Автоматична КПП принцип роботи. Акпп (автоматична коробка). Принцип роботи автоматичної коробки: відео

23 жовтня 2016

Автоматична коробкапередач автомобіля призначена для передачі потужності двигуна на колеса. Вона встановлює саме ту передачу, яка найкраще підходить для поточної швидкості руху. Автоматична трансмісія позбавляє водія необхідності перемикання швидкості вручну. Комп'ютер автомобіля за допомогою датчиків визначає, в який момент необхідно переключити швидкість і посилає сигнал електронному виглядіна увімкнення або вимкнення передачі.

Основні елементи автоматичної трансмісії

Механізм автоматичної коробки передач автомобіля є системою важелів і шестерень, що передають потужність на провідні колеса, дозволяючи двигуну працювати найбільш ефективно.

Збирається коробка в алюмінієвому кожусі, що називається картером. У ньому розташовуються основні компоненти автоматичної трансмісії:

1. Гідротрансформатор, що виконує роль зчеплення, але не вимагає водія проводити безпосереднє ним управління.
2. Планетарний ряд, що змінює передатне відношення під час перемикання.
3. Задній, передній фрикціони, гальмівна стрічка, що безпосередньо здійснюють перемикання передач.
4. Пристрій керування.

Як працює гідротрансформатор?

Гідротрансформатор складається з таких основних елементів:

• насоса чи насосного колеса;
• турбінного колеса;
• плити блокування;
• статора;
• обгінної муфти.

Щоб зрозуміти, як працює автоматична коробка передач, потрібно загалом представляти її пристрій. Так, насос механічним з'єднанням пов'язаний із двигуном. Турбінне колесо з'єднується із валом КПП за допомогою шліців. При обертанні насосного колеса при двигуні створюється потік масла, який обертає турбінне колесо гідротрансформатора.

У цьому випадку гідротрансформатор виконує роль звичайної гідромуфти, за допомогою рідини лише передаючи від двигуна на вал автоматичної коробки момент, що крутить. При збільшенні оборотів двигуна скільки-небудь істотного збільшення моменту, що крутить, не відбувається.

Для перетворення моменту, що крутить, схема автоматичної коробки включає статор. Принцип роботи полягає в тому, що він перенаправляє потік масла назад на крильчатку насоса, змушуючи її швидше обертатися, збільшуючи момент, що крутить. Чим швидкість обертання турбінного колеса по відношенню до насоса менше, тим більша залишкова енергія передається статором за допомогою масла, що повертається на насос. Відповідно крутний момент збільшується.

Основи роботи турбіни та насоса АКПП

Турбіна завжди обертається повільніше за насос. Максимальне співвідношення швидкостей обертання насоса та турбіни досягається при нерухомому автомобілі, зменшуючись зі збільшенням швидкості транспортного засобу(ТЗ). Зв'язок статора з гідротрансформатором здійснюється через обгінну муфту, здатну обертатися лише в одному напрямку.

Лопатки турбіни та статора мають особливу форму, за рахунок чого потік олії перенаправляється на зворотний бік лопаток статора. При цьому статор заклинює і залишаючись нерухомим, він передає на вхід насоса найбільшу енергію масла.

За рахунок такого режиму роботи гідротрансформатора забезпечується максимальна передача моменту, що крутить. Він збільшується майже втричі при рушанні автомобіля з місця.

При розгоні ТС турбіна щодо насоса прослизає все менше до моменту, коли колесо статора підхоплюється потоком масла, починаючи обертатися в напрямку вільного ходу обгінної муфти. Пристрій при цьому починає працювати як звичайна гідромуфта, не збільшує момент, що крутить. У цьому режимі ККД гідротрансформатора не перевищує 85%. Такий режим роботи супроводжується виділенням надлишку тепла та підвищенням витрат палива.

Призначення блокувальної плити

Цей недолік усувається за допомогою спеціального пристрою- Блокувальні плити. Незважаючи на механічний зв'язок з турбіною, конструктивно вона виконана так, що може переміщатися вправо та вліво. Цей пристрій вмикається в роботу при досягненні високої швидкості автомобіля. По команді пристрій управління потік масла змінюється таким чином, щоб він притискав блокувальну плиту до корпусу гідротрансформатора праворуч.

При цьому турбіна та насос зв'язуються один з одним механічно. Для підвищення зчеплення на внутрішній бік корпусу гідротрансформатора наноситься спеціальний фрикційний шар. Таким чином, двигун зв'язується з вихідним валом автоматичної коробки. Звичайно таке блокування відразу вимикається навіть при незначному гальмуванні автомобіля.

Вище було описано лише один із способів блокування гідротрансформатора. Однак будь-який інший спосіб має ту ж саму мету - запобігти прослизу турбіни по відношенню до колеса насоса. Зазвичай описаний режим дії різних джерелах називається Lock-Up.

Роботу гідротрансформатора для чайників буде простіше зрозуміти, якщо замість турбіни та насоса уявити два простих вентилятори, один з яких працює від мережі, а інший обертається за рахунок створюваного першим вентилятором потоку повітря. Тільки замість повітря тут виступає олія, а лопаті першого вентилятора (насоса у разі АКПП) рухаються не за рахунок електрики, а за рахунок механічного з'єднання з валом двигуна автомобіля.

Планетарні ряди

Гідротрансформатор може збільшувати момент, що крутить, але лише до певної межі. Пристрій автоматичної коробки для більш значного збільшення моменту, наприклад, при подоланні підйомів, а також для руху заднім ходомпередбачає планетарні лави. Планетарна передача також забезпечує рівне перемикання швидкостей при русі без втрати потужності двигуна. Завдяки їй перемикання відбувається без поштовхів, що трапляються під час роботи звичайної трансмісії.

Планетарний ряд включає такі елементи:

• сонячну шестірню;
• сателіти;
• епіцикл;
• водило.

Планетарним рядом називаються через те, що фрикційні колеса, що обертаються одночасно навколо своїх осей і переміщуються разом з цими осями, дуже нагадують планети сонячної системи. Від їхнього взаємного становища залежить, яка в Наразівключена передача.

Як перемикаються передачі до АКПП?

