Как работает автоматическая коробка передач автомобиля: Устройство и принцип работы автоматической коробки передач

Устройство и принцип работы автоматической коробки передач

 

В 21 веке. люди стремятся не напрягаться лишний раз. Поэтому все больше водителей переходят на коробки-автомат и выбирают машины, которые требуют от них минимум участия. Да и производители авто медленно, но уверенно роботизируют автомобили, так что, чистая механика скоро будет только для ценителей.

Несмотря на все прелести, у АКПП есть один большой недостаток (собственно, как и у “механики”) — они сложно устроены. Мало кто из автолюбителей отважится самостоятельно перебирать коробку. Еще меньше тех, кто решится самостоятельно ремонтировать коробку-автомат.

Из чего же, из чего же сделаны коробки-автомат

Итак, классическая АКПП состоит из:

• гидротрансформатора. Состоит из насосного и турбинного колес, реактора;
• масляного насоса;
• планетарного редуктора. В конструкции шестерни, наборы муфт и фрикционы;
• электронной системы управления — датчики, гидроблок (соленоиды + золотники-распределители), рычаг селектора.

Устройство АКПП

Это основные элементы и они всегда одинаковые.

Гидротрансформатор — в АКПП выполняет функцию сцепления: передает и увеличивает крутящий момент от двигателя к планетарному редуктору и кратковременно отсоединяет трансмиссию от двигателя, чтобы переключилась передача.

Гидротрансформатор, схема

Насосное колесо соединено с коленвалом двигателя, а турбинное колесо — с планетарным редуктором через вал. Между колесами расположен реактор. Колеса и реактор оснащены лопастями определенной формы  Все элементы гидротрансформатора собраны в одном корпусе, который заполнен жидкостью ATF.

 

Гидротрансформатор

Планетарный редуктор. Состоит из нескольких планетарных передач.

Каждая планетарная передача состоит из солнечной шестерни, водила с шестернями-сателлитами и коронной шестерни.

Планетарная передача

Любой элемент планетарной передачи может вращаться или блокироваться (как мы писали выше, вращение передается от гидротрансформатора).

Схема работы планетарной передачи

Чтобы переключить определенную передачу (первую, вторую, заднюю и т.д.), нужно заблокировать один или несколько элементов планетарки. Для этого используются фрикционные муфты и тормоза. Подвижность муфт и тормозов регулируется через поршни давлением рабочей жидкости ATF.

 

Фрикционные диски (муфта)

Расположение фрикционов в АКПП

Электронная система управления. Точнее, электрогидравлическая, т.к. для непосредственного переключения передач (включения/выключения муфт и тормозных лент) и блокировки ГДТ используется гидравлика, а для регулировки потоков рабочей жидкости — электроника.

Система состоит из:

• гидроблока. Представляет собой металлическую плиту с множеством каналов, в которых установлены электромагнитные клапаны (соленоиды) и датчики. По сути, гидроблок управляет работой АКПП на основании данных, полученных от ЭБУ. Пропускает жидкость по каналам к механическим элементам коробки — муфтам и тормозам;

 

Гидроблок

• датчиков — частоты вращения на входе и выходе коробки, температуры жидкости, положения рычага селектора, положения педали газа. Также блок управления АКПП использует данные с блока управления двигателем;
• рычага селектора;
• ЭБУ — считывает данные датчиков и определяет логику переключения передач в соответствии с программой.

Принцип работы АКПП

Когда водитель заводит авто, вращается коленвал двигателя. От коленвала приводится масляный насос, который создает и поддерживает давление масла в гидравлической системе коробки. Насос подает жидкость на насосное колесо гидротрансформатора, оно начинает вращаться.

Лопасти насосного колеса перебрасывают жидкость на турбинное колесо, тоже заставляя его вращаться. Чтобы масло не попадала обратно, между колесами установлен неподвижный реактор с лопастями особой конфигурации — он корректирует направление и плотность потока масла, синхронизируя оба колеса. Когда скорости вращения турбинного и насосного колес выравниваются, реактор начинает вращаться вместе с ними. Этот момент называется точкой сцепления.

 

Как работает ГДТ

Дальше в работу включается ЭБУ, гидроблок и планетарный редуктор.

