Принцип работы АКПП

Краткое описание работы АКПП

В общем смысле, КПП можно считать редуктором, используемым для изменения величины крутящего момента, который передается от мотора к главной передаче. При работе с автоматической трансмиссией переключение передач производит автоматика. Положения дроссельной заслонки, датчики скорости и др., позволяют перейти на необходимую передачу в нужное время без вмешательства со стороны водителя. Это позволяет снизить нагрузку на двигатель и эксплуатировать автомобиль в наиболее экономичном и комфортном режиме.
Функции и назначение элементов АКПП

Механизм АКПП спрятан в алюминиевом корпусе, который называют картером. Несмотря на то, что устройство АКПП разных производителей может различаться довольно сильно, в той или иной форме, большинство автоматических трансмиссий содержат похожие узлы, которые мы постараемся здесь перечислить:
Главная передача – так определяется первый набор шестерен. Он выполняет функцию согласования скорости езды и вращения привода, фактически работает напрямую. По аналогии с механикой, данное соотношение равняется 1:1.

Опора муфты переднего хода – выступающая из нее часть именуется упором блокиратора. Рычаг блокиратора с упором соединяет тяга привода. Упор блокиратора включает передачу, которая останавливает автомобиль.
Пятимуфта – это механизм, который обеспечивает вращение шестерен, или их блокировку, без вариантов.
Муфта переднего хода – это устройство, которое позволяет автомобилю двигаться вперед при положении ручки на передней скорости. Эта муфта работает при помощи двух наборов планетарных шестерен, называемых обратным и прямым редуктором.
Муфта наката, которая за счет управления редукторами обеспечивает движение автомобиля накатом при низкой передаче. Когда водитель снижает давление на педаль акселератора, машина постепенно тормозит на более высокой скорости.
Прямая муфта. Блокирует оба редуктора без снижения скорости.
Реверсивная муфта позволяет автомобилю двигаться в направлении назад, двигая шестерни заднего хода.
Вышеприведенные муфты выполнены в форме бутерброда, из слоев фрикционного материала или металла, например, из бумаги пропитанной специальной смолой. Вторая муфта считается последней муфтой трансмиссии. Она использует прямой (входной) и обратный редукторы. Это необходимо для переключения трансмиссии на передачи со второй по четвертую.
Две звездочки и приводная цепь. Данное соединение является важнейшей частью связи шестерен гидротрансформатора и трансмиссии.
Гидротрансформатор – это устройство, которое предназначено для передачи мощности силовой установки на автоматическую трансмиссию. Звездочки преобразуют главную скорость привода в соответствующую передачу.

Далее дело за компьютером, который заставляет гидравлическую систему управления переключать передачи при необходимости.

Разумеется это очень упрощённая схема АКПП. На самом деле автоматическая коробка содержит намного больше узлов и механизмов, а некоторые АКПП, вообще устроены принципиально иначе. Примером могут быть АКПП на клиноремённых вариаторах или роботизированные АКПП.Краткое описание работы АКПП

В общем смысле, КПП можно считать редуктором, используемым для изменения величины крутящего момента, который передается от мотора к главной передаче. При работе с автоматической трансмиссией переключение передач производит автоматика. Положения дроссельной заслонки, датчики скорости и др., позволяют перейти на необходимую передачу в нужное время без вмешательства со стороны водителя. Это позволяет снизить нагрузку на двигатель и эксплуатировать автомобиль в наиболее экономичном и комфортном режиме.
Функции и назначение элементов АКПП

Механизм АКПП спрятан в алюминиевом корпусе, который называют картером. Несмотря на то, что устройство АКПП разных производителей может различаться довольно сильно, в той или иной форме, большинство автоматических трансмиссий содержат похожие узлы, которые мы постараемся здесь перечислить:

Главная передача – так определяется первый набор шестерен. Он выполняет функцию согласования скорости езды и вращения привода, фактически работает напрямую. По аналогии с механикой, данное соотношение равняется 1:1.
Опора муфты переднего хода – выступающая из нее часть именуется упором блокиратора. Рычаг блокиратора с упором соединяет тяга привода. Упор блокиратора включает передачу, которая останавливает автомобиль.
Пятимуфта – это механизм, который обеспечивает вращение шестерен, или их блокировку, без вариантов.
Муфта переднего хода – это устройство, которое позволяет автомобилю двигаться вперед при положении ручки на передней скорости. Эта муфта работает при помощи двух наборов планетарных шестерен, называемых обратным и прямым редуктором.
Муфта наката, которая за счет управления редукторами обеспечивает движение автомобиля накатом при низкой передаче. Когда водитель снижает давление на педаль акселератора, машина постепенно тормозит на более высокой скорости.
Прямая муфта. Блокирует оба редуктора без снижения скорости.
Реверсивная муфта позволяет автомобилю двигаться в направлении назад, двигая шестерни заднего хода.
Вышеприведенные муфты выполнены в форме бутерброда, из слоев фрикционного материала или металла, например, из бумаги пропитанной специальной смолой. Вторая муфта считается последней муфтой трансмиссии. Она использует прямой (входной) и обратный редукторы. Это необходимо для переключения трансмиссии на передачи со второй по четвертую.
Две звездочки и приводная цепь. Данное соединение является важнейшей частью связи шестерен гидротрансформатора и трансмиссии.
Гидротрансформатор – это устройство, которое предназначено для передачи мощности силовой установки на автоматическую трансмиссию. Звездочки преобразуют главную скорость привода в соответствующую передачу.

Далее дело за компьютером, который заставляет гидравлическую систему управления переключать передачи при необходимости.

Разумеется это очень упрощённая схема АКПП. На самом деле автоматическая коробка содержит намного больше узлов и механизмов, а некоторые АКПП, вообще устроены принципиально иначе. Примером могут быть АКПП на клиноремённых вариаторах или роботизированные АКПП.

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

04.09.2019 16:42

Подробности

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

Существует несколько типов автоматических коробок перемены передач, работа каждой из них имеет ряд особенностей. В общем виде принцип действия современной АКПП заключается в передаче крутящего момента от коленчатого вала двигателя на механизмы трансмиссии. При этом происходит изменение передаточного соотношения в зависимости от положения селектора и акселератора и условий движения автомобиля.

Рассмотрим принцип работы АКПП подробнее:

Двигатель раскручивает маховик, на котором жестко закреплена ведущая турбина. Она вызывает вихреобразное движение эксплуатационной жидкости в картере, что за счет вязкости и трения приводит в действие ведомую турбину. Отсутствие жесткой механической связи обеспечивает возможность вращения их с разной частотой. При больших оборотах гидротрансформатор блокируется для снижения потерь энергии. Усилие передается на первичный вал АКП, где через систему шестеренок происходит изменение передаточного числа. Фрикционные муфты позволяют задействовать нужные секции для обеспечения оптимального режима работы двигателя. Для снижения ударных нагрузок и рывков в машине применяются обгонные муфты, которые имеют свойство проскальзывать на обратном ходе. Управление работой фрикционов осуществляется при помощи гидравлической системы, состоящей из кольцевого исполнительного цилиндра. Гидропривод сжимает определенный пакет из фрикционов, которые приводят в действие соединенную с ними секцию из шестеренок. Давление масла в системе обеспечивает специальным гидронасосом. Управление гидроприводами осуществляется при помощи золотников, перемещение которых в современных коробках обеспечивается соленоидами. В классической АКП они имеют гидравлический привод. В таком варианте управлении осуществляется непосредственно акселератором и центробежным регулятором давления. Переключение передач в современных АКПП осуществляется при помощи селектора или кнопок, смонтированных на спице рулевого колеса. Водитель выбирает режим работы коробки, в электронном блоке управления активируется соответствующая программа. Соленоиды открывают нужные клапаны, и происходит передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии автомобиля. По мере необходимости подключаются ступени с оптимальным передаточным числом. Видео — устройство и работа автоматической коробки передач: Одной из важнейших технических характеристик АКПП является время переключения передачи. Для автомобилей разных классов этот параметр имеет свои значения, при этом разница между ними может быть значительной. Так для большинства массовых автомобилей время срабатывания находится в диапазоне от 130 до 150 мс. Суперкары могут похвастаться втрое меньшим показателем порядка 50 – 60 мс, у болидов он еще меньше – 25 мс. Режимы В настоящее время предусмотрен следующие стандартные режимы работы АКПП:

P (parking) — режим парковки, силовой агрегат и трансмиссия разобщены, селектор заблокирован. Стояночный тормоз используется также как и на машинах с механической коробкой.

R (reverse) — режим заднего хода, селектор невозможно перевести в данное положение при движении автомобиля вперед.

N (Neutral) — на советских автомобилях обозначалась русской буквой «Н», режим предназначен для остановок на срок не более пяти минут или для буксировки на сравнительно небольшие расстояния.

D (Drive) — на отечественных машинах «Д» движение вперед, при этом в действие поочередно приводятся все ступени, за исключением повышающей секции.

L (Low) – принудительная понижающая передача предназначена для обеспечения движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях и в пробках малым ходом. Помимо вышеперечисленных существуют и дополнительные режимы АКПП: O/D (overdrive) режим, в котором возможно включение ступени с передаточным числом менее единицы, предназначен для движения по шоссе с постоянной скоростью.

D3 либо O/D OFF предполагает задействование только пониженных передач без овердрайва позволяет избегать частых блокировок гидротрансформатора АКПП. S (иная версия цифра 2) зимний режим для движения в тяжелых дорожных условиях на 1 и 2 передаче или на второй.

