Устройство автоматической коробки передач — АКПП

Статьи по устройству автомобиля. Как устроен автомобиль?‎ > ‎Трансмиссия автомобиля. Что это такое. Устройство‎ > ‎

Улучшение эксплуатационных качеств современного автомобиля привело к значительному усложнению его конструкции. А оснащение автомобилей автоматической трансмиссией позволило резко снизить объем нагрузки, возлагаемой на водителя во время движения, что также благоприятно отразилось на ходовой части, двигателе и скоростных качествах автомобиля. Надежность и простота эксплуатации определили дальнейшее широкое использование этого изобретения. В данной статье мы поговорим про устройство автоматической коробки передач АКПП В настоящее время автоматические трансмиссии применяются и на легковых, и на полноприводных автомобилях, и даже на грузовом транспорте. При использовании транспортного средства с ручным управлением, для поддержания необходимой скорости, водителю необходимо часто пользоваться рычагом переключения передач.                                                   автоматическая коробка передач                    автоматическая коробка передач                                         переднеприводного автомобиля                              заднеприводного автомобиля                                                                                            По этой причине он обязан постоянно следить за нагрузкой двигателя и скоростью автомобиля. Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения транспортного средства и желаний водителя. Поэтому,  по сравнению с ручной коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие неоспоримые преимущества: ·         увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя от контрольных функций; ·         автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость его движения, степень нажатия на педаль газа; ·         предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок; ·         допускает и ручное, и автоматическое переключение скоростей. Все разнообразие автоматических трансмиссий, применяемых сегодня, условно можно разделить на два типа. Основное различие этих типов заключается в системах управления и контроля за использованием трансмиссии. Для первого типа характерно то, что функции управления и контроля выполняются специальным гидравлическим устройством. А во втором типе функции управления и контроля выполняет электронное устройство. Составные части же и узлы автоматических трансмиссий обоих типов практически одинаковы.  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. Несмотря на эти отличия, основные функции и принцип действия всех автоматов одинаковы. Для того чтобы обеспечить движение, а также для выполнения других своих функций, автоматическая трансмиссия должна быть оснащена следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, коробкой передач, узлом управления и контроля. Упрощённая кинематическая схема АКПП АКПП состоит из: 1) Гидротрансформатор (ГТ) – соответствует сцеплению в механической трансмиссии , 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. Клапанная коробка представляет собой систему каналов с расположенными в них 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. Гидротрансформатор (или torque converter в зарубежных источниках) служит для передачи крутящего момента непосредственно от двигателя к элементам автоматической коробки передач. Он установлен в промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач и выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет довольно  высокие нагрузки и вращается с достаточно 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 является неверным мнение о том, что автомобиль, оснащенный автоматической трансмиссией, можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его до высокой скорости.  Шестеренчатый насос получает энергию только от двигателя, и если двигатель 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 простой механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи. Составные части фрикциона — поршень (piston) приводится в действие давлением масла. Двигаясь под давлением масла вправо (по рисунку), поршень посредством конического диска (dished plate) плотно прижимает ведущие диски пакета к ведомым, заставляя их вращаться как единое целое и осуществляя передачу крутящего момента от барабана к втулке. В корпусе самой 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 сервисных устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля. Тормозная лента  — устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.

Устройство автоматической коробки передач — устройство автоматических трансмиссий.

Большинство современных автомобилей оснащены автоматическими трансмиссиями (АКПП). Это обусловлено удобством эксплуатации автомобиля и в особенности упрощением процесса управления.

В конструкции большинства автоматических коробок применены:

И ряд вспомогательных механизмов:

Планетарные передачи

Наибольшую эффективность гидротрансформаторы обеспечивают при высоких оборотах двигателя. Следовательно, для передачи момента от преобразователя вращения к приводным валам ведущих колес автомобиля в устройство автоматической коробки передач введен редуктор планетарного типа. В нем используется единственный вал, вокруг которого вращаются все, помещенные в одну плоскость, элементы сборки (за исключением оборудованных собственными осями сателлитов). Такая конструкция обеспечивает редуктору компактность.

Простейший планетарный ряд состоит из одной центральной (солнечной) шестерни, как минимум трех, равномерно распределенных по периметру водила, планетарных шестерен (сателлитов) и зубчатого колеса с зацеплением, внутрь которого помещается вся сборка. Сходство конструкции с устройством солнечной системы, где планеты (сателлиты) вращаются по постоянной орбите (наружная шестерня) вокруг солнца (центральная шестерня) легло в основу названия редуктора. Все шестерни сборки находятся в постоянном зацеплении друг с другом и не изменяют своего расположения при переключении передач. Изменяется лишь величина передаточного отношения.

Описанная конструкция позволяет реализовать трехступенчатый редуктор, обеспечивающий возможность организации нейтральной передачи и поступательного движения транспортного средства в двух направлениях.

