Как устроена коробка «автомат» и как правильно с ней обращаться

Автоматическая коробка передач — самый распространённый на сегодня тип автомобильной трансмиссии. Под определением «автомат» скрывается несколько принципиально разных устройств Фото: Shutterstock

Водители называют «автоматом» несколько разных механизмов.

Объединяет их одно: водителю во время движения не требуется орудовать рычагом переключения передач и нажимать на педаль сцепления, которая отсутствует.

• Что это
• Устройство
• Принцип работы
• Обозначения
• Плюсы и минусы
• Как управлять
• Как правильно ездить на «автомате»
• Как продлить жизнь АКП
• Как отремонтировать

www.adv.rbc.ru

Что такое «автомат»

Коробка автомат (автоматическая трансмиссия, АКП) — это тип коробки передач, способный самостоятельно и без вмешательства водителя выбирать нужное передаточное число в соответствии с режимом движения и сопутствующими факторами. К автоматам принято относить несколько видов коробок передач: классическую гидротрансформаторную АКП, «робот» (РКП) и вариатор (CVT). Хотя последние два типа правильнее называть автоматизированные трансмиссии.

Каждая из перечисленных трансмиссий серьезно упрощает процесс управления: водителю не нужно выжимать педаль сцепления и думать над выбором оптимальной передачи — передаточные числа подбираются самостоятельно. Все, что требуется, — жать на газ и рулить.

Устройство

Идея отказа от ручного переключения передач возникла почти сразу после появления автомобиля, но впервые полноценно реализовать ее смогли лишь в 30-х годах XX века.

В 1902 году немецкий инженер Герман Феттингер создал судовой автомат. Спустя два года братья Стартевенты из Бостона явили миру свою конструкцию, предназначенную для установки на автомобили. По сути это была усовершенствованная механика с двумя передачами, переключение которых происходило автоматически.

Полноценный же автомат запатентовал Оскар Бэнкер (Асатур Сарафян) в 1935 году — его изобретением воспользовалась компания General Motors. С внесением доработок в 1940 году появился тот самый классический гидротрансформаторный автомат, который применяется в усовершенствованном виде по сегодняшний день.

В его основе лежат не пары шестерен, а планетарный механизм с переменным передаточным отношением: центральная (солнечная) шестерня, коронная шестерня и шестерни-сателлиты. Передаточное отношение у такого набора может меняться в зависимости от того, как именно вращаются его части относительно друг друга. Соединяя разные части планетарного механизма, можно заставить шестерни вращаться с разными скоростями, то есть получить коробку передач.

За переключение передач здесь отвечают многофункциональные гидромуфты, выполняющие функции сцепления. Муфты сжимаются давлением гидравлической жидкости. Крутящий момент от двигателя передается коробке передач так называемым гидротрансформатором, избавляющим от жесткой связи двигателя и коробки передач. Благодаря гидротрансформатору переключение передач происходит плавно, почти незаметно.

Основными элементами классического автомата являются:

• Гидротрансформатор (отвечает за преобразование и передачу оборотов).
• Планетарный редуктор (управляет гидротрансформатором).
• Система гидроуправления (отвечает за работу планетарного редукторного узла).

Фото: Shutterstock

Принцип работы автомата

Принцип работы автомата различается в зависимости от вида автоматической трансмиссии. На каждом из них остановимся отдельно.

Классическая (гидротрансформаторная) АКП

Принцип работы классической АКП основан на давлении трансмиссионной жидкости. За передачу крутящего момента от двигателя к элементам автоматической коробки передач отвечает гидротрансформатор (он же «бублик»). В состав устройства входят три лопастных колеса — насосное, турбинное и реакторное, — заключенные в герметичный корпус. Насосное колесо соединено с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с первичным валом КПП.

После запуска двигателя в «бублике» под давлением насоса начинает рециркулировать масло. Проходя через крыльчатки реактора, оно трансформирует механическую силу от маховика в гидравлическую — крутящий момент начинает передаваться на планетарный механизм. Гидротрансформатор выполняет функции как сцепления, так и гидромуфты.

Система гидроуправления позволяет автомату переключать передачи без тяг и муфт с синхронизаторами. Открывая и закрывая в гидроблоке нужные клапаны, коробка передач самостоятельно сжимает нужные пакеты фрикционов давлением масла. Плавная их блокировка, управляемая электроникой, позволяет автомату переключаться почти незаметно.

Вариатор (CVT)

Основа бесступенчатой трансмиссии — два конических шкива, один из которых соединен с валом двигателя, а второй передает крутящий момент на ведущие колеса автомобиля. Мощность передается с ведущего вала на ведомый посредством соединяющего их ремня (или цепи). На каждом из валов имеются два конуса, обращенные вершинами друг к другу. Изменение зазора между ними приводит к смещению ремня и изменению передаточного отношения.

