Главная страница

Услуги

Марки

Шоссе

Техцентры на карте

Новости

Архив новостей

Вопрос-ответ

Архив ответов

Устройство современной автоматической коробки передач. Акпп устройство

Изучаем принцип работы акпп

На сегодняшний день автоматическая коробка передач, обретает все большую популярность среди автолюбителей. Не смотря на сложное устройство и относительно высокую цену, коробкой автомат оснащается немалая часть современных автомобилей.

Функция автоматической трансмиссии, полностью аналогична механике. АКПП, осуществляет прием вращательного показателя, изменяет его и передает его исполнительным механизмам. Автоматическая трансмиссия, как и механический аналог, подразделяется по количеству рабочих режимов и способу их активации. В зависимости от типа КПП, может применяться различный способ сцепления. Наиболее распространенным и надежным видом коробки передач, является принцип — автомата с гидравлическим приводом и с тремя ступенями режимов.

Рассмотрим основные составляющие автоматической коробки передач, а так же принцип их работы.

Гидравлический трансформатор.

Данное устройство осуществляет изменение момента вращения и его последующую передачу, благодаря рабочей жидкости. Как правило, в качестве рабочей смеси, применяют готовый состав для автоматических трансмиссий. Использование аналогов крайне не желательно, для правильной работы всех составляющих механизмов и сохранения срока эксплуатации коробки.

Редукционный механизм.

Представляет собой совокупность рабочих элементов в виде шестеренок. Редуктор, является важнейшим механизмом автоматической коробки передач и требует определенного внимания при эксплуатации автомобиля.

Управляющая совокупность. Управление всей работой автомата, осуществляется при помощи специальной системы, входящей в состав.

Совокупность указанных элементов, обеспечивают автоматическое переключение передач. Рассмотрим подробнее основные особенности составляющих элементов и их роль в работе системы.

Гидравлический трансформатор.

Данное устройство, одновременно выполняет несколько важнейших функция для работы системы переключения передач. Трансформатор является элементом сцепления и одновременно, передает вращение редуктору. В составе коробки — автомат, диск насоса плотно сцеплено с маховиком. Элемент турбины, в свою очередь, взаимодействует валом редуктора. Между указанными совокупностями находиться рабочая смесь. Таким образом, две связки компонентов АКПП, взаимодействуют друг на друга, при помощи специального состава. Во время активности мотора авто, действие маховика передается на диск насоса, который в свою очередь, отправляет смесь к элементам турбины. В связи с этим, компоненты турбинной части авто, приходят в движение, под определенным воздействием. Жидкость не отталкивается от рабочих частей и не мешает правильной работе насоса, благодаря определенному правилу положенному в создание коробки — автомат. В составе трансмиссии, находиться элемент со специальном изгибом крыльев. Расположен он, посередине рассмотренных выше совокупностей. Таким образом, функция автоматической коробки передач, сопровождается следующими действиями: после реакции на движение диска турбины, рабочая жидкость воздействует на насос и изменяет показатели вращения на необходимые. В это время, в составе системы действуют сразу две силы: рабочей смеси и движка авто.

При старте насоса, промежуточный механизм не осуществляет никакого действия. В противном случае, движение лопастей, препятствовало бы функционированию смеси. Поэтому, промежуточные крылья, вращаются с необходимой скоростью под воздействием давления жидкости. Когда насос набирает скорость соответствующую скорости вращения турбины, сила двигателя передается редуктору благодаря жидкости. Таким образом, трансформатор выполняет функцию гидравлического сцепления. Но для, дальнейшей передачи момента вращения, требуется действие механизма, взаимодействующего с активным валом.

Редуктор.

Редуктор автоматической коробки передач, включает в себя несколько составляющих: механизм сцепления и тормозные элементы. Таким образом, редуктор представляет собой узел, в котором: вокруг центральной шестеренки, находятся сателлиты которые взаимодействуют с приводом. Данную совокупность окружает шестеренка. Во время движения привод передает вращение шестеренке. Элемент сцепления, совмещает в себе несколько дисков, взаимодействующих между собой. Во время вращения центрального вала, приходят в действие и диски сцепки. В случае наличия трех режимов в коробке передач, существует два ряда последовательного сцепления Первая передача соединяется с передачей намер два, затем вторая взаимодействует с последующей. Для привода сцепления в действие, в состав системы входит специальный поршень, который получает движение за счет определенного давления.

Тормоз, представляет собой механизм обхвата, который останавливает действие одного из элементов редуктора. Если останавливается центральная шестеренка, соответственно падает скорость всех побочных элементов. Правильное взаимодействие компонентов, возможно только при одинаковой скорости составляющих механизмов. Таким образом, полностью остановив или частично притормозив один из механизмов системы, мы добиваемся полного уменьшения скорости. Данная конструкция АКПП, наиболее часто применяется на автомобилях с задним приводом и расположением двигателя в передней части автомобиля. В данном случае, мы рассматривали расположение всех режимов коробки на одной оси. Таким образом, габариты АКПП в значительной мере уменьшаются. Для контроля за процессами описанными выше, в составе системы предусмотрен гидравлический блок управления.

Система управления.

Система управления, включает в себя насос, контролер, проводников смазывающей жидкости и совокупность исполняющих устройств.

Важную роль в процессе управления составляющими АКПП, играет скорость работы двигателя и нагрузка на ведущие колеса автомобиля. Во время старта двигателя, насос создает оптимальное давление, для уменьшения скорости вращения на выходе. Таким образом включается первая передача КПП. Согласно увеличению скорости работы двигателя, насос изменяет параметры давления и контролирует последующие переключение режимов трансмиссии. Во время возрастания нагрузки на колеса автомобиля, контролер следит за давлением и повторяет рабочие процессы в прямом или обратном порядке. Благодаря рассмотренным действиям, мы получаем автоматическое включение оптимальной передачи в ходе движения транспортного средства.