Планетарные редукторы обладают рядом несомненных преимуществ перед прочими зубчатыми передачами, однако являются технологически более сложными и нуждаются в более тонком управлении при переключении передаточных отношений.

Трансформаторы

Схема трансформатораГидротрансформатор (преобразователь вращения) – служит для автоматического и плавного изменения крутящего момента от двигателя на трансмиссию автомобиля с помощью рабочей жидкости (масла).

Гидротрансформатор имеет сходство с турбиной и включает в себя такие элементы:

• насос (ротор)

• турбина

• реактор.

При вращении насоса гидротрансформатора вся энергия затрачивается на раскручивание рабочей жидкости. Благодаря лопаткам специфической формы центр давления масла смещается к наружной стороне колеса турбины. Этот процесс происходит до определенного предела. То есть зависит от разницы скорости вращения насоса и турбины. Чем она больше, тем сильнее проявляется редукторный эффект, и, соответственно, передача управления дальше по трансмиссионной линии к ведущим колесам. При этом реактор, удерживаясь от вращения обгонной муфтой, обеспечивает возврат большей части неиспользуемого турбиной потока назад к насосу, дополнительно усиливая эффективность передачи крутящего момента. При полном нажатии на педаль газа и не раскрученной турбине насос обеспечивает максимальный подъем давления рабочей жидкости на наружных концах турбинных лопаток. Предельный, развиваемый преобразователем вращения крутящий момент иногда называют также моментом пробуксовки гидротрансформатора.

Когда турбинное колесо раскручивается, давление вращающейся жидкости на его лопатки, естественно, падает, что приводит к автоматическому снижению обеспечиваемого гидротрансформатором передаточного отношения. В момент, когда скорости вращения турбины и насоса максимально сближаются, гидротрансформатор превращается из подобия редуктора в обычную жидкостную муфту сцепления. На этом этапе необходимость в реакторе отпадает, и происходит его отпускание за счет переключения обгонной муфты.

В процессе движения транспортного средства, в зависимости от изменения нагрузки (степени выжимания педали газа), преобразователь вращения (гидротрансформатор) может непрерывно переходить из состояния редуктора в состояние сцепления и обратно.

Масляное давление АКПП

Устройство автоматической коробки передач невозможно рассмотреть в отрыве от устройства обеспечивающего рабочее давление масла.

Масляный насос АКПП бывает шестеренчатого либо роторного типа. Как правило, он установлен в корпусе позади гидротрансформатора и приводится во вращение непосредственно от его ступицы.Схема подачи гидравлической жидкости к исполнительным различным устройствам автоматической трансмиссии организована в корпусе клапанной сборки. В ней же собраны все управляющие клапаны.

Корпус клапанной сборки представляет собой сложное металлическое литье. Укомплектованная клапанная сборка с установленными в нее управляющими клапанами, контрольными шариками и жиклерами способна выполнять сложнейшие логические переключения и вполне может рассматриваться как своего рода гидромеханический компьютер.

В клапанной сборке имеется три входных порта, через которые на нее подаются управляющие давления от центробежного регулятора, дроссельной заслонки (текущая нагрузка на двигатель) и рычага селектора (выбранное положение AКПП). Количество выходных портов определяется сложностью конструкции AT и количеством обеспечиваемых ею переключений. Обычно предусматривается по одному выходу к каждому исполнительному устройству, а при соответствующей комплектации, — еще один, обеспечивающий блокировку гидротрансформатора. Так как клапанная сборка является механическим устройством, логика ее функционирования определяется главным образом особенностями конструктивного исполнения, обладая, тем не менее, интерактивностью, обеспечивающей способность адекватного реагирования на изменение параметров, поступающих на три входных порта.

В современных AКПП с электронным управлением количество входных параметров расширяется за счет применения множества информационных датчиков. Сигналы от таких датчиков как:

И прочих, обрабатываются электронным блоком управления АКПП и преобразовываются им в управляющие команды исполнительным механизмам.

При эксплуатации автоматических трансмиссий крайне важно соблюдать температурный режим. Для охлаждения рабочей жидкости в трансмиссионной линии предусмотрен охладитель, который, как правило, объединен с радиатором системы охлаждения двигателя.

Управление автоматической коробкой передач осуществляется специальным селектором либо подрулевыми переключателями.

Основные обозначения при переводе селектора в режимы:

• Стоянки «Р»

• Заднего хода «R»

• Нейтраль «N»

• Движения вперед «D»

Видео

Об устройстве автоматической коробки передач вам также расскажет следующий видеоматериал:

Компоненты трансмиссии | Mister Transmission

Вы когда-нибудь задумывались, что находится внутри современной автоматической коробки передач? В этой статье описываются и информируются о пакетах фрикционов, односторонних муфтах, гидротрансформаторах и многом другом.

