Автоматическая коробка переключения передач (АКПП). Коробка акпп
Автоматическая коробка переключения передач (АКПП)
Назначение
В недалеком прошлом, когда еще не были так широко распространены вариаторы и «роботы», классическая АКПП была единственной автоматизированной альтернативой «механике». И по сей день эта весьма надежная и довольно распространенная коробка продолжает исправно переключать передачи за водителей, избавляя их от нажатий на педаль сцепления и переключений рычага коробки передач.
Первая в мире полностью автоматическая коробка передач была выпущена компанией General Motors. Эта трансмиссия с условным названием Hydramatic стала предлагаться с 1940 года в качестве опции сначала на моделях Oldsmobile, а затем на Кадиллаках и Понтиаках. В середине 1960-х годов в США окончательно утвердилась (в том числе законодательно) общепринятая теперь схема включения передач АКПП P-R-N-D-L.
Созданию «автомата» предшествовали независимые разработки трех автогигантов – Ford, General Motors и Chrysler. Система из нескольких зубчатых колес, вращающихся вокруг центральной шестерни (она же планетарная передача, неотъемлемая часть классической автоматической коробки) изначально появилась в трансмиссии первого массового автомобиля - Ford T (выпускался с 1908 по 1927 г). Позже, в 30-х годах, General Motors представил полуавтоматическую трансмиссию, в которой работой планетарной передачи управляла гидравлика. Третий шаг на пути к «автомату» – внедрение в трансмиссию гидромуфты (позже ее заменили гидротрансформатором) - сделала накануне Второй мировой войны фирма Chrysler.
Устройство и принцип работы
В состав классической автоматической коробки передач входят: гидротрансформатор, несколько планетарных редукторов, соединительные валы, обгонные и фрикционные муфты, а также блок управления. Задача гидротрансформатора в «автомате» сродни сцеплению на «механике» - передавать и плавно регулировать подачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Планетарные редукторы (обычно их два) в автоматической коробке соединены последовательно, чтобы обеспечить «автомату» необходимое число ступеней. Непосредственно переключение передач между ними производится муфтами. Они блокируют между собой один или два элемента планетарных редукторов для передачи крутящего момента к трансмиссии. Слаженную работу муфт обеспечивают гидроцилиндры, которыми руководит электронный блок управления с фиксированными заводскими настройками.
Режим работы автоматической коробки передач водитель выбирает рычагом селектора, устанавливая его в одно из следующих положений: P, R, N, D, L или S.
P (Park) – парковочная блокировка, режим парковки, при котором автомобиль неподвижен длительное время. Выходной вал коробки передач при этом заблокирован, а все элементы управления выключены.
R (Reverse) - задний ход. Не включается до полной остановки автомобиля, на многих современных моделях на режим R устанавливается блокировка. Если селектор коробки передач находится в этом положении, завести машину невозможно (в отличие от режимов Park и Neutral).
N (Neutral) – режим нейтраль, используется при кратковременной стоянке или буксировке на близкие расстояния. В этом режиме все элементы управления выключены, а выходной вал не заблокирован, то есть машина может спокойно перемещаться.
D (Drive) – основной режим для движения вперед, при котором задействуются все ступени «автомата».
1 или L (Low) – низшая передача, при которой коробка не переключается выше первой ступени. Используется в сложных дорожных условиях, когда требуется движение малым ходом, например, при крутых подъемах в гору или затяжных спусках.
S (Sport) – спортивный режим, в котором «автомат» переключает ступени при более высоких оборотах вращения коленвала двигателя, наиболее близких к пику крутящего момента. Это нужно, чтобы оптимально использовать мощность мотора и быстрее разгоняться.
2, 3 и 4 – встречающиеся на некоторых моделях режимы, при которых коробка передач не переключается выше второй, третьей или четвертой передачи соответственно. Они оптимальны при движении по горным дорогам или холмистой местности, а также при частых остановках.
У классических автоматов есть еще несколько полезных режимов работы, которые включаются отдельно.
O/D (Overdrive) – режим «автомата», в котором коробка передач переключается на более высокие ступени. При этом двигатель работает преимущественно на низких оборотах, экономя топливо. Обычно режим Overdrive активируется отдельной кнопкой прямо на рычаге селектора или возле него.
W (Winter или Snow) – «зимний» режим работы коробки передач. При его включении (обычно кнопкой возле рычага АКПП) автомобиль начинает движение со второй передачи. Переключения происходят более мягко и плавно на пониженных оборотах, чтобы исключить проскальзывание колес на скользкой дороге.
Kickdown – режим работы, при котором коробка передач позволяет быстро ускориться для обгона. Режим активируется автоматически при нажатии педали газа до упора. При этом «автомат» переключается на одну или две ступени вниз.