L (другой вариант цифра 1) другой диапазон, когда используется исключительно первая ступень для перемещения на стоянках, въезде в гараж и выезде из него. Автоматическая коробка не во всех режимах поддерживает торможение двигателем, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля. Использование обгонной муфты позволяет движение автомобиля накатом. В большинстве машин торможение двигателем возможно только при включении пониженного диапазона из положения P, переход во время движении невозможен. Кнопочные системы управления расположенные на спице руля обычно вводят еще ряд дополнительных режимов АКП: Power либо Sport обеспечивает лучшую динамику разгона автомобиля, с появление электронных контролеров может включаться резким нажатием на акселератор. Snow либо Winter для избегания проскальзывания колес начало движения осуществляется со второй или даже третьей передач.

Shift lock или Shift lock release позволяет разблокировать селектор при выключенном силовом агрегате.

Спортивный режим, включаемый автоматически, еще называют Kickdown, в большинстве моделей его использование возможно только на овердрайве. Для исключения ошибок водителя при переключениях селектора его рычаг блокируется разными способами. Это может быть и специальная кнопка на рычаге и необходимость его утопления вниз для перевода из одного положения в другое. В случае поломки механизмов трансмиссии или возникновения опасности для них АКПП переходит в аварийный режим, возникает вопрос — что это такое? На деле водитель при возникновении такой неисправности имеет возможность добраться до гаража или автосервиса своим ходом. Плюсы и минусы Как и всякое сложное устройство, АКП имеет ряд достоинств и недостатков. Каковы же плюсы и минусы у автоматической коробки передач? Начнем с преимуществ:

Водитель не отвлекается на манипуляции с механической коробкой передач, выбор режима может осуществляться в начале поездки. Это, безусловно, повышает безопасность движения.

Наличие гидротрансформатора обеспечивает более комфортные условия езды без рывков. Это положительно отражается на состоянии элементов трансмиссии и деталях двигателя.

Высокая надежность современных коробок и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании весь период службы.

К числу недостатков таких коробок можно отнести более низкий КПД, что приводит к повышению расхода топлива.

Сложность конструкции определяет ее более высокую стоимость, что сказывается на цене транспортного средства.

В целом достоинства автоматической коробки очевидны и перевешивают ее отрицательные стороны. Автомобильная промышленность выпускает множество марок АКПП, каждая из которых имеет свои особенности. Наибольшее распространение такие устройства получили в США и Канаде, а в Европе, напротив, большинство водителей предпочитает механику. В нашей стране с появлением значительного импорта автомобилей из-за рубежа доля АКПП в общем парке постепенно увеличивается.

Информация с сайта www.voditeliauto.ru

Автомат. Принцип работы и устройство. —

Устройство автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач — разновидность трансмиссии автомобилей, обеспечивающая автоматический выбор передачи, соответствующей текущим условиям движения.

В данной статье поговорим про устройство автоматической коробки передач АКПП.

При использовании автомобиля с механической коробкой, для поддержания необходимой скорости водителю необходимо пользоваться рычагом переключения передач. Водитель постоянно отслеживает нагрузку на двигатель и скорость машины.
Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного «ручного» переключения передач. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения авто и желаний водителя. По сравнению с механической коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие преимущества:

• увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя;
• автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость движения, степень нажатия на педаль газа;
• предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;
• допускает и ручное, и автоматическое переключение скоростей.

Автоматические коробки можно разделить на два типа. Различие заключается в системах управления и контроля за использованием трансмиссии. Для первого типа характерно, что функции управления и контроля выполняются специальным гидравлическим устройством, а во втором типе — электронным устройством. Составные части автоматических трансмиссий обоих типов практически одинаковы.

автоматическая коробка передач переднеприводного автомобиля	автоматическая коробка передач заднеприводного автомобиля

Существуют некоторые различия в компоновке и устройстве автоматической трансмиссии переднеприводного и заднеприводного автомобиля. Автоматическая трансмиссия для переднеприводных автомобилей более компактна и имеет внутри своего корпуса отделение главной передачи — дифференциал.
Принцип действия всех автоматов одинаков. Чтобы обеспечить движение и выполнения своих функций, автоматическая трансмиссия должна оснащаться следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, узлом управления и контроля.

Из чего состоит АКПП?

1) Гидротрансформатор – соответствует сцеплению в механической коробке, но не требует непосредственного управления со стороны водителя.
2) Планетарный ряд — соответствует блоку шестерен в механической коробке передач и служит для изменения передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач.
3) Тормозная лента, передний фрикцион, задний фрикцион – компоненты, посредством которых осуществляется переключение передач.
4) Устройство управления. Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки.

Гидротрансформатор служит для передачи крутящего момента от двигателя к элементам АКПП. Он установлен в промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач и выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет высокие нагрузки и вращается с большой скоростью.
Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля. 
Поэтому неверно мнение, что автомобиль с коробкой «автомат» можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его. Насос АКПП получает энергию только от двигателя, и если он не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель — вращаться.
Планетарный ряд — в отличие от механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи.
В корпусе коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля.
Тормозная лента — устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.
Клапанная коробка представляет систему каналов с расположенными клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы. На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные отношения в коробке передач.

Специалисты Автотехцентра Ниссан – знают все о акпп и CVT. Ремонт и комплексная диагностика АКПП, CVT.

Звоните и приезжайте — 8 (343) 271-48-08

Как устроена АКПП с гидротрансформатором?

Специалисты сходятся во мнении, что в ближайшее время автоматическая трансмиссия ещё больше потеснит более привычные для нас механические коробки переключения передач.

Прогресс, одним словом. АКПП становятся легче и дешевле. Некоторые из них создают серьёзную конкуренцию МКПП в плане экономии.

Многие соотечественники боятся новшеств и долго выбирают тип коробки перед покупкой транспортного средства. Незнание устройства и принципа действия АКПП вызывает у них недоверие и сомнение.

Хотя, если разобраться, ничего сложного в этом узле нет. Давайте рассмотрим устройство автоматической коробки передач с гидравлическим трансформатором.

Справка

К сановным составляющим автоматической коробки передач относятся:

• Гидравлический трансформатор.
• Редуктор планетарного принципа действия.
• Система гидравлического управления.

В задачи гидравлического трансформатора входит обеспечение изменения крутящего момента от силового агрегата к редуктору планетарного принципа действия. Дополнительно гидротрансформатор обеспечивает снижение вибрации при работе узла.

Составляющие гидротрансформатора

Гидравлический трансформатор включает в себя:

• насосное колесо с лопастями;
• турбинное колесо с лопастями;
• реакторное колесо с лопастями;
• в комплектацию входит блокировочная муфта;
• муфта, отвечающая за свободный ход.

Для стабильной работы всей конструкции используется техническая жидкость Automatic Transmissions Fluid.

Специальной рабочей жидкостью заполняется корпус механизма гидравлического трансформатора. Роль технической жидкости для АКПП выполняет знакомое нам трансмиссионное масло.

Планетарный редуктор

К задачам редуктора планетарного принципа действия относится изменение крутящего момента (ступенчатый вариант). Планетарный редуктор обеспечивает движение транспортного средства задним ходом.

В комплектацию планетарного редуктора входят:

• муфты сцепления;
• тормоза ленточного типа;
• планетарные элементы;
• солнечная шестерня;
• сателлиты;
• коронная шестерня;
• водило.

Давайте рассмотрим принцип действия планетарного редуктора.

Принцип действия

Муфта конструкции блокирует элементы планетарного ряда. В это время ленточный тормоз удерживает один из элементов в неподвижном состоянии. Такой принцип действия стал возможным за счёт соединения с корпусом данного узла.

Стабильная работа гидравлических цилиндров, которые приводят в действие тормоза и муфты контролируется системой гидравлического управления.

При блокировке короны происходит увеличение придаточного отношения. Солнце, наоборот, уменьшает придаточное отношение. Водила обеспечивает изменение направления вращения.

Вывод: планетарный редуктор является основным элементом в гидротрансформаторе.

Коротко о системе гидравлического управления

К составляющим системы, о которой идёт речь, относятся:

• Масляный насос.
• Регулятор центробежного принципа действия.
• Система клапанов, в том числе масляных.
• Исполнительные устройства.

 

Когда автомобиль трогается с места, масляный насос создаёт оптимальное давление, что, в свою очередь, обеспечивает блокировку планетарных элементов.

Это необходимо для того, чтобы крутящий момент на выходе был минимальный для первой передачи. При увеличении оборотов повышается давление, происходит переход с 1 на 2 передачу.   

При увеличении нагрузки на колёса автоматически понижается давление. Происходит обратный принцип действия: переход с повышенной передачи на пониженную передачу.

В заключение

Как видим, ничего страшного в принципе действия гидравлического трансформатора АКПП нет. Автоматическая коробка – это наиболее прогрессивный вариант узла автомобиля. АКПП позволяет плавно, без рывков осуществлять переход (при необходимости) с пониженной передачи на повышенную передачу и наоборот. АКПП позволяет автомобилю плавно трогаться с места.

Узел, о котором идёт речь, постоянно модернизируется и совершенствуется. С каждым годом становится всё сложнее. Возможно, именно это пугает водителей со стажем, привыкшим к МКПП.

Но каждый раз при внесении изменений и дополнений в АКПП проводятся многочисленные тесты. Прототипы накручивают десятки, сотни тысяч километров перед установкой на очередную модель автомобиля.  