Современная автоматическая трансмиссия состоит из многих компонентов и систем, которые предназначены для совместной работы в симфонии умных механических, гидравлических и электрических технологий, которые с годами превратились в то, что многие люди, склонные к механике, считают формой искусства. Мы пытаемся использовать простые, общие объяснения, где это возможно, для описания этих систем, но из-за сложности некоторых из этих компонентов вам, возможно, придется использовать некоторую умственную гимнастику, чтобы визуализировать их работу.

Основные компоненты, из которых состоит автоматическая коробка передач, включают:

• Планетарные передачи, представляющие собой механические системы, обеспечивающие различные передаточные числа переднего и заднего хода.
• Гидравлическая система, в которой используется специальная трансмиссионная жидкость, подаваемая под давлением масляным насосом через корпус клапана для управления муфтами и лентами, чтобы управлять наборами планетарных передач.
• Уплотнения и прокладки используются для удержания масла там, где оно должно быть, и предотвращения его утечки.
• Гидротрансформатор, который действует как сцепление, позволяя автомобилю останавливаться на передаче при работающем двигателе.
• Регулятор и модулятор или трос дроссельной заслонки контролируют скорость и положение дроссельной заслонки, чтобы определить момент переключения.
• Компьютер, который управляет точками переключения на новых автомобилях и управляет электрическими соленоидами для переключения потока масла на соответствующий компонент в нужный момент.

Планетарные передачи

Автоматические коробки передач содержат множество передач в различных комбинациях. В механической коробке передач шестерни скользят вдоль валов, когда вы перемещаете рычаг переключения передач из одного положения в другое, задействуя шестерни различных размеров по мере необходимости, чтобы обеспечить правильное передаточное число. Однако в автоматической коробке передач шестерни никогда физически не перемещаются и всегда включают одни и те же передачи. Это достигается за счет использования планетарных передач.

Базовая планетарная передача состоит из солнечной шестерни, зубчатого венца и двух или более планетарных шестерен, находящихся в постоянном зацеплении. Планетарные шестерни соединены друг с другом через общее водило, которое позволяет шестерням вращаться на валах, называемых «шестернями», которые прикреплены к водилу.

Одним из примеров использования этой системы является соединение зубчатого венца с входным валом, идущим от двигателя, соединение водила планетарной передачи с выходным валом и блокировка солнечной шестерни, чтобы она не могла двигаться. В этом сценарии, когда мы поворачиваем зубчатый венец, планеты будут «ходить» вдоль солнечной шестерни (которая удерживается неподвижно), заставляя водило планетарной передачи вращать выходной вал в том же направлении, что и входной вал, но с меньшей скоростью, вызывая понижающая передача (аналогично автомобилю на первой передаче).

Если мы разблокируем солнечную шестерню и соединим вместе любые два элемента, это заставит все три элемента вращаться с одинаковой скоростью, так что выходной вал будет вращаться с той же скоростью, что и входной вал. Это похоже на автомобиль, который находится на третьей или высшей передаче. Другой способ, которым мы можем использовать планетарную передачу, — это заблокировать водило планетарной передачи от движения, а затем подать мощность на зубчатый венец, который заставит солнечную шестерню вращаться в противоположном направлении, давая нам заднюю передачу.

На рисунке справа показано, как описанная выше простая система будет выглядеть в реальной трансмиссии. Первичный вал соединен с зубчатым венцом (темно-серый), Выходной вал соединен с водилом планетарной передачи (светло-серый), который также соединен с «многодисковым» пакетом сцепления. Солнечная шестерня соединена с барабаном (оранжевым), который также соединен с другой половиной пакета сцепления. Барабан снаружи окружен лентой (синего цвета), которую при необходимости можно затянуть вокруг барабана, чтобы предотвратить вращение барабана с прикрепленной солнечной шестерней.

В данном случае пакет фрикционов используется для блокировки водила планетарной передачи с солнечной шестерней, заставляя их вращаться с одинаковой скоростью. Если бы и пакет сцепления, и лента были отпущены, система была бы в нейтральном положении. Поворот входного вала повернет планетарные шестерни против солнечной шестерни, но поскольку солнечную шестерню ничто не удерживает, она просто будет вращаться свободно и не окажет никакого влияния на выходной вал. Чтобы перевести устройство на первую передачу, применяется лента, удерживающая солнечную шестерню от движения. Для переключения с первой на высшую передачу ремень освобождается и включается сцепление, в результате чего выходной вал вращается с той же скоростью, что и входной вал.

Возможны многие другие комбинации с использованием двух или более планетарных пар, соединенных различными способами для обеспечения различных скоростей переднего и заднего хода, используемых в современных автоматических коробках передач.

Некоторые из хитроумных механизмов переключения передач, встречающиеся в четырех-, а теперь пяти-, шести- и даже семиступенчатых автоматах, достаточно сложны, чтобы заставить технически проницательного человека закружиться в голове, пытаясь понять поток мощности через коробку передач при переключении с первой передачи через высшую передачу, в то время как автомобиль разгоняется до скорости шоссе. На более новых автомобилях бортовой компьютер отслеживает и контролирует эти переключения, так что они почти незаметны.