Конечно принцип работы АКПП, гораздо более сложный чем у механического аналога, все же коробка автомат заслужила свою признательность среди автомобилистов. Принцип автомата, делает вождение автомобиля более простым и комфортным.

АКПП, часто выбирают дамы или начинающие водители. Поскольку простота использования автоматической коробки, позволяет в полной мере освоить манеру вождения не отвлекаясь не переключение передач. К тому же, автоматическая трансмиссия позволит сократить топливный расход в городских условиях, при постоянных пробках.

Несмотря на ряд достойных преимуществ, АКПП имеет свои недостатки, среди которых:

Более высокий расход топливной смеси в сравнении в механической трансмиссией (при одинаковых условиях эксплуатации.
Автомобилю требуется больше времени на разгон.
Невозможность использовать полную мощность матора.
Сложной эксплуатации в экстремальных погодных условиях.
Привередливость к погодным и дорожным условиям.
Отсутствие возможности торможения двигателем.

Конечно, немало приверженцев механики, недовольны недостаточным контролем за авто при оснащении его данным видом трансмиссии. Поэтому, нельзя сказать очевидно какую коробку лучше использовать. В данном случае, все полностью зависит от предпочтений автолюбителя и его манеры вождения. Важно понимать, что принцип автомата более сложен и при возникновении неисправностей, сложно диагностировать и восстановить трансмиссию самостоятельно. Изучив предоставленный материал, можно самостоятельно разобраться в причинах неполадки и сэкономить часть средств на услугах автомобильных мастерских. В остальном, стоимость коробки автомат полностью оправдывается ее удобством, особенно в условиях тесного города. Своевременно проверяйте и обслуживайте АКПП, таким образом вы продлите срок ее эксплуатации и избежите затрат на ремонт машины.

Удачного изучения устройства и принципа работы АКПП!

Автоматическая коробка передач - принцип работы для чайников

Автоликбез23 октября 2016

Автоматическая коробка передач автомобиля предназначена для передачи мощности двигателя на колеса. Она устанавливает именно ту передачу, которая лучше всего подходит для текущей скорости движения. Автоматическая трансмиссия избавляет водителя от необходимости переключения скорости вручную. Компьютер автомобиля при помощи датчиков определяет, в какой момент необходимо переключить скорость и посылает сигнал в электронном виде на включение или выключение передачи.

Автоматическая коробка передач

Основные элементы автоматической трансмиссии

Механизм автоматической коробки передач автомобиля представляет собой систему рычагов и шестеренок, передающих мощность на ведущие колеса, позволяя двигателю работать наиболее эффективно.

Собирается коробка в алюминиевом кожухе, называемом картером. В нем располагаются главные компоненты автоматической трансмиссии:

Гидротрансформатор, выполняющий роль сцепления, но не требующий со стороны водителя производить непосредственное им управление.
Планетарный ряд, изменяющий передаточное отношение при переключении.
Задний, передний фрикционы, тормозная лента, непосредственно осуществляющие переключение передач.
Устройство управления.

Как работает гидротрансформатор?

Гидротрансформатор состоит из следующих основных элементов:

насоса или насосного колеса;
турбинного колеса;
плиты блокировки;
статора;
обгонной муфты.

Гидротрансформатор АКПП

Чтобы понять, как работает автоматическая коробка передач, нужно в целом представлять ее устройство. Так, насос механическим соединением связан с двигателем. Турбинное колесо соединяется с валом КПП при помощи шлицов. При вращении насосного колеса при работающем двигателе создается поток масла, который вращает турбинное колесо гидротрансформатора.

Не помешает знать когда менять масло в автоматической коробе передач.

В этом случае гидротрансформатор выполняет роль обычный гидромуфты, посредством жидкости лишь передавая от двигателя на вал автоматической коробки крутящий момент. При увеличении оборотов двигателя сколь-нибудь существенного увеличения крутящего момента не происходит.

Для преобразования крутящего момента схема автоматической коробки включает статор. Принцип работы заключается в том, что он перенаправляет поток масла обратно на крыльчатку насоса, заставляя ее быстрей вращаться, увеличивая крутящий момент. Чем скорость вращения турбинного колеса по отношению к насосу меньше, тем большая остаточная энергия передается статором посредством возвращаемого масла на насос. Соответственно крутящий момент увеличивается.

Основы работы турбины и насоса АКПП

Турбина всегда вращается медленнее, чем насос. Максимальное соотношение скоростей вращения насоса и турбины достигается при неподвижном автомобиле, уменьшаясь при увеличении скорости транспортного средства (ТС). Связь статора с гидротрансформатором осуществляется через обгонную муфту, способную вращаться лишь в одном направлении.

Лопатки турбины и статора имеют особую форму, за счет чего поток масла перенаправляется на обратную сторону лопаток статора. При этом статор заклинивает и, оставаясь неподвижным, он передает на вход насоса наибольшую энергию масла.

Турбина АКПП

За счет такого режима работы гидротрансформатора обеспечивается максимальная передача крутящего момента. Он увеличивается почти в три раза при трогании автомобиля с места.

При разгоне ТС турбина относительно насоса проскальзывает все меньше до наступления момента, когда колесо статора подхватывается потоком масла, начиная вращаться в направлении свободного хода обгонной муфты. Устройство при этом начинает работать как обычная гидромуфта, не увеличивает крутящий момент. В этом режиме КПД гидротрансформатора не превышает 85%. Такой режим работы сопровождается выделением избытка тепла и повышением расхода топлива.

