Як працює автоматична коробка передач автомобіля? Принцип роботи автоматичної коробки. "м" - ручний режим селективної акпп

З розвитком автомобілебудування та випуском нових видів трансмісій питання, яка коробка передач краща, стає дедалі актуальнішим. АКПП - що це таке? У цій статті розберемося з пристроєм та принципом роботи автоматичної коробки передач, дізнаємось, які види АКПП існують і хто придумав АКПП. Проаналізуємо переваги та недоліки різних видівавтоматичних трансмісій. Познайомимося з режимами роботи та управління АКПП.

Що таке АКПП та історія її створення

Селектор автоматичної коробки передач

Автоматична коробка передач, або АКПП, є трансмісією, що забезпечує вибір оптимального передавального числа відповідно до умов руху без участі водія. Це забезпечує хорошу плавність ходу автомобіля, а також комфорт під час руху для водія.

В даний час існує декілька видів автоматичної КПП:

• гідромеханічна (класична);
• механічна;

У цій статті вся увага буде приділена класичному автомату.

Історія винаходу

Основу автоматичної трансмісіїскладає планетарна коробка передач та гідротрансформатор, вперше винайдений виключно для потреб суднобудування у 1902 році німецьким інженером Германом Фіттенгером. Далі в 1904 році брати Стартевенти з Бостона представили свій варіант автоматичної КПП, що має дві коробки і нагадує трохи допрацьовану механіку.

Перша серійна автоматична коробка передач GM Hydramatic

Автомобіль, оснащений планетарною коробкою передач, вперше побачив світло під маркою Ford Т. Суть коробки полягала в плавному перемиканні швидкостей за рахунок двох педалей. Перша включала підвищуючу та знижувальну передачі, а друга – задню.

Естафету прийняла компанія General Motors, яка у середині 1930-х років випустила напівавтоматичну трансмісію. Зчеплення в автомобілі ще продовжувало бути присутнім, а планетарним механізмом керувала гідравліка.

Приблизно в цей же час компанія Крайслер допрацювала конструкцію коробки гідромуфтою, а замість двоступінчастої коробки став використовуватися овердрайв - передача, що підвищує передатним числомменше одиниці.

Першу у світі повністю автоматичну КПП у 1940 році створила та сама компанія General Motors. АКПП являла собою поєднання гідромуфти з чотириступінчастою планетарною коробкою автоматичним керуваннямза допомогою гідравліки.

Сьогодні відомі вже шести-, семи-, восьми- та дев'ятиступінчасті АКПП, виробниками яких є як автоконцерни (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так і спеціалізовані компанії (ZF, Aisin, Jatco).

Плюси та мінуси АКПП

Як і будь-яка коробка, автоматична трансмісія має як плюси, так і мінуси. Подаємо їх у вигляді таблиці.

Пристрій автоматичної трансмісії

Схема АКПП

Пристрій АКПП досить складний і складається з таких основних елементів:

• планетарний механізм;
• блок керування АКПП (TCU);
• гідроблок;
• стрічкове гальмо;
• масляний насос;
• корпус.

Гідротрансформатор є корпусом, заповненим спеціальною робочою. рідиною ATF, і призначений для передачі моменту, що крутить, від двигуна до коробки передач. Фактично він замінює зчеплення. До його складу входять насосне, турбінне та реакторне колеса, блокувальна муфта та муфта вільного ходу.

Колеса оснащені лопатями з каналами для проходу робочої рідини. Блокувальна муфта необхідна для блокування гідротрансформатора у конкретних режимах роботи автомобіля. Муфта вільного ходу (обгінна муфта) необхідна для обертання реакторного колеса у протилежний бік. Докладніше про гідротрансформатор можна почитати.

Планетарний механізм АКП включає планетарні ряди, вали, барабани з фрикційними муфтами, а також обгінну муфту і стрічкове гальмо.

Механізм перемикання швидкостей в АКПП досить складний, і, по суті, робота трансмісії полягає у виконанні деякого алгоритму включення та вимкнення муфт і гальм за допомогою тиску рідини.

Планетарний ряд, точніше блокування одного з його елементів (сонячна шестерня, сателіти, коронна шестерня, водило), забезпечує передачу обертання та зміну моменту, що крутить. Елементи, що входять до планетарного ряду, блокуються за допомогою обгінної муфти, стрічкового гальма та фрикційних муфт.

Приклад гідравлічної схеми АКПП

Блок управління АКПП може бути гідравлічним (вже не застосовується) та електронним (ЕБУ АКПП). Сучасна гідромеханічна трансмісія оснащується лише електронним блоком керування. Він обробляє сигнали датчиків і формує сигнали, що управляють, на виконавчі пристрої (клапани) гідроблоку, що забезпечують роботу фрикційних муфт, а також управляючі потоками робочої рідини. Залежно від цього рідина під тиском спрямовується у ту чи іншу муфту, включаючи певну передачу. TCU також керує блокуванням гідротрансформатора. При несправності блок TCU забезпечує функціонування КПП у «аварійному режимі». Селектор АКПП відповідає за перемикання режимів роботи КПП.

В автоматичній коробці застосовуються такі датчики:

• датчик частоти обертання на вході;
• датчик частоти обертання на виході;
• датчик температури олії АКПП;
• датчик положення важеля селектора;
• датчик тиску масла.

Принцип роботи та термін служби АКПП

Час, необхідний на перемикання швидкості в АКПП, залежить від швидкості автомобіля та навантаження на двигун. Система управління обчислює потрібні діїта передає їх у вигляді гідравлічних впливів. Гідравліка переміщує муфти та гальма планетарного механізму, тим самим відбувається автоматична зміна передавального числа відповідно до оптимального режиму двигуна в цих умовах.

Одним із головних показників, що впливають на ефективність роботи автоматичної трансмісії, є рівень олії, яку потрібно регулярно перевіряти. Робоча температура олії (ATF) становить близько 80 градусів. Тому для того, щоб уникнути пошкоджень пластикових механізмів коробки в зимовий період, перед рухом машину необхідно прогрівати. А в спеку року, навпаки, охолоджувати.
Охолодження АКПП може здійснюватися рідиною, що охолоджує, або повітрям (за допомогою масляного радіатора).

Найбільшого поширенняодержав рідинний радіатор. Температура atf, необхідна нормальної роботи двигуна, має перевищувати 20% від температури у системі охолодження. Температура рідини, що охолоджує, не повинна перевищувати 80 градусів, за рахунок цього і відбувається охолодження atf. Теплообмінник з'єднаний із зовнішньою частиною корпусу масляного насосу, До якої кріпиться і фільтр. При циркуляції олії у фільтрі відбувається його контакт із рідиною охолодження через тонкі стінки каналів.

До речі, автоматична трансмісія вважається дуже важкою. Вага АКПП становить близько 70 кг (якщо вона суха і без гідротрансформатора) та близько 110 кг (якщо вона заправлена).

Для нормального функціонування АКПП необхідно і правильний тисколії. Від цього залежить термін служби АКПП. Тиск олії має бути на рівні 2,5-4,5 бар.

Ресурс коробки-автомат може бути різним. Якщо в одному автомобілі трансмісія може прослужити лише 100 тисяч кілометрів, то в іншому – близько 500 тисяч. Це залежить від експлуатації автомобіля, від регулярного контролю за рівнем масла та його заміни разом із фільтром. Продовжити ресурс АКПП можна також використовуючи оригінальні витратні матеріали та своєчасно обслуговуючи КПП.

Управління АКПП

Управління автоматичною трансмісією здійснює селектор АКПП. Режими роботи автоматичної трансмісії залежать від переміщення важеля у певне положення. В автоматі доступні такі режими:

1. Р - Parking. Використовується для паркування. У цьому режимі механічно блокується вихідний вал трансмісії.
2. R - Reverse. Використовується для увімкнення передачі заднього ходу.
3. N - Neutral. Нейтральний режим.
4. D – Drive. Рух вперед у режимі автоматичного перемикання швидкостей.
5. M - Manual. Режим ручного перемикання швидкостей.

У сучасних автоматичних трансмісіях з великою кількістю робочих діапазонів можуть використовуватись додаткові режими роботи:

• (D), або O/D-овердрайв - «економічний» режим руху, при якому можливе автоматичне перемикання на передачу, що підвищує;
• D3, або O/D OFF-розшифровується як "відключення овердрайву", це активний режим руху;
• S(або цифра 2 ) - діапазон знижених передач (перша та друга, або тільки друга передача), «зимовий режим»;
• L(або цифра 1 ) – другий діапазон знижених передач (тільки перша передача).

Схема режимів АКПП

Також є додаткові кнопки, що характеризують режими роботи АКП.

СТАТТЯ ВІДЕО Як працює коробка автомат? У чому полягають всі плюси та принади керування автомобілем з автоматичною коробкою, наскільки надійна і довговічна автоматика, що можна і чого не можна робити якщо у вас коробка автомат, і чи автоматична трансмісія така «тупа» як про неї говорять або вона зможе «зробити» автомобіль на механіці і залишити його далеко позаду? Читайте у цій статті!

Пристрій АКПП

Коробка передач автомат складається з кількох основних вузлів:

Розташування елементів у коробці автомат:

Планетарна система шестерень

Серцем автоматичної коробки є планетарний механізм.

Планетарні механізмимають 3 ступені свободи. Це означає, що з передачі обертання одне із 3-х елементів (сателіти в рахунок) може бути зупинено.

Якщо не зупиняти жоден із елементів, то кожен зможе здійснювати вільний рух, і в цьому випадку передачі обертання не буде.

Можна гальмувати й інші елементи, а також міняти місцями точки входу та виходу, отримуючи різні передавальні стосунки та зворотні напрямки обертання.

При цьому зовнішні розміриконструкції зміняться трохи. Такі властивості і визначили використання планетарних механізмів у коробці автомат.

Коробка передач автомат, невелике відео на тему пристрою:

Гідротрансформатор

Для передачі моменту, що крутить, від коробки передач автомат на двигун служить гідротрансформатор. Власне він виконує майже самі функції як і зчеплення в механіці.

Крім цього він може збільшувати момент, що крутить, за рахунок зменшення реактором швидкості потоку рідини.

Принцип роботи гідротрансформатора:

Гідротрансформатор складається із трьох основних елементів.

Це дві лопаті, одна з боку коробки, інша з боку двигуна. Між ними є так званий реактор. Всі ці три деталі не з'єднані між собою механічно, вони знаходяться у спеціальній рідині.

При обертанні лопатей з'єднаних з двигуном момент, що крутить, за допомогою рідини передається на лопаті, з'єднані з коробкою, і коробка починає працювати.

Геометричні характеристики лопаток гідротрансформатора та перерізу підібрані таким чином, що на обертах холостого ходупереданий від двигуна момент, що крутить, дуже малий і його можна парирувати навіть легким натисканням на педаль гальма.

Однак невелике натискання на педаль газу, і незначне збільшення оборотів, викликає суттєве зростання передається крутного моменту.

Відбувається це тому, що при збільшенні оборотів двигуна змінюється напрям струму рідини у бік збільшення тиску на лопатки турбіни

Гідротрансформатори сучасних АКПП можуть збільшувати момент, що крутить, переданий від двигуна від двох до трьох разів. Цей ефект має місце лише тоді, коли колінвал обертається значно швидше ніж вхідний вал АКПП.

У міру набору автомобілем швидкості ця різниця зменшується і настає момент, коли вхідний вал обертається, практично з тією ж швидкістю як і колінвал, але не точно, так як передача моменту, що крутить, від двигуна на АКПП здійснюється через рідину, тобто. з ковзанням.

Це частина пояснення чому автомобілі з АКПП менш економічні та динамічнініж такі самі з МКПП.

Для мінімізації цих втрат гідротрансформатори оснащуються блокуваннями. Коли кутові швидкості лопатевого колеса і турбіни вирівнюються, блокування з'єднує в єдине ціле, виключаючи прослизання.

Для підключення елементів планетарного механізму до вхідного валу коробки автомат використовують муфти, а для зупинки щодо корпусу гальма. І ті й інші найчастіше є багатодисковими зчепленнями.

Гідросистема

Робоча рідина в гідросистемі коробки передач олія ATFзабезпечує змащення, охолодження, перемикання передач і з'єднання трансмісії з двигуном. Як правило, масло в коробці знаходиться в картері.

Т.к. обсяг олії при роботі АКПП змінюється, він з'єднаний з атмосферним повітрям через щуп.

В якості джерела тиску в АКППвикористовуються шестерні насоси з внутрішнім зачепленням. Перевага шестерних насосів з внутрішнім зачепленням полягає у високій потужності насоса, особливо при малій частоті обертання.

23 жовтня 2016

Автоматична коробка передач автомобіля призначена 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 – блокувальної 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. Природно, 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 ходом передбачає планетарні ряди. 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 числа здійснюється блокуванням і розблокуванням елементів планетарного ряду за допомогою гальмівних стрічок і 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, так як 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.

Сьогодні багато початківців водії, та й автолюбителі з досвідом, вибирають для себе автомобіль з Початківці, як правило, часто лякаються самої необхідності перемикати передачі при русі, ну а досвідчені водіїпросто оцінили собі можливості спокійного і розміреного руху на машині, оснащеної АКПП. Але коли новачок купує свій особистий автомобіль, він часто не знає, як правильно експлуатувати «автомат». На жаль, цьому не вчать в автошколах, адже від цього залежить безпека руху та ресурс роботи механізмів коробки передач. Давайте подивимося, як потрібно експлуатувати АКПП, щоб у майбутньому не мати проблем з нею.

Види автоматичних КПП

Перш ніж розповісти, як їздити на АКПП, необхідно розглянути види агрегатів, якими виробники комплектують сучасні автомобілі. Від того, до якого виду належить та чи інша коробка, залежить і те, як її використовувати.

Гідротрансформаторна КПП

Це, мабуть, найпопулярніше та класичне рішення. Гідротрансформаторними моделями комплектується більшість автомобілів, які сьогодні випускаються. Саме з такої конструкції і почалося просування АКПП у маси.

Потрібно сказати, що сам гідротрансформатор насправді не є складовою механізму перемикання. Його функція - це зчеплення на коробці "автомат", тобто гідротрансформатор передає момент, що крутить, від двигуна до колес в процесі торкання машини.

Двигун та механізм "автомата" не мають жорстких зв'язків один з одним. Енергія обертання передається за допомогою спеціального трансмісійної олії- воно постійно циркулює у замкнутому колі під високим тиском. Ця схема дозволяє двигуну з увімкненою передачею працювати в тому випадку, коли машина стоїть.

За перемикання відповідає а точніше, гідроблок, але це загальний випадок. У сучасних моделях режими роботи визначаються електронікою. Так, КПП може працювати у стандартному, спортивному чи економічному режимі.

Механічна частина таких коробок надійна і повністю ремонтується. Гідроблок є вразливим місцем. Якщо клапани працюють неправильно, тоді водій зіткнеться з неприємними ефектами. Але в разі поломки в магазинах є запчастини АКПП, хоча ремонт обійдеться досить дорого.

Що стосується їздових характеристик авто, оснащених гідротрансформаторними КПП, то вони залежать від налаштувань електроніки – це датчик оборотів АКПП та інші датчики, і в результаті цих показань відправляється команда на перемикання у потрібний момент.

Раніше такі коробки пропонувалися лише із чотирма передачами. Сучасні моделімають 5, 6, 7 і навіть 8 передач. Як стверджують виробники, більш висока кількість передач сприяє покращенню динамічних характеристик, плавності руху та перемикання та економії пального.

Безступінчастий варіатор

За зовнішніми ознаками це технічне рішеннявід традиційного "автомата" не відрізняється, але принцип роботи тут зовсім інший. Тут немає передач і система їх не перемикає. Передавальні числа змінюються постійно і без перерв - це не залежить від того, знижується швидкість або розкручується двигун. Ці коробки забезпечують максимальну плавність роботи – це комфорт водія.

Ще один плюс, за який варіаторні КПП так сподобалися водіям – це швидкість роботи. Ця трансмісія не витрачає час на процес перемикання - якщо необхідно набрати швидкість, вона відразу ж буде на максимально ефективному моменті, що крутить, для надання автомобілю прискорення.

Автоматична як користуватися

Розглянемо режими роботи та правила експлуатації для звичайних традиційних гідротрансфораторних автоматів. Вони встановлені на більшості автомобілів.

Головні режими АКПП

Щоб визначити основні правила експлуатації, необхідно спочатку розібратися з режимами роботи, які пропонують ці механізми.

Для всіх без винятку авто з АКПП обов'язкові такі режими - це "P", "R", "D", "N". І щоб водій міг вибрати необхідний режим, коробка оснащена важелем вибору діапазону. за зовнішньому виглядувін практично нічим не відрізняється від селектора. Різниця його в тому, що процес зміни передачі здійснюється по прямій.

Режими відображаються на панелі управління - це дуже зручно, особливо для водіїв-початківців. У процесі руху немає необхідності відволікатися від дороги та опускати голову, щоб подивитися, на якій передачі машина їде.

Режим автоматичної коробки "P" - У цьому режимі вимикаються всі елементи автомобіля. У нього варто переходити лише при тривалих зупинках чи стоянках. Також із цього режиму запускають мотор.

"R" - задня передача. У разі вибору цього режиму машина поїде заднім ходом. Вмикати задню передачурекомендується лише після того, як машина повністю зупинилася; також важливо пам'ятати: задня включається лише за повністю вичавленого гальма. Будь-який інший алгоритм дій може завдати істотної шкоди трансмісії та мотору. Це дуже важливо знати всім тим, хто має автоматичну коробку передач. Як користуватися нею правильно, радять фахівці та досвідчені водії. Уважно поставтеся до цих порад, вони дуже допоможуть.

"N" - нейтраль, або нейтральна передача. У цьому положенні двигун вже не передає крутний момент на ходову частинута працює в режимі холостого ходу. Рекомендується використовувати цю передачу лише для короткочасних зупинок. Також не варто включати коробку в нейтральне положення під час руху. Деякі майстри рекомендують буксирувати авто в цьому режимі. Коли АКПП перебуває у нейтральному положенні, запуск двигуна заборонено.

Режими руху АКПП

"D" - режим руху. Коли коробка знаходиться у цьому положенні, автомобіль рухається вперед. При цьому передачі по черзі перемикаються у процесі натискання водієм на педаль газу.

Авто-автомат може мати 4, 5, 6, 7 і навіть 8 передач. Важіль вибору діапазону на таких авто може мати кілька варіантів рух уперед - це D3, D2, D1. Позначення можуть бути і без літери. Ці цифри вказують на доступну верхню передачу.

У режимі D3 водій може використовувати перші три передачі. У цих положеннях значно ефективніше гальмувати, ніж у звичайному "D". Цей режим рекомендують використовувати тоді, коли їхати без гальмування просто неможливо. Також ця передача ефективна при частих спусках чи підйомах.

"D2" - це, відповідно, лише дві перші передачі. У це положення коробку переводять на швидкостях до 50 км/год. Найчастіше даний режим використовують у важких умовах- це може бути лісова дорога чи гірський серпантин. У цьому положенні максимально використовується можливість гальмування двигуном. Також перекладати коробку в D2 потрібно в пробках.

«D1» – це лише перша передача. У цьому положенні АКПП використовують у тому випадку, якщо автомобіль важко розігнати вище 25 км/год. Важлива порададля тих, у кого автоматична коробка передач (як користуватися всіма її можливостями): не варто вмикати цей режим на високих швидкостях, інакше буде занесення.

"0D" - підвищений ряд. Це крайнє становище. Його варто використати, якщо машина вже набрала швидкість від 75 до 110 км/год. Виходити з передачі рекомендується тоді, коли швидкість впала до 70 км/год. Цей режим дозволяє значно знизити витрати палива на автомагістралях.

Вмикати всі ці режими можна у будь-якому порядку під час руху автомобіля. Тепер можна дивитися тільки на спідометр і тахометр більше не потрібен.

Додаткові режими

На більшості коробок також реалізовані допоміжні режими роботи. Це нормальний режим, спортивний, овердрайв, зимовий та економічний.

Нормальний режим використовують за звичайних умов. Економічний дозволяє досягти плавної та спокійної їзди. У спортивному режимі електроніка задіює мотор максимум - водій отримує все, на що здатна машина, але про економію доведеться забути. Зимовий режим призначений для роботи в умовах слизьких поверхонь. Автомобіль рушає з місця не з першої, а з другої або навіть третьої передачі.

Ці установки часто включаються за допомогою окремих кнопок або перемикачів. Потрібно також сказати, що, незважаючи на всі переваги для водіїв, які дає автоматична коробка, водії хочуть керувати авто. Нема нічого краще тогояк перемикати швидкості у своєму автомобілі. Щоб вирішити цю проблему, інженери Porsche створили режим роботи АКПП «Типтронік». Це імітація ручної роботи із коробкою. Він дозволяє вручну за необхідності збільшувати або знижувати передачу.

Автоматична як їздити

У процесі торкання автомобіля з місця, а також при зміні напрямку руху режим роботи коробки перемикається при натиснутому гальмі. При зміні напрямку руху також не варто встановлювати коробку в нейтральне положення.

Якщо необхідно зупинитися на світлофорі, а також у разі пробок, не варто встановлювати селектор у нейтральне положення. Також не радять це робити на узвозах. Якщо машина буксує, то не потрібно сильно тиснути на газ – це шкідливо. Краще включити знижені передачі та за допомогою педалі гальма дати колесам повільно обертатися.

Інші тонкощі роботи з АКПП можна осягнути лише з досвідом водіння.

Правила експлуатації

Насамперед необхідно натиснути педаль гальма. Потім селектор перетворюється на режим руху. Далі слід відпустити стояночний повинен опускатися плавно - автомобіль почне рухатися. Всі перемикання та маніпуляції з АКПП робляться через гальмо правою ногою.

Щоб знизити швидкість, найкраще відпустити педаль газу – всі передачі будуть перемикатися автоматично.

Основне правило - жодних різких наборів швидкості, різких гальмування, будь-яких різких рухів. Це призводить до зношування та збільшення відстані між ними. Це може призвести до того, що з'являться неприємні поштовхи при перемиканні АКПП.

Деякі фахівці радять давати коробці відпочинок. Наприклад, при паркуванні можна дозволити машині котитися на неодружених, без газу. Лише після цього можна давити на акселератор.

Автоматична КПП: що не можна робити

Строго заборонено давати навантаження непрогрітому автомату. Навіть якщо за бортом автомобіля тримається плюсова температура повітря, перші кілометри найкраще долати на невеликих швидкостях – дуже шкідливі для коробки різкі прискорення та ривки. Водій-початківець повинен запам'ятати також, що для того, щоб повністю прогріти АКПП, необхідно більше часу, ніж на прогрів силового агрегату.

Автоматична коробка не призначена для бездоріжжя та екстремального використання. Багато сучасних КПП класичної конструкції не люблять пробуксовок коліс. Кращий спосібводіння в такому випадку - виключення різкого набору оборотів на поганих дорогах. Якщо автомобіль застряг, допоможе лопата – не варто сильно навантажувати трансмісію.

Також фахівці не рекомендують перевантажувати класичні автоматичні трансмісії високими навантаженнями - механізми перегріваються і тому сильніше і швидше зношуються. Буксирувати причепи та інші авто - це швидка смертьдля автомата.

Крім цього, не варто заводити автомобілі, оснащені АКПП, з "штовхача". Хоча багато автолюбителів і порушують це правило, тут слід пам'ятати, що це не пройде безслідно для механізму.

Також обов'язково потрібно пам'ятати про деякі особливості у перемиканні. У нейтральному положенні можна залишитися, але за умови утримання педалі гальма. У нейтральній позиції забороняється глушити силовий агрегат- це можна робити лише у позиції «Паркінг». Заборонено переводити селектор у «Паркінг» або в позицію «R» під час руху.

Типові несправності

Серед типових несправностейфахівці виділяють поломку куліси, витоку олії, проблеми з електронікою та гідроблоком. Іноді не працює тахометр. Також іноді трапляються проблеми з гідротрансформатором, не працює датчик обертів двигуна.

Якщо при використанні коробки спостерігаються якісь труднощі при переміщенні важеля, це ознаки проблем з селектором. Для вирішення потрібно замінити деталь – запчастини АКПП є в автомобільних магазинах.

Часто багато поломок виникають через витік масла з системи. Найчастіше автоматичні коробки течуть з-під ущільнювачів. Слід частіше оглядати агрегати на естакаді або оглядовій ямі. Якщо виток є, то це сигнал до того, що необхідний терміновий ремонтагрегату. Якщо зробити все вчасно, то проблему можна вирішити заміною олії та ущільнювачів.

На деяких автомобілях трапляється така ситуація, що не працює тахометр. Якщо зупиняється і спідометр, то АКПП може перейти в аварійний режимроботи. Найчастіше ці проблеми вирішуються дуже просто. Проблеми полягають у спеціальному датчику. Якщо його замінити або почистити його контакти, все повертається на свої місця. Перевіряти необхідно датчик оборотів АКПП. Він розташований на корпусі коробки.

Також автолюбителі стикаються з некоректною роботою АКПП через проблеми в електроніці. Найчастіше блок управління неправильно зчитує оберти перемикання. Виною тому може бути датчик обертів двигуна. Ремонт самого блоку – це безглуздо, а ось заміна датчика та шлейфів допоможе.

Дуже часто з ладу виходить гідроблок. Наприклад, це може статися, якщо водій неправильно експлуатував трансмісію. Якщо машина не прогрівалася взимку, тоді гідроблок дуже вразливий. Проблеми з гідравлічним блоком часто супроводжуються різними вібраціями, деякі користувачі діагностують поштовхи при перемиканні АКПП. У сучасних автомобілях про цю поломку допоможе дізнатися про бортовий комп'ютер.

Експлуатація АКПП у зимовий період часу

Більшість поломок автоматичної трансмісії трапляються саме у зимовий період. Це пов'язано з негативним впливом низьких температур на ресурси системи і тим, що на льоду при торканні колеса буксують - це теж не найкраще позначається на стані.

Перед настанням холодів автолюбитель має перевірити стан трансмісійної рідини. Якщо в ній помічені вкраплення металевої стружки, якщо рідина потемніла і стала каламутною, її слід замінити. Що стосується загального регламентузаміни олії та фільтрів, то для експлуатації в нашій країні рекомендується це робити через кожні 30 000 км пробігу автомобіля.

Якщо машина застрягла, не варто використовувати режим «D». У цьому випадку допоможе переключитись на знижені передачі. Якщо знижених немає, тоді автомобіль витягують рухом вперед-назад. Але не варто надто зловживати цим.

Щоб уникнути занесення при зниженні передач на слизькій дорозіДля передньопривідних автомобілів потрібно утримувати педаль акселератора, на задньопривідному - навпаки, відпустити педаль. Перед поворотом краще використовувати знижену передачу.

Ось і все, що можна сказати про те, що є автоматичною коробкою передач, як користуватися нею і яких правил слід дотримуватися. На перший погляд може здатися, що це вкрай вибагливий механізм із невеликим робочим ресурсом. Однак при дотриманні всіх цих правил цей агрегат проживе весь термін служби автомобіля і радуватиме свого власника. Автоматичні КПП повзоляють повністю зануритися в процес керування, не замислюючись про підбір правильної передачі - про це вже подбав комп'ютер. Якщо вчасно обслуговувати трансмісію та не навантажувати її понад її можливості, вона принесе лише позитивні емоції у процесі використання автомобіля у різних умовах.

Двигуни внутрішнього згорянняне здатні забезпечити рух автомобіля в різних режимахбез спеціальних пристроїв, що змінюють частоту обертання колінчастого валу. На частини транспортних засобівдля цього використовуються автоматичні коробки. Застосування АКП дозволяє скоротити кількість органів керування рухом автомобіля та спростити його керування.

Історично склалося так, що термін автоматична коробка перемикання передач міцно закріпився тільки за одним видом пристроїв. Йдеться про планетарний механізм, що отримав повсюдне поширення, з гідротрансформатором. Такий пристрій можна назвати класичним.

Останнім часом з'явилася досить велика кількість автомобілів з автоматизованим, а точніше роботизованим керуванням механічними коробкамипередач. Загальний пристрійАКПП та принцип її дії істотно відрізняється від зазначених пристроїв.

З чисто технічної точки зору автоматичною можна вважати будь-яку коробку передач, керування якою не вимагає втручання з боку водія.

Виняток становлять лише варіатори, у яких зміна числа обертів відбувається безступінчасто (фіксовані передачі відсутні), тому плавно і найменших ривків. Тому варіатори не можна відносити до коробок передач.

Щоб остаточно розібратися з термінологією слід зазначити, що з інженерів АКПП прийнято називати лише планетарну частина агрегату. Саме в даному механізмі відбувається зміна передавального співвідношення частоти обертання вхідного валу. У сукупності з гідротрансформатором даний механізмутворює автоматичну передачу.

Історія створення

Історія появи коробки АКПП у її класичному вигляді починається на зорі автомобілебудування. Три основних її елементи були створені та використовувалися у різних конструкціях автомобілів і лише з появою мікропроцесорів були об'єднані в одному пристрої.

Перші двоступінчасті планетарні коробки використовувалися ще в двадцяті роки минулого століття. Другий елемент - сервоприводи в системі управління роботою коробки з'явилися через десятиліття. Вперше напівавтоматичні коробки стали застосовуватись на автомобілях, випущених компаніями General Motors та Reo.

По-справжньому працездатний автомат АКПП вдалося зробити тільки з появою гідромуфти, а пізніше гідротрансформатора. Вони використовувалися на легкових машинах американської компанії Chrysler.

Об'єднання всіх трьох елементів і дозволило інженерам вирішити всі проблеми, пов'язані з автоматичною передачею моменту, що крутить, від двигуна на колеса транспортного засобу.

Таким чином, технічний прогресі призвів до появи перших серійних автомобілів Buick, оснащені двоступінчастою автоматичною коробкою передач Dynaflow. Це вже був значний крок уперед, що дозволив компенсувати значні втрати потужності на ранніх пристроях.

Згодом кількість щаблів лише зростала, наприклад, на Land Rover Evoque було встановлено 9-діапазонний автомат.

АКПП - що це таке

Класична автоматична передачає досить складний комплекс із двох пристроїв. Відповісти на запитання: Що це таке АКПП? можливо лише розібравшись у її конструкції.

Автоматична передача складається із трьох основних частин:

• Гідротрансформатора, який приймає момент, що крутить, від силового агрегату і передає його на наступний безпосередньо за ним механізм.
• Власне коробки зміни передач планетарного типу - цей пристрій перетворює зусилля і здійснює привід коліс через головний редуктор.
• Пристрої управління, що складається з деякої кількості золотників, що регулює потоки олії до виконавчих механізмів.

За аналогією з механічною трансмісією гідротрансформатор АКПП грає роль зчеплення - він встановлений між двигуном та планетарним механізмом. Його пристрій значно складніший і допускає прослизання передачі під час початку руху та гальмування. На більшості сучасних АКПП гідротрансформатор блокується при високих оборотахдвигуна.

Відео компанії Toyota пояснює принцип роботи гідротрансформатора та інших елементів АКПП:

Планетарна коробка відповідає за призначенням свого механічного аналога. Різниця полягає в тому, що в автоматі перемикання виконуються сервоприводами, а на механіці – вручну.

Фактично керування роботою АКПП здійснюється за допомогою двох педалей: акселератора та гальма. При цьому натискання на газ не призводить до збільшення частоти оборотів двигуна, а впливає безпосередньо на швидкість руху.

Влаштування вузлів та механізмів

Конструкції окремих елементів можуть бути різними. Розглянемо тільки один з варіантів, що найчастіше зустрічаються, — гідротрансформатор. Він має у своєму складі:

• турбонасос;
• турбіну;
• статор.

Корпус цього пристрою жорстко встановлюється на маховику, ніж за аналогією воно схоже на кошик механічного зчеплення.

Статори бувають двох видів: нерухомі по відношенню до блоку двигуна або стопорні за допомогою стрічкового гальма. Така конструкція дозволяє забезпечувати оптимальне використання моменту, що крутить, особливо на малих оборотах. Корпус гідротрансформатора заповнений в'язким маслом.

Планетарна коробка або редуктор є цілим набором механізмів до її складу входять:

• епіцикл - велика шестерня зі зверненими всередину зубами;
• мала сонячна шестерня;
• водило із шестернями сателітами.

Відео - принцип роботи планетарного ряду автоматичної коробки передач:

Один з перерахованих вище вузлів зафіксований нерухомо по відношенню до картера коробки. Сателіти знаходяться одночасно в зачепленні як епіциклу, так і малої сонячної шестерні. Крім названих вузлів у складі коробки входять фрикційні муфти, які, у свою чергу, складаються з двох елементів: хаба - маточини і барабана.

Між ними знаходиться комплект із сталевих і пластикових фрикційних дисків, що чергуються, і кільцеподібного поршня, що керує їх роботою. У планетарній КП є також обгінна муфта, її конструкція може бути різною. Вона влаштована таким чином, що здатна обертатися досить вільно в один бік і заклинює зміну напрямку.

Пристрій АКПП, крім названих вище вузлів, має ще механізм управління, принцип роботи якого залежить від типу виконавчих механізмів.

У сучасних АКП золотники гідроприводів переміщуються під впливом соленоїдів, напруга на які піддається електронному блоку управління. У класичному варіанті управління здійснюється з урахуванням положення педалі акселератора та регулятора тиску олії відцентрового типу встановленого на вихідному валу коробки.

Водій обирає режим роботи АКП за допомогою селектора, здебільшого сучасних автомобіліввін встановлюється на центральній консолі. Управління може бути продубльовано кнопками на кермовому колесі.

В даний час прийнято єдиний стандарт позначення режимів роботи АКП, що дозволяє водію не переучуватися при зміні автомобілів різних виробників.

Принцип роботи автоматичної коробки передач (АКПП)

Існує кілька типів автоматичних коробок змін передач, робота кожної з них має ряд особливостей.

У загальному виглядіпринцип дії сучасної АКПП полягає у передачі крутного моменту від колінчастого валу двигуна на механізми трансмісії. При цьому відбувається зміна передавального співвідношення залежно від положення селектора та акселератора та умов руху автомобіля.

Розглянемо принцип роботи АКПП докладніше:

• Двигун розкручує маховик, на якому жорстко закріплено провідну турбіну. Вона викликає вихровий рух експлуатаційної рідинив картері, що за рахунок в'язкості та тертя приводить у дію ведену турбіну. Відсутність жорсткого механічного зв'язку забезпечує можливість їх обертання з різною частотою. При великих оборотахгідротрансформатор блокується зниження втрат енергії.
• Зусилля передається на первинний вал АКП, де через систему шестерень відбувається зміна передавального числа. Фрикційні муфти дозволяють використовувати потрібні секції для забезпечення оптимального режиму роботи двигуна. Для зниження ударних навантаженьі ривків у машині застосовуються обгінні муфти, які мають властивість прослизати на зворотному ході.
• Управління роботою фрикціонів здійснюється за допомогою гідравлічної системи, що складається з кільцевого виконавчого циліндра. Гідропривід стискає певний пакет із фрикціонів, які приводять у дію з'єднану з ними секцію з шестерень.
• Тиск олії в системі забезпечує спеціальним гідронасосом. Управління гідроприводами здійснюється за допомогою золотників, переміщення яких у сучасних коробках забезпечується соленоїдами. У класичній АКП вони мають гідравлічний привід. У такому варіанті управлінні здійснюється безпосередньо акселератором та відцентровим регулятором тиску.

Перемикання передач у сучасних АКПП здійснюється за допомогою селектора або кнопок, змонтованих на спиці кермового колеса. Водій вибирає режим роботи коробки, електронному блоціУправління активується відповідна програма. Соленоїди відкривають потрібні клапаниі відбувається передача крутного моменту від двигуна до трансмісії автомобіля. При необхідності підключаються щаблі з оптимальним передатним числом.

Відео — пристрій та робота автоматичної коробки передач:

Однією з найважливіших технічних характеристикАКПП є час перемикання передачі. Для автомобілів різних класів цей параметр має значення, при цьому різниця між ними може бути значною.

Так більшість масових автомобілів час спрацьовування перебуває у діапазоні від 130 до 150 мс. Суперкари можуть похвалитися втричі меншим показником близько 50-60 мс, у болідів він ще менше - 25 мс.

Режими

В даний час передбачені такі стандартні:

• P (parking)— режим паркування, силовий агрегат та трансмісія роз'єднані, селектор заблокований. Гальмо стоянкивикористовується також як і на машинах із механічною коробкою.
• R (reverse)- режим заднього ходу, селектор неможливо перевести в дане положення під час руху автомобіля вперед.
• N (Neutral)- на радянських автомобіляхпозначалася російською літерою «Н», режим призначений для зупинок терміном трохи більше п'яти хвилин або буксування на порівняно невеликі відстані.
• D (Drive)- на вітчизняних машинах"Д" рух вперед, при цьому в дію по черзі наводяться всі щаблі, за винятком секції, що підвищує.
• L (Low)– примусова знижувальна передача призначена для забезпечення руху автомобіля у важких дорожніх умовахта у пробках малим ходом.

Крім перерахованих вище існують і додаткові режими АКПП:

• O/D (overdrive)режим, у якому можливе включення ступеня з передатним числом менше одиниці, призначений для руху по шосе з постійною швидкістю.
• D3 або O/D OFFпередбачає задіяння лише знижених передач без овердрайву дозволяє уникати частих блокувань гідротрансформатора АКПП.
• S (інша версія цифра 2)зимовий режим для руху у важких дорожніх умовах на 1 та 2 передачі або на другій.
• L (інший варіант цифра 1)інший діапазон, коли використовується виключно перший щабель для переміщення на стоянках, в'їзді до гаража та виїзді з нього.

Автоматична коробка не у всіх режимах підтримує гальмування двигуном, що потрібно враховувати під час експлуатації автомобіля. Використання обгінної муфти дозволяє рух автомобіля накатом.

У більшості машин гальмування двигуном можливе тільки при включенні зниженого діапазону положення P, перехід під час руху неможливий.

Кнопкові системи управління розташовані на спиці керма зазвичай вводять ще ряд додаткових режимів АКП:

• Powerабо Sportзабезпечує кращу динамікурозгону автомобіля, з появою електронних контролерів може включатися різким натисканнямна акселератор.
• Snowабо Winterдля уникнення прослизання коліс початок руху здійснюється з другої чи навіть третьої передач.
• Shift lockабо Shift lock releaseдозволяє розблокувати селектор при вимкненому силовому агрегаті.

Спортивний режим, що включається автоматично, ще називають Kickdown, у більшості моделей його використання можливе лише на овердрайві. Для виключення помилок водія при перемиканні селектора його важіль блокується різними способами. Це може бути спеціальна кнопка на важелі і необхідність його втоплення вниз для переведення з одного положення в інше.

У разі поломки механізмів трансмісії або виникнення небезпеки для них АКПП переходить в аварійний режим, виникає питання, що це таке? Насправді водій при виникненні такої несправності має можливість дістатися гаража або автосервісу своїм ходом.

Плюси і мінуси

Як і будь-який складний пристрій, АКП має ряд переваг та недоліків. Які ж плюси та мінуси у автоматичної коробки передач?