Пакеты сцепления

Пакет сцепления состоит из чередующихся дисков, которые устанавливаются внутри барабана сцепления. Половина дисков стальные и имеют шлицы, которые входят в канавки на внутренней стороне барабана. Другая половина имеет фрикционный материал, прикрепленный к их поверхности, и имеет шлицы на внутренней кромке, которые соответствуют канавкам на внешней поверхности соседней ступицы. Внутри барабана есть поршень, который активируется давлением масла в нужный момент, чтобы сжать пакет сцепления вместе, так что два компонента блокируются и вращаются как один.

Обгонная муфта

Обратная муфта (также известная как «кулачковая» муфта) — это устройство, позволяющее такому компоненту, как зубчатый венец, свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. Этот эффект аналогичен эффекту велосипеда, когда педали будут вращать колесо при вращении педалей вперед, но будут свободно вращаться при вращении педалей назад.

Обычно муфта свободного хода используется на первой передаче, когда рычаг переключения передач находится в положении движения. Когда вы начинаете ускоряться с места, коробка передач включается на первой передаче. Но вы когда-нибудь замечали, что происходит, если вы отпускаете газ, пока он все еще находится на первой передаче? Автомобиль продолжает двигаться по инерции, как если бы вы были на нейтральной передаче. Теперь переключитесь на пониженную передачу, а не на драйв. Когда вы отпустите газ в этом случае, вы почувствуете, как двигатель замедляет вас, как в стандартной машине с переключением передач. Причина этого в том, что в режиме Drive используется одностороннее сцепление, тогда как в режиме Low используется пакет сцепления или лента.

Ленты

Лента представляет собой стальную ленту с фрикционным материалом, прикрепленным к внутренней поверхности. Один конец ленты закреплен на корпусе трансмиссии, а другой конец соединен с сервоприводом. В нужный момент гидравлическое масло под давлением подается в сервопривод, чтобы стянуть ленту вокруг барабана и остановить вращение барабана.

Преобразователь крутящего момента

В автоматических коробках передач преобразователь крутящего момента заменяет сцепление на автомобилях со стандартным переключением передач. Это необходимо для того, чтобы двигатель продолжал работать, когда автомобиль останавливается. Принцип работы преобразователя крутящего момента подобен подключенному к стене вентилятору и нагнетанию воздуха в другой вентилятор, не подключенный к сети. Если вы возьмете лопасть отключенного от сети вентилятора, вы сможете удержать его от вращения, но как только вы отпустите, он начнет ускоряться, пока не приблизится к скорости работающего вентилятора. Разница с гидротрансформатором заключается в том, что вместо воздуха он использует масло или трансмиссионную жидкость, если быть точнее.

Гидротрансформатор представляет собой большую гидравлическую муфту в форме пончика (диаметром от 10 до 15 дюймов), которая устанавливается между двигателем и коробкой передач. Он состоит из трех внутренних элементов, которые вместе передают мощность на трансмиссию. Три элемента гидротрансформатора — это насос, турбина и статор. Насос установлен непосредственно на корпусе гидротрансформатора, который, в свою очередь, привинчен непосредственно к коленчатому валу двигателя и вращается со скоростью двигателя. Турбина находится внутри корпуса и соединена непосредственно с входным валом трансмиссии, обеспечивающей мощность для движения транспортного средства. Статор крепится к односторонней муфте, так что он может свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. На каждом из трех элементов установлены ребра, которые точно направляют поток масла через гидротрансформатор.

При работающем двигателе трансмиссионная жидкость втягивается в секцию насоса и выталкивается наружу под действием центробежной силы, пока не достигнет секции турбины, которая запускает ее вращение. Жидкость продолжает круговое движение обратно к центру турбины, где она входит в статор. Если турбина движется значительно медленнее, чем насос, жидкость соприкасается с передней частью ребер статора, которые вдавливают статор в одностороннюю муфту и предотвращают его вращение. Когда статор остановлен, жидкость направляется ребрами статора, чтобы снова войти в насос под «помогающим» углом, обеспечивая увеличение крутящего момента. Когда скорость турбины достигает скорости насоса, жидкость начинает ударяться о лопасти статора с обратной стороны, заставляя статор вращаться в том же направлении, что и насос и турбина. При увеличении скорости все три элемента начинают вращаться примерно с одинаковой скоростью.

С 80-х годов для повышения экономии топлива преобразователи крутящего момента оснащались муфтой блокировки (не показана), которая блокирует турбину и насос, когда скорость автомобиля достигает примерно 45–50 миль в час. Эта блокировка управляется компьютером и обычно не включается, если коробка передач не находится на 3-й или 4-й передаче.