Назначение блокировочной плиты

Этот недостаток устраняется при помощи специального устройства — блокировочной плиты. Несмотря на механическую связь с турбиной, конструктивно она выполнена так, что может перемещаться вправо и влево. Это устройство включается в работу при достижении автомобилем высокой скорости. По команде устройство управления поток масла меняется таким образом, чтобы он прижимал блокировочного плиту к корпусу гидротрансформатора справа.

При этом турбина и насос связываются друг с другом механически. Для повышения сцепления на внутреннюю сторону корпуса гидротрансформатора наносится специальный фрикционный слой. Таким образом двигатель связывается с выходным валом автоматической коробки. Естественно такая блокировка сразу выключается даже при незначительном торможении автомобиля.

Выше был описан лишь один из способов блокировки гидротрансформатора. Однако любой другой способ преследует ту же самую цель — предотвратить проскальзывание турбины по отношению к колесу насоса. Обычно описанный режим действия в различных источниках называется Lock-Up.

Работу гидротрансформатора для чайников будет проще понять, если вместо турбины и насоса представить два простых вентилятора, один из которых работает от сети, а другой вращается за счет создаваемого первым вентилятором потока воздуха. Только вместо воздуха здесь выступает масло, а лопасти первого вентилятора (насоса в случае АКПП) приводятся в движение не за счет электричества, а за счет механического соединения с валом двигателя автомобиля.

Планетарные ряды

Гидротрансформатор может увеличивать крутящий момент, но лишь до определенного предела. Устройство автоматической коробки передач для более значимого увеличения момента, например, при преодолении подъемов, а также для движения задним ходом предусматривает планетарные ряды. Планетарная передача также обеспечивает ровное переключения скоростей при движении без потери мощности мотора. Благодаря ей переключение происходит без толчков, случающихся при работе обычной трансмиссии.

Планетарный ряд АКПП

Планетарный ряд включает следующие элементы:

солнечную шестерню;
сателлиты;
эпицикл;
водило.

Планетарным ряд называются из-за того, что фрикционные колеса, вращающиеся одновременно вокруг своих осей и перемещающиеся вместе с этими осями, очень напоминают планеты солнечной системы. От их взаимного положения зависит, какая в данный момент включена передача.

Как переключаются передачи в АКПП?

Переключение передач или изменение в планетарном редукторе передаточного числа осуществляется блокировкой и разблокировкой элементов планетарного ряда посредством тормозных лент и фрикционов. В гидравлической системе автоматической коробки передач автомобиля непосредственно переключение передач осуществляется клапаном. Трехскоростная коробка имеет два таких клапана, один из которых осуществляет переключение с первой передачи на вторую, другой - со второй на третью. Четырехскоростная коробка имеет уже три клапана.

Другие виды АКПП

Помимо рассмотренной гидравлической трансмиссии сегодня широко распространены другие типы автоматических коробок:

Вариаторная АКПП. В этом типе трансмиссии фиксированного передаточного числа для передач не существует. Поэтому такая АКПП называется бесступенчатой. Принцип работы в том, что в отличие от других «автоматов» она более эффективно использует мощность двигателя. Вследствие этого автомобили, оснащенные данным типом трансмиссии являются более экономичными и комфортными.
Роботизированная КПП. Автоматической такую коробку можно назвать условно, так как по сути она является обычной «механикой», где функция педали сцепления возложена на электронный блок. Автомобили с какими коробками также являются довольно экономичными, но менее комфортными, так как зачастую переключение передач в автоматическом режиме сопровождается рывками.

Таким образом, помимо наиболее распространенной гидравлической АКПП существует еще несколько видов автоматических коробок, различающихся своей конструкцией. Отличаются они ценой, экономичностью, комфортом управления авто. Общее же то, что водитель избавлен от необходимости самостоятельного выбора и переключения передач.

autochainik.ru

Как работает Автоматическая Коробка Передач (АКПП)?

Автоматическая коробка передач Довольно часто раньше можно было услышать, что автоматическую коробку переключения передач (АКПП) выбирают преимущественно женщины из-за неумения обращения с «механикой». Однако сейчас многие поняли, что АКПП – это удобство и комфорт при вождении. В этой статье мы предлагаем разобраться устройстве автоматической коробки передач.

Так как же устроена автоматическая коробка переключения передач?

Когда двигатель начинает свою работу, его мощность, обороты и крутящий момент минимальны, хотя для того, чтобы начать движение, нужны именно максимальные показатели мощности, оборотов и крутящего момента. Однако при хорошем разгоне максимальной мощности, больших оборотов и крутящего момента не требуется, хотя двигатель как раз и работает во всю мощь в этот момент. Компенсирует подобный недостаток трансмиссия, преобразуя и передавая на колеса в нужный момент определенное передаточное число.

В отличие от механической, автоматическая трансмиссия без участия водителя выбирает соответствующее на данным момент движения передаточное число. Она является своеобразным связующим звеном между двигателем внутреннего сгорания и ведущими колесами. Ведь просто передать крутящий момент и мощность от двигателя к колесам недостаточно, нужно его еще и качественно преобразовать. Эту задачу и выполняет автоматическая трансмиссия.

Устройство гидротрансформатора Устройство автоматической коробки передач конструктивно состоит из (для визуализации сравним здесь АКПП с МКПП):

Гидротрансформатора, который в МКПП соответствует сцеплению.
Планетарного ряда, соответствующего в МКПП блоку шестерен.
Переднего фрикциона, заднего фрикциона, тормозной ленты – позволяют переключать передачи.
Управляющего устройства, контролирующего переключение передач в АКПП со встроенной системой управления электронного типа.

Следует отметить, что гидротрансформатор является заменителем привычного в автомобилях с механической коробкой передач сцепления. Именно поэтому в авто с «автоматом» вместо привычных трех педалей есть только педали тормоза и газа. Для движения достаточно зафиксировать рычаг переключения на «drive» и нажать педаль газа.

В чем заключается самое главное отличие АКПП от МКПП?