Поэтому выбор автомобиля с той или иной коробкой передач дело субъективное. Можно долго спорить о возможностях АКПП и говорить о преимуществах МКПП.

И ещё

К однозначному выводу прийти практически невозможно. Как говорилось ранее выбор, и ответственность лежит полностью на покупателе (водителе).

Именно он определяет степень комфорта управления транспортным средством с АКПП или МКПП.

Устройство АКПП | Принцип работы автоматической коробки передач |

Устройство АКПП

Автоматическая коробка передач появилась на автомобилях еще в шестидесятых годах прошлого века. Сегодня с совершенствованием технологии АКПП обеспечивает автомобилю великолепные показатели динамики разгона, отличную экономичность и удобство использования. Неудивительно, что сегодня отмечается тенденция, когда автоматы начинают постепенно вытеснять механические коробки передач. Попробуем разобраться из чего же состоит автоматическая коробка передач и рассмотрим принцип ее работы.

Устройство и работа АКПП

Современные автоматические коробки передач состоят их трех основных компонентов – гидротрансформатора, гидравлической системы управления и планетарных редукторов.

Принцип работы АКПП Видеозапись

 

Гидротрансформатор

Основная задача гидротрансформатора – это передача крутящего момента от двигателя непосредственно в АКПП. Выполнен гидротрансформатор по принципу модернизированной гидравлической муфты с бесконтактной передачей. Состоит гидротрансформатор из герметичного корпуса, внутри которого расположены многочисленные валы, одна или несколько турбин и гидравлический насос. Турбина приводит в действие расположенный тут же планетарный редуктор. Турбина и редуктор заполнены специальной гидравлической жидкостью, которая имеет высокое давление. За нагнетание необходимого давления отвечает гидронасос, а вращение турбины происходит без механического сцепления, что в свою очередь обеспечивает максимально плавную передачу крутящего момента. Во время смены ступеней АКПП часть крутящего момента принимает на себя гидротрансформатор, что обеспечивает отсутствие рывков и толчков при смене передач.

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор состоит из многочисленных муфт и подвижных деталей, которые позволяют изменять показатели крутящего момента. Именно редуктор отвечает за изменение вращения основного вала автоматической коробки передач. Следует отметить, что планетарный редуктор является достаточно надежным элементом и выходит из строя в редких случаях.Гидротрансформатор и редуктор отвечают за передачу и изменение крутящего момента.

Насос

Непосредственно смены передач осуществляются при помощи гидравлической системы управления. Основой гидравлики является мощный масляный насос, которые создает в системе необходимое давление. Именно этот блок управления путем изменения положения клапанов осуществляет моментальное переключение передач. Современные гидравлические системы управления способны как в полностью автоматическом режиме переключать передачи АКПП, так и работать по команде водителя, который при помощи селектора трансмиссии вручную изменяет активные передачи АКПП.

Гидроблок

Один из важнейших элементов АКПП, «мозги» коробки передач. Выполняет сложнейшую работу организатора потоков АТФ. Так же, в силу своей повышенной нагрузке имеет высокий шанс выхода из строя. Не спишите расстраиваться, в основном отказывают соленоиды, сам же гидроблок АКПП остается исправен.

Современные автоматические коробки передач состоят из многочисленных электронных блоков и систем управления, которые изменяют работу данного агрегата в режиме реального времени. Использование таких современных АКПП позволяет существенным образом снизить показатели расхода топлива без ущерба для динамики автомобиля. Обеспечивается великолепный комфорт управления автомобилем, что зачастую невозможно при использовании механических трансмиссий. Однако такие сверхсложные компьютеризированные коробки передач имеют также и свои недостатки. В первую очередь это надежность узла, который при неправильной эксплуатации часто выходит из строя и требует квалифицированного ремонта. Также следует сказать и о повышенных требованиях по сервисному обслуживанию таких коробок автомат, что приводит к увеличению расходов на обслуживание автомобиля.

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.

Описание и принцип работы АКП

Автоматическая КПП Zf 4hp 16 состоит из следующих основных компонентов.

Механические компоненты

• Гидротрансформатор с блокировочной муфтой
• Механизм переключения
• Две многодисковые фрикционные муфты: Фрикционная муфта b, e
• Три многодисковых тормоза: Тормоз c, d, f
• Клапан блокировочной муфты
• Два планетарных механизма
• Один масляный насос
• Главная передача с дифференциалом

Электрические/электронные компоненты

• Два электромагнитных клапана переключения (1 и 2)
• Четыре электромагнитных клапана-регулятора давления (EDS)
• Два датчика скорости: датчик скорости первичного вала АКПП и датчик скорости вторичного вала АКПП
• Датчик температуры рабочей жидкости
• Контроллер АКПП
• Жгут проводов

Механические компоненты

Гидротрансформатор

Основными элементами гидротрансформатора являются насосное колесо, колесо турбины, неподвижное колесо (реактор) и рабочая жидкость, передающая крутящий момент. Насосное колесо, приводимое в движение двигателем, заставляет жидкость в гидротрансформаторе циркулировать по кругу. Встречаясь с лопастями турбины, поток жидкости изменяет свое направление. Когда затем жидкость в районе втулки попадает обратно на насосное колесо, на пути она встречает неподвижные лопасти реактора, которые отбрасывают поток на лопасти насосного колеса уже под другим углом.

Обратный поток воздействует на лопасти ротора, и реактивный момент усиливает момент турбинного колеса.

Соотношение моментов на турбинном и насосном колесе называется коэффициентом трансформации.

Чем выше разница скоростей насосного и турбинного колеса, тем больше коэффициент трансформации. При неподвижной турбине коэффициент трансформации является максимальным. При возрастании скорости турбинного колеса коэффициент трансформации уменьшается.

После того как скорость турбины достигнет порядка 85% скорости насоса, коэффициент трансформации станет равным 1, т.е. крутящий момент на турбинном колесе сравняется с крутящим моментом на насосном колесе.

увеличить         обозначения

Ротор, соединенный с корпусом гидротрансформатора через муфту свободного хода, также вращается в потоке жидкости. С этого момента гидротрансформатор работает как обычная гидродинамическая муфта.

Пространство за блокировочной муфтой

1. Фрикционная накладка
2. Блокировочная муфта
3. Корпус гидротрансформатора
4. Турбинное колесо
5. Насосное колесо
6. Ротор
7. Ступица турбины
8. Ступица насосного колеса

Блокировочная муфта гидротрансформатора

Блокировочная муфта позволяет устранить проскальзывание турбины относительно насоса и, тем самым, улучшить топливную экономичность.

Ранее использовавшийся принцип управления блокировочной муфтой был изменен в коробке 4 hp 16. Включение и выключение муфты является контролируемым. Во время управляемой фазы наблюдается незначительная разница скоростей турбины и насоса. Это помогает предотвратить передачу крутильных колебаний карданного вала на первичный вал КПП. В результате достигается плавность переключения передач.

Электронный клапан регулирует давление на клапане блокировочной муфты.

При разомкнутой муфте (коэффициент трансформации > 1) давление жидкости в пространстве за блокировочной муфтой равно давлению в области турбины. Поток жидкости движется через вал турбины и пространство за блокировочной муфтой в камеру турбинного колеса.

увеличить         обозначения

Чтобы включить блокировочную муфту, клапан в гидравлическом блоке управления изменяет направление потока. Одновременно с этим понижается давление жидкости в пространстве за муфтой. Давление жидкости передается от камеры турбины на муфту, прижимая ее к корпусу гидротрансформатора. Турбина, таким образом, блокируется за счет сцепления между муфтой и корпусом, обеспечиваемого фрикционной накладкой, в результате чего возникает жесткая механическая связь коленчатого вала двигателя с первичным валом КПП без какого-то ни было проскальзывания (либо с незначительным проскальзыванием в управляемом режиме).

увеличить         обозначения

Масляный насос

Масляный насос расположен между гидротрансформатором и картером КПП и приводится в движение непосредственно гидротрансформатором. Насос засасывает жидкость через фильтр и перекачивает к главному клапану-регулятору давления гидравлической системы управления. Излишняя жидкость возвращается в насос. Масляный насос выполняет следующие функции:

• Создание давления в гидравлических каналах.
• Подача жидкости под давлением в гидротрансформатор, что помогает предотвратить образование в ней воздушных пузырей.
• Организация циркуляции жидкости через гидротрансформатор, за счет чего снижается ее нагревание.
• Сообщение давления на гидравлическую систему управления.
• Сообщение давления на механизм переключения.
• Смазка КПП жидкостью трансформатора.

увеличить         обозначения

Корпус масляного насоса

1. Диск
2. Уплотнительное кольцо вала
3. Вал ротора
4. Насосное колесо
5. Зубчатый венец насоса
6. Штифт

Планетарный механизм

Планетарный механизм автоматической КПП Zf 4hp 16 состоит из одного солнечного колеса, четырех сателлитов, водила и эпициклического колеса.

Планетарные ряды расположены непосредственно друг за другом и имеют непосредственную связь. Другими словами, эпициклическое колесо переднего планетарного ряда жестко связано с водилом заднего, а водило переднего ряда — с эпициклическим колесом заднего.

Переключение передач осуществляется установлением кинематических связей между различными колесами планетарного механизма, для чего используются фрикционные муфты и тормозные механизмы.

На 4hp 16 поток мощности передается на планетарный механизм через водило или солнечное колесо заднего планетарного ряда, либо одновременно и через водило и через солнечное колесо, в зависимости от передачи. На главную передачу мощность всегда передается через водило переднего планетарного ряда.