Гидравлическая система

Гидравлическая система представляет собой сложный лабиринт каналов и труб, по которым трансмиссионная жидкость под давлением подается ко всем частям трансмиссии и гидротрансформатора. Диаграмма слева — простая схема 3-ступенчатого автомата 60-х годов. Более новые системы намного сложнее и сочетаются с компьютеризированными электрическими компонентами. Трансмиссионная жидкость служит ряду целей, в том числе: управление переключением передач, общая смазка и охлаждение трансмиссии. В отличие от двигателя, который использует масло в первую очередь для смазки, каждый аспект работы трансмиссии зависит от постоянной подачи жидкости под давлением. Это похоже на систему кровообращения человека (жидкость даже красная), где даже несколько минут работы при недостатке давления могут быть вредными или даже фатальными для жизни трансмиссии. Для поддержания нормальной рабочей температуры трансмиссии часть жидкости направляется по одной из двух стальных трубок в специальную камеру, погруженную в антифриз в радиаторе. Жидкость, проходящая через эту камеру, охлаждается и затем возвращается в трансмиссию через другую стальную трубу. В типичной трансмиссии между трансмиссией, гидротрансформатором и бачком охладителя находится в среднем десять литров жидкости. Фактически, большинство компонентов трансмиссии постоянно смазываются жидкостью, включая пакеты сцепления и ленты. Поверхности трения на этих деталях предназначены для правильной работы только тогда, когда они покрыты маслом.

Масляный насос

Масляный насос коробки передач (не путать с насосным элементом внутри гидротрансформатора) отвечает за создание всего давления масла, необходимого в коробке передач. Масляный насос установлен в передней части картера коробки передач и напрямую соединен со ступицей корпуса гидротрансформатора. Поскольку корпус гидротрансформатора напрямую соединен с коленчатым валом двигателя, насос будет создавать давление всякий раз, когда двигатель работает, пока имеется достаточное количество трансмиссионной жидкости. Масло поступает в насос через фильтр, расположенный в нижней части масляного поддона коробки передач, и проходит по всасывающей трубке непосредственно к масляному насосу. Затем масло под давлением направляется к регулятору давления, корпусу клапана и остальным компонентам по мере необходимости.

Блок клапанов

Блок клапанов является центром управления автоматической коробкой передач.

Корпус клапана содержит множество каналов и проходов, которые направляют гидравлическую жидкость к многочисленным клапанам, которые затем активируют соответствующий пакет сцепления или ленточный сервопривод для плавного переключения на соответствующую передачу для каждой дорожной ситуации. Каждый из множества клапанов в корпусе клапана имеет определенное назначение и назван в честь этой функции. Например, клапан 2-3 переключения активирует переключение со 2-й на 3-ю передачу на повышение или клапан переключения 3-2 передачи, который определяет, когда должно происходить переключение на пониженную передачу.

Самый важный клапан, которым вы можете управлять напрямую, это ручной клапан. Ручной клапан напрямую соединен с рукояткой переключения передач и закрывает и открывает различные проходы в зависимости от того, в каком положении находится переключатель передач. Например, когда вы переводите переключатель передач в режим Drive, ручной клапан направляет жидкость в пакет сцепления ( s), который активирует 1-ю передачу. Он также настраивается для контроля скорости автомобиля и положения дроссельной заслонки, чтобы определить оптимальное время и усилие для переключения с 1 на 2 передачу. В трансмиссиях, управляемых компьютером, у вас также будут электрические соленоиды, которые установлены в корпусе клапана, чтобы направлять жидкость к соответствующим пакетам сцепления или ремням под управлением компьютера, чтобы более точно контролировать моменты переключения.

Компьютерное управление

Компьютер использует датчики на двигателе и трансмиссии для определения таких параметров, как положение дроссельной заслонки, скорость автомобиля, частота вращения двигателя, нагрузка на двигатель, положение выключателя стоп-сигналов и т. д., чтобы контролировать точные моменты переключения, а также степень мягкости или твердый сдвиг должен быть. Некоторые компьютеризированные трансмиссии даже изучают ваш стиль вождения и постоянно адаптируются к нему, чтобы каждое переключение происходило именно тогда, когда вам это нужно.

Из-за компьютерного управления спортивные модели выпускаются с возможностью ручного управления трансмиссией, как будто это рычаг переключения передач, что позволяет водителю выбирать передачи вручную. На некоторых автомобилях это достигается путем пропускания рычага переключения передач через специальную заслонку, а затем касания его в одном или другом направлении, чтобы по желанию переключаться на более высокую или более низкую передачу. Компьютер отслеживает это действие, чтобы убедиться, что водитель не выберет передачу, которая может привести к превышению скорости двигателя и его повреждению.

Еще одним преимуществом этих «умных» коробок передач является то, что они имеют режим самодиагностики, который может обнаружить проблему на ранней стадии и предупредить вас с помощью светового индикатора на приборной панели. Затем технический специалист может подключить тестовое оборудование и получить список кодов неисправностей, которые помогут определить источник проблемы.

Регулятор, вакуумный модулятор, трос дроссельной заслонки

Эти три компонента важны для некомпьютеризированных трансмиссий. Они обеспечивают входные данные, которые сообщают коробке передач, когда переключать передачи.

