Гидроблок АКПП. Скоростной регулятор. Часть 2. Центробежный регулятор акпп
Скоростной регулятор | трансмиссионка
Этой небольшой репликой закончу со скоростным регулятором. Пишут читатели и спрашивают о дальнейших планах. Просят делать мануалы по коробкам. Рассматриваем такие возможности. По крайней мере, по гидравлическим коробкам будем составлять мануалы (по мере возможности, конечно).
Я бы, конечно, хотел видеть мануалы с фотографиями реальной переборки. Прямо поэтапно. Вчера разговаривал с Андреем и, пожалуй, донес ваши просьбы до него. Дело в том, что частенько поступают звонки на телефон Виктора Павловича или Андрея в не очень удобный момент. Вы же должны понимать, что люди работают. Разговор по телефону должен быть подготовленным, коротким и по делу. Огромнейшая просьба беречь время людей. В крайнем случае, напишите сюда и задайте вопрос. Ответим.
Так вот в ближайшее время начнем цикл публикаций по ремонту. Андрей дал слово, что возьмет на работу фотоаппарат и будет снимать необходимые материалы. У меня есть предложение к практикам. Если у вас есть хорошие материалы по ремонту с фотографиями, присылайте. Опубликую под вашим авторством. Обсудим, что о вас написать. Количество читателей увеличивается и мне хотелось бы приносить людям реальную пользу. Пишите.
Audi и АКПП
В прошлой статье мы рассмотрели принцип работы золотникового регулятора, а сейчас посмотрим на принцип шарикового регулятора. Привод осуществляется от ведомого вала трансмиссии. Этот тип регулятора конструктивно представляет собой полый вал с двумя отверстиями для отвода трансмиссионки, которые в нужные моменты времени перекрываются шариками. Вал приводится во вращение зубчатой парой. Как и в предыдущем виде, центробежная сила будет воздействовать на два грузика различной массы, которые шарнирно закреплены на валу. В процессе участвует и пружина.
К валу подводится через жиклер трансмиссионка под давлением, которое установлено в основной магистрали. Давление регулятора будет формироваться во внутреннем канале вала. Величина этого давления будет определяться степенью открытия сливных отверстий, в которые установлены шарики. Грузики имеют специальные захваты, с помощью которых они и воздействуют на положение шариков. Воздействие грузиков осуществляется на противоположные шарики.
Шариковый скоростной регулятор
Когда автомобиль неподвижен, скоростной регулятор естественным образом неподвижен. Шарики не перекрывают отверстия, и трансмиссионка при поступлении в полость вала сливается через отверстия в поддон. Сформированное давление, выдаваемое скоростным регулятором, выражается цифрой ноль.
При движении с небольшой скоростью, возможность действия центробежной силы минимальна и вторичный груз не в состоянии пересилить силу пружины, и перекрыть шариком отверстие. В этот момент давление регулятора корректируется только действием первичного (тяжелого) грузика. Именно тяжелый грузик прижимает свой шарик к седлу (т.е. перекрывает отверстие). Система настроена таким образом, что при достижении установленной скорости шарик полностью закрывает свое отверстие под действием первичного груза. Утечка трансмиссионки через это отверстие уже не происходит.
В этот момент вступает в действие центробежная сила. Вторичный груз уже способен преодолеть действие пружины и второй шарик прижимается к седлу отверстия, начиная его перекрывать. При дальнейшем увеличении скорости движения и вращения скоростного регулятора, второй шарик окончательно закрывает свое отверстие, и давление скоростного регулятора сравнивается с давлением в основной магистрали.
Вот таким способом происходит регулирование всех давлений в системе.
akpp61.ru
АКПП
Оснащение автомобилей автоматической трансмиссией позволило резко снизить объем нагрузки, возлагаемый на водителя во время движения. Надежность и простота эксплуатации определили широкое дальнейшее использование этого изобретения. Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Поэтому, по сравнению с ручной коробкой, автоматическая имеет ряд неоспоримых преимуществ:
- 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 в некоторых модификациях и ручное и автоматическое переключение скоростей
Трансмиссия является сложным связующим звеном между двигателем и ведущими колесами и включает в себя множество элементов и механизмов. Коробка передач обеспечивает передачу, изменение направления и величину крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, а так же обеспечивает без участия водителя автоматический выбор передаточного числа, наиболее подходящего для текущих дорожных условий. 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.
Один из наиболее сложных и дорогостоящих элементов, отвечающий за то, что бы наш автомобиль двигался, является трансмиссия. Современные легковые автомобили оснащаются как механическими (МКПП), так и автоматическими (АКПП) коробками передач. Надежность и простота эксплуатации "автомата" определили дальнейшее широкое использование этого устройства. Автоматическая трансмиссия переключает передачи самостоятельно в зависимости от скорости автомобиля. Водителю требуется выбрать только направление движения машины: вперед или назад.