Перемикання передач або зміна планетарного редуктора передавального числаздійснюється блокуванням та розблокуванням елементів планетарного ряду за допомогою гальмівних стрічок та фрикціонів. У гідравлічній системі автоматичної коробки передач автомобіля безпосередньо перемикання передач здійснюється клапаном. Тришвидкісна коробка має два таких клапани, один з яких здійснює перемикання з першої передачі на другу, інший - з другої на третю. Чотирьохшвидкісна коробка має вже три клапани.

Інші види АКПП

Крім розглянутої гідравлічної трансмісії, сьогодні широко поширені інші типи автоматичних коробок:

1. Варіаторна АКПП. У цьому типі трансмісії фіксованого передавального числа для передач немає. Тому така АКПП називається безступінчастою. Принцип роботи в тому, що, на відміну від інших «автоматів», вона більш ефективно використовує потужність двигуна. Внаслідок цього автомобілі, оснащені цим типом трансмісії, є більш економічними та комфортними.
2. Роботизована КПП. Автоматичною таку коробку можна назвати умовно, оскільки по суті вона є звичайною "механікою", де функція педалі зчеплення покладена на електронний блок. Автомобілі з якими коробками також є досить економічними, але менш комфортними, оскільки найчастіше перемикання передач в автоматичному режимі супроводжується ривками.

Таким чином, крім найбільш поширеної гідравлічної АКПП існує ще кілька видів автоматичних коробок, що відрізняються своєю конструкцією. Відрізняються вони ціною, економічністю, комфортом керування автомобілем. Загальне ж те, що водій позбавлений необхідності самостійного вибору та перемикання передач.

Як не дивно, але в даний час АКПП ( автоматична коробка перемикання передач) набирає популярність у автолюбителів та майбутніх автовласників. (Ваш покірний слуга належить до супротивників цього виду коробок). Але про це нижче.

Отже, АКПП.

Основне призначення АКПП - таке ж, як і у механіки - прийом, перетворення, передача та зміни напрямку крутного моменту. Розрізняються автомати за кількістю передач, за способом перемикання, і за типом застосовуваних актуаторів.

Роботу АКПП краще розглянути на конкретному прикладі, а саме на класичній триступінчастій коробці з гідравлічними актуаторами (приводами) і гідротрансформатором. Слід зазначити, що є і преселективні АКПП.

У пристрій АКПП входить:

1. Гідротрансформатор- Механізм, що забезпечує перетворення, передачу крутного моменту, використовуючи робочу рідину. Робоча рідина для АКППзазвичай, готове трансмісійне маслодля автоматичних коробок. Але багато автолюбителів використовують рідину для гідравлічних приводів великовантажної техніки (веретенку), хоча це й неправильно. Веретенка не призначена для роботи в умовах високої швидкості руху шестерень.
2. Планетарний редуктор- Вузол, що складається з «сонячної шестірні», сателітів, і планетарного водила і коронної шестерні. Планетарка є основним вузлом автоматичної коробки.
3. Система гідравлічного керування- Комплекс механізмів, призначених для управління планетарним редуктором.

Для того щоб повніше пояснити принцип роботи АКПП почнемо з гідротрансформатора.

Гідротрансформатор

Гідротрансформатор служить одночасно зчепленням та гідромуфтоюдля передачі моменту, що крутить, до планетарного механізму.

Уявіть собі дві крильчатки з лопатями, розташованими один навпроти одного на мінімальній відстані та ув'язнених в одному корпусі. У нашому випадку одна крильчатка називається насосне колесо, яке з'єднане жорстко з маховиком, друга крильчатка називається турбінним колесомі з'єднане у вигляді валу з планетарним механізмом. Між лопатевими крильчатками знаходиться робоча рідина.

Принцип роботи гідротрансформатора

Під час обертання маховика обертається і насосне колесо, його лопаті підхоплюють робочу рідину і направляють її на лопаті турбінного колеса, під дією відцентрової сили. Відповідно лопаті турбінного колеса починають рухатися, але робоча рідина після виконання роботи відлітає від поверхні лопатей і прямує назад на насосне колесо, тим самим гальмуючи його. Але не тут було! Для зміни напрямку відлітає робочої рідиниміж колесами розташовується реактор , у якого є лопаті і розташовані вони під певним кутом. Виходить наступне - рідина від турбінного колеса повертаючись через лопаті реактора вдаряє навздогін лопаті насосного колеса, тим самим збільшуючи момент, що крутить, тому що зараз діють дві сили - двигуна і рідини. Слід зазначити, що з початку руху насосного колеса, реактор стоїть нерухомо. Так триває доти, поки обороти насосного не зрівняються з оборотами турбінного колеса і реактор, що стоїть нерухомо, тільки заважатиме своїми лопатям – пригальмовуватиме зворотний рух робочої рідини. Для виключення цього процесу в реакторі знаходиться муфта вільного ходу, яка дозволяє реактору крутитися зі швидкістю крильчаток, цей момент називається точкою зчеплення.

Виходить, що при досягненні номінальних оборотів двигуна сила від двигуна передається на планетарний механізм через рідину. Іншими словами гідротрансформаторАКПП перетворюється на гідромуфту. Значить, момент, що крутить, вже передався далі – на планетарний механізм?

Ні! Для того щоб передати силу від двигуна, необхідно, щоб спрацювала муфта приводу від провідного валу. Але все по порядку.

Планетарний редуктор

Планетарний редуктор складається з:

1. планетарних елементів
2. муфт зчеплення та гальм
3. стрічкових гальм

Планетарний елементє вузол із сонячної шестерні, навколо якої розташовані сателіти, які в свою чергу кріпляться на планетарне водило. Навколо сателітів знаходиться коронна шестерня. Повертаючись, планетарний елемент передає момент, що крутить, на ведену шестірню.

Муфта зчеплення є набором дисків і пластин, що чергуються один з одним. Чимось муфта АКПП є зчеплення мотоцикла. Пластини муфти обертаються одночасно з провідним валом, а диски з'єднані з елементом планетарного ряду. Для триступеневої коробки планетарних рядів два – першої-другої передачі та другої-третьої. Привід у дію муфти забезпечується стисненням між собою дисків та пластин, цю роботу виконує поршень. Але поршень неспроможна сам рухатися, на дію він наводиться гідравлічним тиском.