Регулятор соединен с выходным валом и регулирует гидравлическое давление в зависимости от скорости автомобиля. Это достигается за счет центробежной силы, которая вращает пару шарнирных грузов против возвратных пружин. По мере того, как грузы вытягиваются дальше от пружин, большее давление масла проходит мимо регулятора, чтобы воздействовать на клапаны переключения, которые находятся в корпусе клапана, которые затем сигнализируют о соответствующих переключениях.

Конечно, не только скорость автомобиля определяет время переключения передач, но и нагрузка на двигатель. Чем больше нагрузка на двигатель, тем дольше трансмиссия будет удерживать передачу перед переключением на следующую.

Существует два типа устройств, предназначенных для контроля нагрузки двигателя: трос дроссельной заслонки и вакуумный модулятор. Передача будет использовать одно или другое, но, как правило, не оба этих устройства. Каждый из них работает по-своему, чтобы контролировать нагрузку на двигатель.

Трос дроссельной заслонки просто контролирует положение педали газа через кабель, который проходит от педали газа к дроссельной заслонке в корпусе клапана.

Вакуумный модулятор контролирует разрежение в двигателе с помощью резинового вакуумного шланга, подсоединенного к двигателю. Вакуум двигателя очень точно реагирует на нагрузку двигателя: высокий вакуум создается, когда двигатель находится под небольшой нагрузкой, и уменьшается до нуля, когда двигатель находится под большой нагрузкой. Модулятор прикреплен к корпусу трансмиссии снаружи и имеет вал, проходящий через корпус и прикрепленный к дроссельному клапану в корпусе клапана. Когда двигатель находится под небольшой нагрузкой или без нагрузки, на модулятор воздействует высокий вакуум, который перемещает дроссельную заслонку в одном направлении, позволяя трансмиссии переключаться раньше и плавнее. По мере увеличения нагрузки на двигатель разрежение уменьшается, что приводит к перемещению клапана в другом направлении, что приводит к более позднему и более жесткому переключению передач.

Уплотнения и прокладки

Автоматическая коробка передач имеет множество уплотнений и прокладок для регулирования потока гидравлической жидкости и предотвращения ее утечки. Есть два основных внешних уплотнения: переднее уплотнение и заднее уплотнение. Переднее уплотнение герметизирует место крепления гидротрансформатора к картеру трансмиссии. Это уплотнение позволяет жидкости свободно перемещаться от гидротрансформатора к трансмиссии, но предотвращает утечку жидкости. Заднее уплотнение предотвращает утечку жидкости через выходной вал.

Уплотнение обычно изготавливается из неопрена (аналогично неопрену в щетке стеклоочистителя) и используется для предотвращения утечки масла через движущиеся части, такие как вращающийся вал. В некоторых случаях неопреновому соединению помогает пружина, которая удерживает неопрен в тесном контакте с вращающимся валом.

Прокладка — это тип уплотнения, используемого для герметизации двух неподвижных частей, скрепленных вместе. Некоторые распространенные материалы для прокладок: бумага, пробка, резина, силикон и мягкий металл.

Помимо основных уплотнений, имеется также ряд других уплотнений и прокладок, которые различаются в зависимости от коробки передач. Типичным примером является резиновое уплотнительное кольцо, уплотняющее вал рычага переключения передач. Это вал, который вы перемещаете, когда манипулируете переключателем передач. Другим примером, который является общим для большинства трансмиссий, является прокладка масляного поддона. Фактически, уплотнения требуются везде, где устройство должно пройти через корпус трансмиссии, и каждое из них является потенциальным источником утечек.

Хотите узнать больше?
Посетите один из наших офисов

Инструменты и оборудование, необходимые для обслуживания коробки передач

Как и в большинстве случаев ремонта автомобилей, первое, что вам нужно сделать, прежде чем приступить к работе с коробкой передач, это диагностировать проблему. Конечно, вы можете попытаться попросить владельца транспортного средства описать симптомы автомобиля, но много раз вы услышите что-то вроде: «Это чушь, дурь, дурь» или «дерьмо, дерьмо». В этих случаях может быть лучше сформировать свой собственный диагноз.

Необходимо рассмотреть три области: электрические испытания таких устройств, как соленоиды, выключатели безопасности нейтрали и т. д.; Электронное тестирование/диагностика трансмиссий с компьютерным управлением; и испытание под давлением для проверки внутреннего давления гидравлической жидкости.

Электрические испытания
Одной из первых вещей, которые должны быть в коробке, является высококачественный мультиметр. Этот инструмент абсолютно необходим, чтобы иметь возможность разобраться в проблемах. При покупке счетчика ищите тот, который может выдерживать 600 вольт постоянного тока или более. Он должен иметь внутренний предохранитель номиналом не менее 10 ампер. Многие измерители теперь рассчитаны на 20 ампер, что дает технологам больше гибкости при тестировании. Многие счетчики теперь имеют сертификаты CAT III, что важно при обслуживании гибридных автомобилей. Ищите рейтинг CAT III/1000V.

