоких скоростей.
Масляный насос
Масляный насос АКПП (не путать с насосом гидротрансформатора) отвечает за давление масла в трансмиссии. Масляный насос монтируется в передней части АКПП и напрямую соединяется с фланцами корпуса гидротрансформатора. Так как гидротрансформатор соединен с коленчатым валом двигателя, масляный насос всегда дает давление при включенном двигателе. Давление держится настолько долго, настолько хватает масла. Масло поднимается в насос по специальной трубке, через фильтр, расположенный в нижней части поддона, а затем, под давлением, доставляется в регулятор давления, систему клапанов и другие компоненты.Гидроблок
Электронные компоненты
Компьютер использует датчики АКПП и двигателя, чтобы получать сигналы о позиции дроссельных заслонок, скорости автомобиля, нагрузке на двигатель, положении педали тормоза и т.д. Компьютер затем посылает сигналы к блоку соленоидов в АКПП, который, в свою очередь перенаправляют потоки жидкости к соответствующим фрикционам или сервоприводам для переключения передачи. АКПП, оснащенная компьютером, может даже запоминать вашу манеру вождения и адаптироваться к ней.www.mazda-as.ru
гидроблок АКПП | принцип работы гидросистемы, TV давление
Продолжим обсуждение общих принципов работы всей гидросистемы, где все же главенствующую роль играет гидроблок. Все сходится на нем, и он регулирует все потоки. Другого варианта просто быть не может. Просто с развитием и совершенствованием конструкции автоматической коробки совершенствуются и принципы гидравлического управления при неизменных физических законах.
Новая Хонда с акпп вдохновляет
В предыдущей статье мы рассматривали вопросы формирования давлений в предположении, что в АКПП применен обычный насос постоянной производительности. В случае же применения лопастного насоса с переменной производительностью, есть нюанс в разделении потока трансмиссионной жидкости в момент открытия сливного отверстия регулятором давления. Часть жидкости так и сливается в поддон, а часть направляется к насосу для управления производительностью.
Выше описана схема работы гидросистемы с простым регулятором давления. Величина давления в основной магистрали при использовании такого регулятора постоянная и устанавливается с помощью жесткости пружины и величины ее предварительной деформации. Такой подход не позволяет регулировать давление в зависимости от условий движения автомобиля и режимов работы силовых агрегатов.
Однако изначально было понятно, что для обеспечения длительной и нормальной работы всех элементов коробки и для качественного переключения передач требуется учесть все параметры (или максимум) движения автомобиля. И эти параметры должен учитывать регулятор давления. Особенно тяжело приходится силовым агрегатам в начале движения, когда необходимо преодолеть сопротивление качению колес и сил инерции. Особенно это характерно для автомобилей с большой массой, например джипов. Кстати именно по этой причине у джипов до технологической переборки меньше пробег.
Здесь следует также вспомнить, что движение задним ходом характеризуется повышенными моментами во фрикционных элементах. Наверняка кто-то уже ощущал, что дефект АКПП особенно ощутим при включении именно задней передачи. Включил заднюю передачу, сильный удар и багажник аж приподнимается. Если такой эффект есть – имеем дефектную коробку. Как минимум регулятор давления не справляется и не сбрасывает излишнее давление.
Напоминаю, что величина крутящего момента на входе в АКПП зависит от угла открытия дроссельной заслонки и при движении, особенно при агрессивной манере вождения водителя, может изменяться в широких пределах. Поэтому для исключения длительного скольжения фрикционов, т.е. устранения риска подгорания накладок, давление в основной магистрали должно подниматься. Давление можно увеличить несколькими способами, но основа у них одна – использование дополнительной силы, приложенной к одному из торцов регулятора давления.
Дополнительная сила может быть создана механическим путем либо воздействием вспомогательного давления, созданного в гидросистеме. Типично, когда дополнительная сила создается специальным клапаном, который устанавливается вместе с регулятором давления и называется клапаном управления повышением давления. Обычный регулятор давления с таким клапаном приведен на рисунке.
Схема работы гидросистемы
Управление клапаном повышения давления может происходить под воздействием нескольких давлений. На рисунке представлен вариант управления TVдавлением, т.е. давлением, которое пропорционально нагрузке на двигатель. Теперь воздействию трансмиссионки на левый торец клапана придется преодолевать силу пружины и силу TV давления. Вслед за изменением нагрузки на двигатель будет повышаться TV давление, а, следовательно, и давление в основной магистрали. И все это пропорционально активности водителя. Что нам и требовалось.
Схема управления давлением в основной магистрали при включении задней передачи представлена на правом рисунке. Суть работы идентична работе при включении передних передач. Не буду на этом долго останавливаться. Очень хочется надеяться, что даваемая информация поможет лучше понять автоматическую коробку, и когда вы будете в очередной раз нажимать на педаль газа, то всем своим существом будете ощущать эти движения. Кстати эти ощущения помогут вам эффективней управлять коробкой.
akpp61.ru