Водитель переводит рычаг селектора в определенное положение. Информацию считывает соответствующий датчик, передает в ЭБУ и она запускает программу, соответствующую выбранному режиму. В этот момент определенные элементы планетарного редуктора вращаются, а другие зафиксированы. За фиксацию элементов планетарного редуктора отвечает гидроблок: ATF под давлением подается по определенным каналам и прижимает поршни фрикционов.

 

Как работает поршень фрикционов

Как же АКПП переключает скорости?

Как мы уже писали выше, для включения/выключения муфт и тормозных лент в АКПП используется гидравлика.

Электронная система управления определяет момент переключения передач по скорости и нагрузке на двигатель.

Каждому диапазону скорости (уровню давления масла) в гидроблоке соответствует определенный канал.

Когда водитель давит на газ, датчики считывают скорость и нагрузку на двигатель и передают данные в ЭБУ. На основании полученных данных ЭБУ запускает программу, которая соответствует выбранному режиму: определяет положение шестерен и направление их вращения, рассчитывает давление жидкости, отдает сигнал на определенный соленоид (клапан) и в гидроблоке открывается канал, соответствующий скорости.

По каналу жидкость поступает к поршням муфт и тормозных лент, которые блокируют шестерни планетарного редуктора в нужной конфигурации. Так включается/выключается нужная передача.

 

Как работает АКПП

Переключение передач зависит и от характера набора скорости: при плавном ускорении передачи повышаются последовательно, при резком разгоне сначала включится пониженная передача. Это также связано с давлением: при плавном нажатии на педаль газа давление растет постепенно и клапан открывается постепенно. При резком же разгоне давление повышается резко, сильно давит на клапан и не дает ему открыться сразу.

Электроника существенно расширила возможности автоматических коробок. К классическим преимуществам гидромеханических АКПП добавились новые:  разнообразие режимов, способность самодиагностики, адаптивность под стиль вождения, возможность выбирать режим вручную, экономия топлива.

Диагностика и ремонт МКПП и АКПП

Записаться на СТО

что это такое, устройство и принцип работы для чайников

Водители автомобилей > Полезная информация > Автоустройства > Трансмиссия > АКПП > Что это такое автоматическая коробка передач (АКПП) и принцип её работы

Двигатели внутреннего сгорания не способны обеспечить движение автомобиля в разных режимах без специальных устройств, изменяющих частоту вращения коленчатого вала. На части транспортных средств для этого используются автоматические коробки передач. Применение АКП позволяет сократить количество органов управления движением автомобиля и упростить его вождение.

Исторически сложилось так, что термин автоматическая коробка переключения (перемены) передач прочно закрепился только за одним видом устройств. Речь идет о получившем повсеместное распространение планетарном механизме с гидротрансформатором. Такое устройство можно назвать классическим.

В последнее время появилось довольно большое количество автомобилей с автоматизированным, а, точнее, роботизированным управлением механическими коробками передач. Общее устройство АКПП и принцип ее действия существенно отличается от указанных устройств.

С чисто технической точки зрения автоматической можно считать любую коробку передач, управление которой не требует вмешательства со стороны водителя.

Исключение составляют лишь вариаторы, в которых изменение числа оборотов происходит бесступенчато (фиксированные передачи отсутствуют), а потому плавно и без малейших рывков.

Поэтому вариаторы нельзя относить к коробкам передач.

Для того чтобы окончательно разобраться с терминологией следует отметить, что у инженеров АКПП принято называть только планетарную часть агрегата.  Именно в данном механизме и происходит изменение передаточного соотношения частоты вращения входного вала. В совокупности с гидротрансформатором данный механизм образует автоматическую передачу.

История создания

История появления коробки АКПП в ее классическом виде начинается на заре автомобилестроения. Три основных ее элемента были созданы и использовались в разных конструкциях автомобилей и лишь с появлением микропроцессоров были объединены в одном устройстве.

Первые двухступенчатые планетарные коробки использовались еще в двадцатые годы прошлого века на легендарных Ford T. Второй элемент – сервоприводы в системе управления работой коробки появились спустя десятилетие. Впервые полуавтоматические коробки стали применяться на автомобилях, выпущенных компаниями General Motors и Reo.

По-настоящему работоспособный автомат АКПП удалось сделать только с появлением гидромуфты, а позже и гидротрансформатора. Они использовались на легковых машинах американской компании Chrysler.

Объединение всех трех элементов и позволило инженерам решить все проблемы, связанные с автоматической передачей крутящего момента от двигателя на колеса транспортного средства.