Другими полезными функциями являются проверка диодов, проверка выдержки, температура и возможность отображать результаты в графическом виде. Также обратите особое внимание на дисплей. Достаточно ли велики цифры, чтобы вы могли удобно читать с экрана? Подсветка дисплея есть? Это действительно удобно в условиях низкой освещенности.

Есть несколько отличных одноразовых тестеров для конкретных транспортных средств, таких как тестеры/симуляторы соленоидов. Эти инструменты позволяют техническому специалисту проверять, что компоненты работают независимо от системы управления транспортным средством, а также диагностировать неуправляемые транспортные средства.

Большинство новых автомобилей, находящихся сегодня на дорогах, имеют электронные элементы управления, встроенные в трансмиссию. Это означает, что ЭБУ автомобиля взаимодействует с трансмиссией, коробкой передач, дифференциалом и т. д. И это также означает, что вам нужен сканирующий прибор в вашем арсенале оружия для борьбы с демонами, которые заставляют машину миссис Смит сходить с ума, а не зум-зум!

Инструменты сканирования могут варьироваться от недорогого «считывателя кодов» до диагностической системы стоимостью в несколько тысяч долларов. Как и большинство вещей в жизни, вы получаете то, за что платите, с точки зрения соотношения стоимости и стоимости. Недорогие считыватели кодов полезны для быстрой диагностики, и многие опытные специалисты по вождению будут держать их в своих коробках для быстрой диагностики или проверки того, устранил ли ремонт проблему. Эти инструменты действительно предоставляют ценную информацию, однако во многих случаях пользователь должен расшифровать то, что видит инструмент. Сейчас на рынке появляются новые недорогие инструменты, которые обеспечивают некоторые надежные функции. При покупке небольшого портативного считывателя кодов обратите внимание на некоторые из следующих функций: оперативные данные, тесты готовности, считывание и сброс кодов. Эти инструменты обычно стоят от 100 до 300 долларов.

Для более сложных проблем, которые могут возникнуть, и для доступа к информации уровня OEM из систем автомобиля вам, скорее всего, понадобятся более сложные (читай, дорогие) решения. Есть несколько отличных диагностических платформ среднего уровня, которые предоставляют значительно больше информации, чем программы для чтения кода, но остаются доступными по цене. Эти инструменты предлагают такие функции, как возможность обновления, поддержка производителя, технические телефонные линии, возможность печати и последовательный вывод, чтобы вы могли отправлять информацию на свой ПК. Цены на эти типы инструментов сканирования будут варьироваться от 300 до 1000 долларов.

Последними и наиболее мощными инструментами диагностического сканирования являются комплексные системы, предлагаемые несколькими крупнейшими и наиболее уважаемыми инструментальными компаниями в отрасли. Эти системы часто комплектуются как системы «под ключ» от производителей. Они могут предлагать программное обеспечение, предназначенное для отечественных, азиатских, европейских и большегрузных автомобилей. Некоторые компании предлагают возможность перепрошить (перепрограммировать) компьютеры автомобиля. Существуют комплекты с программным обеспечением, которое позволяет обслуживать тормоза, АБС, подушку безопасности и т. д. Принимая решение о покупке системы такого масштаба, убедитесь, что у вас есть записанный список вопросов к вашему дилеру. Не бойтесь попросить поговорить с заводским представителем, если дилер не может ответить на ваши вопросы. У большинства крупных инструментальных компаний есть линии технической поддержки, укомплектованные техническими специалистами, которые могут «говорить на словах».

Инструменты для снятия/установки
Во многих случаях ремонт трансмиссии включает ее снятие с автомобиля или грузовика, над которым вы работаете. Это, конечно, означает, что вам нужен способ вытащить его из автомобиля, не повредив при этом себя или его. Оборудование, необходимое для этого, различно для разных типов трансмиссий и систем. Большинство современных легковых автомобилей имеют передний привод. В некоторых переднеприводных приложениях вы захотите снять трансмиссию, не снимая двигатель. В этих случаях вам нужна планка двигателя. Перекладина двигателя представляет собой трех- или четырехопорную подставку, которая находится в области фартука двигателя и удерживает двигатель в поднятом состоянии, когда вы начинаете отсоединять вещи внизу. У лучших агрегатов есть регулировка формы области капота, а также способ опускания и подъема мотора. Если вы собираетесь выполнять много работы с передним приводом, вам следует инвестировать в устройство премиум-класса, которое также оснащено храповым механизмом натяжения почти как приключение. Они немного дороже, но могут значительно сократить ваше рабочее время.

Для автомобилей с задним приводом и обычной трансмиссией необходимо использовать обычный трансмиссионный домкрат с большой высотой подъема. Принимая решение о покупке, первое, на что следует обратить внимание, это мощность. Есть домкраты грузоподъемностью от 750 фунтов. Эти более легкие устройства подходят для многих трансмиссий автомобилей малого и среднего размера, а также для нерегулярного использования. Если вы будете обслуживать более тяжелое оборудование или использовать его каждый день, вы можете рассмотреть возможность установки устройства грузоподъемностью от 1500 до 2000 фунтов.