В предыдущей статье мы рассмотрели, как устроена механическая коробка переключения передач и выяснили, что переключения передачи происходит при подключении определенной шестерни, а их несколько наборов. Коробка-автомат задействует в своей работе только один набор шестерен для переключения передач, и позволяет это сделать планетарная передача.

Планетарная передача по своим размерам небольшая – как средняя дыня, но она отвечает за передачу всех возможных передаточных чисел, а все остальные части в коробке-автомате только помогают ей успешно справляться с этой сложной задачей. Конструктивно она включает в свой состав солнечные шестерни, вслед за которыми идут сателлиты и коронная шестерня. Они могут фиксироваться в определенном положении, работая на вход или выход – тем самым, определяется передаточное число.

Планетарная передача использует блокировку одних элементов и разблокировку других для переключения передач и состоит всего из одного центрального вала, в то время как МКПП для этого задействует сцепляющиеся между собой шестерни и параллельные валы – в этом преимущество планетарной передачи и автоматической трансмиссии в целом.

Тормозная лента и фрикционы

Благодаря тормозной ленте и фрикционам может выполняться блокировка тех или иных элементов планетарного ряда – а это дает возможность переключать различные передачи. Тормозная лента блокирует элементы планетарной передачи на корпус АКП (она крепится к корпусу), а фрикционы позволяют блокировать составляющие планетарного ряда между собой, предотвращая вращение блокируемых элементов против часовой стрелки. Тормозная лента имеет довольно высокую удерживающую способность и блокирует элементы планетарного ряда за счет эффекта самосжатия.

Гидротрансформатор: демпфер крутильный колебаний, который гасит сильные толчки

Гидротрансформатор имеет в своей конструкции турбину и насос. Между этими лопастными машинами располагается реактор (внешне выглядит, как колесо с лопатками), который является направляющим аппаратом. Он может быть легко блокирован обгонной муфтой или просто вращаться, все зависит от условий движения.

Гидротрансформатор Лопасти центробежного насоса отбрасывают на турбинное колесо масло, потоки которого, собственно, и передают крутящий момент от ДВС к АКПП. Чтобы масло циркулировало непрерывно, предусмотрены специальные зазоры между турбиной и насосом, а их лопастям еще на производстве придается определенная геометрия. Именно тот факт, что крутящий момент передается потоками масла, объясняет отсутствие жесткой связи между самой КПП и движком (в механике первичный вал соединен напрямую с двигателем). Благодаря подобной схеме возможна остановка авто без выключения двигателя.

Однако мы говорили ранее, что просто передать крутящий момент на ведущие колеса недостаточно, необходимо его еще и качественно изменять – с этой задачей справляется реактор. Поскольку он расположен между турбиной и насосом, его лопатки располагаются на пути возвращения масла из турбины в насос. Если ректор неподвижен, то скорость масла, циркулирующего между колесами, увеличивается. И чем больше скорость циркулирующего масла, тем большее воздействие оно оказывает на колесо турбины. Реактор начинает вращаться в то момент, когда начинают сравниваться скорость насоса и обороты турбины, тем самым, снижая кинетическую энергию рабочей жидкости. Этот режим работы реактора принято называть «режимом гидромуфты».

Иногда преобразовывать скорость и крутящий момент просто не нужно (допустим, вы едете по прямой на постоянной скорости), тогда гидротрансформатор блокируется фрикционом. Но как только условия движения меняются (перешли с постоянной скорости по прямой на подъем в гору), гидротрансформатор тут же включается в работу. При уменьшении частоты вращения турбины начнет затормаживаться реактор, вследствие чего циркулирующее масло наберет скорость и автоматически увеличит показатель крутящего момента, который передается на колеса (то есть на вал от турбины). Этого диапазона увеличения хватит для преодоления подъема без необходимости переключения на более низкую передачу.

Каким образом включается передача?

Переключение передач происходит без разрыва мощности – одна выключилась, тут же включается другая. Гидравлический толкатель приводится в движение давлением масла, используемого в гидротрансформаторе, после чего он давит на фрикцион. Показатель давления регулируется электроникой. В этот момент элементы фрикциона (связанные жестко с валом) застопорятся. Вал останавливается, и передача включается.

Фрикционы При переключении рычага АКПП в режим «drive», на центральный вал передается крутящий момент от двигателя. Вал соединяется с солнечной шестерней, в то время как коронная шестерня блокируется фрикционом. Как только будет разблокирована коронная шестерня, она наберет свою мощность при вращении, и передача повысится. Если же электронному устройству пришла команда на понижение передачи, то вал фиксируется фрикционом, в то время как двигатель вращает солнечную шестерню планетарного ряда. В этот момент коронная шестерня теряет свою мощность и передача понижается.

Для наглядной демонстрации устройства автоматической коробки передач, также предлагаем посмотреть видео компании Toyota.

kakustroen.ru

Коробка автомат. Автоматическая коробка передач

Гидротрансформатор состоит из трех основных элементов.

Это две лопасти, одна со стороны коробки, другая со стороны двигателя. Между ними находится так называемый реактор. Все эти три детали не соединены между собой механически, они находятся в специальной жидкости.

При вращении лопастей соединенных с двигателем крутящий момент при помощи жидкости передается на лопасти, соединенные с коробкой, и коробка начинает работать.

[box type=»download»] Геометрические характеристики лопаток гидротрансформатора и сечения подобраны таким образом, что на оборотах холостого хода передаваемый от двигателя крутящий момент очень мал и его можно парировать даже легким нажатием на педаль тормоза.[/box]

Однако небольшое нажатие на педаль газа, и незначительное увеличение оборотов, вызывает существенный рост передаваемого крутящего момента.