Когда конусы раздвигаются, ремень смещается ближе к оси вращения, и наоборот. Для изменения передаточного отношения достаточно просто сдвигать конусы на одном валу и одновременно раздвигать на другом.

За управление конусами отвечают гидравлическая система и электроника. Гидротрансформатор позволяет автомобилю с вариатором трогаться и останавливаться, а планетарный редуктор — включать задний ход и расширять диапазон передаточных чисел. Все современные вариаторы умеют имитировать фиксированные передачи.

«Робот» (РКП)

Роботизированная коробка передач по своей сути — это механика, дополненная электроникой и сервоприводами. Такая трансмиссия полностью берет на себя процесс переключения передач. Выбор той или иной передачи контролируется электроникой. Вместо педали сцепления и рычага коробки стоят электромоторы, которые по команде электроники «выжимают» сцепление и меняют ступени.

Простейшие роботы уже практически не применяются в современном автопроме. Им на смену пришли коробки следующего поколения — так называемые преселективные роботы с двумя сцеплениями (к примеру, коробки DSG). Каждое из сцеплений отвечает за свой набор передач — четных и нечетных. Процесс переключения с одной передачи на другую происходит практически мгновенно, без разрыва крутящего момента.

Обозначения на коробке автомат

Режимы работы коробки автомат могут поставить в тупик водителя, который прежде ездил только на механике.

Для наглядности мы оформили обозначения и описания в виде таблицы.

Обозначение	Расшифровка
N (Neutral)	Нейтральное положение. Положение селектора в позиции N означает, что никакая из передач не включена. Автомобиль может свободно катиться.
D (Drive) или A (Automat)	Режим движения вперед. В зависимости от потребностей водителя автоматически используются те или иные передаточные числа.
R (Revers)	Задняя передача. Выбрать этот режим можно только при полной остановке автомобиля.
Р (Parking)	Режим парковки. Переводя селектор в положение Р, водитель механически блокирует трансмиссию. На многих моделях не получится запустить двигатель, если селектор не находится в этом положении. Блокировка в режиме Р никак не связана с тормозной системой – она лишь помогает стояночному тормозу, но не заменяет его.
M (Manual)	Режим ручного управления. В этой позиции селектора водитель может самостоятельно переключать передачи с помощью подрулевых лепестков, кнопок или самого селектора – толчками вверх и вниз. В зависимости от конкретной модели процесс осуществляется по-разному.
L (Low) или 1, 1L	Режим пониженной передачи. Позволяет зафиксировать коробку на первой передаче. Этот режим помогает при движении по скользкой дороге либо бездорожью на минимальных скоростях. Также может применяться при торможении двигателем, на крутых спусках и подъемах.
L2, 2L, 2	При выборе такого режима коробка передач не перейдет выше второй передачи.
D3 или 3	Ограничение не выше третьей скорости.
OD (Over Drive)	Режим повышенной передачи. Помогает экономить горючее на высоких скоростях.
KD (Kick Down)	Пониженная передача. Включается, если продавить педаль газа «в пол». Используется для максимально быстрого набора скорости.
S	Спортивный, динамичный режим. Позволяет использовать все возможности двигателя и трансмиссии. Его не рекомендуется выбирать при движении на нестабильном покрытии и на бездорожье.
W (Winter) или значок снежинки	Зимний режим. В этой позиции селектора автомобиль трогается с повышенной передачи, более плавно, что помогает избежать пробуксовки. Летом применять такой режим не рекомендуется.
E	Режим экономии. Обеспечивает плавность движения и позволяет сжигать меньшие объемы горючего. Движение автомобиля в таком режиме становится более вялым, отклик на педаль газа ухудшается.

 

Наиболее часто встречающейся на моделях с «автоматом» является раскладка режимов P-R-N-D-L. Остальные перечисленные обозначения и некоторые другие используются опционально. О них в обязательном порядке рассказывается в инструкции.

Плюсы и минусы коробок автомат

Автоматические трансмиссии обладают множеством плюсов, но не лишены и минусов. Об этом не стоит забывать на этапе выбора автомобиля.

К несомненным плюсам отнесем следующие моменты:

• Легкость эксплуатации: любая автоматическая трансмиссия избавляет водителя от утомительных процедур выжима педали сцепления и ручного выбора передач.
• Высокая плавность движения. Благодаря наличию до 10 передач современные автоматы изменяют передаточные отношения чрезвычайно плавно, практически незаметно.
• Повышенная безопасность. Переключить механику без разрыва потока мощности невозможно.