увеличить         обозначения

Элементы механизма переключения: многодисковые фрикционные диски и тормоза

Назначение элементов механизма переключения заключается в переключении передач под нагрузкой, т.е. без разрыва потока мощности.

Механизм переключения состоит из следующих элементов:

увеличить         обозначения

1. Стопорное кольцо
2. Стальной диск
3. Фрикционный диск
4. Тарельчатая пружина
5. Щит
6. Ведомый барабан
7. Первичный вал
8. Канал подачи масла на уравнитель динамического давления
9. Канал подачи масла на фрикционную муфту
10. Цилиндр
11. Поршень
12. Пружинный диск

Приведение в зацепление элементов механизма переключения осуществляется гидравлическими силами. Масло под давлением подается в цилиндр и выталкивает поршень, который сжимает фрикционные диски. Когда фрикционная муфта/тормоз включены и давление масла падает, под действием тарельчатой пружины поршень возвращается в исходное положение. Фрикционная муфта/тормоз выключаются.

В зависимости от выбранной передачи крутящий момент передается от двигателя через многодисковые фрикционные муфты b и e на планетарный механизм и через многодисковые тормоза c, d и А на картер.

Динамическое давление на фрикционных муфтах b и e одинаково, т.е. на поршень с обеих сторон воздействует одинаковое давление. Это достигается следующим образом.

Пространство между щитом и поршнем заполнено маслом без давления. С ростом оборотов двигателя возрастает и динамическое давление. При этом растет и давление в пространстве за поршнем. При этом продолжает действовать и статическое давление, которое и приводит в действие фрикционную муфту. При снятии статического давления тарельчатая пружина возвращает поршень в исходное положение.

Преимущества динамического выравнивания давления:

• надежное расцепление фрикционной муфты во всех диапазонах скоростей,
• плавность переключения передач.

Парковочная блокировка

При переключении рычага выбора передач в положение p (парковка) включается механизм блокировки. Этот механизм обеспечивает механическое торможение автомобиля на стоянке.

Стопорная пластина приводится от вала переключения передач, который постоянно связан с рычагом переключения передач тросом. Собачка на шестерне механизма парковочной блокировки приварена к боковому валу КПП, что предотвращает проворачивание ведущих колес.

Ведомые колеса блокируются.

увеличить         обозначения

1. Собачка
2. Болт
3. Пружина

Корпус клапанного механизма

Корпус клапанного механизма выполняет следующие функции:

• Создание давления в линиях гидропривода механизма переключения.
• Привод отдельных элементов механизма переключения через клапаны.
• Обеспечение работы АКПП в аварийном режиме в случае выхода из строя электроники.
• Привод блокировочной муфты.
• Создание давления в каналах подачи масла к элементам КПП.

Электронные компоненты

Рычаг выбора передач/переключатель программ

Водитель может выбрать один из режимов работы КПП с помощью рычага:

p : Парковка

r : Задний ход

n : Нейтраль

d : Передние скорости

Датчик положения рычага выбора передач

Датчик положения рычага выбора передач расположен на валу рычага. Он сообщает контроллеру КПП, в каком положении находится рычаг: p–r–n–d–3–2–1.

Информация о положении датчика передается в контроллер в кодированном виде по четырем цепям. Кодирование позволяет выявлять неисправность соединительных цепей.

Датчик положения рычага выбора передач расположен на валу рычага, который связан с рычагом переключения передач тросом. Датчик положения рычага также управляет приводом стартера, включением огней заднего хода и контрольной лампы положения рычага выбора передач на панели приборов.

Комбинация сигналов

.	l1	l2	l3	l4
p	0	0	12	0
r	0	0	0	12
n	0	12	0	0
d	12	12	12	0
3	12	12	0	12
2	12	0	12	12
1	0	12	12	12

увеличить         обозначения

Датчик скорости вторичного вала АКПП.

Датчик скорости вторичного вала АКПП магнитно-индукционного типа передает информацию о скорости вращения вторичного вала в контроллер КПП.

Контроллер использует полученные данные для своевременного переключения передач, изменения давления в линиях гидропривода и включения/выключения блокировочной муфты.

Датчик скорости вторичного вала КПП устанавливается в корпусе на роторе, монтируемом на цилиндрической прямозубой шестерне. Зазор между датчиком и зубьями шестерни составляет 0,1 мм ~ 1,3 мм (0,004 ~ 0,05 дюйма). Датчик состоит из постоянного магнита, расположенного внутри катушки.

При вращении шестерен дифференциала датчик генерирует электрический сигнал переменного тока.

увеличить         обозначения

Датчик скорости первичного вала АКПП.

Датчик скорости первичного вала АКПП магнитно-индукционного типа передает информацию о скорости вращения первичного вала в контроллер КПП.

Контроллер использует полученные данные для своевременного переключения передач, изменения давления в линиях гидропривода и включения/выключения блокировочной муфты. Эти данные также используются для расчета необходимого передаточного числа и проскальзывания блокировочной муфты.

Датчик скорости первичного вала КПП устанавливается на поршне b в корпусе клапанного механизма.

Зазор между датчиком и поршнем b составляет 1,8 ~ 2,2 мм (0,07 ~ 0,086 дюйма).

Датчик состоит из постоянного магнита, расположенного внутри катушки. Движение поршня b, приводимого от вала турбины, генерирует в датчике скорости первичного вала КПП сигнал переменного тока.

Чем выше скорость, тем выше частота и напряжение сигнала датчика.

Сопротивление датчика должно составлять 825~835 Ом при 20°С (68°Ф). Измерительный диапазон датчика от 1000 до 8000 Гц.

увеличить         обозначения

Электромагнитный клапан переключения: клапан 1 и 2

Клапаны механизма переключения представляют собой два одинаковых электромагнитных клапана, управляющих переключением передних передач. Включение и выключение этих клапанов приводит к изменению давления в линиях гидропривода механизма переключения (фрикционных муфт и тормозов).

Клапан 1 управляет низким и высоким давлением в линиях гидропривода (клапанов фрикционных муфт), т.е. если клапан 1 включен, давление в линии будет низким (87 ~ 116 фунтов/дюйм? (6 ~ 8 бар)), если клапан 1 выключен, давление в линии будет высоким (232 ~ 261 фунтов/дюйм? (16 ~ 18 бар)).

Клапан 2 управляет давлением на клапане муфты e, или блокировочной муфты.

Контроллер КПП отслеживает состояние нескольких входных сигналов и включает или выключает электромагнитные клапаны и выбирает передачи в соответствии с режимом движения автомобиля.

Передача	Клапан 1	Клапан 2
Парковка, Нейтраль	Вкл.	Вкл.
Первая передача	Вкл./Выкл.	Вкл.
Вторая передача	Вкл./Выкл.	Выкл.
Третья передача	Вкл./Выкл.	Выкл.
Четвертая передача	Вкл./Выкл.	Выкл.
Задний ход	Вкл./Выкл.	Вкл.

.	Давление	Сопротивление
Клапан 1 / Клапан 2	Вкл. (низкое) 89,9~98,6 фунтов/дюйм? (6,2~6,8 бар) Выкл. (высокое) 221,9~253,24 фунтов/дюйм? (15,3~17,46 бар)	26,5 ± 0,5 Ом

увеличить         обозначения

Электромагнитный клапан-регулятор давления (Клапан EDS 3, 4, 5, 6)

Клапан-регулятор давления (клапан EDS 3, 4, 5, 6) является высокоточным электронным регулятором давления, который управляет работой фрикционных муфт, тормозов и блокировочной муфтой.

Клапан понижает системное давление, которое затем подается на электромагнитные клапаны и клапаны регулировки давления. Это позволяет использовать менее мощные электромагнитные клапаны. На клапаны EDS должно подаваться постоянное давление.

увеличить         обозначения

Датчик температуры рабочей жидкости

Датчик температуры рабочей жидкости является терморезистором с положительным температурным коэффициентом сопротивления (термочувствительный резистор). Он передает в контроллер КПП сведения о температуре рабочей жидкости. Датчик температуры расположен в корпусе клапанного механизма. Данные о температуре используются в качестве одного из параметров для расчета момента переключения и задержки переключения.

Внутреннее электрическое сопротивление датчика изменяется в зависимости от температуры рабочей жидкости (см. график).

увеличить         обозначения

Контроллер посылает на датчик опорный сигнал 5 В и измеряет повышение напряжения в цепи. Чем выше температура жидкости, тем выше сопротивление датчика и ниже напряжение его сигнала.

увеличить         обозначения

Контроллер КПП использует сигнал датчика температуры в качестве дополнительного параметра для управления давлением в линиях гидропривода, расчета моментов переключения и включения блокировочной муфты.

Когда температура рабочей жидкости достигает 140°С (284°Ф), контроллер переходит в «режим перегрева». При температуре выше указанной контроллер корректирует расчетное время переключения передач и включения блокировочной муфты для того, чтобы снизить температуру рабочей жидкости. В режиме перегрева на четвертой передаче контроллер всегда отдает команду на включение блокировочной муфты.

Контроллер также раньше осуществляет переключение передач 2-3 и 3-4, чтобы снизить температуру жидкости. В некоторых исполнениях режим перегрева не предусмотрен.