Таким образом, технический прогресс и привел к появлению первых серийных автомобилей Buick, оснащенных двухступенчатой автоматической коробкой передач Dynaflow. Это уже был значительный шаг вперед, позволивший компенсировать значительные потери мощности на более ранних устройствах.

В последствии количество ступеней только возрастало, например, на Land Rover Evoque был установлен 9-диапазонный автомат.

АКПП — что это такое

Классическая автоматическая передача представляет собой довольно сложный комплекс из двух устройств. Ответить на вопрос:  «Что это такое АКПП?» возможно только разобравшись в ее конструкции.

Автоматическая передача состоит из трех основных частей:

• Гидротрансформатора, который принимает крутящий момент от силового агрегата и передает его на следующий непосредственно за ним механизм.
• Собственно коробки перемены передач планетарного типа — данное устройство преобразует усилие и осуществляет привод колес через главный редуктор.
• Устройства управления, состоящего из некоторого количества золотников, регулирующего потоки масла к исполнительным механизмам.

По аналогии с механической трансмиссией гидротрансформатор АКПП играет роль сцепления — он установлен между двигателем и планетарным механизмом. Его устройство значительно более сложное и допускает проскальзывание передачи во время начала движения и торможения. На большинстве современных АКПП гидротрансформатор блокируется при высоких оборотах двигателя.

Видео компании Тойота поясняет принцип работы гидротрансформатора и других элементов АКПП:

Планетарная коробка соответствует по назначению своему механическому аналогу. Разница состоит в том, что в автомате переключения производятся сервоприводами, а на механике – вручную.

Фактически управление работой АКПП осуществляется при помощи двух педалей: акселератора и тормоза. При этом нажатие на «газ» не приводит к увеличению частоты оборотов двигателя, а влияет непосредственно на скорость движения.

Устройство узлов и механизмов

Конструкции отдельных элементов могут различаться. Рассмотрим только один из наиболее часто встречающихся вариантов — гидротрансформатор. Он имеет в своем составе:

• турбонасос;
• турбину;
• статор.

Корпус данного устройства жестко устанавливается на маховике, чем по аналогии оно сходно с корзиной механического сцепления.

Статоры бывают двух видов: неподвижные по отношению к блоку двигателя или стопорящиеся при помощи ленточного тормоза. Такая конструкция позволяет обеспечивать оптимальное использование крутящего момента, особенно на малых оборотах. Корпус гидротрансформатора заполнен вязким маслом.

Планетарная коробка или редуктор представляет собой целый набор механизмов в ее состав входят:

• эпицикл — большая шестерня с обращенными внутрь зубьями;
• малая солнечная шестерня;
• водило с шестернями сателлитами.

Видео — принцип работы планетарного ряда автоматической коробки передач:

Один из вышеперечисленных узлов зафиксирован неподвижно по отношению к картеру коробки. Сателлиты находятся одновременно в зацеплении, как эпицикла, так и малой солнечной шестерни. Помимо названных узлов в состав коробки входят фрикционные муфты, которые, в свою очередь, состоят из двух элементов: хаба – ступицы и барабана.

Между ними находится комплект из чередующихся стальных и пластиковых фрикционных дисков и кольцеобразного поршня, управляющего их работой. В планетарной КП имеется также обгонная муфта, ее конструкция может быть разной. Она устроена таким образом, что способна вращаться достаточно свободно в одну сторону и заклинивает при изменении направления.

Устройство АКПП, помимо названных выше узлов, имеет еще и механизм управления, принцип работы которого зависит от типа исполнительных механизмов.

В современных АКП золотники гидроприводов перемещаются под воздействием соленоидов, напряжение на которые поддается от электронного блока управления. В классическом варианте управление осуществляется с учетом положения педали акселератора и регулятора давления масла центробежного типа установленного на выходном валу коробки.

Водитель выбирает режим работы АКП при помощи селектора, в большинстве современных автомобилей он устанавливается на центральной консоли. Управление может быть продублировано кнопками на рулевом колесе.

В настоящее время принят единый стандарт обозначения режимов работы АКП, позволяющий водителю не переучиваться при смене автомобилей разных производителей.

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

Существует несколько типов автоматических коробок перемены передач, работа каждой из них имеет ряд особенностей.

В общем виде принцип действия современной АКПП заключается в передаче крутящего момента от коленчатого вала двигателя на механизмы трансмиссии. При этом происходит изменение передаточного соотношения в зависимости от положения селектора и акселератора и условий движения автомобиля.