Фото: Shutterstock

Минусы автоматов:

• Дороговизна. Как правило, автомобили с автоматами стоят дороже, чем с механической коробкой. Обслуживание автомата также дороже.
• Увеличенный расход топлива.
• Автоматы не любят экстремальных нагрузок.
• Машины с автоматом не рекомендуется буксировать на большие расстояния.
• Автоматы не любят буксировки прицепов: возможны ограничения.

Как управлять коробкой автомат

Научиться пользоваться машиной с коробкой автомат намного проще, чем автомобилем с механикой. Именно по этой причине существует разделение в водительских правах: водители, обучавшиеся в автошколе на машине с АКП, не могут ездить на механике — требуется переобучение. Те, кто прежде ездил на машине с МКП, с автоматом легко совладают.

Алгоритм обращения с автоматом максимально прост:

• Чтобы завести машину, нужно сесть за руль, нажать тормоз и повернуть ключ в замке/нажать кнопку запуска двигателя. Селектор коробки должен находиться в парковочном положении P. Запускать ДВС можно и с нейтрального режима, но производители рекомендуют использовать именно режим паркинга. Запустить мотор из любого другого режима не получится.
• Для начала движения селектор выставляется в D или R (вперед и назад соответственно). После того как вы отпустите педаль тормоза, машина сама начнет движение. Нажатием на газ можно увеличить скорость.
• Для остановки машины нужно отпустить педаль газа и нажать на тормоз.
• Перед тем как заглушить двигатель следует перевести селектор коробки в парковочное положение Р.

Как правильно ездить с коробкой автомат

При эксплуатации автомобиля с автоматической трансмиссией нужно придерживаться некоторых важных рекомендаций, которые помогут продлить коробке жизнь.

Фото: Shutterstock

Переключать режимы между D-R-P нужно при полной остановке автомобиля и зажатом тормозе.

Во время движения переключать селектор можно лишь в некоторые положения. Технически можно включить режим нейтрали (N) и двигаться накатом, но делать так не рекомендуется из соображений безопасности.

Оставлять автомобиль без стояночного тормоза с включенным режимом P можно лишь на ровных площадках. Несоблюдение правила чревато тем, что машина может внезапно покатиться.

При движении в пробке на машине с автоматом водителю постоянно приходится давить на тормоз. Пока автомобиль стоит, селектор трансмиссии следует переводить в режим паркинга, а не в нейтраль. Нейтраль используется для того, чтобы перекатить машину с места на место при выключенном двигателе и для буксировки на небольшие расстояния.

Буксировать машины с автоматом и заглушенным мотором на значительные расстояния нельзя. Этот процесс возможен лишь на нейтрали и с работающим двигателем, либо с вывешиванием ведущих колес.

Буксировка других машин и тяжелых прицепов автомобилем с автоматом возможна при соблюдении рекомендаций производителя. Для снижения нагрузки могут быть предусмотрены специальные режимы. В процессе буксировки желательно не использовать высокие передачи.

Чтобы выбраться из сугроба, можно воспользоваться фиксированными положениями L, 1 или 2, предварительно отключив систему стабилизации.

Как продлить жизнь коробке автомат

Любой автомат значительно сложнее и дороже механики; стоит сделать все возможное, чтобы уберечь его от поломок.

Фото: Shutterstock

Резкая и агрессивная езда сильно сокращает жизнь автоматам (как и всем элементам автомобиля).

 При такой эксплуатации происходит повышенный износ фрикционов, планетарных редукторов, муфт и пр. Продукты износа загрязняют масло и приводят к перегреву коробки. Выйти из строя может практически каждый узел.

Для продления жизни трансмиссии рекомендуется выполнять несколько правил:

• Плавно трогаться.
• Не нажимать на газ и тормоз одновременно. Это приводит к перегреву масла в гидротрансформаторе и преждевременному выходу коробки из строя.
• Не ездить в экстремальных режимах с пробуксовками. Автоматические трансмиссии чрезвычайно чувствительны к ударным нагрузкам.
• Не использовать часто режим кик-даун. В этом режиме автомат испытывает повышенные нагрузки.
• Не переводить в движении селектор в положение «нейтраль».
• Не использовать прием раскачки, когда автомобиль застрял. Это приводит к повышенному износу фрикционов.

Как отремонтировать автомат

Автоматической трансмиссии, как и любому другому агрегату автомобиля, требуется периодическое обслуживание. Если производитель рекомендует менять масло или фильтры — надо обязательно следовать этому правилу. 

В ряде случаев простая замена масла может вернуть автомату жизнь: избавить от «пинков» и некорректной работы. Процедуру лучше доверить профессионалам, поскольку для полной замены требуется специализированное оборудование.

Вместе с маслом в обязательном порядке меняется фильтр, который в процессе работы агрегата задерживает в себе продукты износа. Нередко помимо фильтра приходится менять сопутствующие компоненты — уплотнительные прокладки, кольца или даже поддон.

Фото: Shutterstock

Автомат — технически сложное устройство с отдельным блоком управления. При визите в сервисный центр можно с помощью диагностического оборудования считать ошибки в работе АКП и, в случае необходимости, произвести ремонт проблемных компонентов.

Всевозможные рывки, толчки, подвисания коробки на одной передаче — признаки поломки, требующие обращения к специалистам. Попытки решить эти проблемы самостоятельно, с большой вероятностью, не помогут.

• Маркировка шин: как правильно расшифровать все знаки
• Одометр: зачем в машине нужен счетчик пробега
• Сайлентблок: что это, зачем нужен и когда менять
   

Источник: www.autonews.ru

Материалы по теме

• Эти машины лучше не покупать. Список самых проблемных моделей с пробегом

  В Статьи

  Какие подержанные автомобили грозят проблемами с ремонтом своим владельцам: эксперты составили рейтинг моделей, которые придется постоянно чинить. Все они представлены в России на …

• Новые штрафы в 2023 году: какие изменения ждут водителей. Таблица

  В Статьи

  Штрафы за езду без ОСАГО хотят поднять, за шум от автомобиля придется заплатить в десять раз больше, а средняя скорость может вернуться: какие новые наказания ждут водителей в …

• Вступившие в силу с 1 марта самые важные изменения в ПДД. Что нужно знать

  В Статьи

  О каких изменениях в нормах о знаках, разметке и парковке следует знать, чтобы не получить штрафы от ГИБДД Фото: Иванко Игорь / Агентство «Москва» Масштабный пакет поправок в …

Как правильно пользовать коробкой автомат и продлить срок ее службы

Содержание:

• 1 Как устроена коробка автомат
• 2 Правила обслуживания и эксплуатации АКПП
• 3 Виды распространенных неисправностей АКПП и их вероятные причины

Самостоятельный ремонт коробки автомат – очень сложная задача, а без большого опыта и мастерской с инструментами и специальным оборудованием — вообще невыполнимая. Обращаться за ремонтом лучше к профессионалам, ведь АКПП насчитывает более 1000 отдельных деталей, и по своей конструкции и принципу работы — это самый сложный узел в автомобиле, совмещающий гидравлические, механические, электрические устройства, подключенные к блоку электроники. Занимаются ее ремонтом, как правило, только высококлассные автомастера.

Очень популярными автоматические трансмиссии становятся даже в нашей стране, и, несмотря на цену, часто встречаются даже на таких бюджетных авто, как део матиз, коробка автомат на котором, кстати, достаточно приличного качества, а Ford Focus с автоматической коробкой Power Shift заслуживает отдельного внимания.

Селектор переключения АКПП

Как устроена коробка автомат

Для того, чтобы понять суть, лучше всего посмотреть видео о том, как работает коробка автомат. На сегодняшний день в сети подобной информации предостаточно.

Как и в стандартной МКПП, в автоматической далее следует ряд шестерёнок, только здесь он, в отличие от параллельных валов в механике, представлен в планетарном исполнении. Назначение его такое же – изменение передаточного числа и, как следствие, скорости вращения вала. Еще одним отличительным органом управления автоматической трансмиссии является тормозная лента, блокирующая элемент планетарного ряда для осуществления возможности переключения передачи. В движение ее приводит поршень, на который оказывает давление подаваемое масло.

Коробка автомат в разрезе

По такому же принципу работает фрикцион. Данный механизм достаточно важен и имеет сложную конструкцию. В нем поршень, приводимый в движение давлением масла, плотно сцепляет ведомые и ведущие фрикционные диски – так передается крутящий момент от барабана к втулке. Ключевой в этом механизме является система клапанов, которая приводит в движение поршень.

Правила обслуживания и эксплуатации АКПП

Для того чтобы трансмиссия прошла без поломок достаточно долго, нужно знать, как правильно пользоваться коробкой автомат, а также вовремя обслуживать ее. Езда на автоматической коробке передач – это не только большой комфорт, но и большая ответственность за ее исправность, достаточно хорошая модель без труда может отходить до полумиллиона километров.

Первое, о чем непременно нужно сказать, это про начало движения: заводить двигатель необходимо только тогда, когда рычаг стоит в положениях «Р» или «N». Причем не стоит сразу рвать с места, а нужно подождать минуту-две, пока масло распределится по коробке и придет в нужную консистенцию. Если речь идет о зиме, то лучше подождать минут 5-10, так как при отрицательных температурах масло становится более вязким, и нагрузка элементы коробки возрастает. Игнорируя данное правило, можно исчерпать ресурс коробки намного раньше срока, указанного производителем.

При начале движения, после того как выбран режим поездки, дождитесь легкого толчка – это произойдет через секунду после перевода рычага в одно из положений. Если поторопиться и нажать на акселератор раньше, это может привести к выходу из строя трансмиссии.

Виды распространенных неисправностей АКПП и их вероятные причины

Первые признаки поломки автоматической трансмиссии проявляются по-разному: иногда вы ощущаете переключение передач с большой задержкой, в других ситуациях появляется шум. Самыми распространенными неисправностями являются избыток или нехватка масла в коробке. .

Течь через сальник гидротрансформатора

• задержка в переключении передач может быть вызвана течью через сальник гидротрансформатора, выявить ее можно визуально. Кроме этого, причиной может быть повреждение сальника на узле актуатора либо неисправность самого узла
• если у вас стал вопрос, почему коробка автомат буксует, то, скорее всего, это вызвано неисправностью электромагнитов переключения или сцепления гидротрансформатора. Кроме этого, стоит проверить все гидравлические устройства, в том числе, нет ли протечек из-под прокладок и шланг.
• очень низкое или большое давление масла в коробке – если уровень масла в норме, то дело, вероятно, в электромагнитном клапане регулятора давления. Однако однозначно утверждать нельзя, так как на давление может повлиять все, начиная от насоса до вакуумных трубок, диафрагмы и клапана модулятора. Иногда загадка кроется в банальном редукционном клапане в виде шарика.
• задний ход в АКПП может не включаться из-за изношенных фрикционных элементов сцепления, также к этому может привести вышедший из строя электромагнитный клапан переключения сцепления гидротрансформатора.

Фрикционы коробки автомат

Все вышеперечисленные неисправности «лечатся» заменой износившихся деталей, но при несвоевременном обращении к мастеру могут стать причиной выхода из строя АКПП, при этом, скорее всего, будет стоять вопрос не о ремонте коробки автомат, а ее полной замены.

Основы построения автоматической трансмиссии

Автор: Лоуренс «ЛТ» Толман

Во времена 8-дорожечной ленты, раструбов и лавовых ламп более половины всех автомобилей на дорогах были оборудованы механическая коробка передач. Говорили, что мужчина может произвести впечатление на свою девушку тем, насколько плавно он может переключать передачи, а лучшие водители, такие как «Ворчун» Билл Дженкинс, могли грести на четырехступенчатой ​​коробке передач намного быстрее, чем любая автоматическая коробка передач могла когда-либо переключать передачи. Со временем механическая коробка передач постепенно отказывалась от использования, и ее можно было найти только в самых дешевых экономичных коробках, в нескольких избранных автомобилях с высокими характеристиками. Вместо этого большинство автомобилей оснащены автоматической коробкой передач, которая переключает передачи за вас. Часто переключение происходит настолько плавно, что среднему водителю трудно даже заметить, когда это происходит, и самое приятное то, что автомат не требует координации ног и рук.

Жидкостная муфта

В автоматической коробке передач преобразователь крутящего момента обеспечивает основную силовую связь между двигателем и коробкой передач. Гидравлическое давление используется для зажима и отпускания различных пакетов фрикционов, которые прикреплены к разным шестерням, и в зависимости от того, какой набор фрикционов активирован, вы получаете разные передаточные числа. Большинство автоматических передач имеют от четырех до шести скоростей вперед, но в последние годы чаще встречаются восьми- или даже десятиступенчатые автоматы. Из-за более высокого выходного крутящего момента трансмиссии, установленные за дизельными двигателями, намного больше и мощнее, чем их аналоги, прикрепленные к газовым двигателям, но как только вы начнете увеличивать мощность двигателя, даже самые лучшие заводские трансмиссии могут оказаться недостаточными. Из-за роста популярности дизельных двигателей существует множество решений для устранения различных проблем, но может быть сложно точно знать, что вам нужно, что делает каждая деталь и при каком уровне мощности детали начинают выходить из строя.

Опции гидротрансформатора

Преобразователь крутящего момента — это первое, на что уходит мощность двигателя, и в большинстве случаев стандартная версия не выдерживает большой мощности. Сменный преобразователь может стоить от 300 до 2000 долларов, и существует множество способов его настройки, и правильная комбинация может улучшить или разрушить вашу сборку. Выбирайте правильно, и у вас будет быстрый грузовик с отличными дорожными манерами, но если вы выберете неправильный выбор, пострадает ваша управляемость, перепады температуры будут слишком высокими, и грузовик будет намного медленнее трогаться с места.

Убедиться, что трансмиссия имеет надлежащую жидкостную пару, является задачей номер один гидротрансформатора.

Из-за особенностей гидравлической муфты гидротрансформатору присуще некоторое проскальзывание. Чтобы бороться с этим, во всех современных дизелях используется гидротрансформатор блокировки, который включается в определенное время, чтобы обеспечить прямую связь между двигателем и коробкой передач, устраняя любое проскальзывание (одним исключением из этого правила является 68RFE, так как его муфта гидротрансформатора работает постоянно). скользящая конструкция). Эта прямая связь может помочь ускориться, когда грузовик движется, а турбины уже раскручены, но крутящий момент стандартной муфты блокировки гидротрансформатора не выдержит ничего, кроме горячей настройки. Преобразователь с дополнительными сцеплениями вместо штатного, например, ATS TripleLock для Dodge 48RE, — отличное решение для проскальзывающего сцепления. Трехдисковый преобразователь подходит не только для гоночных грузовиков; если вы тратите какое-то время на буксировку тяжелого прицепа, увеличение удерживающей силы почти необходимо.

Одна из опций, которую вы увидите при заказе преобразователя, — это добавление статора в виде заготовки, который представляет собой внутреннюю часть, которая изменяет путь жидкости и обеспечивает эффект увеличения крутящего момента. Стандартные литые статоры подходят для стандартных условий, и то, как вы используете свой грузовик, определяет, какой вариант вам нужен; если вы когда-либо будете выполнять ускоренные запуски, выгорания или другие действия, которые требуют, чтобы вы раскручивали турбины перед тем, как двигаться более пары секунд, статор из заготовок является обязательным, поскольку стандартная литая деталь выйдет из строя и повредит остальную часть. преобразователь и часть передачи на выходе.

Скорость сваливания

Последний выбор при выборе преобразователя — это скорость сваливания. Это максимальное число оборотов в минуту, которое двигатель может развивать под нагрузкой, когда грузовик находится на передаче и не движется. В газовом мире принято добавлять «преобразователь высокой скорости» в качестве повышения производительности, и когда для автомобиля выбрана правильная скорость, будет резкое улучшение в 0-60 раз. Но важно выбрать правильную скорость сваливания, а не только самую высокую, которую вы можете найти. Все зависит от вашей точной комбинации деталей, причем основной переменной (в дизельном мире) является размер турбонаддува. В идеале вы должны выбрать скорость сваливания немного ниже, чем число оборотов при пиковом крутящем моменте, и около числа оборотов в минуту, когда турбонагнетатель начинает раскручиваться.

Не существует волшебного правила для выбора скорости остановки преобразователя, но вот несколько сценариев, которые помогут понять некоторые общие тенденции. Скажем, например, у нас есть Duramax, который был построен с большим набором компаундов (S472 вместо S500), мощностью 1400 л.с., и он начинает раскручиваться примерно на 2500 об / мин. С заводским преобразователем он будет очень ленивым (глохнет +/- 1600 об/мин). Если вы попытаетесь зажать тормоза и раскрутить турбину, двигатель будет удерживаться примерно на 1000 об / мин ниже, чем оживают турбины, поэтому зарядные устройства никогда не зажгутся полностью и не создадут никакого наддува. Как только вы отпустите педаль тормоза и начнете двигаться, обороты будут медленно расти, и через некоторое время турбины получат приглашение, и начнется вечеринка. Слишком низкая скорость сваливания приведет к очень медленному разгону до 100 м и замедлению грузовика с высокими температурами выхлопных газов при движении по городу, потому что у вас не будет наддува. Тем не менее, всего лишь изменив скорость сваливания гидротрансформатора на более подходящий уровень (около 3000 об/мин), турбины будут вращаться намного быстрее даже при небольшом дросселе, коэффициент умножения крутящего момента повысится, что еще больше поможет ускорению, и, если вы хотите чтобы удержать тормоза и выполнить ускоренный запуск, зарядные устройства быстро оживут, и вы будете вдавлены в спинку своего сиденья, как тысячелетний сокол, прыгающий со скоростью света.

Для сравнения, предположим, что у вас есть грузовик для перевозки костей и вы устанавливаете тот же преобразователь на 3000 об/мин. Как оказалось, вы также будете разочарованы результатами несоответствующей комбинации. Когда вы взлетаете со светофора, двигатель набирает обороты слишком быстро и приближается к красной черте, прежде чем грузовик тронется с места. Езда по городу превратилась бы в кошмар, а двигатель постоянно будет работать на высоких оборотах только для того, чтобы грузовик двигался. Оба эти примера являются крайними, но все же иллюстрируют необходимость правильной скорости сваливания. Если вы относитесь к другим владельцам грузовиков и у вас есть слегка модифицированный грузовик с турбонаддувом и буксировкой время от времени, вы можете извлечь выгоду из трехдискового преобразователя со скоростью сваливания, немного превышающей стандартную, около 1,9.00-2100. Несмотря на то, что они предлагаются для большинства приложений, очень мало случаев, когда подходит преобразователь скорости сваливания ниже штатного, и обычно это происходит на двигателе, который вращается на очень низких оборотах, например, на 12-клапанном Cummins со штатным турбонаддувом. который может катиться почти на холостом ходу.

Повышенная мощность

После того, как вы решили, какой гидротрансформатор идеально подходит для вашей трансмиссии, вы можете выбрать еще много вариантов при сборке или модернизации своей трансмиссии. В любой автоматической коробке передач есть три способа увеличить удерживающую способность пакета сцепления: большая нагрузка на прижим из-за более высокого давления жидкости, большая площадь поверхности трения за счет дополнительных пакетов сцепления и сцепление с более высоким коэффициентом трения. С завода трансмиссии рассчитаны на комфорт среднего водителя. Следует ожидать плавного переключения, но плавное переключение означает, что пакеты фрикционов проскальзывают во время переключения передач, что в сочетании с повышенной мощностью приводит к сгоранию фрикционов. Модифицируя гидравлическую систему управления с помощью комплекта переключения, давление в магистрали повышается, а продолжительность переключения может быть уменьшена, что увеличит как удерживающую способность сцепления, так и ожидаемый срок службы, а также время разгона, просто заменив несколько пружин и проверив шарики внутри трансмиссии и изменение скорости переключения.

Наряду с комплектом переключения передач и улучшенным преобразователем при восстановлении трансмиссии вы также можете изменить тип фрикционного материала, точно так же существуют разные типы тормозных колодок. Комплект СИЗ для четвертой ступени для Ford 5r110 с 2003 по 10 год может помочь вашим сцеплениям выдержать почти вдвое большую мощность, чем на заводе. Для большинства людей, у которых есть настроенный грузовик с болтовым креплением, трансмиссия, построенная с более мощным гидротрансформатором, комплектом переключения передач и хорошим материалом сцепления, прослужит всю жизнь, но есть еще один уровень, до которого вы можете довести большинство трансмиссий. Обычно каждый раз, когда грузовик развивает отметку в 800 лошадиных сил, существует риск поломки или перекручивания валов внутри трансмиссии. На данный момент заводские валы просто недостаточно прочны, чтобы справиться с огромным крутящим моментом дизеля, поэтому в сборку добавляется цельный вал, сделанный из более прочного материала, чтобы вы не попали в магазин и не попали в круг победителей.

Что касается охладителей трансмиссии, чем больше, тем лучше, если у вас тяжелая правая нога, тяжелые прицепы и/или температура окружающей среды выше нормальной, особенно на чем-либо, кроме плоской ровной поверхности. Модернизация может означать разницу между перегревом и беззаботным путешествием.

Последний и, пожалуй, самый простой способ повысить надежность автоматической коробки передач — сделать ее более прохладной. Двумя наиболее популярными способами добиться этого являются установка более глубокого поддона трансмиссии, который вмещает больше жидкости и имеет больше ребер для отвода тепла, и, наконец, установка более крупного охладителя трансмиссии, который будет отводить больше тепла от жидкости. Помните: крутая передача — это счастливая передача.

Когда переключать передачи

Помимо внесения серьезных изменений в вашу трансмиссию, есть еще один способ сделать ее более подходящей для вашей конструкции в целом, чтобы убедиться, что переключения происходят на оборотах, соответствующих вашему двигателю. Слишком раннее переключение передач, и турбины выпадут из зоны эффективности, и, вероятно, вы столкнетесь с скачками давления в компрессоре и потерей мощности. Переключайтесь слишком поздно, и вы все равно будете двигаться медленнее, поскольку обороты двигателя превышают его пиковую мощность. В сочетании с пользовательской настройкой двигателя хорошая настройка TCM может оптимизировать точки переключения для вашей настройки, создавая хорошо сбалансированный грузовик, который переключается на пониженную передачу, когда вы этого хотите, и на повышенную, когда это необходимо, поддерживает двигатель всегда на наддуве и блокирует гидротрансформатор. в самый подходящий момент для максимального ускорения. В некоторых крайних случаях компьютер просто не будет его резать, поэтому, если у вас есть гоночный грузовик, можно добавить полностью ручной клапан, чтобы он переключался именно тогда, когда вы наклоняетесь и нажимаете на рычаг переключения передач.

Сделайте свое исследование

Если вы посмотрите на данные о производстве за последние 20 лет, вы обнаружите, что подавляющее большинство дизельных пикапов сошло с конвейера с автоматической коробкой передач. Фактически, когда Ram прекратил выпуск G56 с механической коробкой передач на 2019 год, КАЖДЫЙ новый дизельный грузовик теперь поставляется с автоматической коробкой передач. Они просты в управлении, отлично работают при буксировке, просты в изготовлении и в целом очень надежны. Если вы увлекаетесь гонками и высокой производительностью, автомат можно заставить быстро переключаться, плюс вы можете построить его, чтобы удерживать безумное количество лошадиных сил и крутящего момента. Я признаю, что если вы суммируете затраты, пуленепробиваемая автоматическая трансмиссия требует значительных вложений, независимо от того, к какому типу грузовика она принадлежит. Но эй, если вы хотите запустить аквапарк, вам нужно будет заплатить за воду. Просто не забудьте изучить идеальное сочетание деталей и спросить у экспертов в этой области, потому что правильное сочетание деталей — это то, что делает разницу между повседневным водителем и украшением подъездной дороги.

Метод калибровки автоматической коробки передач и оптимизации контроллера

Главная / Метод калибровки автоматической коробки передач и оптимизации контроллера

Главная

Назад ко всем технологиям

Технические и физические науки

Мобильность

Автомобильная промышленность

Прочее

T2019-124 Метод автоматической калибровки и оптимизации параметров управления переключением передач с помощью итерационных алгоритмов как во время разработки, так и во время использования.

The Need

По мере повышения стандартов топливной экономичности современных автомобилей производители добавляют в свои трансмиссии все больше и больше передач. Большее количество передач обеспечивает больший разброс передач, а это означает, что инженеры могут добавлять более высокие передачи, которые позволяют двигателям работать на более низких и более экономичных оборотах.

Несмотря на знание того, что чем больше передач, тем лучше эффективность двигателя, производители, как правило, избегали добавления дополнительных передач, потому что повышения эффективности двигателя было недостаточно, чтобы компенсировать потери энергии в трансмиссии, потери в основном из-за увеличения количества переключений. требуется, когда доступно больше передач. По-прежнему стремясь повысить эффективность использования топлива, некоторые производители рассматривают возможность использования бесступенчатых вариаторов или бесступенчатых трансмиссий, которые теоретически имеют неограниченное количество доступных передаточных чисел, чтобы двигатель всегда работал на максимально эффективной скорости. Однако вариаторы часто дороги и не имеют крутящего момента традиционной трансмиссии. Лучший подход состоит в том, чтобы найти способы уменьшить потери от переключения передач в традиционной автоматической коробке передач, чтобы можно было сохранить выгоды от увеличения передачи.

Технология

Профессор Кришнасвами Стринивасан и кандидат наук Кирти Мишра разработали метод автоматической калибровки контроллеров переключения передач для автоматических трансмиссий. В первую очередь метод применяется к начальному этапу калибровки трансмиссии, когда инженер по калибровке обычно тратит большое количество рабочих часов на регулировку и настройку параметров управления переключением передач в рамках общей разработки новой трансмиссии. После разработки метод также работает при штатной эксплуатации автомобиля, адаптируя параметры управления с течением времени по мере изменения характеристик трансмиссии из-за износа.

В этом методе используется итеративное обучение для адаптации входных сигналов управления для следующего переключения передач на основе показаний предыдущего переключения, а также метод линейного переменного управления для управления с обратной связью во время дискретных фаз переключения. Получив подходящую допустимую область на плоскости скорость-крутящий момент для всех разрешенных переключений передач, алгоритм преобразует эту область в калибровочную сетку. В каждой точке сетки начальное условие, включающее грубую оценку желаемого параметра управления, затем модифицируется с течением времени посредством дискретных итераций, пока передача не будет откалибрована.

Для адаптации параметров управления переключением передач в контроллере трансмиссии при штатной эксплуатации автомобиля используется отдельный алгоритм. Как правило, алгоритм регулирует параметры управления в режиме реального времени таким образом, чтобы параметр, будь то время заполнения или значение крутящего момента, всегда попадал в требуемый диапазон. Это объясняет производственные различия от одной трансмиссии к другой и ожидаемые изменения с течением времени из-за износа. Например, во время фазы заполнения онлайн-алгоритм выбирает, когда начать операцию заполнения для встречной муфты, изменяя процент снижения ускорения турбины, достаточный для включения переключения передач до тех пор, пока время заполнения не окажется в пределах желаемых допусков.