Датчик температуры рабочей жидкости Зависимость сопротивления от температуры (ориентировочно)
°С (°Ф)	Высокое сопротивление, Ом	Низкое сопротивление, Ом	°С (°Ф)	Высокое сопротивление, Ом	Низкое сопротивление, Ом
-40 (-40)	586	556	50 (122)	1,206	1,173
-30 (-22)	641	611	60 (146)	1,295	1,256
-20 (-4)	699	670	70 (158)	1,388	1,341
-10 (14)	760	732	80 (176)	1,485	1,430
0 (32)	825	799	90 (194)	1,585	1,522
10 (50)	893	868	100 (212)	1,690	1,617
20 (68)	963	942	110 (230)	1,798	1,715
25 (77)	1,000	980	120 (248)	1,910	1,816
30 (86)	1,039	1,017	130 (266)	2,025	1,920
.	.	.	140 (284)	2,145	2,027

Электрический разъем

Электрический разъем является очень важным элементом системы. Любая неисправность электрического разъема может привести к занесению диагностического кода и снижению эффективности работы КПП.

На надежность электрического соединения могут повлиять следующие неисправности:

• Согнутый контакт в колодке разъема (возникает при неаккуратном расчленении и сочленении разъема).
• Неплотное соединение провода с контактом (внутреннего или внешнего жгута).
• Загрязнение колодок электрического разъема.
• Смещение контактов со своих мест в колодке (возникает при неаккуратном расчленении и сочленении разъема).
• Попадание рабочей жидкости в разъем, просачивание ее в жгут и разъедание изоляции.
• Попадание влаги внутрь разъема.
• Разбалтывание контактов в колодках (возникает при частом расчленении и сочленении разъема).
• Коррозия контактов.
• Повреждение, растрескивание колодок разъема.
• О чем следует помнить при работе с электрическими разъемами.
• Чтобы расчленить электрический разъем необходимо нажать на замки и выдернуть колодку (как показано на иллюстрации).

увеличить         обозначения

Старайтесь чрезмерно не выкручивать и не покачивать колодку при расчленении разъема. Это может привести к изгибанию контактов.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать для расчленения разъема отвертку и другие инструменты.

Для сочленения разъема внешнего жгута необходимо сначала выровнять колодки по стрелкам.

Надавите на колодку вдоль оси соединения, стараясь не выкручивать и не наклонять ее.

Колодки должны защелкиваться с характерным звуком.

Контроллер КПП

Контроллер КПП является электронным устройством, который обрабатывает поступающие к нему сигналы датчиков и управляет работой КПП по специальному алгоритму. На основе данных, передаваемых датчиками, контроллер управляет различными исполнительными механизмами.

Колодка диагностики

Колодка диагностики представляет собой многоконтактный электрический разъем. Она обеспечивает доступ к памяти контроллера для проведения диагностики трансмиссии. Колодка диагностики позволяет механику использовать для диагностики различных систем и отображения кодов неисправности диагностический прибор. Колодка диагностики находится в салоне автомобиля непосредственно под рулевой колодкой.

Колодка диагностики (шина can) для двигателя 1,8 л с двумя распредвалами верхнего расположения (32-битная, ф. «delphi»)

.	Разъем a (синий)	Разъем b (зеленый)	Разъем c (серый)
1	Клапан 2	Заземление датчика температуры рабочей жидкости КПП	Цепь l1 рычага переключения передач
2	Не используется	Датчик скорости первичного вала КПП (+)	Не используется
3	Электромагнитный клапан-регулятор давления (EDS 4)	Бат +	Не используется
4	Датчик температуры рабочей жидкости КПП	Датчик скорости первичного вала КПП (-)	Датчик режима hold
5	Выключатель стоп-сигнала	Датчик скорости вторичного вала КПП (-)	Не используется
6	Контрольная лампа hold	Цепь l3 рычага переключения передач	Питание EDS
7	Колодка диагностики	Заземление датчика скорости первичного вала КПП	Питание EDS
8	Высокий уровень сигнала can	Спидометр	Питание электромагнитного клапана
9	Клапан 1	Не используется	Не используется
10	Электромагнитный клапан-регулятор давления (EDS 5)	Датчик скорости вторичного вала КПП (+)	Не используется
11	Электромагнитный клапан-регулятор давления (EDS 3)	Цепь l4 рычага переключения передач	Не используется
12	Электромагнитный клапан-регулятор давления (EDS 6)	Заземление	Не используется
13	Не используется	Заземление	Не используется
14	Не используется	Не используется	Не используется
15	Не используется	Цепь l2 рычага переключения передач	Зажигание вкл.
16	Низкий уровень сигнала can	Не используется	Зажигание вкл.

Сигналы датчиков, используемые контроллером для управления КПП 4hp 16

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

• Передает на контроллер данные об угле открытия дроссельной заслонки, используемые для расчета схем переключения передач и включения блокировочной муфты.
• Ошибки сигнала ДПДЗ могут привести к неправильному переключению передач, снижению плавности переключения или несвоевременному срабатыванию блокировочной муфты.

Датчик скорости вторичного вала АКПП

• Передает на контроллер данные о скорости вторичного вала, используемые для расчета схем переключения передач, включения/выключения блокировочной муфты и расчета передаточных чисел.
• Ошибки сигнала ДПДЗ могут привести к неправильному переключению передач, снижению плавности переключения или несвоевременному срабатыванию блокировочной муфты.

Датчик скорости первичного вала АКПП

• Передает на контроллер данные о скорости первичного вала, используемые для расчета схем переключения передач, включения/выключения блокировочной муфты и расчета передаточных чисел.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)

• Передает на контроллер данные о температуре в системе охлаждения двигателя, используемые для первичного включения блокировочной муфты.
• Ошибка сигнала ДТОЖ может привести к несвоевременному включению блокировочной муфты.

Сигнал частоты вращения коленчатого вала

• Модуль зажигания передает на контроллер КПП данные о частоте вращения коленчатого вала.
• Контроллер использует полученные данные для управления переключением передач и клапаном включения блокировочной муфты при полностью открытой дроссельной заслонке.

Выключатель стоп-сигнала

• Передает на контроллер данные о включении тормоза, используемые для включения/выключения блокировочной муфты.
• Ошибка сигнала выключателя стоп-сигнала может привести к несвоевременному включению или выключению блокировочной муфты.

Датчик температуры рабочей жидкости

• Передает на контроллер данные о температуре рабочей жидкости КПП, используемые для корректировки схем переключения передач и включения/выключения блокировочной муфты при повышенных температурах (в режиме перегрева).
• Ошибка сигнала датчика температуры рабочей жидкости может привести к неправильному переключению передач, снижению плавности переключения или несвоевременному срабатыванию блокировочной муфты.

Плавный привод: Opel Astra с эффективной бесступенчатой ​​трансмиссией

С выпуском новой модели Astra компания Opel удивила автомобильную промышленность, представив новейшую бесступенчатую трансмиссию на хэтчбеке и универсале Astra. Типичная плавная подача мощности и высокая эффективность бесступенчатой ​​трансмиссии идеально подходят для нового поколения отмеченного наградами Opel Astra (Европейский автомобиль года 2016). В сочетании с 107 кВт (145 л.с.) 1.4-литровый бензиновый двигатель с турбонаддувом с прямым впрыском (расход топлива NEDC ¹ : 6,3 л / 100 км в городе, 4,3-4,2 л / 100 км за городом, 5,1-5,0 л / 100 км и 116-114 г / км CO ₂ в сочетании), бесступенчатая трансмиссия (также известная как бесступенчатая трансмиссия или CVT) привносит изысканный, экономичный и живой силовой агрегат в портфолио трансмиссии бренда. Благодаря совершенно новому поколению двигателей и трансмиссий Opel Astra устанавливает стандарты низкого уровня выбросов, ставя его на вершину компактного класса.Эта новая Astra является самой эффективной из когда-либо существовавших, и ее выбросы CO ₂ на 21% ниже, чем у ее предшественницы. Пять из семи предлагаемых комбинаций трансмиссии даже подрывают волшебную отметку в 100 граммов для выбросов CO ₂ на километр пробега (NEDC ¹ ).

Умный принцип работы: два шкива и цепной ремень вместо шестерен и муфт

Петер Науманн, руководитель глобальной программы и исполняющий обязанности главного инженера автоматических трансмиссий в Рюссельсхайме, объясняет, как работают бесступенчатые трансмиссии: «Принцип работы продуман и прост.В отличие от традиционной автоматической трансмиссии с гидротрансформатором, которая имеет планетарные шестерни, муфты и фиксированные передаточные числа, бесступенчатая трансмиссия имеет два шкива, соединенных натянутым цепным ремнем. Между шкивами находится конический вал, на котором сидит цепной ремень. Постоянно регулируя зазор между шкивами, вы получаете переменное передаточное число, потому что изменение контактной поверхности приводит к изменению диаметра. Это сравнимо с передачей крутящего момента от маленькой шестерни к большой и наоборот.Наконец, для выбора движения вперед или назад по-прежнему требуется одна планетарная передача на первичном валу ».

Из-за практически неограниченного количества передаточных чисел трансмиссии с бесступенчатой ​​трансмиссией работают в наиболее эффективном режиме во всех диапазонах частот вращения двигателя. Питер Науманн: «Для каждой рабочей точки трансмиссия позволяет трансмиссии находить оптимальный баланс между топливной экономичностью, снижением шума и вибраций и отзывчивостью педали акселератора.”

«Автомобили с малым весом и трансмиссией, развивающей максимальный крутящий момент 230–300 Нм, наиболее подходят для бесступенчатых трансмиссий», — говорит Науманн. «Таким образом, с крутящим моментом 236 Нм и снаряженной массой 1350 кг новая Astra 1.4 является идеальной».