Следующее, на что следует обратить внимание, — хотите ли вы использовать воздух для помощи в процессе подъема или предпочитаете ручное (только гидравлическое) устройство. Существует три типа агрегатов: только гидравлические, что означает, что вы будете обеспечивать входную мощность с помощью рычага или ножной педали; только воздух; или комбинированный блок, называемый воздухом над гидравликой. Этот последний тип применяет давление воздуха к гидравлической жидкости, чтобы увеличить или увеличить грузоподъемность и уменьшить величину входной силы, которую должен обеспечить пользователь. Все три устройства являются хорошим выбором, и пользователь сам выбирает, какую версию он предпочитает. Очевидно, что для подачи воздуха с помощью воздуха и воздуха потребуется только доступ к притоку воздуха.

Обратите особое внимание на рабочий конец домкратов, на которые вы смотрите погрузочно-разгрузочный или наклонный стол в верхней части устройства. Там действительно разброс по качеству и цене. Нижние концевые блоки будут много раз срезать углы и стоить наверху домкрата. Регулируемость и аппаратное обеспечение, используемое для выполнения этих настроек, имеют решающее значение для того, чтобы вы могли безопасно и быстро выполнять свою работу. Убедитесь, что устройство имеет какие-либо удерживающие скобы и предохранительную цепь на платформе. Устройство должно наклоняться не только из стороны в сторону, но и вперед-назад. Это позволяет вам вносить небольшие коррективы при попытке вернуть коробку передач в автомобиль.

Оборудование для работы с жидкостями  
Во многих случаях вам не нужно снимать коробку передач с автомобиля для ее обслуживания. Вы можете захотеть только заменить жидкость, отфильтровать и отрегулировать или поработать с устройством в машине. В таких случаях вам нужен способ быстро и чисто слить воду из трансмиссии. То, как вы будете сливать жидкость, во многом зависит от типа транспортных средств, с которыми вы работаете. В основном существует два подхода к сливу жидкости. Первый способ слива жидкости – гравитационный метод. В этой ситуации вы должны либо снять сливную пробку (если она есть в автомобиле), либо ослабить поддон, чтобы жидкость вытекла.

Здесь вы можете избавить себя от беспорядка, хлопот и разочарований. Существует несколько вариантов огромной пластиковой сливной воронки, предназначенной для слива трансмиссии. Эти воронки или адаптеры предназначены для размещения поверх сливного отверстия для таллового масла под автомобилем. Почти как огромный рот, эти адаптеры будут поглощать всю эту жидкость, не осыпая вас и пол гаража беспорядком. Этот недорогой инструмент многократно окупится.

Вам понадобится контейнер для слива этой жидкости. Самый распространенный и логичный вариант слива для большинства мастерских — это скользящий маслослив с выдвижным ресивером. Это позволяет техническому специалисту регулировать высоту слива, чтобы учесть различные типы транспортных средств, с которыми они работают.

Решения, которые необходимо принять при выборе дренажа жидкости: материал, объем и метод дренажа. Материалы, используемые в конструкции маслосливов, — пластик и сталь. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Пластик обычно дешевле, он не подвержен ржавчине или коррозии, а в некоторых случаях более устойчив к повреждениям от ударов, которые могут проколоть стальной блок. Недостаток пластика может заключаться в более низком качестве и стоимости агрегатов, но они могут становиться мягкими и провисать под тяжестью горячего масла.

Громкость — довольно простая проблема. Если вы тратите больше времени на слив устройства, чем на его использование, вы теряете время и деньги. Эти стоки начинаются с 5-8 галлонов в емкости и достигают 40 галлонов. Основывайте свое решение на том, сколько операций с жидкостью вы выполняете ежедневно и еженедельно.

Существует два типа дренажа: гравитационный и напорный. Гравитация — это как раз то, на что это похоже — откройте вентиль, и жидкость хлынет со дна водостока. Звучит здорово, правда? Ну, возможно. Допустим, у вас есть слив на 8 галлонов, и он полон. Теперь давайте также предположим, что бочка, которую предоставляет ваш местный перевозчик отработанного масла, имеет высоту 40 дюймов. Давайте посчитаем: 8 галлонов умножить на 8-9.фунтов на галлон плюс вес самого слива. Думаю, вы видите, к чему все идет. Сколько раз в день или в неделю вы хотите поднимать эти 80-100 фунтов, чтобы слить их? Вам решать, но если мы говорим о моей спине, то я бы по крайней мере заглянул в канализацию под давлением.

Трапы под давлением почти всегда изготавливаются из стали. Система использует давление воздуха, чтобы вытеснить грязное масло из дренажа. Обычно имеется сливной шланг достаточной длины, чтобы его можно было поместить в резервуар для отработанного масла.