Рассмотрим принцип работы АКПП подробнее:

• Двигатель раскручивает маховик, на котором жестко закреплена ведущая турбина. Она вызывает вихреобразное движение эксплуатационной жидкости в картере, что за счет вязкости и трения приводит в действие ведомую турбину. Отсутствие жесткой механической связи обеспечивает возможность вращения их с разной частотой. При больших оборотах гидротрансформатор блокируется для снижения потерь энергии.
• Усилие передается на первичный вал АКП, где через систему шестеренок происходит изменение передаточного числа. Фрикционные муфты позволяют задействовать нужные секции для обеспечения оптимального режима работы двигателя. Для снижения ударных нагрузок и рывков в машине применяются обгонные муфты, которые имеют свойство проскальзывать на обратном ходе.
• Управление работой фрикционов осуществляется при помощи гидравлической системы, состоящей из кольцевого исполнительного цилиндра. Гидропривод сжимает определенный пакет из фрикционов, которые приводят в действие соединенную с ними секцию из шестеренок.
• Давление масла в системе обеспечивает специальным гидронасосом. Управление гидроприводами осуществляется при помощи золотников, перемещение которых в современных коробках обеспечивается соленоидами. В классической АКП они имеют гидравлический привод. В таком варианте управлении осуществляется непосредственно акселератором и центробежным регулятором давления.

Переключение передач в современных АКПП осуществляется при помощи селектора или кнопок, смонтированных на спице рулевого колеса. Водитель выбирает режим работы коробки, в электронном блоке управления активируется соответствующая программа. Соленоиды открывают нужные клапаны, и происходит передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии автомобиля. По мере необходимости подключаются ступени с оптимальным передаточным числом.

Видео — устройство и работа автоматической коробки передач:

Одной из важнейших технических характеристик АКПП является время переключения передачи. Для автомобилей разных классов этот параметр имеет свои значения, при этом разница между ними может быть значительной.

Так для большинства массовых автомобилей время срабатывания находится в диапазоне от 130 до 150 мс. Суперкары могут похвастаться втрое меньшим показателем порядка 50 – 60 мс, у болидов он еще меньше – 25 мс.

Режимы

В настоящее время предусмотрен следующие стандартные режимы работы АКПП:

• P (parking) — режим парковки, силовой агрегат и трансмиссия разобщены, селектор заблокирован. Стояночный тормоз используется также как и на машинах с механической коробкой.
• R (reverse) — режим заднего хода, селектор невозможно перевести в данное положение при движении автомобиля вперед.
• N (Neutral) — на советских автомобилях обозначалась русской буквой «Н», режим предназначен для остановок на срок не более пяти минут или для буксировки на сравнительно небольшие расстояния.
• D (Drive) — на отечественных машинах «Д» движение вперед, при этом в действие поочередно приводятся все ступени, за исключением повышающей секции.
• L (Low) – принудительная понижающая передача предназначена для обеспечения движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях и в пробках малым ходом.

Помимо вышеперечисленных существуют и дополнительные режимы АКПП:

• O/D (overdrive) режим, в котором возможно включение ступени с передаточным числом менее единицы, предназначен для движения по шоссе с постоянной скоростью.
• D3 либо O/D OFF предполагает задействование только пониженных передач без овердрайва позволяет избегать частых блокировок гидротрансформатора АКПП.
• S (иная версия цифра 2) зимний режим для движения в тяжелых дорожных условиях на 1 и 2 передаче или на второй.
• L (другой вариант цифра 1) другой диапазон, когда используется исключительно первая ступень для перемещения на стоянках, въезде в гараж и выезде из него.

Автоматическая коробка не во всех режимах поддерживает торможение двигателем, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля. Использование обгонной муфты позволяет движение автомобиля накатом.

В большинстве машин торможение двигателем возможно только при включении пониженного диапазона из положения P, переход во время движении невозможен.

Кнопочные системы управления расположенные на спице руля обычно вводят еще ряд дополнительных режимов АКП:

• Power либо Sport обеспечивает лучшую динамику разгона автомобиля, с появление электронных контролеров может включаться резким нажатием на акселератор.
• Snow либо Winter для избегания проскальзывания колес начало движения осуществляется со второй или даже третьей передач.
• Shift lock или Shift lock release позволяет разблокировать селектор при выключенном силовом агрегате.