Плюсы и минусы
В числе главных плюсов «автомата» - комфортность управления автомобилем. Это особенно актуально в пробках и заторах, где часты остановки, активна работа педалью сцепления и переключение рычага передач. Другое достоинство автоматической коробки передач – в обеспечении более мягкого и щадящего режима эксплуатации двигателя и трансмиссии.
Неоспоримый минус «автомата» в меньшем КПД, чем у «механики». Речь идет о существенных потерях мощности в недрах коробки передач, а также более высоком расходе топлива (в среднем, на 15-20%). Также для некоторых водителей «старой школы» большим минусом «автомата» является невозможность завести машину «с толкача» или вызволить буксующий автомобиль «враскачку». Кроме того, цена автомобиля с АКПП обычно выше, чем с «механикой».
Особенности эксплуатации
Из-за дороговизны ремонта АКПП автовладельцам полезно знать о некоторых нюансах её эксплуатации, чтобы не допускать возможных поломок.
Например, оставляя автомобиль на подъеме или спуске, рекомендуется воспользоваться стояночным тормозом. Благодаря этому механизм блокировки выходного вала коробки передач прослужит дольше. Чтобы избежать серьезных поломок и незапланированного ремонта «автомата», переключать его в режимы P и R можно только после полной остановки машины.
Есть несколько верных «симптомов», которые подскажут даже неопытному водителю о возможной скорой поломке «автомата». К ним относятся резкие рывки и толчки при переключении, запах гари и непривычный шум или гул, доносящийся из недр коробки передач. При наличии любого из этих признаков лучше сразу обратиться в сервис, чтобы избежать последующей непредвиденной поломки.
Если же АКПП сломалась на дороге и машина не едет, следует немедленно отправить машину в сервис. При этом важно помнить, что многие производители не рекомендуют буксировать автомобиль с АКПП на расстояния более 80 км и на скорости свыше 30 км/ч. Из-за отсутствия смазки, которая подается в «автомат» насосом при работающем двигателе, узлы и детали коробки могут повредиться от перегрева. На длинные расстояния неисправную машину лучше транспортировать на эвакуаторе. В качестве альтернативы приемлемо неспешное буксирование на нейтрали с работающим двигателем.
blamper.ru
Как пользоваться коробкой автомат АКПП (видео)
Как водит на автомате? Таким вопросом задается практически каждый человек, который раньше ездил на механической коробке, а теперь собирается приобрести автомобиль на автомате. Опасения на счет поломок при неправильной езде на автомате весьма оправданы и стоят вашего внимания.
Все коробки автомат очень чувствительны и именно по этому следует точно соблюдать правила эксплуатации, в противном случает неизбежны последствия.
Следует отметить, что кроме правильной эксплуатации, коробки автомат имеют еще одну проблемную черту и могут доставить ряд неудобств. Что бы ее избежать необходимо хорошо ориентироваться в управлении АКПП. На начальной стадии управления следует четко определиться где и что обозначено и какие функции выполняются.
1. Положение "Парковка" [Р] на АКПП
Это положение полностью блокирует ходовую часть автомобиля и его невозможно сдвинуть с места, а скорости в этом положении все отключены.
Многие неопытные или поспешные автомобилисты еще до полной остановки включают этот режим и тем самым нарушают правила эксплуатации коробки передач.
Следует дождаться полной остановки автомобиля, прежде чем включать режим парковки.
Если вы собираетесь поставить автомобиль на стоянку, а место с накатом или под горку, то для начала остановитесь при помощи ручного тормоза, а потом уже используйте коробку. Этот вариант парковки будет более безопасен для коробки передач.
2. Положение "Реверс" [R] на автомате
Многие не дожидаясь полной остановки сразу включают реверс и так же наоборот, следует не торопясь сочетать передачи при развороте иначе это принесет массу проблем с коробкой в будущем.
3. Положение "Нейтралка" [N]
![Положение "Нейтралка" [N] на АКПП](/800/600/http/pol-z.ru/wp-content/uploads/2014/07/2014-07-27_225401.jpg)
Режим позволяет передвигать автомобиль назад и вперед, без заведенного мотора.
Режим нейтралки на автомате не такой как на механики, по этому не стоит его использовать в пробках. Включать этот режим очень часто не рекомендуется
Режим драйв сам по себе способен не портится во время ожидания в пробках, даже если придется долго дергаться.
Когда устают ноги в пробке, достаточно просто выбрать положение парковки.
4. Положение "Драйв" [D].
![Положение "Нейтралка" [N] на коробке автомат](/800/600/http/pol-z.ru/wp-content/uploads/2014/07/2014-07-27_225407.jpg)
Некоторые из коробок оснащены специальной блокировкой. Она позволяет избежать самовольного включения передачи и для этого приходится нажимать педаль тормоза или на кнопку, которая расположена на рычаге передач.
5. Режимы движения 4-3-2-L.