Происходит это потому, что при увеличении оборотов двигателя изменяется направление тока жидкости в сторону увеличения давления на лопатки турбины

[box type=»warning»] Гидротрансформаторы современных АКПП могут увеличивать крутящий момент передаваемый от двигателя от двух до трѐх раз. Этот эффект имеет место только тогда, когда коленвал вращается значительно быстрее чем входной вал АКПП.[/box]

По мере набора автомобилем скорости эта разница уменьшается и настает момент, когда входной вал вращается, практически с той же скоростью что и коленвал, но не точно, так как передача крутящего момента от двигателя на АКПП осуществляется через жидкость, т.е. с проскальзыванием.

Это часть объяснения почему автомобили с АКПП менее экономичны и динамичны нежели точно такие же с МКПП.

Для минимизации этих потерь, гидротрансформаторы оснащаются блокировками. Когда угловые скорости лопастного колеса и турбины выравниваются, блокировка соединяет их в единое целое, исключая проскальзывание.

www.em-grand.ru

Устройство современной автоматической коробки передач

Коробка — автомат, часто используется в современном автомобилестроении и автолюбителей все чаще интересует устройство любой автоматической коробки передач. Зная основные функции, гораздо проще диагностировать неисправную АКПП. Разберем устройство, подробнее.АКПП является более сложным устройством, чем механический аналог. Тем не менее, простота и удобство в использовании, заставляет задуматься о покупке автомобиля с АКПП.Основная задача устройства, при этом остается та же. АКПП — переключает передачу, тем самым — изменяя крутящий момент двигателя автомобиля. В наше время, существует большое разнообразия КП. Автоматические КП, отличаются по количеству передач и способу переключения. Устройство автоматической коробки передач, будет рассматриваться на трехступенчатом варианте исполнения. В данном примере, мы рассматриваем наиболее частый вариант АКПП, а именно — с гидравлическим трансформатором. Помимо гидравлики, бывают АКПП с электрическим вариантом переключения.

Устройство и принцип работы АКПП.

Схема АКПП автомобиля, включает в себя следующие элементы.

Гидравлический трансформатор.

Данный механизм, обеспечивает регулировку вращательного момента и его направление на двигатель. Направление происходит, благодаря специальной жидкости. Обычно, состав предоставляется в виде смеси для АКПП. Некоторые автолюбители, заливают в АКПП, смеси для аналогичных составляющих специальной техники. Данная жидкость, может в значительной мере навредить работе АКПП. Дело в том, что жидкость для гидро устройств спец — техники, не адаптированна для функционирования скоростных шестеренок. Поэтому, необходимо использовать жидкость именно для автоматической коробки передач.

Планетарный редуктор.

Данное устройство, состоит из нескольких шестеренок и связующих частей. Данная совокупность устройств, является одной из центральных составляющих автоматической коробки передач.

Данные элементы, связанны между собой и составляют систему АКПП. Редуктор, управляется гидравлический трансформатором АКПП. Для полного понимания устройства АКПП, необходимо разобрать принцип работы обеих частей коробки. Для начала, разберемся с принципом функционирования гидравлического трансформатора.

Гидравлический цилиндр, выполняет две важнейших функции в коробке передач. Он является сцеплением АКПП и передатчиком крутящего момента — редуктору. В корпусе цилиндра, располагаются — насосное колесо и турбинное колесо.Насосное колесо, соединяется с шестерней, жёсткой сцепкой. Турбинное колесо, благодаря валу — воздействует на планетарный редуктор. Между рабочими элементами, находиться необходимая жидкость. При запуске двигателя, движение маховика передается насосному механизму. Крылья устройства, отправляют рабочую жидкость в сторону механизма турбины. Создавшаяся сила, приводит в действие движимые части турбинного механизма. Во время работы, колесо отталкивает рабочую жидкость.

Между колесами, расположен реактор, имеющий лопасти. После отталкивания турбиной, жидкость проходит через центральную составляющую и преобразует момент движения. Во время работы насосного вала, реактор стоит на месте. Когда вращение насоса сравнивается с крутящим моментом турбины, лопасти реактора начинают двигаться. Это происходит для того, чтобы не тормозить подачу рабочей жидкости. Во избежание нежелательного торможения, лопасти реактора могут двигаться свободно, повторяя вращение колес турбины и насоса. Данный процесс, называется сцепляющей точкой. Когда двигатель автомобиля начинает набирать скорость, крутящая сила направляется в планетарный механизм, с помощью рабочей жидкости.

Планетарный редуктор, включает в себя: планетарные механизмы сцепления и тормоза.Во время движения, планетарная шестеренка направляет силу на ведомую шестерню. Устройство сцепления АКПП, представлена набором пластинок. Совместно с главным валом, вращаются и пластинки муфты. Диски, полностью зависят от элементов планетарного ряда.В АКПП, имеющей 3 ступени, состоят двух рядов.

Первый, совмещает в себе первичную передачу и последующую. Второй ряд, связывает передачу номер два с передачей под номером три. Муфта, приводиться в движение благодаря сжатию пластинок. Пластинки, сжимают за счет движения поршня, на который влияет гидравлический поршень. Тормозное устройство, имеет вид пластины, для обхвата одного из планетарных механизмов.Гидравлическая система управления АКПП, содержит в себе насос для масла, ряд крышек, масляных каналов и регуляторов. Управляющая система, напрямую зависит от вращающего момента движка машины и скорости движения колес автомобиля. Когда автомобиль начинает движение, насос обеспечивает задержку планетарных механизмов. При этом, входящий момент кручения — минимален. Таким образом, включается первая передача. В дальнейшем, с возрастанием вращательного момента, включается последующая передача. Активация передачи, происходит с использованием возрастающего давления. Во время увеличения усилий на колеса, устройство регулирования, снижает давление от насоса. Масляные клапаны, имеют возможность блокировать более высокую передачу, при необходимости работы пониженной.