Спортивный режим, включаемый автоматически, еще называют Kickdown, в большинстве моделей его использование возможно только на овердрайве. Для исключения ошибок водителя при переключениях селектора его рычаг блокируется разными способами. Это может быть и специальная кнопка на рычаге и необходимость его утопления вниз для перевода из одного положения в другое.

В случае поломки механизмов трансмиссии или возникновения опасности для них АКПП переходит в аварийный режим, возникает вопрос — что это такое? На деле водитель при возникновении такой неисправности имеет возможность добраться до гаража или автосервиса своим ходом.

Плюсы и минусы

Как и всякое сложное устройство, АКП имеет ряд достоинств и недостатков. Каковы же плюсы и минусы у автоматической коробки передач?

Начнем с преимуществ:

• Водитель не отвлекается на манипуляции с механической коробкой передач, выбор режима может осуществляться в начале поездки. Это, безусловно, повышает безопасность движения.
• Наличие гидротрансформатора обеспечивает более комфортные условия езды без рывков. Это положительно отражается на состоянии элементов трансмиссии и деталях двигателя.
• Высокая надежность современных коробок и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании весь период службы.

К числу недостатков таких коробок можно отнести более низкий КПД, что приводит к повышению расхода топлива. Сложность конструкции определяет ее более высокую стоимость, что сказывается на цене транспортного средства.

В целом достоинства автоматической коробки очевидны и перевешивают ее отрицательные стороны.

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

Советуем прочитать как и где можно осуществить подбор масла по марке автомобиля Motul и других производителей.

Подбор аккумулятора для автомобиля (подробнее) следует вести по нескольким параметрам.

Статья про сухую мойку автомобилей — https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/obsluzhivanie/mojka-chistka/suxaya.html. Кого-то она устраивает, а кого-то — нет.

Видео, поясняющее устройство АКПП:

Как работает автоматическая коробка передач?

Если вы похожи на большинство, то разбираться в тонкостях вашего автомобиля так же просто, как разбираться в продвинутой ядерной физике. Но именно так хотят производители автомобилей. Они проектируют ваш автомобиль, грузовик или внедорожник так, чтобы они оптимально работали сами по себе. Таким образом, если он работает правильно, вы даже не заметите, что происходит.

При этом полезно точно знать, как работают различные системы и компоненты вашего автомобиля, чтобы лучше понимать необходимость регулярного планового технического обслуживания. Возможно, ни одна другая система не является более важной для понимания, чем та, которая обеспечивает движение вашего автомобиля: ваша трансмиссия.

Ваш двигатель и ваша трансмиссия

Подождите минутку: разве двигатель автомобиля не обеспечивает его мощность? Да, но что-то должно рассеивать эту энергию на колеса и контролировать динамику движения вашего автомобиля, включая скорость, расход топлива и число оборотов в минуту. Это работа вашей передачи. Поскольку ваш двигатель генерирует крутящий момент (сила, которая создает вращение), ваша трансмиссия использует различные передаточные числа, которые регулируют энергию вращения для вращения колес. При включении передачи (или при остановке) должен быть какой-то механизм, который отключает трансмиссию от двигателя, чтобы двигатель мог продолжать вращаться. В противном случае ваш двигатель либо глохнет каждый раз, когда вы останавливаете автомобиль, либо вы не можете контролировать ускорение.

В механической коробке передач это достигается включением сцепления при каждом переключении передач. С автоматом переключение передач срабатывает за вас. Простота эксплуатации автоматических коробок передач делает их гораздо более привлекательными для водителей. Действительно, только около 10 процентов автомобилей на американском автомобильном рынке по-прежнему предлагают варианты с механической коробкой передач.

Что такое автоматическая коробка передач

Вам важно задать себе вопрос: «Как работает автоматическая коробка передач?» Просто потому, что большинство автомобилей имеют автоматические коробки передач. Вместо сцепления в автоматической коробке передач используется преобразователь крутящего момента. Это гидромуфта, в которой используется отдельный насос и турбина, вращающиеся в противоположных направлениях внутри самого преобразователя, что позволяет двигателю вращаться независимо от трансмиссии.