Стрічкове гальмовиконаний у вигляді охоплює пластини одного з елементів планетарного ряду і приводиться в дію гідравлічним актуатором.

Для поняття роботи усієї коробки розберемо роботу одного планетарного ряду. Уявімо, що загальмувалась сонячна шестерня (у центрі), значить, у роботі залишаються коронна та сателіти на планетарному водило. В цьому випадку швидкість обертання водило буде меншою, ніж швидкість коронної шестерні. Якщо дозволити сонячній шестерні обертатися із сателітами, а загальмувати водило, то коронна шестерня змінить напрямок обертання (задній хід). Якщо швидкості обертання коронної шестерні, водило і сонячної шестерні, будуть однакові, планетарний ряд обертатиметься як єдине ціле, тобто, не перетворюючи момент, що крутить (пряма передача). Після всіх перетворень момент, що крутить, передається на ведену шестірню і далі на хвостовик коробки. Слід зазначити, що ми розглядаємо принцип роботи автоматичної коробки передач, у якій щаблі розташовані на одній осі, така коробка призначена для авто заднім приводомта переднім розташуванням двигуна. Для передньопривідних авто розміри коробки повинні бути зменшені, тому як і вводяться кілька ведених валів.

Таким чином, загальмовуючи і відпускаючи один або кілька елементів обертання можна досягти зміни швидкості обертання та зміни напряму. Всім цим процесом керує гідравлічна системауправління.

Гідравлічна система управління

Гідравлічна система управлінняскладається з масляного насоса, відцентрового регулятора, системи клапанів, виконуючих пристроїв та масляних каналів. Весь процес управління залежить від швидкості обертання двигуна та навантаження на колеса. При русі з місця масляний насосстворює такий тиск, при якому забезпечується алгоритм фіксації елементів планетарного ряду так, щоб момент, що крутить, на виході був мінімальним, це і є перша передача (як говорилося вище - загальмовується сонячна шестерня в двох щаблях). Далі при зростанні оборотів тиск збільшується і в роботу входить другий ступінь на зменшених оборотах, перший ступінь працює в режимі прямої передачі. Збільшуємо ще оберти двигуна - починає працювати вся в режимі прямої передачі.

Як тільки навантаження на колеса збільшиться, відцентровий регулятор почне знижувати тиск від масляного насоса і весь процес перемикання повториться з точністю до навпаки.

При включенні знижених передач на важелі перемикання вибирається така комбінація клапанів масляного насоса, при якій включення підвищених передач неможливо.

Переваги та недоліки АКПП

Головною перевагою автоматичної коробки передач, звичайно, служить комфорт при керуванні - дами просто в захваті! І, безперечно, з автоматом двигун не працює у режимі підвищених навантажень.

Недоліки (і вони очевидні) - низький ККД, повна відсутність драйву при рушанні з місця, велика ціна, а головне - авто з автоматом не можна завести з штовхача!

Підбиваючи підсумки, скажемо, що вибір коробки це справа смаку і ... стилю водіння!

Оснащення автомобілів автоматичною коробкою передач дозволило знизити обсяг навантаження, що покладається на водія під час руху. Поговоримо про пристрій автоматичної коробки передач АКПП.

Переваги використання

Застосування автоматичної трансмісії виключає необхідність постійного користування важелем, що перемикає. Зміна швидкості виконується автоматично, залежно від навантаження двигуна, швидкості переміщення авто та бажань водія. Порівняно з ручною коробкоюпередач, автоматична трансмісія має такі переваги:

• збільшує комфортність керування автомобілем за рахунок звільнення водія;
• автоматично та плавно здійснює перемикання, погоджуючи навантаження двигуна, швидкість руху, ступінь натискання на педаль газу;
• оберігає двигун та ходову частинуавтомобіля від перевантажень;
• допускає ручне та автоматичне перемикання швидкостей.

Автоматичні коробки можна поділити на два типи.Відмінність полягає у системах управління та контролю за використанням трансмісії. Для першого типу характерно, що функції управління та контролю виконуються спеціальним гідравлічним пристроєм, а в другому типі – електронним пристроєм. Складові автоматичних трансмісій обох типів практично однакові.

Існують деякі відмінності в компонуванні та пристрої автоматичної трансмісії передньопривідного та задньопривідного автомобіля. Автоматична трансмісія для передньопривідних автомобілів компактніша і має всередині свого корпусу відділення головної передачі - диференціал .

Принцип дії всіх автоматів однаковий. Щоб забезпечити рух та виконання своїх функцій, автоматична трансмісія має оснащуватися такими вузлами: механізмом вибору режиму руху, гідротрансформатором, вузлом управління та контролю.

З чого складається АКПП?

• Гідротрансформатор (1)– відповідає зчепленню в механічній коробці, але не потребує безпосереднього керування з боку водія.
• Планетарний ряд (2)- відповідає блоку шестерень в механічній коробці передач і служить для зміни передавального відношення автоматичної трансмісії при перемиканні передач.
• Стрічка гальмівна, передній фрикціон, задній фрикціон (3)– компоненти, з яких здійснюється перемикання передач.
• Пристрій керування (4).Цей вузол складається з маслозбірника (піддон коробки передач), насоса шестерні і клапанної коробки.

Гідротрансформаторслужить передачі крутного моменту від двигуна до елементів АКПП. Він встановлений у проміжному кожусі між двигуном і коробкою передач і виконує функції звичайного зчеплення. У процесі роботи цей вузол, наповнений трансмісійною рідиною, несе високі навантаження та обертається з великою швидкістю.

Він не тільки передає момент, що крутить, поглинає і згладжує вібрації двигуна, але і приводить в дію масляний насос, що знаходиться в корпусі коробки передач. Масляний насос наповнює трансмісійною рідиною гідротрансформатор та створює робочий тиску системі управління та контролю.

Тому невірна думка, що автомобіль із коробкою «автомат» можна завести примусово, не використовуючи стартер, а розігнавши його. Насос АКПП отримує енергію тільки від двигуна, і якщо він не працює, то тиск у системі керування та контролю не створюється, в якому б положенні не знаходився важіль вибору режиму руху. Отже, примусове обертання карданного валуне зобов'язує коробку передач працювати, а двигун - обертатися.