Во многом, выбор коробки передач, определяется стилем вождения автомобиля. Достоинствами автоматической коробки являются комфорт: и простота вождения. Недостатками: большая цена, сложное устройство и дорогое обслуживание. Ремонт АКПП, требует значительного количества знаний и опыта. При выходе АКПП из строя, обратитесь к профессионалам. Получив необходимые знания, вы будете понимать характер и масштабы неисправности.

Важный момент для сохранения стопоров механизма системы паркинга: при остановке на стоянку под уклон или в горку, необходимо выполнять постановку в паркинг следующим образом:

Установить селектор АКПП в положение N (Нейтраль)
Затянуть стояночный тормоз
Отпустить педаль тормоза, убедиться, что автомоболь стоит на «ручнике»
Перевести селектор АКПП в P (Паркинг)

Таким образом, вы сохраните функционал АКПП на долгий период.

Если ваш автомобиль оснащен автоматической коробкой передач, своевременно диагностируйте и обслуживайте устройство. Даже небольшие неполадки в работе АКПП, являются причиной для обращения в сервис. Таким образом вы предотвратите серьезное поражение АКПП и увеличите срок эксплуатации коробки. Меняйте рабочую жидкость, руководствуясь рекомендациями завода — изготовителя. Схема устройства, поможет детально разобраться в принципах его функционирования. Удачи в изучении устройства АКПП!

Устройство АКПП

Не секрет, что наши автолюбители относятся к автомобилям с автоматическими коробками передач с предубеждением. Неужели мы так любим делать все сами, а не перекладывать свою работу на чужие плечи? Вот об американцах, которые, собственно, и придумали коробки-автоматы, этого не скажешь. Где - где, но за океаном утруждать себя ручным переключением передач не принято. Там подобное “удовольствие” позволяют себе не более 5% автовладельцев. В Европе также из года в год увеличивается число автомобилей с автоматическими трансмиссиями. Прибивает такие машины и к нашему “берегу”, но правильно обращаться с ними умеют далеко не все автомобилисты. Как утверждают автомеханики, сталкивающиеся с неисправностями АКПП, большинство проблем бывает вызвано нарушением правил эксплуатации и несвоевременным техническим обслуживанием. Впрочем, перед тем как вплотную заняться этими вопросами, нам придется совершить небольшой...

Экскурс в конструкцию

Классический “автомат” включает в себя несколько агрегатов, главными из которых являются гидротрансформатор и механическая планетарная коробка передач.

Гидротрансформатор выполняет не только функции сцепления, но и автоматически изменяет крутящий момент в зависимости от нагрузки и частоты вращения колес автомобиля. Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса, центростремительной турбины и расположенного между ними направляющего аппарата-реактора. Насос и турбина предельно сближены, а их колесам придана форма, обеспечивающая непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. В результате гидротрансформатор получил минимальные габаритные размеры и одновременно снижены потери энергии на перетекание жидкости от насоса к турбине. Насосное колесо связано с коленчатым валом двигателя, а турбина — с валом коробки передач. Тем самым в гидротрансформаторе отсутствует жесткая связь между ведущими и ведомыми элементами, а передача энергии от двигателя к трансмиссии осуществляется потоками рабочей жидкости, которая отбрасывается с лопаток насоса на лопасти турбины. Собственно, по такой схеме работает гидромуфта, которая просто передает крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введен реактор. Это также колесо с лопатками, однако, оно жестко прикреплено к корпусу и не вращается (заметим: до определенного времени). Реактор расположен на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос. Лопатки реактора имеют особый профиль, а межлопаточные каналы постепенно сужаются. По этой причине скорость, с которой рабочая жидкость течет по каналам направляющего аппарата, постепенно увеличивается, а сама жидкость выбрасывается из реактора в сторону вращения насосного колеса, как бы подталкивая и подгоняя его.

Отсюда сразу два следствия. Первое — благодаря увеличению скорости циркуляции масла внутри гидротрансформатора при неизменном режиме работы насоса (читай: двигателя, поскольку насосное колесо, как говорилось выше, жестко связано с коленвалом) крутящий момент на выходном валу гидротрансформатора увеличивается. Второе — при неизменном режиме работы насоса режим работы турбины изменяется автоматически и бесступенчато в зависимости от приложенного к валу турбины (читай: колесам автомобиля) сопротивления. Поясним эти аксиомы на конкретных примерах. Допустим, автомобилю, который двигался по равнинному участку дороги, предстоит подъем в гору. Забудем на время про педаль акселератора и посмотрим, как отреагирует на изменение условий движения гидротрансформатор. Нагрузка на ведущие колеса увеличивается, а автомобиль начинает терять скорость. Это приводит к уменьшению частоты вращения турбины. В свою очередь уменьшается противодействие движению рабочей жидкости по кругу циркуляции внутри гидротрансформатора. В результате скорость циркуляции возрастает, что автоматически приводит к увеличению крутящего момента на валу турбинного колеса (аналогично переходу на низшую передачу в механических КПП) до тех пор, пока не наступит равновесие между ним и моментом сопротивления движению.

По аналогичной схеме работает автоматическая трансмиссия и при старте с места. Только теперь самое время вспомнить про педаль газа, нажатие на которую увеличивает обороты коленчатого вала, а значит, и насосного колеса, и про то, что сначала автомобиль, а следовательно, и турбина находились в неподвижном состоянии, но внутреннее проскальзывание в гидротрансформаторе не мешало двигателю работать на холостом ходу (эффект выжатой педали сцепления). В этом случае крутящий момент трансформируется в максимально возможное число раз. Зато когда достигнута необходимая скорость, надобность в преобразовании крутящего момента отпадает. Гидротрансформатор посредством автоматически действующей блокировки превращается в звено, жестко связывающее его ведущий и ведомый валы. Такая блокировка исключает внутренние потери, увеличивает значение КПД передачи, уменьшает расход топлива в установившемся режиме движения, а при замедлении повышает эффективность торможения двигателем. Кстати, одновременно с целью снижения все тех же потерь реактор освобождается и начинает вращаться вместе с насосным и турбинным колесом.