Вместо того, чтобы использовать разные наборы шестерен для блокировки и разблокировки выходных валов коробки передач, автоматическая коробка передач использует один набор шестерен для достижения разных передаточных чисел. Сложная гидравлическая система регулирует работу различных ремней и муфт, управляющих коробкой передач, а шестеренчатый насос прокачивает трансмиссионную жидкость. Затем регулятор регулирует движение клапанов переключения, которые подают гидравлические жидкости для включения различных передач. По мере того, как давление жидкости внутри регулятора увеличивается или уменьшается, он заставляет клапаны переключения закрывать и открывать различные контуры шестерен.

Понимание того, как работает ваш автомобиль, является важным компонентом его технического обслуживания. Тем не менее, простое понимание сложности вашей коробки передач может не означать знания того, как правильно ее обслуживать. При возникновении проблем с трансмиссией лучше доверить ремонт нашей команде сертифицированных специалистов ASE в Sun Auto Service. Вместе мы сможем обеспечить правильную работу вашего автомобиля.

Что такое автоматическая коробка передач и как она работает?

Об автоматической коробке передач:

Автоматическая коробка передач — это тип трансмиссии или коробки передач, которая может автоматически переключать передачи во время движения автомобиля. Производители также называют это просто Auto или AT, самопереключающейся трансмиссией. Он также известен как «автомат с n-ступенями», где «n» — это число передаточных чисел передней передачи. Это тип автомобильной трансмиссии, который освобождает водителей от переключения передач вручную или самостоятельно. В автомобилях с автоматической коробкой передач педаль сцепления отсутствует. Водитель может управлять автомобилем только с помощью акселератора и тормоза.

Как работает автоматическая коробка передач?

Наиболее популярным типом автоматической трансмиссии в автомобилях является гидравлическая коробка передач. Однако в большегрузных коммерческих и промышленных транспортных средствах используются аналогичные, но более крупные устройства. В автоматической коробке передач вместо фрикционной муфты используется гидромуфта. Он управляет переключением передач, гидравлически блокируя и разблокируя планетарные шестерни.

Автоматическая коробка передач

Итак, автоматическая коробка передач имеет определенный набор диапазонов передач. Он часто поставляется со стояночным тормозом, который блокирует выходной вал трансмиссии. Таким образом, он предотвращает движение автомобиля вперед или назад при парковке. Некоторые транспортные средства имеют ограниченный диапазон скоростей или стабильные обороты двигателя, например вилочные погрузчики и газонокосилки. В таких автомобилях используется только преобразователь крутящего момента, чтобы обеспечить переменную скорость двигателя для колес.

Трансмиссия Hydramatic:

Это полностью автоматический тип трансмиссии. Привод Hydra-Matic сочетает в себе автоматические четырехступенчатые коробки передач с передним и задним ходом. Кроме того, для этой цели используется гидравлический маховик, такой как гидромуфта или преобразователь крутящего момента. Редукторная передача состоит из трех последовательно соединенных косозубых планетарных шестерен с постоянным зацеплением. Два набора планетарных передач обеспечивают четыре передаточных числа переднего хода, а другой набор используется для заднего хода. Жидкостный маховик смягчает воздействие автоматического переключения передач и снижает реакции двигателя на крутящий момент.

Автоматическая трансмиссия Hydramatic

Компоненты системы автоматической трансмиссии:

Основной тип автоматической трансмиссии работает с гидравлическим приводом. В нем используется гидромуфта или преобразователь крутящего момента, а также набор планетарных передач для обеспечения диапазона передаточных чисел. Гидравлические автоматические коробки передач состоят из трех основных компонентов. Это — преобразователь крутящего момента, планетарные передачи и гидравлическое управление.

Гидротрансформатор:

Гидротрансформатор представляет собой гидромуфту. Он гидравлически соединяет/отсоединяет двигатель с трансмиссией. Кроме того, гидротрансформатор заменяет фрикцион в механической коробке передач. Он подключает и отключает питание двигателя от планетарных передач. Таким образом, это позволяет автомобилю остановиться без остановки двигателя. Кроме того, он предлагает переменное увеличение крутящего момента на низких оборотах двигателя. Таким образом, увеличивается ускорение отрыва. Гидравлическая муфта хорошо работает, когда рабочее колесо и турбина вращаются с одинаковой скоростью. Однако он очень неэффективен при начальном разгоне, когда скорости вращения сильно различаются.

Гидротрансформатор по конструкции аналогичен гидравлической муфте. Он увеличивает крутящий момент на входном валу коробки передач при низких оборотах двигателя. Он падает до значения крутящего момента двигателя при определенной частоте вращения двигателя, потому что становится неактивным. Преобразователь крутящего момента состоит из рабочего колеса двигателя и турбины, преобразованной во входной вал коробки передач. У него также есть небольшое крыльчатое колесо, называемое статором, между крыльчаткой и турбиной.

Как работает гидротрансформатор?

Таким образом, он максимизирует увеличение крутящего момента со статором, который изменяет поток жидкости в зависимости от крыльчатки и относительных скоростей вращения турбины. Сам статор не вращается. Однако производители формируют свои лопасти так, что когда крыльчатка вращается с высокой скоростью, турбина вращается с низкой скоростью. Поток жидкости ударяется о лопасти турбины, увеличивая прикладываемый крутящий момент. Таким образом, это заставляет турбину вращаться быстрее, когда транспортное средство ускоряется. Однако увеличение крутящего момента уменьшается, когда относительные скорости вращения становятся равными. После того, как крыльчатка и турбина вращаются в пределах 10% от скорости друг друга, статор перестает функционировать, а гидротрансформатор действует как простая гидромуфта.

Планетарная передача

Планетарная передача состоит из наборов планетарных шестерен. Он также имеет сцепления и ленты, которые обеспечивают различные передаточные числа. Они изменяют скорость выходного вала в зависимости от того, какой привод включает планетарную передачу. Коробка передач использует один из двух типов муфт или лент для переключения передач. Кроме того, он удерживает определенный элемент планетарной передачи неподвижным, позволяя другому элементу вращаться. Таким образом, он передает крутящий момент и предлагает либо понижение, либо повышающую передачу. Блок клапанов приводит в действие эти сцепления, в то время как стандартная программа автоматической коробки передач управляет их последовательностью.

Роликовая муфта в автоматической коробке передач используется в первую очередь для обычного переключения на более высокую/пониженную передачу. Он работает так же, как храповик. Он передает крутящий момент только в одном направлении за счет свободного хода или обгона в другом. Преимущество этого типа сцепления в том, что оно исключает возможность одновременного включения выключения сцепления на двух планетарных передачах. Таким образом, он принимает на себя нагрузку трансмиссии при срабатывании и автоматически отключается, когда муфта следующей передачи принимает на себя передачу крутящего момента.

Ленты становятся активными для выбранных вручную передач, таких как пониженная передача или задний ход, и воздействуют на окружность планетарного барабана. Полосы не применяются, когда выбран диапазон коробки передач/повышенной передачи. Вместо этого муфты передают крутящий момент. Однако в некоторых случаях для торможения используются ленты.

Система сцепления:

Каждый блок включает многодисковую муфту для блокировки передач в прямом приводе. Передний блок состоит из двух стальных пластин или дисков, соединенных шлицами с барабаном солнечной шестерни, образуя узел прямого привода. Он также имеет три или более композиционных диска, расположенных попеременно между стальными дисками. Они соединены шлицами со ступицей планетарной клетки и образуют ведомую часть сцепления. Задняя муфта аналогична по конструкции. За исключением того, что он содержит больше дисков сцепления. Кроме того, стальные пластины или диски крепятся к внутреннему зубчатому барабану. Диски из стали и композита соединены шлицами со ступицей промежуточного вала. Как и барабан, диски сцепления имеют круглую форму.

Система сцепления

При включении любого сцепления кольцевой поршень приводит в соприкосновение два комплекта дисков сцепления. Таким образом, это заставляет их вращаться вместе как единое целое. Давление масла, подаваемое через органы управления, приводит в действие поршень и действует как нажимной диск в механической муфте. Приложение сцепления блокирует солнечную шестерню и сепаратор планетарной передачи в переднем блоке. Однако муфта блокирует внутренний зубчатый барабан на ступице промежуточного вала в заднем блоке. Два прохода через корпус трансмиссии обеспечивают муфты гидравлическим давлением для работы кольцевых поршней. Они ведут от органов управления клапанами к рукаву подачи масла.

Производители систем автоматической трансмиссии:

BorgWarner, Cummins и ZF — одни из ведущих мировых производителей автоматических трансмиссий.