![Положение "Нейтралка" [N]](/800/600/http/pol-z.ru/wp-content/uploads/2014/07/2014-07-27_225413.jpg)
Режимы позволяют использовать ограниченное количество передач, к примеру: если вам необходимо всего три передачи то включаете режим 3 и получаете именно столько передач, так же и со всеми остальными кроме L, она обозначает первую передачу.
Система позволяет не перегревать двигатель и наслаждаться комфортным вождением например при поездки в горной местности. Установив третий или второй режим вы легко будете ехать в горку и не думать о температура двигателя и включающейся четвертой передаче.
Первые два режима очень удобно использовать при въезде на горку, что бы в самый неподходящий момент коробка не переключилась на передачу выше, что может создать опасную ситуацию для коробки и движения в горной местности.
Большая часть новых и более усовершенствованных коробок передач имеют режим "Тип Троник", который дает возможность самому выбирать передачу.
Но бывает и такое, что коробка переключается если превышены допустимые обороты и тем самым позволяет двигателю работать без перегрева и сильного износа.
6. Функция "Shift".
Кнопка обычно установлена в области режима [P].
Кнопка позволит избежать самостоятельного отключения парковочного режима, даже если ваш автомобиль не имеет электропитания, например когда разряжен аккумулятор или его вовсе сняли.
7. Положение "Snow" и "Sport" на коробке автомат
Оба режима включаются на коробке передач и позволяют комфортно управлять автомобилем в снежную погоду или использовать спортивную коробку передач по необходимости.
В спортивном режиме вы очень быстро и точно сможете маневрировать на поворотах и заносах, ведь коробка передач использует первые из скоростей и позволяет на высоких оборотах не сбрасывать передачи, что создает баланс скорости и мощности.
Положение "Snow" позволяет на скользком дорожном покрытии начинать движение плавно и без пробуксовок, как правило включается вторая передача и автомобиль медленно начинает движение.
Следует отметить, что постоянное использование этого режима выводит из строя некоторые из АКПП. Что бы узнать можно ли использовать этот режим именно на вашей АКПП следует проконсультироваться на заводе производителе или у специалистов разбирающихся в вашей коробке передач.
Не маловажным фактором является и правило езды в таком режиме.
Следует отметить, что при езде без системы, которая следит за пробуксовкой потребуется самостоятельно избегать таких моментов, для АКПП нет ни чего хуже чем моменты пробуксовки.
Такие случаи встречаются в основном на замерзших поверхностях или лужах. Но бывают и такие моменты, когда гонщики буксуют на гравии или даже обычном асфальте.
Сегодня множество коробок имеют систему анти пробуксовки и не создают дополнительных хлопот даже при сильном гололеде.
Почитайте так же про АКПП имеющую функцию ручного переключения, статья называется Что такое типтроник.
При застрявшем автомобиле вам конечно потребуется снять этот режим, но все же не стоит сильно заставлять авто буксовать иначе нанесете непоправимый вред автомобилю.
Еще один важный момент на режиме нейтралка. Не включайте его просто так, дело в том, что он предназначен для сервисных целей. Коробка в этот момент может голодать маслом, что в свою очередь опасно для деталей, по этому используйте режим только по необходимости тогда проблем можно будет избежать, а АКПП останется в хорошем состоянии и работоспособности долгое время.
Еще одно из правил которые позволят сохранить АКПП в хорошем состоянии. Не буксируйте другие авто или прицеп.
Даже если ваша АКПП имеет высокий порог износостойкости во время силовых нагрузок это вовсе не означает, что ее можно использовать как захочется. Во время буксировочных действий этот порог снижается и со временем не позволит коробке работать как требуется при нагрузках.
Для езды с прицепом лучше выбрать вне дорожник или другой автомобиль с высоким запасом работы при нагрузке, тогда опасений совсем не будет, а АКПП на таких авто готова к долго работать в таком режиме.
Даже сам внедорожник создает своим весом сильные нагрузки, по этому прицеп не особо чувствуется для АКПП.
Некоторые владельцы авто с АКПП не знают, что завести авто с толкача это равносильно включению передач когда авто едет назад. После этих действий коробка наверняка не останется без нежелательного износа.
Важно знать, что во время заглушенного двигателя автомобиля с автоматической коробкой передач, масло в ней не циркулирует, а большая часть двигателей остается в сухом состоянии. В таких случаях буксировка автомобиля может принести массу последствий. Делали без смазки просто износятся или сильно сотрутся, что послужит причиной выхода из строя АКПП в будущем.
Из инструкций по буксировке можно узнать, что медленное буксирования и не на большое расстояние допускается, но не стоит думать что так можно делать очень часто. Если сервис будет находится очень далеко, то лучше не раздумывая вызвать эвакуатор, который позволит сохранить вашу коробку автомат в хорошем состоянии. Да и стоимость эвакуации не такая уж и высокая когда оцениваешь проблемы с коробкой, которые могли бы появиться очень скоро.
АКПП является силовым аппаратом и требует постоянного контроля системы масленого циркулирования, по этому не пренебрегайте своевременной заменой масла и она останется в хорошем состоянии довольно долгое время. Замена масла устанавливается производителем, но стоит учитывать и такие факторы как эксплуатация, рваный режим в условиях горной местности и многое другое, что бы наиболее точно определять момент замены.
Тогда ваша коробка автомат очень долго будет радовать своей функциональностью и стабильной работой. Даже после долгой эксплуатации коробка останется в хорошем состоянии и позволит его продать по более выгодной цене или же купленный ненадолго автомобиль не потеряет своих качественных характеристик, а значит и своей цены, что позволит его продать ни намного дешевле, к тому же покупатель останется доволен и ему приятно управлять автомобилем.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!pol-z.ru
АКПП в Москве (ЮЗАО)
Автоматическая коробка переключения передач состоит из 2-х агрегатов: сама АКПП и гидротрансформатор.
Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.
Полезная энергия расходуется на перелопачивание (и нагрев) масла гидротрансформатором. Также немало энергии «сёъедает» насос, который создаёт рабочее давление в управляющих магистралях. Отсюда более низкий КПД. Именно по этой причине механические роботизированные коробки и вариаторы более предпочтительны.
Автоматическая коробка переключения передач
Автоматическая коробка переключения передач состоит из 2-х агрегатов: сама АКПП и гидротрансформатор.
Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.
Полезная энергия расходуется на перелопачивание (и нагрев) масла гидротрансформатором. Также немало энергии «сёъедает» насос, который создаёт рабочее давление в управляющих магистралях. Отсюда более низкий КПД. Именно по этой причине механические роботизированные коробки и вариаторы более предпочтительны.
Гидротрансформатор является идеальным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, которые передаются от двигателя на трансмиссию и наоборот. Это, кстати, очень благоприятно сказывается на ресурсе двигателя, трансмиссии и ходовой части. Он не позволяет завести автомобиль с «толкача».
Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Между насосным колесом и турбиной обеспечены минимальные зазоры, а их лопастям придана специальная геометрия, которая формирует непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. Так что получается, что жёсткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включённой передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.
Схема устройства гидротрансформатора
Масло в гидротрансформаторе двигается по такой вот замысловатой траектории. Чтобы увеличить скорость и повысить крутящий момент на турбинном колесе, реактор блокируется. Правда, при этом КПД передачи несколько снижается.
Надо сказать, что по описанной выше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки передач, не вращается (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора расположены на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос, и они имеют особый профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся значительно поднять.
Выше на картинке: гидротрансформатор компании ZF и многодисковое сцепление Sachs, блокирующее насосное и турбинное колёса.
Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём себе на педаль тормоза. Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, а момент на нём в полтора-два раза выше (в зависимости от конструкции) того, что развивает двигатель на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты двигателя. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.
Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе с двумя «напарниками». В этом случае говорят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так снижаются потери, и увеличивается КПД гидротрансформатора.
А поскольку в некоторых случаях надобность в преобразовании крутящего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и вовсе может быть заблокирован при помощи фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи практически до единицы, проскальзывание между лопаточными колёсами в этом случае исключено по определению.
Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса увеличится. На это изменение тут же отреагирует гидротрансформатор. Как только станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматически затормаживаться, в результате скорость циркуляции рабочей жидкости возрастёт, что автоматически приведёт к увеличению крутящего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (т.е. на колёса). В некоторых случаях увеличившегося момента хватит для того, чтобы преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.
Поскольку гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в широких пределах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку передач, которая, вдобавок ко всему, способна обеспечить и задний ход. Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно включают в себя ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными МКПП.
Когда передача работает в режиме повышения частоты, двигатель вращает водило. Выходной вал передачи при этом соединён с солнечной шестернёй, в это время кольцевая шестерня зафиксирована.
Если кольцевую шестерню отпустить и в это время при помощи фрикциона её зафиксировать относительно водила, передача получится прямой.
Передача получается понижающей в том случае, когда движок приводит в действие солнечную шестерню, и при этом водило зафиксировано. Мощность при этом снимается с кольцевой шестерни.
В механической коробке шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые — свободно вращаются на вторичном валу. Включая какую-либо передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (или редукторы) имеют некоторые интересные особенности. Они включают в себя несколько элементов: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.
На картинке выше: планетарная передача.
Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют менять передаточные отношения, то есть скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их соответствующие элементы фиксируются при помощи фрикционных лент или фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).
Включается передача следующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей жидкости, той самой, что используется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся специальным насосом, а распределяется оно между соответствующими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники при помощи специальной системы электромагнитных клапанов — соленоидов в соответствии с алгоритмом работы коробки.
Пакеты фрикционов состоят из нескольких колец — неподвижных и подвижных. Они свободно вращаются друг относительно друга до тех пор, пока не возникнет необходимость включить передачу. Гидравлический толкатель зажмёт фрикционы тогда, когда в соответствующей магистрали будет создано рабочее давление. Подвижные элементы фрикциона, жёстко связанные, например, с водилом планетарной передачи, будут застопорены, водило остановится, передача включится. Про это много написано на форуме наших коллег http://www.akpp-station.ru
Партнерская организация осуществляет выкуп неисправных акпп с выездом к клиенту.
Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в них переключаются практически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая почти в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, надо отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обусловлены более быстрой сменой передач.
В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В дальнейшем гидравлику оставили только в качестве исполнительной части системы управления, задавать же алгоритм работы стала электроника (профессиональный ремонт блоков управления акпп). Благодаря ей возможно реализовывать различные алгоритмы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономичный, зимний и т.д.
Одна из последних разработок фирмы ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач. Как сообщают сами создатели, коробка позволяет экономить до 6% топлива по сравнению с аналогичными шестиступенчатым «автоматом» и 14% по сравнению с пятиступенчатым. Всё логично, большое количество передач позволяет увеличить время, при котором двигатель работает в наиболее «эффективном» режиме и удельный расход топлива минимален.
В спортивном режиме, например, тяга двигателя используется на все 100%. Включение каждой последующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается максимальный крутящий момент. При дальнейшем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Автомобиль в этом случае развивает значительно большие ускорения по сравнению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» или «нормальной» программ.
Управляющие клапаны гидравлического блока управления (оказываем услугу ремонт гидроблоков).
На большинстве современных автомобилей с автоматической кпп те или иные алгоритмы управления активизируются в зависимости от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия самостоятельно. Компьютер, анализируя информацию от многочисленных датчиков, принимает решение о переключении передач в те или иные моменты, в зависимости от требуемого характера переключений. Если манера движения размеренная и плавная, контроллер делает соответствующие поправки, при которых двигатель не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «занервничал» и начал чаще и резче нажимать на педаль газа, искусственный интеллект тут же понимает, что ускорения и разгоны нужно производить резвее, и силовой агрегат сразу же начнёт работать по «спортивной» программе. Если же водитель станет педалировать плавно, «умная» электроника переведёт коробку и двигатель в штатный режим работы.
Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в которых наряду с автоматическим предусмотрен и полуавтоматический режим управления. Здесь команды на переключение передач даёт водитель, а сами переключения обеспечивает система управления. Часто скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме увеличивают, но многие производители, заботясь о ресурсе силового агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Производители называют эти системы по-разному — Autostick, Steptronic, Tiptronic.
www.akpp-center.ru
Коробка автомат принцип работы, ресурс, тюнинг, устройство АКПП, режимы
В нашей статье рассмотрим плюсы и минусы классической коробки автомат АКПП: принцип работы, устройство, особенности конструкции, требующие ремонта или замены характерные недостатки и неисправности автоматической трансмиссии с гидротрансофрматором, а также ресурс и неоспоримые достоинства традиционного автомата.
Плюсы и минусы АКПП
Автоматическая коробка передач, вариатор, роботизированная коробка передач — на чем остановить свой выбор при заказе автомобиля. Еще 15-20 лет назад такой вопрос даже не стоял перед отечественными автолюбителями, машины советского, а затем и российского производства были доступны только с механической коробкой передач (МКПП). С появлением в России подержанных иномарок и возможности покупать новые автомобили известных мировых производителей изменилась расстановка сил в пользу автоматической трансмиссии, все больше потенциальных владельцев стали приобретать автомобиль с АКПП. По итогам 2012 года более 45% проданных на российском рынке новых иномарок оснащены автоматами. Даже АвтоВАЗ в июле 2012 года порадовал выпуском бюджетного седана Лада Гранта с АКПП.
Данный агрегат имеет неоспоримые достоинства, но не лишен и недостатков. Среди плюсов – удобство управления движущей силой автомобиля, а к недостаткам можно отнести медленное реагирование, не слишком высокую производительность и сравнительно короткий ресурс — срок службы. Однако следует отметить, что новейшие КПП производят достаточно быстродействующими. Прежде чем разобраться, что к чему, нужно четко понимать разницу в терминах. Автоматическая трансмиссия состоит из двух агрегатов — это сама коробка и гидротрансформатор.
Устройство гидротрансформатора
Итак, гидротрансформатор, или как его еще называют конвертор крутящего момента, представляет собой совокупность двух лопастных устройств – турбинного колеса и центробежного насоса. Связывает их между собой реактор или статор, который и направляет тот самый крутящий момент. Есть еще механизм блокировки, действующий при необходимости на статор, используя обгонную муфту. Насосное колесо находится в жесткой сцепке с коленчатым валом мотора, а турбина – с валом КПП.
Гидротрансформатор наполнен маслом, при активной работе оно постоянно перемешивается и нагревается, на что тратится много полезной энергии, ее же значительно потребляет и насос, создающий давление в рабочих связующих трубках. При большой разнице в оборотах у насоса и турбины реактор блокируется и подает на колесо насоса гораздо больший объём жидкости, в итоге крутящий момент при старте с места увеличивается до трёх раз, снижая КПД передачи. Все это объясняет невысокий общий КПД коробки передач в целом, а также делает более привлекательными в этом плане роботизированные МКПП и вариаторы.Передача крутящего момента в гидротрансформаторе происходит очень плавно, благодаря чему исключаются ударные нагрузки на трансмиссию, что придает плавности хода автомобилю и положительно сказывается на качественной и продолжительной работе двигателя. Однако от использования гидротрансформатора могут возникнуть и проблемы: например, завести машину с помощью буксира или с толкача, в случае чего, не получится.
Устройство и приницип работы автоматической трансмиссии
Теперь разберемся с устройством самой коробки переключения передач с планетарным редуктором и пакетом фрикционов. Планетарный (дифференциальный) редуктор (передача) представляет собой механизм, в состав которого входят несколько планетарных шестерен, которые при работе вращаются вокруг так называемого солнечного, или центрального, колеса, обычно в сцепке с ним при помощи водила. К планетарной передаче иногда подключено еще и внешнее коронное колесо-шестерня, сцепленное с внутренней стороны с планетарными шестернями. При работе передачи на повышение частоты водило вращается благодаря работе двигателя. При этом коронная шестерня зафиксирована, а выходной вал передачи работает в соединении с солнечной шестерней.
Передачу можно сделать прямой путем фиксирования отпущенной кольцевой (коронной) шестерни с помощью фрикциона. Понижающей же передача получится тогда, когда движком приводится в действие солнечная шестерня при зафиксированном водиле. При этом снимается мощность с кольцевой шестерни.Пакет фрикционов – это система подвижных и неподвижных колец, вращающихся независимо друг от друга, пока не включена передача. Когда же в соответствующей магистрали возникает давление, фрикционы зажимаются гидравлическим толкателем. Те элементы фрикциона, сцепленные с водилом планетарного редуктора, что были подвижны, застопорятся, остановив водило и включив передачу.
Крутящий момент от мотора к коробке передач передается с помощью потоков рабочего масла, подаваемого лопастями колеса насоса на лопасти турбины. Зазоры между турбинным и насосным колесами минимальны, а их лопасти имеют гармоничное и соответствующее друг другу строение, поэтому круг циркуляции масла непрерывен. Получается, что между двигателем и коробкой передач нет жесткой связи, благодаря чему обеспечивается работа двигателя и возможность остановки автомобиля при включенной передаче, а также плавной передаче тяги.Необходимо отметить, что по выше приведенной схеме функционирует гидромуфта, передающая крутящий момент без преобразования его величины. Реактор, внедренный в конструкцию гидротрансформатора, как раз и предназначен для изменения момента. Он представляет собой такое же колесо с небольшими лопастями, но оно до определенного момента не вращается. Лопасти реактора имеют специфическое строение и находятся на пути масла, идущего обратно от турбины к насосу. Когда реактор пребывает в гидротрансформаторном режиме (без движения), он способствует увеличению скорости движения рабочей жидкости, которая в это время совершает круговорот между колесами. Чем быстрее двигается масло, тем выше энергия, воздействующая на колесо турбины. Благодаря такому эффекту значительно повышается крутящий момент, развивающийся на валу колеса турбины.
Например, в одной из рядовых ситуаций, когда включена передача в коробке, а машина удерживается на месте педалью тормоза, происходит следующее. Колесо турбины неподвижно, тогда как момент в нем выше обычно развиваемого двигателем на этих оборотах в полтора, а то и в два раза в зависимости от модели. Как только отпускается педаль тормоза, машина начинает трогаться с места и разгоняться до того момента, когда момент на колесах становится равен моменту сопротивления автомобиля.Когда скорость оборотов колеса турбины приближается к скорости насосного колеса, реактор становится свободным и начинает вращение вместе с ними. Такая ситуация называется переходом гидротрансформатора в режим гидромуфты, что способствует снижению потерь и увеличению КПД гидротрансформатора.Так как есть случаи, когда необходимости в преобразовании крутящего момента нет, гидротрансформатор может быть и вовсе заблокирован фрикционным сцеплением. В таком режиме КПД передачи может доходить практически до 100%, так как проскальзывание между лопаточными колесами совершенно исключено.Однако, например, когда автомобиль едет по прямой, поддерживая постоянную скорость, а потом дорога начинает уходить вверх под уклон, гидротрансформатор тут же начнет реагировать. При уменьшении частоты вращения турбинного колеса, реактор начинает автоматически замедляться, что ускорит движение рабочей жидкости, а, следовательно, и крутящий момент, передаваемый на вал колеса турбины и, конечно, на колеса. Иногда такого увеличенного крутящего момента будет достаточно для поднятия в гору, не переходя на низшую передачу.Гидротрансформатор не способен изменять скорость вращения и крутящий момент в больших пределах, поэтому к нему подключают коробку передач с большим количеством ступеней, которая к тому же будет способна обеспечить обратный ход. КПП, работающие в комплексе с гидротрансформаторами, обычно содержат несколько планетарных передач, и у них оказывается много общего с механическими коробками.
Колеса-шестерни в механической коробке передач все время находятся в зацеплении, при этом те, что являются ведомыми, вращаются на вторичном валу свободно. Когда включается какая-то передача, происходит блокировка соответствующей шестерни на ведомом валу. АКПП работает по такому же принципу, только планетарные передачи состоят из таких элементов как сателлиты, водило, кольцевая и солнечная шестерни.Такие редукторы приводят в движение одни элементы и фиксируют другие, тем самым позволяя менять скорость вращения, а также усилие, передаваемое с помощью планетарной передачи. Последняя приводится от выходного вала гидротрансформатора, соответствующие же ее элементы фиксируются фрикционными лентами (пакетами). В механической коробке эти функции несут блокирующие муфты и синхронизаторы.
Включение передачи происходит следующим образом. Давление рабочей жидкости гидротрансформатора приводит в действие гидравлический толкатель, который, в свою очередь давит на фрикцион. Источник давления жидкости – специальный насос, а распределение этого давления между фрикционами происходит под постоянным контролем электроники с помощью совокупности электромагнитных соленоидов (клапанов). При этом должен быть соблюден алгоритм работы коробки передач.Основным отличием автоматической коробки передач от механической является переключение передач, которое в ней происходит так, что поток мощности не разрывается: одна передача выключается, а в тот же момент включается другая. Резкие рывки при этом исключены, так как их успешно гасит и смягчает гидротрансформатор. Хотя, следует отметить, что современные коробки передач с настройками спортивного режима не отличаются особой плавностью работы, что обусловлено слишком быстрой сменой одной передачи на другую. Такие характеристики позволяют машине быстрее брать разгон, но, к сожалению, гораздо быстрее изнашивают фрикционы, а также уменьшают срок службы и самой трансмиссии, и всей ходовой части.
Работа коробки передач в различных режимах
В трансмиссиях-автоматах самого первого поколения управление было полностью гидравлическим. Впоследствии гидравлика стала выполнять только исполнительские функции, устанавливать же алгоритм стала целиком электроника. Именно благодаря ей стала возможной реализация различных режимов работы коробки передач – резкого ускорения (kick-down), экономичного режима, зимнего, спортивного и других.Например, если рассмотреть спортивный режим, то при нем двигательная тяга используется полностью – каждая последующая передача включается при частоте вращения коленчатого вала, близкой к той, на которой развивается максимальная величина крутящего момента. Дальнейшее увеличение скорости приводит к ускорению частоты вращения вала до своих максимальных значений, при которых двигатель работает на полную мощность. Также происходит и далее. Машина при этом способна развивать гораздо более высокие ускорения, чем при работе в обычном или экономичном режимах.Большинство современных автомобилей, оборудованных автоматическими коробками передач, имеют технологии, позволяющие алгоритмам управления активизироваться самостоятельно, что зависит от водительской манеры вождения. Электроника, автоматически анализируя информацию с разнообразных датчиков, сама адаптирует необходимую в этом случае работу двигательного агрегата и принимает решение о переключении передач в нужный момент в соответствии с требуемым характером переключений.Если водитель управляет автомобилем спокойно, аккуратно и плавно, то контроллер осуществляет соответствующие настройки, при которых мотор не выходит на мощностные режимы, что позволяет расходовать топливо более экономично. Если же водитель станет нажимать на педаль газа более резко и часто, то электроника сразу же сделает вывод о необходимости более резвого разгона, и двигатель в паре с коробкой передач сразу же начнут работать в спортивном режиме. При возвращении к плавному педалированию коробка опять же самостоятельно перейдет на нормальную программу работы.
Коробка полуавтомат
Растет количество автомобилей, оснащаемых коробками передач, где, кроме автоматического, присутствует еще и полуавтоматический режим управления. В таком случае система только самостоятельно переключает передачи, а установки на это дает водитель. Однако это не означает полную свободу действий в управлении – зачастую скорость переключения передач увеличивается, но время переключений остается таким же, как при автоматическом режиме. Об этом заботятся некоторые производители, желая продлить срок службы силового агрегата. В сфере машиностроения эта система имеет разные названия – Steptronic, Autostick или Tiptronic.
Тюнинг АКПП
Не так давно стало возможно осуществлять тюнинг некоторых автоматических трансмиссий с помощью перепрограммирования блоков управления двигателем и коробкой передач. Для улучшения скорости разгона в программе АКПП изменяют моменты, когда происходит переход с одной передачи на другую, а также значительно сокращают время переключений. Компьютерные технологии сегодня развиваются стремительно, электроника научилась анализировать степень старения фрикционов и создавать необходимое давление для того, чтобы могла включиться каждая муфта. Путем регистрации давления можно осуществлять прогноз степени износа фрикционов и, соответственно, самой коробки. Блоком управления постоянно осуществляется контроль исправности системы и фиксируются в памяти коды ошибок и сбоев, происходивших в работе ее элементов.В экстренных случаях блок управления работает в аварийном режиме, когда в коробке передач блокируются все переключения, а работает только какая-то одна передача, обычно вторая или третья. В этом случае ездить на автомобиле не советуют, это и не получится, возможной становится только поездка до ближайшего автосервиса с целью устранения неисправностей.Любая коробка передач способна удовлетворить ожидания владельца автомобиля, где она установлена, и служить на протяжении 200 тысяч километров. Однако следует помнить, что безотказная ее работа и длительный ресурс напрямую зависят от грамотной эксплуатации и регулярного прохождения квалифицированного техобслуживания.
Режимы работы автоматической коробки передач
1.Рarking (Р) – стояночный режим, когда выключены все передачи, выходной вал коробки и все остальные ее элементы управления заблокированы. Когда двигатель работает, ограничитель скорости вращения вала начинает срабатывать намного раньше, чем это происходит при разгоне. Такие защитные меры от неграмотного управления не позволяют лишний раз зря перемешивать рабочую жидкость трансмиссии.2.Reverse (R) – передача для движения автомобиля задним ходом.3.Neutral (N) – нейтральная передача, при включении которой ведущие колеса не связаны с двигателем. Блокировка выходного вала отсутствует, поэтому автомобиль способен ехать накатом, а также возможно его буксировать.4.Drive (D) – основной режим для движения автомобиля. В этом режиме передачи с 1 по 3 (4) переключаются автоматически.5.Sport (S) или как он иногда еще называется Power, PWR или Shift – это спортивный режим, в котором двигатель при разгонах работает на полную мощность и расход топлива достигает максимальной величины. Есть возможность увеличивать скорость переключения передач с одной на другую (зависит от программы и конструкции). Мотор при работе коробки в этом режиме постоянно пребывает в тонусе и работает обычно на оборотах, близких к тем, на которых развивается максимальная величина крутящего момента. Ну и, конечно, об экономичности в этих условиях можно забыть.6.Kick-down – переход на низшую передачу для того, чтобы реализовать резкое ускорение (используется, например, при обгоне). Двигатель переходит в режим повышенной отдачи. Из-за этого, а также за счет увеличенного передаточного отношения пониженной передачи происходит резкий подхват. Чтобы перевести трансмиссию в этот режим. Необходимо резкое нажатие педали газа. В более ранних версиях трансмиссий при этом должен почувствоваться характерный щелчок.7.Overdrive (O/D) – режим, при котором чаще включается повышенная передача. Такой режим движения на пониженных оборотах внушительно экономит топливо, но автомобиль при этом теряет динамику.8.Norm – наиболее сбалансированный режим, при котором переключение передач на более высокие происходит постепенно, по мере увеличения оборотов.9.Winter (W, Snow) – это режим работы АКПП, используемый в зимних условиях. Он осуществляет трогание автомобиля с места со второй передачи во избежание пробуксовки. Переход с одной передачи на другую по этой же причине происходит более плавно, на низких оборотах. Разгон тоже происходит более медленно.10.Если установить рычаг напротив цифр 1, 2 или 3, то коробка не будет переходить выше, чем выбранная передача. Такой режим используется в трудных условиях езды, например, по серпантину или при движении с прицепом или буксировке другого авто. Двигатель в таком случае способен работать на средних и высоких нагрузках без перехода на высшую передачу.11.Некоторые модели АКПП предусматривают возможность ручного управления коробкой. Кнопки со значками «+» и «–», обозначающими именно наличие этой возможности, могут в зависимости от модели находиться в разных местах – на самом селекторе управления АКПП, на руле или в виде подрулевых переключателей и т.п. Но в режиме самостоятельного управления электроника все равно не позволит переходить на неуместные в конкретный момент передачи. Скорость же смены скоростей будет не выше той, которая присутствует в спортивном режиме.
povozcar.ru