Зачем же к гидротрансформатору присоединяют КПП, если он сам способен изменять величину крутящего момента в зависимости от нагрузки на ведущие колеса? Увы, гидротрансформатор может изменять крутящий момент с коэффициентом, не превышающим 2-3,5. Как ни крути, а такого диапазона изменения передаточного числа недостаточно для эффективной работы трансмиссии. К тому же, нет-нет, да и возникает надобность во включении заднего хода или полном разъединении двигателя от ведущих колес. Коробки автоматических трансмиссий имеют зубчатые зацепления, но существенно отличаются от обычных механических КПП хотя бы потому, что передачи в них переключаются без разрыва потока мощности с помощью приводимых гидравликой многодисковых фрикционных муфт или ленточных тормозов. Необходимая передача выбирается автоматически с учетом скорости автомобиля и степени нажатия на педаль газа, которая определяет желаемую интенсивность разгона. За выбор передачи отвечает гидравлический и электронный блоки управления АКПП. Водитель, кроме нажатия на акселератор, может влиять на процесс смены передач, выбрав зимний или спортивный алгоритм переключения или установив, например, при движении в сложных условиях селектор КПП в специальное положение, которое не позволяет автоматике переключаться выше определенной разгонной передачи.

Кроме гидротрансформатора и планетарного механизма в состав КПП-автоматов входит масляный насос, снабжающий гидротрансформатор и гидравлический блок управления рабочей жидкостью и обеспечивающий смазку коробки, а также радиатор охлаждения рабочей жидкости, которая из-за интенсивного “перелопачивания” имеет свойство сильно нагреваться.

Автоматические коробки передач

Улучшение эксплуатационных качеств современного автомобиля привело к значительному усложнению его конструкции. А оснащение автомобилей автоматической трансмиссией позволило резко снизить объем нагрузки, возлагаемой на водителя во время движения, что также благоприятно отразилось на ходовой части, двигателе и скоростных качествах автомобиля. Надежность и простота эксплуатации определили дальнейшее широкое использование этого изобретения. В настоящее время автоматические трансмиссии применяются и на легковых, и на полноприводных автомобилях, и даже на грузовом транспорте. При использовании транспортного средства с ручным управлением, для поддержания необходимой скорости, водителю необходимо часто пользоваться рычагом переключения передач.

По этой причине он обязан постоянно следить за нагрузкой двигателя и скоростью автомобиля. Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения транспортного средства и желаний водителя. Поэтому, по сравнению с ручной коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие неоспоримые преимущества:

• увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя от контрольных функций;

• автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость его движения, степень нажатия на педаль газа;

• предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;

• допускает и ручное, и автоматическое переключение скоростей.

Все разнообразие автоматических трансмиссий, применяемых сегодня, условно можно разделить на два типа. Основное различие этих типов заключается в системах управления и контроля, за использованием трансмиссии. Для первого типа характерно то, что функции управления и контроля выполняются специальным гидравлическим устройством. А во втором типе функции управления и контроля выполняет электронное устройство. Составные части же и узлы автоматических трансмиссий обоих типов практически одинаковы. Существуют некоторые различия в компоновке и устройстве автоматической трансмиссии переднеприводного и заднеприводного автомобиля. Автоматическая трансмиссия для переднеприводных автомобилей более компактна и имеет внутри своего корпуса отделение главной передачи -- дифференциал. Несмотря на эти отличия, основные функции и принцип действия всех автоматов одинаковы. Для того чтобы обеспечить движение, а также для выполнения других своих функций, автоматическая трансмиссия должна быть оснащена следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, коробкой передач, узлом управления и контроля.

Упрощённая кинематическая схема АКПП

АКПП состоит из:

1. Гидротрансформатор (ГТ) – соответствует сцеплению в механической трансмиссии, но не требует непосредственного управления со стороны водителя. 2. Планетарный ряд - соответствует блоку шестерен в механической коробке передач и служит для изменения передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач. 3. Тормозная лента, передний фрикцион, задний фрикцион – компоненты, посредством которых осуществляется переключение передач. 4. Устройство управления. Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки. Клапанная коробка представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы. На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные

Гидротрансформатор (или torque converter в зарубежных источниках) служит для передачи крутящего момента непосредственно от двигателя к элементам автоматической коробки передач. Он установлен в промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач и выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет довольно высокие нагрузки и вращается с достаточно большой скоростью. Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля. Поэтому является неверным мнение о том, что автомобиль, оснащенный автоматической трансмиссией, можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его до высокой скорости. Шестеренчатый насос получает энергию только от двигателя, и если двигатель не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель - вращаться.

Планетарный ряд

В отличие от простой механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи.

Составные части фрикциона

Поршень (piston) приводится в действие давлением масла. Двигаясь под давлением масла вправо (по рисунку), поршень посредством конического диска (dished plate) плотно прижимает ведущие диски пакета к ведомым, заставляя их вращаться как единое целое и осуществляя передачу крутящего момента от барабана к втулке. В корпусе самой коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других сервисных устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля.

Тормозная лента

Устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.

www.zfmaster.ru

Устройство автоматической коробки передач - устройство автоматических трансмиссий.

Большинство современных автомобилей оснащены автоматическими трансмиссиями (АКПП). Это обусловлено удобством эксплуатации автомобиля и в особенности упрощением процесса управления.