Общие режимы автоматической коробки передач:

P – P означает «Парковка». С помощью этого выбора вы можете механически заблокировать выходной вал коробки передач. Таким образом, он ограничивает движение транспортного средства в любом направлении. Однако оставшиеся свободными неведущие колеса транспортного средства могут вращаться. Ведущие колеса также могут вращаться по отдельности из-за дифференциального действия. Следовательно, вы всегда должны использовать ручной тормоз (стояночный тормоз), так как он блокирует колеса и предотвращает их движение.

R – R означает реверс. Он включает заднюю передачу автоматической коробки передач, позволяя автомобилю двигаться назад.

Для включения заднего хода на большинстве передач необходимо полностью остановиться, нажать кнопку блокировки переключения передач и выбрать задний ход.

N – N означает Нейтральная передача или отсутствие передачи (N). Он отключает все зубчатые передачи в трансмиссии. Он эффективно отсоединяет трансмиссию от ведущих колес, позволяя транспортное средство свободно двигалось по инерции под собственным весом и набирало скорость.

Автоматические режимы

Движение вперед:

D – D означает режим движения. Это положение позволяет автоматической коробке передач использовать весь диапазон доступных передаточных чисел переднего хода. Это позволяет автомобилю двигаться вперед и ускоряться в диапазоне передач.

[D] — [D] означает овердрайв. Некоторые трансмиссии используют этот режим для включения автоматической повышающей передачи. В этих коробках передач Drive (D) отключает автоматическую повышающую передачу. В результате OD (Overdrive) включается при постоянной скорости или низком ускорении примерно на 35–45 миль в час (56–72 км / ч). Однако при резком ускорении или ниже 35–45 миль в час (56–72 км / ч) трансмиссия автоматически переключается на более низкую передачу.

L/1 ​​– L означает пониженную передачу. В этом режиме автоматическая коробка передач блокируется только на первой передаче. В старых автомобилях он не изменится ни на какой другой диапазон передач. Некоторые автомобили автоматически переключаются с первой передачи в этом режиме, чтобы предотвратить повреждение двигателя, если он достигает определенного диапазона оборотов.

В зависимости от производителя и модели существуют и другие режимы. К ним относятся:

D5 – автомобили с пятиступенчатые автоматические коробки передач обычно используют этот режим для движения по шоссе. Оно использует все пять передач переднего хода.

D4 — Автомобили с четырех- или пятиступенчатой ​​автоматической коробкой передач используют только первые четыре передаточных числа. Он используется в основном для движения с частыми остановками, например, вождения по городу.

D3 или 3 – Автомобили с четырехступенчатой ​​автоматической коробкой передач используют только первые три передаточных числа. Тем не менее, люди в основном используют его для движения с частыми остановками, например, вождения по городу.

D2 и D1 — эти режимы использовались в более старых автомобилях Ford. D1 использует все три передачи, тогда как в D2 автомобиль стартует со второй передачи и переключается на третью.

S или Sport

S обычно означает спортивный режим. Он работает так же, как режим «D». Однако переключение на более высокие передачи происходит при гораздо более высоких оборотах двигателя. Он максимально увеличивает мощность двигателя и улучшает характеристики автомобиля, в основном при ускорении. В этом режиме также происходит переключение на более высокие обороты, чем в режиме «D», и обеспечивается максимальное торможение двигателем. Однако этот режим приводит к более низкой экономии топлива.

Некоторые современные автомобили также предлагают несколько дополнительных режимов, таких как:

+ — и M

M обозначает ручной режим выбора передач в некоторых автомобилях с автоматической коробкой передач. Однако на некоторых автомобилях вместо буквы «М» нет; у них есть «+» и «-». Таким образом, он отделяется от остальных режимов переключения. Водитель может переключаться вверх и вниз по желанию, переключая рычаг переключения передач, как в полуавтоматической трансмиссии. Вы можете включить этот режим либо с помощью селектора / положения, либо путем фактического переключения передач, наклонив подрулевые лепестки на рулевом колесе.

Зима (З)

Некоторые модели также предлагают зимний режим. Он включает вторую передачу вместо первой при трогании с места. Это уменьшает потерю сцепления с дорогой из-за пробуксовки колес на снегу или льду.

Тормоз (B)

B означает режим торможения, предлагаемый некоторыми моделями, включая электромобили. Вы можете использовать его для замедления или поддержания скорости спуска без использования тормозов автомобиля. В негибридных автомобилях режим B выбирает более низкую передачу для усиления торможения двигателем. В электрическом режиме B увеличивается уровень рекуперативного торможения, когда вы отпускаете педаль акселератора.