Большинство автовладельцев не в полной мере знакомо с особенностями управления машинами, оснащенных "автоматом". Это обстоятельство может приводить к поломки сложного механизма. И если личный автомобиль сломался, то компания "Авто АТ" сможет оказать профессиональную помощь в решении любого технического вопроса, связанным с ремонтом и обслуживанием автоматической коробки передач.
Виды АКПП
1. Классическая. Для каждой передачи есть свое многодисковое сцепление.
2. Роботизированная. Электроприводы выжимают сцепление и переключают передачи.
3. Вариатор (бесступенчатая трансмиссия). Постоянно снимает с двигателя максимальную мощность, поддерживая соответствующие обороты. Плавно изменяет крутящий момент.
4. С двойным сцеплением. Одно обслуживает нечетные передачи, а другое — четные.
5. Секвентальная (последовательная). Передачи переключаются строго последовательно, одна за другой.
Причины неисправности АКПП
1. Постоянная эксплуатация автомобиля в режиме резких ускорений и торможений. Быстрое изменение направления движения "D" на "R".
2. Перегрев трансмиссии. Неэффективность охлаждения масла. Все детали АКПП охлаждаются маслом в этой же трансмиссии, которое проходит через выносной радиатор. Чем выше температура масла, тем ниже его смазочные свойства.
3. Езда на не прогретой трансмиссии. Внутри коробки содержится много пластмассовых и резиновых деталей, которые на морозе становятся хрупкими и ломкими. Они могут легко порваться, треснуть, сломаться.
4. Несвоевременная замена масла и масляного фильтра. Масло со временем меняет свои физико-химические свойства и загрязняется фрикционной пылью и металлической стружкой от износа шестерней.
5. Долгая буксировка другого автомобиля или тяжелого прицепа. Пробуксовка автомобиля в грязи, в снегу и других скользких или вязких поверхностях.
6. Увеличенное количество переключений передач при перегрузке автомобиля.
7. Ненадлежащее техническое обслуживание, залито масло, нерекомендованное производителем, пониженный уровень масла в коробке.
8. Неправильная настройка датчика нагрузки.
Признаки неисправности АКПП
1. Неестественный шум во время работы АКПП (грохот, гул, удары) при движении или просто на заведенном автомобиле.
2. Рывки, толчки при переводе селектора в «D» или «R», при переключениях, в движении, при остановке
3. Внешний вид и запах масла в АКПП. Наличие примесей, металической стружки.
4. Переключение с пробуксовкой.
5. Резкое переключение скорстей с ударами и рывками.
6. Переключение с пробуксовкой.
7. При резких ускорениях, торможениях, поворотах наблюдается закидывание стрелки тахометра до максимальных оборотов
Теория процессов в коробке
- Гидравлические системы управления АКПП – это комплекс механизмов, предназначенных для управления планетарным редуктором. Гидродинамические передачи - это гидравлические устройства вращательного движения, в которых крутящий момент передается от ведущего к ведомому валу вследствие изменения момента количества движения масла, проходящего через лопастные колеса. Основным агрегатом гидравлической системы управления АКПП является гидротрансформатор. Он состоит из следующих основных частей: насос, плита блокировки, турбина, статор, обгонная муфта. Насосы делятся на два типа: шестеренчатые и лопастные (переменной производительности). У шестяренчатых насосов производительность выхода масла напрямую зависят от частоты вращения коленчатого вала двигателя. И, как следствие, невозможность регулирования его производительности. Производительность лопастного насоса возрастает пропорционально числу оборотов двигателя лишь до определенного количества этих оборотов, а затем она не растет и составляет определенную постоянную величину. Соответственно и линейное давление в гидравлической системе будет постоянным. Это уменьшает потери мощности в системе, возникающие при перекачке большего, чем нужно количества масла. В помощь поддержания линейного давления масла при увеличении оборотов двигателя предназначен клапан регулировки линейного давления. Проще говоря, он выпускает избыточно перекачиваемое масло по каналам слива.
- Планетарные механизмы - это дифференциальный механизм, одно из звеньев которого неподвижно. Планетарные ряды необходимы по следующим причинам: необходимость создания крутящего момента большего, чем может создать один гидротрансформатор, создание возможности автомобилю двигаться назад. Планетарные передачи используют только один центральный вал, блокируют одни и разблокируют другие элементы планетарного ряда. Планетарная передача обеспечивает ровное, без рывков переключение скоростей автомобиля без потерь мощности двигателя. Планетарный ряд обычно состоит из следующих элементов: солнечная шестерня, сателлиты, эпицикл, водила.
- Фрикционные элементы управления АКПП - это механизмы, посредством которых подвижные элементы планетарного ряда блокируются между собой. Такими механизмами являются тормоза и фрикционы. Тормоз блокирует элементы планетарного ряда на неподвижный корпус АКПП. Фрикцион блокирует подвижные элементы планетарного ряда между собой. Тормозная лента служит для временной блокировки элементов планетарного ряда на корпус АКПП. Несмотря на небольшие размеры она обладает большой удерживающей способностью, смягчает толчки и удары, возникающие при переключении передач. Использование фрикционов в АКПП обусловлено рядом преимуществ: способностью выдерживать большие нагрузки, способностью прочного сцепления ведущих и ведомых дисков в пакете при достаточно больших скоростях вращения элементов планетарного ряда, отсутствием необходимости в регулировке пакета фрикционов из-за износа дисков, значительной степенью свободы при их подборе.
- Устройство управления - это устройство, осуществляющее контроль за переключением передач в трансмиссии со встроенной системой управления. Электронный блок обрабатывает сигналы датчиков, входящих в систему управления, анализирует полученную информацию и вырабатывает соответствующие управляющие сигналы. Основные элементы: Импульсный генератор; датчик положения дроссельной заслонки и датчик холостого хода; соленоид.
- Трансмиссионное масло в АКПП - рабочее тело трансмиссии, обеспечивающее сжимание и охлаждение фрикционных элементов управления трансмиссии, формирующее давление в системе управления, поглощающее и отводящее тепло из трансформатора в радиатор. Основное назначение трансмиссионного масла - передача крутящего момента от насосного колеса гидротрансформатора, соединенного с двигателем к турбинному колесу, соединенному с входным валом АКПП. Основная задача трансмиссионного масла - это смазка зубчатых зацеплений, подшипников качения и скольжения, фрикционных дисков, ленточных тормозов и т.д.
Другие компоненты АКПП:
Обгонная муфта свободно проскальзывает в одном направлении и заклинивает с передачей момента в другом. Cостоит из внешнего и внутреннего колец и расположенного между ними сепаратора с роликами. Ролики прижимаются пружинами в зауженную область между внутренним и внешним кольцом. В случае поворота внутреннего кольца против часовой стрелки, ролики плотно зажимаются, и вращательный момент передаётся на внешнее кольцо. При вращении в обратную сторону, ролики, перекатываясь, сдавливают пружины и оба кольца могут вращаться независимо друг от друга. Муфта используется для снижения ударов во фрикционных муфтах при переключении передач, а также для отключения торможения двигателем в некоторых режимах работы АКПП.
Гидродинамический трансформатор плавно преобразовывает механическую мощность в частоту вращения и крутящий момент
Масляный насос предназначен для создания и контроля давления масла в АКПП. Насос соединяется с корпусом гидротрансформатора и монтируется в передней части АКПП. При включённом двигателе масляный насос АКПП приводится в действие от коленчатого вала или распределительного вала с помощью приводного вала. В АКПП создается давление.
Соленоид регулировки линейного давления масла - это регулятор линейного давления, который отвечает за давление масла во всём гидроблоке и как правило, подаёт давление на остальные соленоиды.
Дроссельный клапан регулирует линейное давление, которое подаётся на клапаны переключения передач и балансируется в них давлением, создаваемым центробежным регулятором. Дроссельный клапан связан с дроссельной заслонкой двигателя и предназначен для определения нагрузки на двигатель и создания соответствующего этой нагрузке давления масла в гидравлической системе.
Центробежный регулятор посылает сигналы в виде различных значений давления масла на клапаны переключения передач (1 - 2, 2 - 3, 3 - 4) для их автоматического включения (выключения).
Ручной клапан предназначен для реализации команд, поступающих непосредственно от водителя: ехать вперёд, назад или парковать машину. Для передачи своих команд в трансмиссию водитель использует рычаг переключения передач, который в нашем примере может быть установлен в следующие позиции: P, R, N, D, 2 и 1.
Клапан подстройки давления в гидравлической системе АКПП используется для создания необходимого давления в гидравлической системе, подстраивающий линейное давление до нужной величины.
Соленоид АКПП - это электромагнитный клапан, работа которого координируется блоком управления АКПП. Он закрывает или открывает канал в гидроблоке АКПП, для управления коробкой. С помощью соленоидов блок управления АКПП направляет давление трансмиссионной жидкости в тот или иной пакет сцепления, переключает передачи или включает/выключает блокировку гидротрансформатора. Устройство соленоидов представляет собой медную обмотку, с магнитным стержнем внутри, на которую подаётся постоянный ток. При отсутствии напряжения на соленоиде пружина втягивает клапан, а при подаче напряжения, электромагнитное поле толкает его. При работе современных соленоидов гидроплита АКПП не изнашивается.
Переключатель блокировки зажигания блокирует запуск стартера и двигателя, когда рычаг переключения передач не стоит в положении Р "паркинг" или N "нейтраль". Данный переключатель также используется для включения задних фонарей автомобиля, свидетельствующих о его торможении.
Парковочный механизм блокирует АКП в целях предотвращения скатывания автомобиля при его парковке. Во всех других положениях рычага переключения передач, кроме положения Р "паркинг", парковочный упор удерживается от зацепления с парковочной шестерней возвратной пружиной.
avtoat.ru
Скоростной регулятор золотникового типа и приводом от ведомого вала АКПП
Скоростной регулятор золотникового типа состоит из клапана, двух типов грузов (первичного и вторичного) и пружин (рис.6-44). В начальный момент, когда автомобиль стоит на месте, скоростной регулятор, соединенный с помощью зубчатого зацепления с ведомым валом коробки передач, также неподвижен. Поэтому клапан скоростного регулятора под действием собственного веса находится в крайнем нижнем положении. При таком положении верхний поясок клапана перекрывает отверстие, соединяющее регулятор с основной магистралью, а нижний поясок открывает сливную магистраль (рис.6-44а). В результате давление на выходе из скоростного регулятора равно нулю.
При движении автомобиля, скоростной регулятор вращаться с угловой скоростью, пропорциональной угловой скорости ведомого или промежуточного вала АКПП. При определенной скорости транспортного средства под действием центробежной силы грузы скоростного регулятора начинают расходиться и, преодолевая силу тяжести клапана, перемещают его вверх. Такое перемещение клапана приводит к открытию отверстия основной магистрали и закрытию отверстия сливного канала (рис.6-44б). В результате ATF из основной магистрали начинает поступать в канал формирования давления скоростного регулятора. Кроме того, по радиальному и осевому отверстиям трансмиссионная жидкость поступает в полость между корпусом скоростного регулятора и верхним торцом клапана (рис.6-44б). Давление жидкости на этот торец клапана создает силу, которая совместно с силой тяжести клапана противодействует центробежной силе, возникающей в грузах. При достижении определенного значения давления сумма сил, действующих на верхний торец клапана, станет больше центробежной силы грузов, и клапан начнет перемещаться вниз, перекрывая отверстие основной магистрали и открывая одновременно сливной канал. При этом давление скоростного регулятора начнет уменьшаться, что приведет уменьшению силы давления на верхний торец клапана. В какой-то момент действие центробежной силы опять станет больше силы веса и давления, и клапан вновь начнет подниматься. Так происходит формирование давления скоростного регулятора. В случае увеличения скорости движения автомобиля для того, чтобы клапан стал опускаться вниз, потребуется, очевидно, более высокое давление скоростного регулятора. В конечном счете, при определенной скорости автомобиля вес клапана регулятора совместно с давлением, действующим на верхний торец клапана, не смогут уравновесить центробежную силу грузов. В этом случае отверстие основной магистрали полностью откроется, и давление скоростного регулятора станет равным давлению в основной магистрали. При уменьшении скорости автомобиля уменьшится и центробежная сила, действующая на грузы скоростного регулятора, и, следовательно, должно уменьшиться давление скоростного регулятора.
Система грузов скоростного регулятора состоит из двух ступеней (первичной и вторичной) и двух пружин. Такое устройство регулятора позволяет получить зависимость давления скоростного регулятора (р) от скорости движения автомобиля (V) близкую к линейной (рис.6-45).
На первом этапе первичные (более тяжелые) и вторичные (легкие) грузы действуют на клапан скоростного регулятора совместно. Пружины удерживают вторичные грузы относительно первичных. Конструкция выполнена таким образом, что более легкие грузы через рычаги действуют непосредственно на клапан скоростного регулятора. При этом грузы двигаются совместно.
Начиная с определенных оборотов, скоростного регулятора центробежная сила, которая, как известно, зависит от квадрата частоты вращения, становится весьма большой. Так, например, двукратное увеличение оборотов увеличивает центробежную силу в четыре раза. Поэтому становится необходимо принять меры к снижению влияния центробежной силы на формируемое скоростным регулятором давление. Жёсткость пружин подобрана таким образом, что, примерно, на скорости движения 20 миль/ч (16 км/ч), центробежная сила первичных грузов превышает силу пружины, и они отклоняются в крайнее положение и упираются в ограничители (рис.6-44б). Первичные грузы в таком положении не воздействуют на вторичные и становятся неэффективными, а клапан скоростного регулятора на втором этапе уравновешивается центробежной силой только вторичных грузов и силой пружины.
remont-korobki.com