В конструкции большинства автоматических коробок применены:

И ряд вспомогательных механизмов:

Масляный насос
Клапанная сборка
Клапаны-переключатели
Исполнительные устройства

Планетарные передачи

Наибольшую эффективность гидротрансформаторы обеспечивают при высоких оборотах двигателя. Следовательно, для передачи момента от преобразователя вращения к приводным валам ведущих колес автомобиля в устройство автоматической коробки передач введен редуктор планетарного типа. В нем используется единственный вал, вокруг которого вращаются все, помещенные в одну плоскость, элементы сборки (за исключением оборудованных собственными осями сателлитов). Такая конструкция обеспечивает редуктору компактность.

Простейший планетарный ряд состоит из одной центральной (солнечной) шестерни, как минимум трех, равномерно распределенных по периметру водила, планетарных шестерен (сателлитов) и зубчатого колеса с зацеплением, внутрь которого помещается вся сборка. Сходство конструкции с устройством солнечной системы, где планеты (сателлиты) вращаются по постоянной орбите (наружная шестерня) вокруг солнца (центральная шестерня) легло в основу названия редуктора. Все шестерни сборки находятся в постоянном зацеплении друг с другом и не изменяют своего расположения при переключении передач. Изменяется лишь величина передаточного отношения.

Описанная конструкция позволяет реализовать трехступенчатый редуктор, обеспечивающий возможность организации нейтральной передачи и поступательного движения транспортного средства в двух направлениях.

Планетарные редукторы обладают рядом несомненных преимуществ перед прочими зубчатыми передачами, однако являются технологически более сложными и нуждаются в более тонком управлении при переключении передаточных отношений.

Трансформаторы

Схема трансформатораГидротрансформатор (преобразователь вращения) – служит для автоматического и плавного изменения крутящего момента от двигателя на трансмиссию автомобиля с помощью рабочей жидкости (масла).

Гидротрансформатор имеет сходство с турбиной и включает в себя такие элементы:

насос (ротор)
турбина
реактор.

При вращении насоса гидротрансформатора вся энергия затрачивается на раскручивание рабочей жидкости. Благодаря лопаткам специфической формы центр давления масла смещается к наружной стороне колеса турбины. Этот процесс происходит до определенного предела. То есть зависит от разницы скорости вращения насоса и турбины. Чем она больше, тем сильнее проявляется редукторный эффект, и, соответственно, передача управления дальше по трансмиссионной линии к ведущим колесам. При этом реактор, удерживаясь от вращения обгонной муфтой, обеспечивает возврат большей части неиспользуемого турбиной потока назад к насосу, дополнительно усиливая эффективность передачи крутящего момента. При полном нажатии на педаль газа и не раскрученной турбине насос обеспечивает максимальный подъем давления рабочей жидкости на наружных концах турбинных лопаток. Предельный, развиваемый преобразователем вращения крутящий момент иногда называют также моментом пробуксовки гидротрансформатора.

Когда турбинное колесо раскручивается, давление вращающейся жидкости на его лопатки, естественно, падает, что приводит к автоматическому снижению обеспечиваемого гидротрансформатором передаточного отношения. В момент, когда скорости вращения турбины и насоса максимально сближаются, гидротрансформатор превращается из подобия редуктора в обычную жидкостную муфту сцепления. На этом этапе необходимость в реакторе отпадает, и происходит его отпускание за счет переключения обгонной муфты.

В процессе движения транспортного средства, в зависимости от изменения нагрузки (степени выжимания педали газа), преобразователь вращения (гидротрансформатор) может непрерывно переходить из состояния редуктора в состояние сцепления и обратно.

Масляное давление АКПП

Устройство автоматической коробки передач невозможно рассмотреть в отрыве от устройства обеспечивающего рабочее давление масла.

Масляный насос АКПП бывает шестеренчатого либо роторного типа. Как правило, он установлен в корпусе позади гидротрансформатора и приводится во вращение непосредственно от его ступицы.Схема подачи гидравлической жидкости к исполнительным различным устройствам автоматической трансмиссии организована в корпусе клапанной сборки. В ней же собраны все управляющие клапаны.

Корпус клапанной сборки представляет собой сложное металлическое литье. Укомплектованная клапанная сборка с установленными в нее управляющими клапанами, контрольными шариками и жиклерами способна выполнять сложнейшие логические переключения и вполне может рассматриваться как своего рода гидромеханический компьютер.

В клапанной сборке имеется три входных порта, через которые на нее подаются управляющие давления от центробежного регулятора, дроссельной заслонки (текущая нагрузка на двигатель) и рычага селектора (выбранное положение AКПП). Количество выходных портов определяется сложностью конструкции AT и количеством обеспечиваемых ею переключений. Обычно предусматривается по одному выходу к каждому исполнительному устройству, а при соответствующей комплектации, — еще один, обеспечивающий блокировку гидротрансформатора. Так как клапанная сборка является механическим устройством, логика ее функционирования определяется главным образом особенностями конструктивного исполнения, обладая, тем не менее, интерактивностью, обеспечивающей способность адекватного реагирования на изменение параметров, поступающих на три входных порта.

В современных AКПП с электронным управлением количество входных параметров расширяется за счет применения множества информационных датчиков. Сигналы от таких датчиков как:

Датчики педали газа и положения рычага переключения АКПП.
Датчики частот вращения на входе и выходе коробки.

И прочих, обрабатываются электронным блоком управления АКПП и преобразовываются им в управляющие команды исполнительным механизмам.

При эксплуатации автоматических трансмиссий крайне важно соблюдать температурный режим. Для охлаждения рабочей жидкости в трансмиссионной линии предусмотрен охладитель, который, как правило, объединен с радиатором системы охлаждения двигателя.

Управление автоматической коробкой передач осуществляется специальным селектором либо подрулевыми переключателями.

Основные обозначения при переводе селектора в режимы: