принцип и устройство для чайников

АКПП — это трансмиссия, с помощью которой можно оптимизировать изменение вращения валов в зависимости от необходимости без вмешательства водителя. Внутренний состав агрегата имеет сложную конструкцию. Дальше рассказано об устройстве АКПП и принципе работы для чайников. Знание основ позволит в срок провести обслуживание агрегата и уменьшить риск преждевременного ремонта.

Содержание

• 1 Как устроена автоматическая коробка передач
• 2 Принцип действия
  • 2.1 Гидротрансформатор
• 3 Режимы
• 4 Виды
• 5 Сравнение с МКПП
• 6 Различия автоматов в переднеприводных и заднеприводных машинах

Как устроена автоматическая коробка передач

В состав входят 4 основных компонента:

1. Гидравлический трансформатор. Он вмещает насос, реактор и турбины. Задача узла — измерение оборотов вращения вала за небольшой временной интервал.
2. Планетарный редуктор. В состав входят зубчатые колеса разного диаметра. За счет изменения передаточных чисел происходит переключение скоростей.
3. Гидравлика. Сюда включается масляный насос, фильтр, толкатели, гидроблок с электроклапанами. Система защищает расположенные внутри коробки детали от перегрева.
4. Электронный блок. Принимает идущие от датчиков сигналы и осуществляет управление АКПП.

Если модуль управления выходит из строя — включается аварийный режим работы.

Принцип действия

Запуск АКПП происходит одновременно с включением двигателя. Работающий маслонасос нагнетает во внутреннее пространство коробки масло. Оно воздействует на гидравлический трансформатор и раскручивает его до скорости вращения коленчатого вала. Как только происходит нажатие на педаль газа и щелканье передачи, масло начинает свое движение к турбине и приводит ее во вращение. Затем смазка возвращается обратно к колесу насоса и ускоряет его.

Охлаждающую функцию масла выполняет радиатор АКПП, через который оно проходит. Расположенные в коробке датчики постоянно передают информацию на блок управления. Система считывает показания и изменяет нагрузку на мотор. Во время езды это обеспечивает щелканье скоростей в случае необходимости увеличения или уменьшения оборотов двигателя.

Также АКПП можно переключать в ручном режиме. Примером является паркинг. Включается, когда автомобиль ставится на стоянке.

Гидротрансформатор

С помощью узла обеспечивается сцепление между мотором и трансмиссией. Задача состоит в осуществлении передачи и преобразовании крутящего момента.

Функции гидротрансформатора состоят в следующем:

• Воспринимать крутящий момент и изменять его в сторону увеличения.
• Разрывать связь между двигателем и трансмиссией при изменении скорости.
• Вести защиту АКПП в случае необходимости набора скорости или торможения двигателем.
• Забирать частично крутящий с целью обеспечения плавной смены передачи.
• Гасить вибрацию от работы двигателя.

Также гидротрансформатор обеспечивает работу мотора на холостом ходу.

Режимы

Управление АКПП осуществляется через ручку. Для этого существуют разные положения. Каждое из них соответствует определенному режиму работы автомата. Количество таких позиций и их описание представлено в таблице.

Обозначение режима	Обзор
Р	Означает паркинг. Происходит блокировка вала.
N	Нейтральное положение. Отсутствует связь между колесами и двигателем.
R	Движение на задней скорости.
D	Обычное движение автомобиля.
L	Включается пониженная передача и идет блокировка дифференциала.
М	Включение ручного управления.
2	Скорость не может быть выше второй передачи.
3	-//- третей передачи.
OD	Включение режима Овердрайва. Он требуется в момент резкого набора скорости.
W	Установка положения ведется зимой по плохой дороге. Автомобиль начинает движение со второй передачи.
S / PWR	Спортивный режим езды на повышенных оборотах.

Включение ручного режима езды происходит при движении автомобиля по бездорожью, спуску, подъему или длительном обгоне.

Виды

АКПП выполняется в 3 видах. Они имеют особенности:

1. Классическая. Еще называется гидротрансформатором. Наиболее востребованная. В состав входят узлы: гидротрансформатор, редуктор и система управления. После длительной эксплуатации МКПП переходить на такое устройство тяжело.
2. Роботизированная. Переключение осуществляется командами, поступающими из блока управления. Отличительной особенностью коробки является работа одновременно двух сцеплений. За счет этого переключение ведется плавно без понижения мощности двигателя.
3. Вариатор. Конструкция предполагает отсутствие ступеней. Это позволяет изменять скорость без рывков и с максимальной плавностью. Двигаясь, автомобиль выполняет небольшой расход горючего с хорошей динамикой. В зависимости от конструкции работа вариаторов ведется на ремне, тороиде или цепи.

Последний вариант АКПП наиболее сложная, но постепенно завоевывает позиции.

Сравнение с МКПП

Существуют принципиальные конструктивные различия от автоматической коробки. Выражаются они в следующем:

1. Переключение скоростей на механике осуществляется ручным путем. Происходит это за счет принудительного перемещения шестерен в новое зацепление. Для уравнивания скоростей в момент переключения установлены синхронизаторы. В автомате все присутствующие шестерни вращаются как бы вокруг «солнца». Здесь присутствуют фрикционы, которые обеспечивают кручение выходного вала.
2. В АКПП имеется блок управления, откуда подаются команды на регулировку скорости. В МКПП такой системы нет.
3. В механике коробка соединяется с двигателем сцеплением. В автоматике эту роль выполняет гидротрансформатор. Передача вращения от двигателя осуществляется через трансмиссионную жидкость.

Различия автоматов в переднеприводных и заднеприводных машинах

Отличия выражаются в следующем:

• В автомобилях с передними ведущими колесами АКПП имеют более компактный вид.
• В тачках с задним приводом внутри корпуса присутствует дифференциал.

Других различий в таких системах нет.

Оставить отзыв

 

Автоматическая коробка передач. Устройство, принцип работы, преимущества и недостатки АКПП.

Подробности

Категория: Трансмиссия

Опубликовано: 02 января 2015

Просмотров: 10702

Автоматической коробкой передач называют коробку переключения скоростей в автомобиле, которая переключает скорости самостоятельно, без личного участия водителя.

Конечно же, в настоящее время существует несколько других коробок, способных переключать скорости самостоятельно (например, роботизированная КПП или вариатор), однако лишь коробку переключения скоростей, оснащенную гидравлическим трансформатором, называют автоматом. Так повелось исторически, ведь данный тип агрегата переключения скоростей появился чуть менее сотни лет назад.

Естественно, современная АКПП существенно отличается от коробки передач середины прошлого века конструктивно, но в целом ее принцип действия практически не изменился.

Основные компоненты и принцип действия автоматической коробки передач.

Каждый крупный автомобильный производитель вносить в классическую автоматическую коробку передач множество изменений, но, как правило, они не связаны с основными компонентами, а касаются небольших деталей и электронной начинки.

Любая АКПП содержит в своем составе:

• Гидравлический трансформатор. Данная деталь необходима для передачи усилия с двигателя к ведущим колесам. Собственно, главная деталь любой автоматической коробки передач, без которой невозможна сама конструкция.
• Планетарная передача. Необходима для передачи крутящего момента двигателя к различным элементам агрегата.
• Фрикционная муфта. Переключает передачи, получая сигнал от электронного блока управления.
• Обгонная муфта. Сохраняет элементы АКПП в целости и сохранности. В частности, снижает удары, толчки и вибрацию фрикционной муфты в момент переключения передач. В некоторых моделях АКПП обгонная муфта воспрепятствует торможению двигателем.
• Соединительные механизмы. Различные валы, шестерни и барабаны.

Непосредственно гидравлический трансформатор состоит из центробежного насоса и турбины. Именно турбина соединена с коленвалом коробки передач, а центробежный насос соединен с коленчатым валом двигателя. Работая совместно они выполняют все функции сцепления. В дальнейшем происходит самое интересное, так как передача усилия двигателя осуществляется с помощью специального масла, которые циркулирует в трансформаторе под высоким давлением.

Именно с такой достаточно необычной передачей крутящего момента и связаны все достоинства и недостатки коробки передач этого типа.

И если переключение передач на ранних образцах АКПП зависело исключительно от положения педали газа, то сейчас за переключение скоростей отвечает электронных блок. Безусловно, положение педали газа важный параметр, но кроме того обрабатывается информация еще от нескольких десятков датчиков, и решение о переключение передачи, электронный блок принимает в соответствии с их показаниями.

Итак, как только водитель нажимает на педаль газа, крутящий момент двигателя передается на гидравлический трансформатор. Одновременно с этим, электронным блок принимает решение о включении скорости, и запускает механизм планетарной передачи и муфт. Включается необходимая передача и автомобиль начинает движение. Как видно, в схематичном описании структура автоматической коробки передач достаточно проста, и основная роль в ней принадлежит гидравлическому трансформатору.

Этим и объясняется то, что АКПП была изобретена очень давно, и уже более полувека пользуется значительной популярностью по всему миру.

Характерные неисправности автоматической коробки передач. Следует сказать сразу, что автоматическая коробка передач – технически сложный агрегат, ремонт которого невозможен в обычных условиях. Ремонтировать такую коробку необходимо лишь в условиях специализированного сервисного центра, а починкой должны заниматься специально обученные люди. Самостоятельный ремонт АКПП заканчивается весьма плачевно, и оборачивается покупкой очень дорогих запасных частей.

Характерные неисправности АКПП подразделяются на два типа:

• Неисправности электронного блока.
• Неисправности механической и гидравлической части.

Как уже было сказано выше, электронный блок собирает данные от нескольких десятков датчиков и обрабатывает их, и на основании показаний отдает команду о включении той или иной скорости. Если автоматическая коробка передач вошла в аварийный режим и отказывается работать, то с большой долей вероятности можно диагностировать поломку электронного блока.

Огромным преимуществом является то, что для ремонта электронного блока нет необходимости вскрывать коробку переключения скоростей. Практически во всех моделях авто электронный блок находится в доступном месте (под капотом).

Нередко электронный блок не срабатывает из-за того, что из строя вышли важные датчики, такие как датчик расхода воздуха, датчик распределительного вала или датчик антиблокировочной системы. Как только вышедший из строя датчик будет заменен, электронный блок снова заработает.

Также электронный блок может отказаться работать от повреждения проводов, но чаще всего причиной поломок становится ошибка программного обеспечения. В этом случае блок управления коробкой передач необходимо «перешить» и он начнет работать по-прежнему.

Неисправности механической и гидравлической части сопровождаются толчками и рывками при переключении. Если подобные эффекты при переключении скоростей возникли, то сами собой они не пройдут, и необходимо быть готовыми к ремонту автомобиля. Вскрытие коробки передач в этом случае обязательно, и ремонт обойдется в круглую сумму.

Правила использования автоматической коробки передач.

Езда на автомобиле с АКПП требует некоторых специфических знаний. Конечно же, управлять таким автомобилем намного проще, чем машиной с ручной коробкой передач, но и определенные сложности все же есть.

• Для остановки автомобиля с АКПП нужно изначально включить стояночный тормоз, и лишь потом переводить рычаг в положение «нейтраль». Дело в том, что если машина будет иметь небольшой наклон, то может произойти блокировка КПП.
• Автомобиль с АКПП очень сложно раскачать, и тем самым выбраться из грязи или снега. Если раскачивать машину с помощью постоянных переключений с задней скорости на первую, то коробка попросту «сгорит» уже после десятка подобных переключений подряд.
• Любителям стартовать с пробуксовкой и уличным гонщикам не рекомендуется приобретать автомобили с автоматической коробкой. Если одновременно удерживать газ и тормоз (а это необходимо при трогании с пробуксовкой), вся энергия уйдет в масло АКПП.
  Коробка может нагреться за несколько секунд, и после десятка таких трюков попросту выйдет из строя.
• Если автомобиль с АКПП выйдет из строя, то транспортировать его нужно по формуле «40х40», что означает скорость не выше 40 км/час, на дистанцию не выше 40 километров. Более того, некоторые автомобили можно перевозить лишь на эвакуаторе, а это накладывает на владельца дополнительные расходы.

Достоинства и недостатки автоматической коробки передач. К достоинствам можно отнести следующее:

• Простота. Не даром АКПП пользуется огромной популярностью у слабого пола. Любой новичок сможет вести такой автомобиль без дополнительных сложностей. Освоение такой коробки передач не вызывает даже малейший затруднений.
• Комфорт. Передачи переключаются очень плавно и мягко. В современных автомобилях переключения не чувствуется вовсе, и машина идет очень и очень мягко.

К недостаткам можно отнести:

• Низкий КПД. Автоматическая коробка передач имеет низкий коэффициент полезного действия, и тем самым отбирает примерно 10% мощности двигателя. Потребление топлива также возрастает на 10-15%.
• Дорогостоящий ремонт. Самостоятельно отремонтировать такую коробку не получится. Придется обращаться в сервис и приобретать не дешевые запасные части.
• Необходимость регулярного обслуживания. Масло в АКПП нужно менять достаточно часто, в противном случае ремонт неизбежен.
• Проблематичность использования зимой. Перед поездкой в мороз необходимо тщательно прогреть машину и полностью исключить вероятность резкого старта.

Помимо этого, автомат нередко ведет себя некорректно в гололед или на бездорожье.

Назначение, принцип действия и секреты его регулировки

Автоматические коробки передач технически сложные агрегаты, так как состоят из множества элементов, таких как планетарные механизм, гидротрансформатор, гидроблок, фрикционные элементы, тормозная лента и др. Со временем эти ключевые компоненты автомобиля становятся еще более сложными, поскольку производители автомобилей приложили много усилий, чтобы сделать свои новые модели более надежными и комфортными.

В в частности, они пытаются устранить одну из самых распространенных проблем с трансмиссией — рывки при переключении передач. Вот где тормозная лента АКПП вступает в игру. В этой статье мы рассмотрим основное назначение лента трансмиссионного тормоза, ее конструктивные особенности, место установки и почему необходимо регулировать этот элемент.

Тормозная лента входит в планетарный редуктор система переключения передач вместе с фрикционными дисками, муфтой свободного хода и т.д. Тормозная лента АКПП необходима для блокировки элементов планетарной передачи на короткое время. В состав бандажей входит металл, футерованный органическим трением. материал. Этот элемент блокирует венец или солнечную шестерню или позволяет им вращаться. Его Работой управляет гидравлический блок.

Лента устанавливается на корпус редуктора: один конец ленты соединяется с самим корпусом, а 2-й конец соединяется с ходовым поршнем сервоблока. Изменение состояния ленты напрямую влияет на работу барабанной половины пакета фрикционов с планетарной шестерней другой половины пакета фрикционов. Так автоматика переключает передачи в соответствии с нормой оборотов.

Принцип планетарного механизм удержания/блокировки аналогичен принципу работы тормоза обувь. Все автоматические агрегаты работают на ATF. Когда ATF достигает сервопривода механизме, его поршень приходит в движение под давлением, создаваемым этой жидкостью. Как в результате тормозная лента натягивается и блокирует элементы планетарного механизма на определенный период времени. По истечении этого времени планетарная передача комплект разблокируется, и ATF отключает сервомеханизм. По мере выравнивания давления жидкости лента ослабевает, на поршень начинает воздействовать специальная возвратно-поступательная пружина, и он возвращается в исходное положение. Группа возвращается в свое свободное состояние.

Узнайте больше о трансмиссионных тормозных лентах и ​​их отличиях от сцепления

Лента А служит механизмом реакции с концепцией работы, аналогичной несколько дисков сцепления и односторонние муфты. Но есть одно ключевое отличие. А Лента трансмиссии является строго стопорным и удерживающим элементом, а муфты предназначены для удержания и приведения в движение деталей планетарного ряда.

Особенности конструкции

Обычно тормозная лента изготавливается из гибкий металлический сплав (а именно многочисленные полоски из этого сплава). Этот материал прочный достаточно, чтобы выдерживать экстремальные нагрузки на истирание и разрыв. Чтобы сделать группу более прочный и надежный, инженеры наносят на внутреннюю часть фрикционное покрытие группы.

Ленты могут быть одинарными или двойными завернутый. Ленты с двойной обмоткой более эффективны, чем их одинарная обмотка. аналоги. Со временем ленты изнашиваются, что приводит к появлению щели между группа и барабан. В результате коробка передач начинает буксовать.

Со временем металлические полоски и трение покрытие ремешка начинает изнашиваться, поэтому необходимо заменить ремешок через определенные промежутки времени. Рекомендуется покупать новый ремешок в комплекте с регулировочные винты (болты). Эти винты могут быть установлены как внутри, так и снаружи часть редуктора в зависимости от его конструктивных особенностей. Оба типа позиционирование имеет свои преимущества:

• При внутреннем расположении Головка винта не подвергается загрязнению и коррозии.
• Внешнее расположение позволяет регулировка ремешка без разборки корпуса. Более того, такие расположение болтов более удобно и менее затратно, так как лента регулировку в этом случае можно выполнить самостоятельно, без посещения ремонтная мастерская.

Необходимо проверить и отрегулировать натяжение ленты не только после ее замены, но и после любого услуги по ремонту и техническому обслуживанию, связанные с трансмиссией, включая добавление и замена АТФ. Если коробка передач начинает пинаться или дергаться, первая точка что вы должны проверить, это состояние группы.

Наиболее распространенные проблемы, связанные с диапазоном передачи

75pt»>

Наиболее распространенные проблемы система блокировки планетарной передачи (тормозная лента трансмиссии) и их последствия. следующее:

• Повреждение или износ фрикционного слоя на тормозной ленте, что приводит к неполной блокировке планетарного механизма. В результате в процессе переключения передач водители могут испытывать толчки. или услышать царапающий шум в АКПП;
• Поломка или другие проблемы, связанные с поршневой стакан сервомеханизма. В этом случае тормозная лента также не может заблокировать планетарный ряд. Каждое изменение передаточного числа сопровождается рывками в АКПП;
• Повреждение штока поршня в сервомеханизм. При механическом повреждении поршень разрушается и его осколки/обломки передаются в разные зоны передачи через ATF. Если эта проблема не будет решена своевременно, тогда передача выйдет из строя заказ;
• Износ или повреждение пружины, загрязнение сервомеханизма. В этом случае тормозная лента будет «клинить» подвижные части трансмиссии. В результате машина не заводится движение или передача R не будут работать.

Регулировка ленты

Для обеспечения нормальной работы трансмиссионная тормозная лента, необходимо регулярно следить за зазором между тормозным барабаном и лентой. Осуществляется с помощью регулировки винт (или шпилька с контргайкой).

Регулировочный винт и шпилька с контргайкой

Если процедура регулировки выполняется с помощью шпильки, то это следует делать с помощью Гаечный ключ. Возможно, потребуется снять поддон коробки передач (если регулировочный винт находится внутри картера коробки передач).

Специальный инструмент для регулировки ленты трансмиссионного тормоза

Интересно отметить, что в некоторых автоматах тормозные ленты регулируются с помощью специальных тяг различной длины. В этом случае процедура регулировки выполняется демонтаж узла и установка штанги необходимой длины. Комплекты тяг изготавливаются производителями таких трансмиссий. Желательно выполнить какую-либо профилактической диагностики путем проверки состояния ленты при замене ATF. Важно не растягивать ленту слишком сильно, так как это может ускорить износ.

Так регулируется лента трансмиссионного тормоза

Также есть возможность отрегулировать тормозная лента без динамометрического ключа. В этом случае процедура регулировки выполняется следующим образом:

• Автомобиль должен быть остановлен на склоне;
• Во избежание неконтролируемого движения автомобиль, необходимо поставить его на ручной тормоз, при этом поставив отстой блок (или кирпич) под колесо;
• Отпустить ручной тормоз и проверить удерживает ли отстойник машину на месте;
• Вновь задействуйте ручной тормоз при изменении положения отстойный блок в нескольких сантиметрах от колеса;
• Ослабьте контргайку, чтобы упростить процесс затягивания регулировочного винта;
• Затяните регулировочный винт до легкая остановка;
• Отпустите ручной тормоз, постепенно ослабляем регулировочный винт тормозной ленты и ждем пока машина заведется прокатка;
• Затяните регулировочный винт на 2-3 оборотов (количество оборотов определяется опытным путем для конкретного автомобиля пока не будет толчков при переключении передач).

Регулировка тормозной ленты в легендарном Ford T

Замена тормозной ленты трансмиссии

Для установки новой тормозной ленты необходимо рекомендуется следовать приведенным ниже инструкциям:

• В первую очередь машину необходимо поднять домкратом;
• Снимите колесо, чтобы получить доступ к блок трансмиссии;
• Демонтировать аккумуляторную батарею и воздушный фильтр;
• Подставить домкрат под коробку передач узел и поднимите его;
• Снимите опору коробки передач;
• Выверните болты, удерживающие заднюю часть крышка;
• После снятия крышки возможна замена тормозной ленты;
• Снимите старый ремешок и замените его с новым;
• Закройте заднюю крышку (не забудьте использовать герметик) и установить на место все демонтированные компоненты;
• Проверить состояние тормозной ленты;
• Наконец, проверьте поведение автомобиля на дорога. Независимо от скорости разгона не должно быть толчков во время процесс переключения передач.

После удаления старой ленты она рекомендуется оценить характер его износа. Если группа выходит из строя через короткое время необходимо найти источник проблемы. Зачастую проблема кроется в неправильной работе сервомеханизма. Как В результате планетарная передача заклинивает и изнашивает ленту.

Лента тормозная АКПП GM TH700R4 4L60

Из вышеизложенного следует, что тормозная лента играет существенную роль в обеспечении плавного переключения передач в автоматическом передачи. Таким образом, владельцы автомобилей с автоматической коробкой передач должны помнить, что проблема толчков в трансмиссии часто решается регулировкой натяжение ленты. Регулировка и замена тормозная лента может быть выполнена водителем самостоятельно. Регулярные проверки натяжение ремня трансмиссии помогает предотвратить толчки, потерю комфорта при вождении и чрезмерный механический износ узла трансмиссии.

Динамический анализ и проектирование систем управления автоматических трансмиссий

12.02.2013

Оглавление

В то время как основной принцип работы и механическая конструкция автоматических трансмиссий существенно не изменились, возросшие требования к производительности, экономии топлива и управляемости, а также увеличение числа передач усложнили разработку систем, управляющих современными автоматические коробки передач. Новые типы трансмиссий — бесступенчатые трансмиссии (CVT), трансмиссии с двойным сцеплением (DCT) и гибридные силовые агрегаты — создали дополнительные проблемы.

Переключение передач в современных автоматических коробках передач — это динамический процесс, включающий синхронизированную передачу крутящего момента от одного сцепления к другому, плавное изменение частоты вращения двигателя, управление крутящим моментом двигателя и минимизацию возмущений выходного крутящего момента. Динамический анализ помогает понять механику переключения передач и поддерживает создание наилучшего проекта систем управления переключением передач в легковых автомобилях, грузовиках, автобусах и грузовых автомобилях.

В этой хорошо иллюстрированной книге, основанной на учебных материалах авторов для выпускников, рассказывается, как фундаментальные принципы гидравлики и систем управления применяются в современных автоматических трансмиссиях. Он начинается с описания базовой механики автоматических трансмиссий, а затем подробно рассказывается о динамике и элементах управления, связанных с современными автоматическими трансмиссиями. Рассматриваемые темы включают: механику и органы управления переключением передач, динамические модели планетарных автоматических трансмиссий, проектирование гидравлических систем управления, алгоритмы обучения для достижения стабильного качества переключения передач, управление муфтой гидротрансформатора, центробежные маятниковые виброгасители, средства управления запуском трения, планирование переключения передач и встроенную трансмиссию. элементы управления, бесступенчатое управление передаточным отношением, управление коробкой передач с двойным сцеплением и многое другое.

В книге много уравнений и наглядно объясненных примеров. Также предоставляются примеры моделей Simulink для различных механических, гидравлических и управляющих подсистем трансмиссии. Глава вторая, посвященная автоматическим коробкам передач с планетарной передачей, содержит вопросы для домашнего задания, что делает ее идеальной для использования в классе. Книга будет полезна не только студентам, но и новым инженерам, поскольку в ней изложены основы динамики и управления трансмиссией. Более опытные инженеры оценят теоретические обсуждения, которые помогут повысить уровень знаний читателя.

Хотя было опубликовано много книг, связанных с автоматическими коробками передач, большинство из них посвящено механической конструкции, принципам работы и аппаратному обеспечению управления. Ни одна из книг не связывает динамический анализ, разработку системы управления и аналитическое исследование механических, гидравлических и электронных средств управления, как эта книга.

Эта книга также доступна по подписке в цифровой библиотеке SAE.