Отличная идея: бесступенчатые трансмиссии в автомобилестроении

Идея бесступенчатой ​​трансмиссии не нова. Американский инженер Милтон Ривз еще в 1879 году изобрел трансмиссию с регулируемой скоростью для фрезерования пил, которую затем применил в своем первом автомобиле в 1896 году.

Многочисленные вариации на тему плавных переходов последовали в 1920-х годах как на мотоциклах, так и на автомобилях. Джордж Константинеско, инженер и изобретатель из Румынии, создал один из самых интересных в 1926 году. «Автомобиль Константинеско» отличался 5-сильным двигателем со встроенным преобразователем крутящего момента. Судя по рекламе, это была машина с «Без сцепления, без передач, только одно управление — акселератор»!

Только в 1958 году концепция бесступенчатого управления стала более известной.На автосалоне в Амстердаме компания DAF представила небольшой семейный автомобиль 600 с инновационной трансмиссией Variomatic. Разработанный голландцем Хабом ван Дорном, Variomatic сделал маленький седан DAF известным, помимо прочего, тем, что он едет назад так же быстро, как и вперед! После этого бесступенчатые трансмиссии появились на всех типах машин, от тракторов и снегоходов до мотоциклов и вездеходов, а также автомобилей.

Opel представил свой первый экземпляр в лице Vectra C, дебютировавшего в 2002 году.Однако карьера «CVTronic» была недолгой, производство на заводе Szentgotthard в Венгрии закончилось в 2005 году.

Подходит для различных транспортных средств: от небольших автомобилей и внедорожников до фургонов и гибридов

Сегодня «бесступенчатый» возвращается, чему способствуют все более строгие глобальные цели по расходу топлива и выбросам CO ₂ . Поскольку бесступенчатые трансмиссии непрерывно регулируют передаточные числа, двигатель всегда может работать с максимальной эффективностью, что позволяет экономить топливо, особенно при езде по городу.

В результате они доступны на различных автомобилях, таких как малолитражки и лимузины, внедорожники, минивэны и гибриды. Однако современные бесступенчатые трансмиссии отличаются не только высоким КПД. Также они нравятся водителям и пассажирам, которые ценят незаметное переключение передач.

Бесступенчатые трансмиссии уже широко распространены на азиатских рынках, где их плавная и тихая работа делает их очень популярными. Новая Astra с двигателем 1,4 и бесступенчатой ​​трансмиссией идеально подходит для клиентов, которым нужен компактный хэтчбек или универсал с автоматической коробкой передач, которая предлагает не только низкий уровень шума и вибрации, но также умеренный расход топлива и хорошую отзывчивость.

^[1] Расход топлива и выбросы CO _{2 Приведенные данные о выбросах} были определены в соответствии с методологией процедуры испытаний WLTP, и соответствующие значения переведены обратно в NEDC для обеспечения сопоставимости с другими транспортными средствами в соответствии с правилами R ( ЕС) № 715/2007, R (ЕС) № 2017/1153 и R (ЕС) № 2017/1151.

ИСТОЧНИК: Opel

Обсуждение принципа работы автоматической коробки передач BMW и устранение неисправностей

[1] ЯНЬ Гоцин, ЯН Хуэси, ЯНЬ Синь.Анализ ATF и AT Fault [J]. Автозапчасти, 2010, 09.

[2] ХУАН Цзю-хуа, Сюй Ши-хуа, Се Ши-кун. КОНСТРУКЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСМИССИЕЙ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ [J]., Журнал Университета Цзинганшань (естественные науки), 2011, 01.

[3] ШИ Ай-цинь1, Цзинь Шэн-шэн. На основе анализа качества автоматической передачи для определения неисправности [J].Журнал Педагогического колледжа Цинхай, 2008, 05.

[4] LIUHong-бо, LEIYu-long, ZHANGJianguo, WANGChang, LIYou-de. Оценка качества переключения передач и оптимизация трансмиссии с двойным сцеплением [J].Журнал Университета Цзилинь (Техническое и технологическое издание). (2012).

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОМЕНТА

: ФУНКЦИИ, ДЕТАЛИ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И ТИПЫ

Гидротрансформатор — это тип гидравлической муфты, которая используется для передачи крутящего момента от двигателя транспортного средства к трансмиссии. В автоматической коробке передач он заменяет механическое сцепление.Его основная функция — обеспечить изоляцию нагрузки от основного источника питания. Он находится между двигателем и трансмиссией. Он выполняет ту же функцию, что и сцепление в механической коробке передач. Поскольку сцепление отделяет двигатель от нагрузки при его остановке, таким же образом оно также изолирует двигатель от нагрузки и поддерживает работу двигателя при остановке транспортного средства.

Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют сцепления, поэтому им нужен способ, позволяющий двигателю продолжать работать, пока колеса и шестерни трансмиссии останавливаются.В автомобилях с механической коробкой передач используется сцепление, которое отключает двигатель от трансмиссии. В автоматических трансмиссиях используется гидротрансформатор.

Когда двигатель работает на холостом ходу, например, на стоп-сигнале, величина крутящего момента, проходящего через преобразователь крутящего момента, мала, но все же достаточна, чтобы потребовать некоторого давления на педаль тормоза, чтобы остановить движение автомобиля. Когда вы отпускаете тормоз и нажимаете на газ, двигатель ускоряется и закачивает больше жидкости в преобразователь крутящего момента, в результате чего на колеса передается большая мощность (крутящий момент).

ФУНКЦИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОМЕНТА

Его основные функции:

1. Он передает мощность от двигателя на входной вал коробки передач.
2. Приводит в действие передний насос трансмиссии.
3. Он изолирует двигатель от нагрузки, когда автомобиль неподвижен.
4. Увеличивает крутящий момент двигателя и передает его в трансмиссию. Выходной крутящий момент увеличивается почти вдвое.

ЧАСТИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОМЕНТА

Гидротрансформатор состоит из трех основных частей

1.Рабочее колесо или насос

Рабочее колесо соединено с корпусом, а корпус соединен с валом двигателя. Он имеет изогнутые и наклонные лопатки. Он вращается с частотой вращения двигателя и состоит из жидкости для автоматической коробки передач. Когда он вращается вместе с двигателем, центробежная сила заставляет жидкость двигаться наружу. Лопасти крыльчатки сконструированы таким образом, что она направляет жидкость к лопаткам турбины. Он действует как центробежный насос, который всасывает жидкость из автоматической коробки передач и подает ее на турбину.

2. Статор:

Статор расположен между рабочим колесом и турбиной. Основная функция статора состоит в том, чтобы задавать направление возвращающейся жидкости из турбины так, чтобы жидкость поступала в рабочее колесо в направлении его вращения. Когда жидкость входит в направлении рабочего колеса, она увеличивает крутящий момент. Таким образом, статор способствует увеличению крутящего момента за счет изменения направления жидкости и позволяет ей поступать в направлении вращения рабочего колеса. Статор изменяет направление жидкости почти на 90 градусов.На статоре установлена ​​односторонняя муфта, которая позволяет вращать его в одном направлении и предотвращает его вращение в другом направлении. Турбина подключена к системе трансмиссии автомобиля. А статор находится между крыльчаткой и турбиной.

3. Турбина

Турбина соединена с входным валом АКПП. Он присутствует со стороны двигателя. Он также состоит из изогнутых и наклонных лопастей. Лопасти турбины сконструированы таким образом, что она может полностью изменять направление жидкости, ударяющей по ее лопаткам.Изменение направления жидкости заставляет лопасти двигаться в направлении рабочего колеса. Когда турбина вращается, входной вал трансмиссии также вращается и заставляет автомобиль двигаться. Турбина также имеет блокировочную муфту сзади. Муфта блокировки срабатывает, когда гидротрансформатор достигает точки сцепления. блокировка устраняет потери и повышает эффективность преобразователя.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОМЕНТА

Для понимания принципа работы гидротрансформатора возьмем два вентилятора.Один вентилятор подключен к источнику питания, а другой не подключен к источнику питания. Когда первый вентилятор, подключенный к источнику питания, начинает двигаться, воздух от него перетекает во второй вентилятор, который неподвижен. Воздух от первого вентилятора ударяется о лопасти второго вентилятора, и он также начинает вращаться почти с той же скоростью, что и первый. Когда второй вентилятор останавливается, он не останавливает первый. Первый вентилятор продолжает вращаться.

По такому же принципу работает гидротрансформатор.При этом крыльчатка или насос действует как первый вентилятор, который соединен с двигателем, а турбина действует как второй вентилятор, который соединен с системой трансмиссии. Когда двигатель работает, он вращает крыльчатку и за счет центробежной силы масло внутри гидротрансформатора в сборе направляется в сторону турбины. Когда он ударяется о лопатки турбины, турбина начинает вращаться. Это заставляет трансмиссию вращаться, а колеса автомобиля двигаться. Когда двигатель останавливается, турбина также перестает вращаться, но крыльчатка, подключенная к двигателю, продолжает двигаться, и это предотвращает остановку двигателя.

Имеет три этапа работы

1. Стойка:

Во время остановки (остановки) транспортного средства двигатель передает мощность на крыльчатку, но турбина не может вращаться. Это происходит, когда транспортное средство стоит на месте, а водитель держал ногу на тормозной лопасти, чтобы она не двигалась. В этом состоянии происходит максимальное увеличение крутящего момента. Когда водитель убирает ногу с педали тормоза и нажимает на педаль акселератора, крыльчатка начинает двигаться быстрее, и это заставляет турбину двигаться.В этой ситуации разница между частотой вращения насоса и турбины больше. Скорость крыльчатки намного больше скорости турбины.

2. Разгон:

Во время разгона скорость турбины продолжает увеличиваться, но все же существует большая разница между скоростью крыльчатки и скоростью турбины. По мере увеличения скорости турбины умножение крутящего момента уменьшается. При ускорении транспортного средства увеличение крутящего момента меньше, чем достигается в условиях сваливания.

3. Сцепление:

Это ситуация, когда турбина достигает примерно 90% скорости рабочего колеса, и эта точка называется точкой сцепления. Увеличение крутящего момента прекращается и становится равным нулю, а преобразователь крутящего момента ведет себя как простая гидравлическая муфта. В точке соединения включается муфта блокировки и блокирует турбину с крыльчаткой преобразователя. Это заставляет турбину и крыльчатку двигаться с одинаковой скоростью. Муфта блокировки включается только при достижении точки сцепления.Во время сцепления статор также начинает вращаться в направлении вращения крыльчатки и турбины.

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Максимальное увеличение крутящего момента происходит во время остановки.
2. Статор остается неподвижным до точки соединения и способствует увеличению крутящего момента. По мере образования муфты статор прекращает умножение крутящего момента и начинает вращаться вместе с крыльчаткой и турбиной.
3. Муфта блокировки включается, когда достигается точка соединения, и устраняет потери мощности, что приводит к повышению эффективности.

ВИДЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МОМЕНТА

1. Одноступенчатые преобразователи крутящего момента

Прелесть одноступенчатых преобразователей заключается в их прочной и надежной простоте. Каждый преобразователь состоит в основном из трех элементов: турбины, статора и крыльчатки. Одноступенчатые преобразователи выпускаются в двух типах корпусов — стационарном и вращающемся. В зависимости от модели, одноступенчатые гидротрансформаторы обладают множеством возможностей: Одноступенчатые преобразователи с безводным приводом с приводом отбора мощности идеально подходят для применений с коробками передач с переключением под нагрузкой и приводом вспомогательных гидравлических насосов.Преобразователи рационов с высоким крутящим моментом и стационарным корпусом обладают исключительными возможностями подъема и опускания. Гидравлические преобразователи Type Four разработаны специально для нефтегазовой промышленности.

2. Трехступенчатые преобразователи крутящего момента

В трехступенчатых преобразователях крутящего момента используются три кольца лопаток турбины, а также два комплекта лопаток реактора или статора. Эффект от этой конструкции — увеличенный крутящий момент — до пяти раз больше крутящего момента двигателя, фактически, когда двигатель заглох.В зависимости от конкретной конструкции трехступенчатые преобразователи рассчитаны на ряд двигателей, включая 335 л.с. при 2400 об / мин, 420 л.с. при 2200 об / мин и 580 л.с. при 2200 об / мин. Трехступенчатые преобразователи также бывают как в стационарном, так и в вращающемся корпусе.

Преимущества

 Выдает максимальный крутящий момент по сравнению с автомобилем со сцеплением.
 Снимает педаль сцепления.
 Облегчает управление автомобилем.

Недостатки

 Низкая топливная экономичность по сравнению с автомобилем с механической коробкой передач.

Приложение

 Гидротрансформатор используется в автомобиле с автоматической коробкой передач. Он также используется в промышленных передачах энергии, таких как приводы конвейеров, лебедки, буровые установки, почти все современные вилочные погрузчики, строительное оборудование и железнодорожные локомотивы.
 Используется в морских силовых установках.

Работа механической и автоматической коробки передач

Принцип работы трансмиссии как на ручной, так и на автоматической системе довольно прост и интересен.В моей предыдущей статье система трансмиссии была объяснена как механизм, который передает мощность, создаваемую автомобильным двигателем на ведущие колеса, называется СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ (или СИЛОВОЙ ПОЕЗДКИ). Поскольку двигателю необходимо преобразовывать свою механическую мощность в ведущие колеса, трансмиссия играет важную роль. К ним относятся изменяющийся крутящий момент, направление, скорость и позволяет автомобилю заводиться с высоким крутящим моментом.

Прочтите: все, что вам нужно знать о системе трансмиссии

Большинство водителей предпочитают механическую коробку передач в своем автомобиле.Что ж, у них обоих есть свои преимущества и ограничения, которые объясняются в другом посте.

Сегодня мы рассмотрим, как работают механическая и автоматическая трансмиссии.

Работа механической коробки передач:

Механическая коробка передач включает в себя набор шестерен и пару валов, которые являются входным и выходным валами. Шестерня на первом валу входит в зацепление с шестернями на другом валу. Передаточное отношение между выбранной передачей на входном валу и шестерней, включенной на выходном валу, определяет общее передаточное число для этой передачи.

В механической коробке передач передача включается путем перемещения рычага переключения передач. Взаимодействие осуществляется посредством рычажных механизмов, управляющих перемещением шестерен вдоль первичного вала. Автомобили с четырьмя передачами или скоростью имеют два рычага, а автомобили с пятью или шестью скоростями имеют три рычага. Эта связь изменяется при перемещении рычага переключения передач влево и вправо.

Сцепление играет важную роль в работе механической коробки передач, поскольку отсоединяет двигатель от первичного вала трансмиссии при нажатии.Он освобождает шестерни на первичном валу, заставляя его легко двигаться, поскольку двигатель передает крутящий момент через первичный вал. Это вызвало помолвку. Говорят, что сцепление отключено, когда рычаг сцепления не нажат. Как только сцепление отключает питание от двигателя к коробке передач, водитель легко выбирает передачу и отпускает сцепление. Отпускание сцепления позволило повторно передать мощность двигателя на входной вал, что заставило автомобиль двигаться с выбранным передаточным числом.

Читайте: различные типы сцепления и принцип их работы

На видео ниже показано, как работает система МКПП:

Принцип работы автоматической коробки передач:

В работающей автоматической коробке передач происходит тот же процесс, что и в механической коробке передач, но происходит он через черный ход и автоматически.В этой ситуации муфта отсутствует, и трансмиссия полагается на гидротрансформатор для передачи желаемой скорости.

Когда двигатель вращается с замедлением, очень небольшой крутящий момент передается через жидкость и турбину внутри преобразователя крутящего момента. А когда двигатель быстро вращается, весь крутящий момент двигателя передается на трансмиссию. Гидротрансформатор является причиной того, что автомобили с автоматической коробкой передач медленно двигаются вперед на холостом ходу и в приводе. Небольшая часть крутящего момента двигателя передается на входной вал трансмиссии.

Поскольку гидротрансформатор управляет подключением входа трансмиссии от двигателя. шестерни внутри трансмиссии включаются без прямого указания водителя. В трансмиссии используется один концентрический вал с набором шестерен внутри и вокруг друг друга в планетарной системе, включая солнечную шестерню. Водило планетарной передачи удерживает многопланетные шестерни и коронную шестерню.

Планетарный редуктор работает путем изменения скорости входной и выходной передач посредством переключения одной передачи на другую.Диапазон доступных соотношений зависит от того, какой из них задействован. Это полная гидравлическая система или система управления, которая задействует планетарные передачи в определенный момент времени. Эта гидравлическая система управления управляется запрограммированным электронным блоком управления.

Зубчатые передачи соединены со входом двигателя с помощью ряда внутренних муфт, которые управляются компьютером и гидравлической системой. Это помогает двигателю определить передаточное число, которое будет выводиться через выходной вал на ведущий вал колеса.

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть, как работает автоматическая коробка передач:

На этом статья «Принцип работы автомобильной трансмиссии». Я надеюсь, что знания достигнуты, если да, любезно комментируйте, делитесь и рекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

S tronic — Технологический портал Audi

Коробка передач S tronic с двойным сцеплением — это успешная технология.Он сочетает в себе удобство автоматической коробки передач с эффективностью механической коробки передач и добавляет динамичности. На протяжении большей части модельного ряда S tronic доступен в четырех различных версиях с шестью или семью передачами.

---

Для продольно установленных двигателей Audi разработала специальную версию семиступенчатой ​​S tronic, в которой шестерни всех передач расположены друг за другом на выходном валу. Три версии для поперечно установленных двигателей имеют единую компоновку с двумя выходными валами, что обеспечивает компактную конструкцию.S tronic для поперечных двигателей доступен с шестью или семью передачами. Сам семиступенчатый S tronic имеет две версии. Какая версия используется с каким двигателем, зависит от передаваемого крутящего момента.

Ниже приводится описание семиступенчатой ​​S tronic для продольных двигателей; однако основной принцип одинаков для всех дизайнов. S tronic состоит из двух узлов и двух многодисковых муфт, управляющих различными передачами. Большая муфта K1, расположенная снаружи, передает крутящий момент через цельный вал на шестерни для шестерен с нечетными номерами 1, 3, 5 и 7.Полый вал вращается вокруг сплошного вала. Он соединен с меньшей муфтой K2, которая встроена во внутреннюю часть своего старшего брата и управляет зубчатыми колесами для четных передач 2, 4 и 6, а также передачи заднего хода.

Обе структуры трансмиссии постоянно активны, но только одна из них подключена к двигателю одновременно. Например, когда водитель ускоряется на третьей передаче, четвертая передача уже включена во второй конструкции трансмиссии.Процесс переключения происходит при переключении сцепления — К1 размыкается, а К2 замыкается. Переключение передач занимает всего несколько сотых секунды и происходит практически без прерывания тягового усилия. Он настолько плавный, динамичный и комфортный, что водитель этого почти не замечает.

Модуль мехатроники, компактный и прочный блок, включает в себя электронику вместе с элементами гидравлического управления. Его концепция управления позволяет ему изменять скорость процесса переключения передач и точно контролировать необходимую мощность.Многодисковые муфты управляются с высочайшей точностью; Семиступенчатая коробка передач S tronic отзывчива даже при остановках и маневрировании.

Семиступенчатую коробку передач S tronic можно использовать по-разному. В автоматическом режиме есть две программы: D (Драйв) и S (Спорт). Водитель может управлять переключением передач с помощью рычага селектора или стандартных подрулевых переключателей за рулем. Еще одна особенность высокопроизводительных моделей — система управления запуском, которая полностью использует потенциал разгона автомобиля.Спортивная семиступенчатая коробка передач S tronic для продольных двигателей может выдерживать частоту вращения двигателя до 9 000 об / мин.

Все версии S tronic обладают рядом преимуществ: высокой эффективностью, интеллектуальным управлением и большим диапазоном передаточных чисел с очень широкими высшими передачами. Таким образом, высокотехнологичная трансмиссия во многих случаях обеспечивает более низкий расход топлива по сравнению с механической коробкой передач. Ультракомпактный семиступенчатый S tronic в моделях A1 * и A3 весит всего около 70 кг (154,32 фунта). Их два сухих сцепления не нуждаются в отдельной подаче масла, что еще больше увеличивает их эффективность.Все версии S tronic можно комбинировать с системой Audi start-stop.

* Audi A1 Расход топлива в смешанном цикле, л / 100 км: 7,1 — 3,8; Комбинированные выбросы CO₂ в г / км: 162-99

Статус: 2011

Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика (Технический отчет)

Бичли, Норман Х. и Фрэнк, Эндрю А. Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика .США: Н. П., 1979. Интернет. DOI: 10,2172 / 5529813.

Бичли, Норман Х. и Франк, Эндрю А. Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/5529813

Бичли, Норман Х., и Фрэнк Эндрю А. Ср. «Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/5529813. https://www.osti.gov/servlets/purl/5529813.

@article {osti_5529813,
title = {Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика},
author = {Бичли, Норман Х. и Фрэнк, Эндрю А.},
abstractNote = {Рассматриваются и сравниваются пять основных принципов, которые можно использовать при разработке бесступенчатых трансмиссий (CVT) для автомобилей. К ним относятся: гидростатический, тяговый привод (клиновой ремень и роликовый контакт), обгонная муфта, электрическая и многоскоростная коробка передач с проскальзывающей муфтой. В Приложении A обсуждаются коммерчески доступные вариаторы, подходящие для автомобилей, а в Приложении B описаны программы исследований и разработок для вариаторов.},
doi = {10.2172/5529813},
url = {https://www.osti.gov/biblio/5529813}, journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {1979},
месяц = ​​{8}
}

Как работает коробка передач (трансмиссия)? Что такое передаточное число?

Принцип работы коробки передач:

Коробка передач — это комплект, состоящий из различных шестерен, синхронизирующих втулок и механизма переключения передач, помещенных в металлический корпус.Металлический корпус, обычно изготовленный из литого алюминия / чугуна, вмещает в себя все шестерни. Коробка передач является частью системы «трансмиссии», поскольку шестерни играют важную роль в передаче мощности двигателя на колеса.

Схема 5-ступенчатой ​​коробки передач

Что такое трансмиссия?

Все компоненты трансмиссии, которые помогают передавать мощность двигателя на колеса, являются частью системы «Трансмиссия». Неотъемлемой частью которой является коробка передач. Эти компоненты включают сцепление, коробку передач, муфты, карданный вал, полуоси и дифференциал.В общем, термин «трансмиссия» обычно относится к коробке передач автомобиля. Некоторые конструкции автомобилей объединяют коробку передач и дифференциал в единый блок, называемый «трансмиссией» или «трансмиссией».

Какое передаточное число?

Передаточное число — это соотношение между входной и выходной шестернями. Ведущая шестерня и ведомые шестерни в коробке передач определяют передаточные числа. Входные шестерни получают привод от двигателя, и они вращают выходные шестерни, которые, в свою очередь, приводят в движение колеса. Отношение числа оборотов выходной шестерни к числу оборотов входной шестерни называется передаточным числом.

Передаточное число также можно получить по следующей формуле:

Передаточное число = число зубьев ведомой шестерни / число. зубьев входной шестерни

Например, если нет. шестерен на входной (ведущей) передаче = 30, № шестерен выходной (ведомой) шестерни = 105

Тогда передаточное число = 105/30 = 3,5: 1, потому что для поворота выходной (ведомой) шестерни на 1 оборот необходимо повернуть входную (ведущую) шестерню на 3,5 оборота.

Диаграмма передаточного числа

Типовая диаграмма передаточных чисел в коробке передач MUV:

Ниже приводится диаграмма передаточного числа редуктора MUV.

Шестерня	Коэффициент
1 ступень шестерня	3.78: 1
2 и шестерня	2.20: 1
3 ряд шестерня	1,42: 1
4 -я шестерня	1: 1
5 -я передача (повышающая передача)	0.83: 1

Передаточные числа варьируются от автомобиля к автомобилю. В грузовых автомобилях передаточные числа обычно выше, чем в легковых автомобилях, поскольку они должны нести тяжелые грузы.

Как работает коробка передач?

Коробка передач содержит шестерни разных размеров. Это происходит главным образом из-за различных требований транспортного средства к крутящему моменту, необходимому на колесах, в зависимости от дороги, местности и нагрузки. Например, если автомобиль поднимается по склону, ему требуется более высокий крутящий момент, чем при движении по прямой дороге.

Первая шестерня является самой большой в коробке передач и обеспечивает максимальный выходной крутящий момент при минимальной скорости. Следовательно, он используется при подъеме на склоны. Все шестерни между 1 ^-й и последней передачей различаются по размеру в уменьшающемся передаточном отношении. Таким образом, он обеспечивает различную комбинацию тягового усилия и скорости. Таким образом, автомобиль мог двигаться плавно, не теряя при этом ускорения. Коробка передач в основном улучшает управляемость автомобиля в любых условиях.

Что такое овердрайв?

Напротив, последняя передача или высшая передача, иногда повышающая передача, являются наименьшими по размеру. Однако он обеспечивает минимальную тягу, но максимальную скорость. Коробка передач с повышающей передачей означает, что ее выходная мощность выше, чем ее вход, который подключается к двигателю. Другими словами, повышающая передача вращается быстрее, чем частота вращения двигателя. Таким образом, он обеспечивает более высокую скорость и лучшую эффективность, поскольку двигатель работает на более низких оборотах по сравнению со скоростью автомобиля.

В некоторых усовершенствованных конструкциях используется более одной шестерни повышенной передачи, обычно две.Таким образом, Dual Overdrive (также известный как «Double Top») обеспечивает еще более высокую скорость и лучшую эффективность в автомобиле.

Работа коробки передач:

Как правило, в обычной коробке передач есть два набора шестерен — входная и выходная. Входные шестерни закреплены на промежуточном валу, что делает его единым блоком. Он приводит в движение отдельные шестерни на главном валу, которые свободно вращаются на подшипниках. Таким образом, коробка передач передает привод на колеса в зависимости от шестерни, которая входит в зацепление с главным валом.Когда вы толкаете втулку переключателя по направлению к желаемой передаче, эта шестерня фиксируется на главном валу и вращает его. Таким образом, главный вал вращается со скоростью включенной передачи и обеспечивает выходную мощность в соответствии с передаточным числом включенной передачи.

Схема работы первой передачи

Коробка передач: скорость против тяги

Вам нужна как скорость, так и тяга при вождении автомобиля. Шестерни в коробке передач помогают выбрать любую из них в зависимости от условий движения. Низшая передача, т.е.2-я и 1-я передачи дадут вам наибольшее сцепление с дорогой, а более высокие передачи, то есть 5-я и 6-я (если есть), дадут вам максимальную скорость. Количество передач в коробке передач обеспечивает идеальное сочетание тяги и скорости. Таким образом, это помогает водителю / гонщику выбрать наиболее подходящую комбинацию для постоянного повышения эффективности. Следовательно, выбор правильной передачи в соответствии с дорожными условиями и условиями нагрузки очень важен. С короткой передачей вы получаете лучшее ускорение или прием, в то время как высокая передача дает вам более высокую максимальную скорость.

Типы коробки передач:

В целом автомобильные коробки передач в основном подразделяются на четыре категории:

1. Механическая — до 6 передач переднего хода в автомобиле и до 13 передач переднего хода в грузовике
2. Полностью автоматическая коробка передач — до 9 скоростей
3. Бесступенчатая трансмиссия — вариатор
4. Автоматическая механическая коробка передач (AMT) — до 5 скоростей.
5. Трансмиссия с двойным сцеплением

В соответствии с механизмом переключения, производители классифицируют автомобильные трансмиссии еще на три категории:

1. Сдвижная сетка — обычно используется в двухколесных транспортных средствах / велосипедах
2. Постоянная сетка — обычно используется в грузовиках старого поколения
3. Синхронизирующая сетка — используется в легковых и грузовых автомобилях нового поколения

В зависимости от расположения механизма переключения:

1. Column Shift — Рычаг переключения передач, установленный на рулевой колонке, управляется вручную.