Планетарний ряд- на відміну від механічної трансмісії, в якій використовуються паралельні вали і шестірні, що зчіпляються між собою, в автоматичних трансмісіях в переважній більшості використовуються планетарні передачі.

У корпусі коробки розташовані кілька планетарних механізмів, вони й забезпечують необхідні передавальні відносини. А передача моменту, що крутить, від двигуна через планетарні механізми до колес відбувається за допомогою фрикційних дисків, диференціала та інших пристроїв. Управління всіма цими пристроями здійснюється завдяки трансмісійної рідиничерез систему управління та контролю.

Гальмівна стрічка- пристрій, який використовується для блокування елементів планетарного ряду.

Клапанна коробка представляє систему каналів з розташованими клапанами та плунжерами, які виконують функції контролю та керування. Цей пристрій перетворює швидкість руху автомобіля, навантаження двигуна та ступінь натискання на педаль газу на гідравлічні сигнали. На основі цих сигналів, за рахунок послідовного включеннята виходу з робочого стану фрикційних блоків, автоматично змінюються передавальні відносини у коробці передач.

З'явилися у 1940-х роках. Як відомо, наявність автоматичної коробки істотно полегшує процес експлуатації транспортного засобу, також знижуються навантаження на водія, підвищується безпека і т.д.

Зазначимо, що під "класичною" автоматичною коробкою слід розуміти гідромеханічну коробку передач (гідромеханічний автомат). Далі ми розглянемо пристрій коробки - автомат, конструктивні особливості, а також переваги та недоліки КПП даного типу.

Читайте у цій статті

Автомобіль з автоматичною трансмісією: переваги та недоліки

Почнемо із плюсів. Установка автоматичної трансмісії дозволяє водієві під час їзди не використовувати важіль перемикання передач, також не задіяна нога для постійного вичавлювання зчеплення при переході на підвищений або знижений щабель.

Іншими словами, зміна швидкості відбувається автоматично, тобто сама коробка враховує навантаження на швидкість руху ТЗ, положення педалі газу, бажання самого водія різко прискоритися або рухатися плавно і т.д.

В результаті комфорт керування автомобілем з АКПП значно зростає, передачі перемикаються автоматично, м'яко і плавно, двигун, елементи трансмісії та ходової частини захищені від сильних навантажень. Більше того, багато коробок автомат передбачають можливість не тільки автоматичного, а й ручного перемикання передач.

Щодо мінусів, вони також є. Насамперед, конструктивно АКПП є складним і дорогим агрегатом, що відрізняється зниженою ремонтопридатністю та ресурсом у порівнянні з . Автомобіль з цим типом КПП витрачає більше палива, автоматична коробка віддає менше на колеса, оскільки ККД коробки автомат дещо знижений.

Також наявність у автомобілі автоматичної трансмісії накладає на водія певні обмеження. Наприклад, коробку автомат потрібно прогрівати перед поїздкою, бажано уникати постійних різких стартів та занадто інтенсивного гальмування.

На машині з автоматичною коробкою не можна буксувати, не допускається буксирування автомобіля з коробкою автомат на високій швидкості на великі відстані без вивішування провідних коліс і т.д. Ще додамо, що таку коробку складніше та дорожче обслуговувати.

Коробка автомат: пристрій

Отже, навіть з урахуванням певних недоліків, автоматична гідро механічна коробказ низки причин тривалий час залишалася найбільш поширеним рішенням зміни крутного моменту серед інших типів автоматичних трансмісій.

Насамперед, навіть з урахуванням того, що ресурс та продуктивність таких коробок нижчі, ніж у «механіки», гідромеханічна коробка передач досить надійна і довговічна. Тепер розглянемо пристрій АКПП.

Автоматична коробка складається з наступних базових елементів:

• Гідротрансформатор. Пристрій виконує функцію зчеплення за аналогією з МКПП, однак для переходу на ту чи іншу передачу не потрібна участь водія;
• Планетарний ряд, який аналогічний блоку шестерень у ручній «механіці» та дозволяє змінювати передатне відношення при перемиканні передач;
  Гальмівна стрічка та фрикціони (передній, задній фрикціон) дозволяють плавно та своєчасно перемикати передачі;
• Управління АКПП. Цей вузол включає маслозбірник (піддон коробки), шестерний насос, а також клапанну коробку;

Управління коробкою автомат проводиться за допомогою селектора. Як правило, АКПП мають такі основні режими:

• Режим Р – паркування;
• Режим R – рух заднім ходом;
• Режим N-нейтральна передача;
• Режим D – їзда вперед із автоматичним перемиканням передач;

Також можуть бути інші режими. Наприклад, режим L2 означає, що включатиметься тільки перша і друга передачі під час руху вперед, режим L1 вказує на включення тільки першої передачі, режим S слід розуміти як спортивний, можуть бути різні «зимові» режими і т.д.

Додатково може бути реалізована імітація ручного управління АКПП, тобто водій може підвищувати або знижувати передачі самостійно (вручну). Ще додамо, що коробка автомат також має режим kick-down (кік-даун), який дозволяє автомобілю різко розганятися при такій необхідності.

Спрацьовує режим «кік-даун» у тому випадку, коли водій різко натискає на газ, після чого коробка швидко переходить на знижену передачу, тим самим дозволяючи розкрутити двигун до високих оборотів.

Як видно, коробка - автомат фактично складається з гідротрансформатора, механічної коробки передач, а також системи керування, що в сукупності і утворює гідромеханічну коробку. Давайте розглянемо її пристрій.

Принцип роботи та конструкція гідротрансформатора

Гідротрансформатор необхідний для того, щоб передавати і змінювати момент, що крутить, від двигуна на коробку. Також гідротрансформатор зменшує вібрації. Пристрій гідротрансформатора передбачає наявність насосного, турбінного та реакторного колеса.

Також у гідротрансформаторі є блокувальна муфта та муфта вільного ходу. Гідротрансформатор (ГДТ, часто в побуті називається «бублик») є частиною АКПП, проте має окремий корпус із міцного матеріалу, заповнений робочою рідиною.

Насосне колесо ГДТ приєднано до колінвалу двигуна. Турбінне колесо пов'язане з коробкою передач. Між турбінним та насосним колесом також є реакторне колесо, яке є нерухомим. Кожне з коліс гідротрансформатора має лопаті, що відрізняються за своєю формою. Між лопатями реалізовані канали, через які проходить трансмісійна рідина (трансмісійна олія, ATF, від англ. Automatic Transmissions Fluid).

Блокувальна муфта потрібна для блокування гідротрансформатора в деяких режимах роботи. Обгінна муфта або муфта вільного ходу відповідає за те, щоб жорстко закріплене реакторне колесо отримало можливість обертатися у протилежний бік.

Тепер розглянемо, як працює гідротрансформатор. Його робота заснована на замкнутому циклі і полягає в тому, що від насосного колеса трансмісійна рідина подається на турбінне колесо. Потім потік рідини надходить до реакторного колеса.

Лопаті реактора сконструйовані так, щоб посилювати швидкість потоку рідини АТФ. Потім прискорений потік перенаправляється на насосне колесо, змушуючи його обертатися з більшою швидкістю. Результат - збільшення величини крутного моменту. Варто додати, що максимальний момент досягається при обертанні гідротрансформатора на малій швидкості.

Коли розкручується колінвал двигуна, відбувається вирівнювання кутових швидкостей насосного та турбінного колеса, при цьому потік трансмісійної рідини змінює напрямок. Потім відбувається спрацьовування муфти вільного ходу, після чого починає обертатись реакторне колесо. В цьому випадку гідротрансформатор переходить в режим гідромуфти, тобто відбувається передача моменту, що тільки крутить.

Подальший набір швидкості призводить до блокування гідротрансформатора (блокувальна муфта замкнута), в результаті чого відбувається пряма передача моменту, що крутить, від мотора до коробки. У цьому блокування ГДТ відбувається у різних передачах.

Слід зазначити, що в сучасних автоматичних коробках реалізований режим роботи з прослизанням муфти блокування гідротрансформатора. Такий режим виключає повне блокування гідротрансформатора.

Даний режим роботи можна реалізувати в тому випадку, якщо умови відповідні, тобто коли навантаження і швидкість підходять для його активації. Головним же завданням прослизання муфти стає інтенсивніший розгін автомобіля, зниження витрати пального, м'якше і плавніше включення передач.

З чого складається АКПП: як влаштована та працює механічна частина коробки

Сама автоматична коробка передач (АКПП), як і механічна, поступово змінює момент, що крутить, при русі машини вперед, а також дозволяє рухатися назад при включенні задньої передачі.

При цьому в автоматичних коробках зазвичай використовують планетарний редуктор. Це рішення компактне, дозволяє реалізувати ефективну роботу. Наприклад, МКПП часто має два планетарні редуктори, які з'єднані послідовно і працюють спільно.

Об'єднання редукторів дозволяє отримати необхідну кількість ступенів (швидкостей) в коробці. Прості АКПП мають чотири ступені (чотириступінчастий автомат), тоді як сучасні рішення можуть мати шість, сім, вісім, або навіть дев'ять ступенів.

Планетарний редуктор включає кілька послідовних планетарних передач. Такі передачі утворюють планетарний ряд. Кожна з планетарних передач включає:

• сонячну шестірню;
• сателіти;
• коронну шестірню;
• водило;

Можливість змінити момент, що крутить, і передати обертання стає доступною в тому випадку, коли відбувається блокування елементів планетарного ряду. Заблокований може бути один або два елементи (сонячна або коронна шестерня, що водило).

Якщо заблоковано коронну шестерню, тоді відбувається збільшення передавального числа. Якщо сонячна шестерня нерухома, тоді передатне відношення буде зменшено. Заблоковане водило означає, що відбувається зміна напрямку обертання.

За саме блокування відповідають фрикційні муфти (фрикціони), а також гальмо. Муфти блокує деталі планетарного ряду між собою, тоді як гальмо утримує потрібні елементи редуктора завдяки з'єднанню з корпусом КПП. Залежно від конструкції тієї чи іншої АКПП, можуть бути використані стрічкове або багатодискове гальмо.

Замикання муфт та гальм відбувається завдяки гідроциліндрам. Управління такими гідроциліндрами реалізовано із спеціального модуля (розподільний модуль).

Ще в загальній конструкції автоматичної коробки може бути обгінна муфта, завданням якої стає утримування водило, що дозволяє запобігти його обертанню в протилежний бік. Виходять передачі в АКПП перемикаються завдяки фрикціонам і гальмам.

Управління АКПП та принцип роботи автоматичної коробки

Що стосується принципів роботи АКПП, коробка працює за заданим алгоритмом включення та вимикання фрикціонів та гальм. Система управління такими включеннями та вимкненнями на сучасних коробках електронна, тобто має селектор (важіль), датчики та коробку передач.

Блок управління автоматичною коробкою передач інтегрований і тісно пов'язаний з блоком управління двигуном. За аналогією з ЕБУ двигуном, блок управління АКПП також взаємодіє з різними датчиками, які передають на нього сигнали про частоту обертання КПП, температуру трансмісійної рідини, положення педалі газу, режими установки селектора і т.д.

ЕБУ коробкою передач здійснює обробку отриманих сигналів, потім відправляє команди на виконавчі пристрої в розподільчому модулі. В результаті коробка визначає, яку передачу включити в тих чи інших умовах (підвищену чи знижену).

При цьому немає чіткого заданого алгоритму, тобто точка переходу на різні передачі, що «плаває» і визначається самим ЕБУ коробкою. Така особливість дозволяє системі працювати гнучкіше.

Гідроблок (він же гідравлічний блок, гідроплита, розподільчий модуль) фактично здійснює управління трансмісійною рідиною ATF, відповідаючи за спрацювання фрикціонів та гальм у АКПП. Даний модуль має електромагнітні клапани (соленоїди) та спеціальні розподільники, які з'єднані між собою вузькими каналами.

Соленоїди потрібні для перемикання передач, оскільки вони регулюють тиск робочої рідини коробці. Робота даних клапанів контролюється та регулюється блоком управління АКПП. Розподільники відповідають за вибір робочих режимів і використовуються за допомогою важеля (селектора).

За циркуляцію гідравлічної рідини у автоматичній коробці відповідає насос коробки. Насоси бувають шестерні і лопатевими, їх приводить в дію маточина гідротрансформатора. Важливо розуміти, що насос разом із гідроплитою (гідроблоком) є найважливішими деталями у конструкції гідравлічної частини коробки автомат.

З огляду на те, що у процесі роботи коробка має властивість нагріватися, АКПП найчастіше має власну систему охолодження. При цьому, залежно від конструкції, може бути окремий масляний радіатор коробки автомат, або охолоджувач або теплообмінник, який включається в .

Що в результаті

З урахуванням наведеної вище інформації стає зрозуміло, що автоматична коробка є цілим комплексом механічних, гідравлічних та електронних пристроїв. При цьому керування здійснюється як гідравлікою, так і електронним блоком.

Також слід зазначити, що за компонуванням автоматичні трансмісіїможуть відрізнятися для автомобілів з переднім та заднім приводом, хоча більшість складових елементів однакові.

Якщо говорити про механічну частину АКПП, у її пристрої використано планетарний ряд, що відрізняє даний тип коробок від звичайної «механіки» (у механічній коробці передач ставлять паралельні вали та закріплені на них шестірні, що знаходяться в зачепленні між собою).

Що стосується гідротрансформатора, цей пристрій можна вважати окремим елементом АКПП, так як ГДТ ставиться між мотором і коробкою, виконуючи функції зчеплення за аналогією з МКПП.

Також від гідротрансформатора приводиться в дію масляний насос усередині коробки автомат. Зазначений насос створює робочий тиск трансмісійної рідини, що, у свою чергу, дозволяє реалізувати керування коробкою.

Насамкінець зазначимо, що не слід намагатися заводити машину з коробкою «автомат» без стартера (з розгону), як це часто практикується на автомобілях з механічною коробкою. Справа в тому, що насос АКПП приводиться в дію від двигуна.

Виходить, поки ДВС не працює, тиск робочої трансмісійної рідини в коробці не буде. Це означає, що без тиску не вдасться реалізувати управління АКПП, причому незалежно від того, в якому положенні стоятиме селектор вибору режиму роботи. Більше того, спроба заводити машину з автоматом з штовхача може призвести до серйозних поломок коробки передач.

Читайте також

Що таке гальмування двигуном? Як правильно виконувати цей прийом. Плюси та мінуси, сонні рекомендації. Гальмування двигуном на автомобілях з АКПП.

В наш час у великій кількості автолюбителів використовують автоматичну (АКПП) і з кожним роком їх стає дедалі більше. АКПП не тільки знижує навантаження на водія при керуванні автомобілем в порівнянні з механічною коробкою перемикання передач () під час поїздки, але й допомагає водієві знизити витрату палива, перемикаючи передачі на оптимальних обертах двигуна залежно від вибраного режиму керування.

Винайшли АКПП в Америці, звідки вона набула широкого поширення. В даний час в США і багатьох Європейських країнах популярність МКПП не дуже велика їх використовують приблизно 5% водіїв. Однак попит на автомобілі з АКПП у Росії постійно зростає і сьогодні оснащені АКПП.

Усі АКПП можна розділити на кілька основних типів:

1. Варіатори;
2. Гідравлічні АКПП;

Гідравлічна АКПП

АКПП, заснована на роботі гідротрансформатора, була серйозно доопрацьована на вимогу європейців і на даний момент отримала кілька режимів роботи (зимовий, спортивний, економічний), які відповідають кожному.

Також у класичних автоматах збільшується і кількість передач. У 90-ті роки були лише 4-х ступінчасті автомати, зараз вони можуть бути і 8-ми.

Складові елементи коробки-автомата:

• гідротрансформатор;
• механічна коробка передач;
• насос робочої рідини;
• система охолодження та управління;
• гальмівна стрічка;
• планетарний ряд (планетарний редуктор)

Основними агрегатами АКПП є: гідротрансформатор та механічна планетарна коробка передач.

Гідротрансформатор здійснює зміну і передачу моменту, що крутить, від двигуна до механічної коробки передач. Розташований між двигуном та коробкою передач. У гідротрансформаторі знаходяться дві лопатеві машини: відцентрова турбіна, відцентровий насос. Крім іншого в гідротрансформаторі розташовується реакторне колесо, муфта вільного ходу (обгінна муфта), блокувальна муфта. Насосне колесо забезпечує з'єднання з колінчастим валомдвигуна, а турбінне колесо – з механічною коробкою передач. Між цими двома колесами закріплено нерухоме реакторне колесо. У всіх коліс гідротрансформатора є лопаті певної форми з каналами, що забезпечують прохід робочої рідини, адже робота гідротрансформатора ґрунтується на безперервній циркуляції робочої рідини, що передає енергію двигуна до трансмісії. Потік рідини від насосного колеса передається на турбінне колесо, потім реакторне колесо. Через те, що лопаті реактора мають своєрідну будову, потік рідини збільшується, збільшуючи оберти насосного колеса. Потік рідини змінює свій напрямок після вирівнювання кутових швидкостей насосного та турбінного колеса. Задіюється обгінна муфта і реакторне колесо починає обертатися. Гідротрансформатор починає передавати лише момент, що крутить.

Блокувальна муфта призначена для блокування гідротрансформатора, а муфта вільного ходу (обгінна муфта) забезпечує обертання зворотний бік реакторного колеса.

Конструкція механічної коробки значно простіше дозволяє ступінчасто змінювати крутний момент і рухатися заднім ходом. Найчастіше складається з двох планетарних редукторів, з'єднаних послідовно, сучасні коробки-автомат можуть виконуватися як шестиступінчастими, так і восьмиступінчастими. Перевага коробки-автомата полягає в тому, що використовувані в них планетарні редуктори компактніші і мають співвісну роботу.

Електронна система керування

Електронна система управління обробляє сигнали, що надходять з різних датчиків, і, обробивши їх, віддає керуюче сигнали на модуль, що розподіляє.

Планетарний ряд

Основною перевагою планетарної передачі є її компактність, використання центрального валу. Планетарна передача дозволяє без ривків, поштовхів та втрати потужності перемикати швидкості. Трансмісія автоматично перемикає передачі, для цього водієві достатньо маніпулювати лише педаллю газу, натискаючи або відпускаючи її.

Складові елементи планетарного ряду:

• сонячна шестерня;
• сателіт;
• коронна шестерня;
• водила

Обертання передається за умови, якщо заблоковано один або два елементи планетарного редуктора. Фрикційні муфти та гальма здійснюють блокування цих елементів. Щоб утримати якісь певні елементи використовується гальмо, а щоб заблокувати елементи між собою, задіяна муфта, забезпечуючи передачу крутного моменту. Гідроциліндри, що керуються за допомогою розподільчого модуля, приводять у дію гальма та муфти.

Варіаторна АКПП

Варіатор — безступінчаста автоматична коробка передач, у якій передачі немає фіксованого передавального числа.

Якщо порівнювати варіатор з іншими АКПП, то його перевага полягає в ефективному використанні потужності двигуна, тому що оберти колінчастого валуоптимально узгоджуються із навантаженням на ваш автомобіль, завдяки цьому забезпечується досить висока економія палива. Також при поїздці на автомобілі з варіаторною АКПП досягається високий рівень комфорту, через безперервну зміну моменту, що крутить, а також через відсутність ривків.

Влаштування варіаторної АКПП

Загальний пристрій варіаторної АКПП:

• розсувні шківи;
• диференціал;
• клиноподібний ремінь;
• гідротрансформатор;
• планетарний механізм задньої передачі;
• гідравлічний насос;
• електричний блок керування

Розсувні шківи виглядають як дві клиноподібні «щоки», розташовані на одному валу. Гідроциліндр, що стискає диски залежно від оборотів, приводить їх у дію.

Гідротрансформатор має ті ж функції, що і в класичної АКПП, тобто. передає та змінює крутний момент.

Пристрій, що розподіляє момент, що крутить, на провідні колеса, називається диференціал.

Планетарний механізм задньої передачі змушує обертатися вторинний вал у зворотному напрямку.

Для створення тиску робочої рідини, гідротрансформатор запускає роботу гідравлічного насоса.

Блок управління служить для керування виконавчими пристроями варіатора, залежить від сигналів, що подаються з датчиків (розташування коленвала, контролю витрат палива, ABS, ESP тощо).

На даний момент варіатор неможливо поєднати з потужними двигунамиі тому варіатор не може стати конкурентом для класичного автомата.

Роботизована механіка – механічна коробка передач, у якій відсутня педаль зчеплення, а її функції виконує електронний блок.

У роботизованій коробці передач поєднується комфорт АКПП, надійність та паливна економічністьмеханічні коробки передач. У більшості випадків «робот» дешевший за класичну АКПП. Нині всі провідні автовиробники намагаються оснастити автомобілі роботизованими коробками передач. Однак варто зауважити, що так звані «роботи», швидше за інші АКПП, виходять з ладу.

Влаштування роботизованої АКПП

Загальний пристрій роботизованої коробкипередач:

• зчеплення;
• механічна коробка передач;
• привід зчеплення та передач;
• система управління

Використовується зчеплення типу фрикцій, окремий диск або пакет фрикційних дисків. Прогресія полягає в наявності подвійного зчеплення, що забезпечує передачу моменту, що крутить, не розриваючи потік потужності. Роботизована АКПП може мати електричний привід зчеплення і передач, або гідравлічний. Давайте розглянемо переваги та недоліки, а також принцип роботи кожного з них. Електродвигун та механічна передачау електричному приводі є виконавчими органами. Цей привід характерний невисокими швидкостями перемикання передач, близько 0,3 до 0,5 секунди, його перевага полягає в невеликому споживанні електроенергії. Перемикання передач у гідравлічному приводівиконується гідроциліндрами, що керуються електромагнітними клапанами, що використовують великі витрати енергії та мають швидшу швидкість перемикання передач (0.05 – 0.06 секунди на деяких спортивних автомобілів). Основним недоліком роботизованої коробки є досить великий час на перемикання однієї передачі, що призводить до ривків і провалів в динаміці автомобіля, а також знижує комфорт керування транспортним засобом. Цю проблему вирішили за допомогою впровадження АКПП із двома зчепленнями (преселективна коробка передач), передачі можуть перемикатися без втрати потужності. Маючи подвійне зчеплення, ви можете при включеній передачі вибрати наступну та в потрібний момент часу включити її без перерви у роботі коробки.

Існують два режими роботи: автоматичний та напівавтоматичний. В автоматичному режимі електронний блок керування реалізує певний алгоритм керування коробкою за допомогою виконавчих механізмів. Робота в напівавтоматичному режимі дозволяє послідовно перемикати передачі з нижчою на більш високу (і навпаки), важіль селектора та/або підрульові перемикачі допомагають у перемиканні передач.

Відео - автоматична коробка передач

Висновок!

На даний момент у світі існує безліч різних коробокпередач, що відрізняються своїми плюсами та мінусами. Деяким властива економічна витрата палива, іншим – швидке перемикання передач тощо. Тому кожен водій зможе підібрати для себе та свого стилю водіння коробку передач, що відповідає всім його критеріям.

• Новини
• Практикум

Дороги у Росії: не витримали навіть діти. Фото дня

Востаннє цю ділянку, розташовану у невеликому містечку Іркутської області, ремонтували 8 років тому. Діти, чиї імена не називаються, вирішили виправити цю проблему самостійно, щоб можна було кататися велосипедами, передає портал «УК24». Про реакцію місцевої адміністрації на фотографію, яка вже стала справжнім хітом у мережі, не повідомляється. ...

У Росії різко зріс попит на Майбахі

У Росії продовжують зростати продажі нових люксових автомобілів. Згідно з результатами дослідження, проведеного агентством «Автостат», за підсумками семи місяців 2016 року ринок таких машин становив 787 одиниць, що одразу на 22,6% більше, ніж за аналогічний період минулого року (642 прим.). Лідером цього ринку є Mercedes-Maybach S-класу: на цей...

Російському автопрому знову виділили мільярди рублів

Прем'єр-міністр Росії Дмитро Медведєв підписав постанову, яка передбачає виділення 3,3 млрд рублів бюджетних коштів на російських виробниківавтомобілів. Відповідний документ розміщено на сайті уряду. Зазначається, що бюджетні асигнування були спочатку передбачені федеральним бюджетом на 2016 рік. У свою чергу, підписана прем'єром постанова затверджує правила...

У Петербурзі викрали автомобіль без двигуна та даху

За даними видання «Фонтанка.ру», до поліції звернувся бізнесмен, який і розповів, що із двору його будинку на проспекті Енергетиків викрали зелену ГАЗ М-20 «Перемога», яка була випущена ще 1957 року та мала радянські номери. За словами потерпілого, машина взагалі не мала двигуна з дахом і призначалася для реставрації. Кому знадобився автомобіль...

Volkswagen. Touareg дістався Росії

Як сказано в офіційному повідомленні Росстандарту, причиною відкликання стала можливість ослаблення фіксації стопорного кільця на опорному кронштейні педального механізму. Раніше компанія Volkswagenоголосила про відкликання 391 тисячі "Туарегів" по всьому світу з тієї ж причини. Як пояснює Росстандарт, в рамках кампанії відкликання в Росії на всіх автомобілях буде...

ДІБДР опублікувала нові екзаменаційні квитки

Проте автоінспекція вирішила вже сьогодні опублікувати на своєму сайті нові екзаменаційні квитки для категорій "А", "В", "М" та підкатегорій "А1", "В1". Нагадаємо, що головна зміна, яка чекає на кандидатів у водії з 1 вересня 2016 року, стосується того, що теоретичний іспит стане складнішим (а отже, вчити квитки треба уважніше). Якщо зараз...

У Ford Transitна дверях не виявилося важливої ​​заглушки

Відгук стосується лише 24 мікроавтобусів Ford Transit, які дилери марки продали з листопада 2014-го до серпня 2016-го. Як повідомляє сайт Росстандарту, на цих машинах зсувні двері оснащені так званим «дитячим блокуванням», проте отвір відповідного механізму не був прикритий заглушкою. Виявляється, це є порушенням чинного...

У Москві з'явиться скляна розмітка

Зокрема, в розмітці з'являться спеціальні мікроскопічні скляні кульки, які посилюватимуть світловідбивний ефект фарби. Про це з посиланням на Департамент ЖКГ та благоустрою Москви повідомляє ТАРС. Як пояснили у ГБУ « Автомобільні дороги», вже зараз розмітку почали оновлювати на пішохідних переходах, стоп-лініях, лініях, що поділяють зустрічні потоки транспорту, а також дублюють...

Фото дня: гігантська качка проти водіїв

Шлях автомобілістам на одній із місцевих автотрас перегороджувала… величезна гумова качка! Фотографії качки моментально розійшлися соцмережами, де в них знайшлося чимало шанувальників. Як повідомляє The Daily Mail, гігантська гумова качка належала одному з місцевих автомобільних дилерів. Зважаючи на все, на дорогу надувну фігуру зніс...

У ДІБДР Москви виникла тиснява з охочих оскаржити штраф

Така ситуація виникла через велику кількість штрафів, виписаних щодо водіїв в автоматичному режимі, та малого часу на оскарження квитанцій. Про це на своїй сторінці у Facebook розповів координатор руху "Сині Ведерки" Петро Шкуматов. Як пояснив Шкуматов у розмові з кореспондентом «Авто Mail.Ru», ситуація могла виникнути через те, що влада продовжила штрафувати...

Вибір доступного седана: Zaz Change, Lada Grantaі Renault Logan

Ще якихось 2-3 рік тому вважалося апріорі, що доступний автомобіль має мати механічну коробку передач. Їхньою долею вважалася п'ятиступінчаста механіка. Проте нині все різко змінилося. Спочатку встановили автомат на «Логан», трохи згодом – на український «Шанс», а...

Який автомобіль вибрати сім'янину

Сімейний автомобіль має бути безпечним, містким та комфортним. Крім того, сімейні машини мають бути зручними у використанні. Різновиди сімейних машинЯк правило, у більшості людей поняття « сімейний автомобіль» асоціюється з 6-7-місною моделлю. Універсал. Така модель володіє 5-ма дверима і 3-ма дверима.

Найкращі швидкі машиниу світі 2018-2019 модельного року

Швидкі автомобіліє прикладом того, що автовиробники постійно вдосконалюють системи своїх автомобілів та періодично ведуть розробки щодо створення досконалого та найшвидшого транспортного засобу для руху. Багато технологій, які розробляються для створення супер швидкісного автомобіля, пізніше переходять у серійне виробництво.

ВИБИРАЄМО автомобіль: "європеєць" або "японець", Купівля та продаж.

Вибираємо автомобіль: «європеєць» чи «японець» Збираючись придбати новий автомобіль, автолюбитель безперечно зіткнеться з питанням про те, що ж віддати перевагу: ліве кермо «японця» або праве – законне – «європейця». ...

ЯК вибрати машину, Купівля та продаж.

Сьогодні ринок пропонує покупцям величезний вибір машин, від якого просто розбігаються очі. Тому перш ніж купити автомобіль, варто врахувати багато важливих моментів. У результаті, визначившись з тим, що саме ви хочете, ви зможете вибрати авто, яке буде...

Давайте розглянемо передові новинки російської автомобільного ринку, щоб визначити найкращий автомобіль 2017 року. Щоб це зробити, розглянемо сорок дев'ять моделей, що розподіляються за тринадцятьма класами. Отже, ми пропонуємо лише найкращі машинитому помилитися покупцю при виборі нової машининеможливо. Найкращий...

Надійність машин за рейтингом

Навіщо служать рейтинги надійності? Будемо чесними один з одним, майже кожен автолюбитель часто думає: надійна машина- Моя, і мені вона не завдає багато клопоту різними поломками. Однак це просто суб'єктивна думка кожного автовласника. Купуючи автомобіль, ми...

Сьогодні ми розглядатимемо шість кросоверів: Toyota RAV4, Honda CR-V, Mazda CX-5, Mitsubishi Outlander, Suzuki Grand Vitara та Ford Kuga. До двох дуже нових новинок ми вирішили додати ще й дебюти 2015 року, щоб тест-драйв кросоверів 2017 року був більш...

• Обговорення
• Вконтакте