ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Принцип действия коробки автомат — обьяснение

Всё больше появляется на наших дорогах автомобилей с автоматической коробкой передач. Прекрасная половина человечества вообще не рассматривает машину с «механикой» как средство передвижения. В настоящей статье будет всесторонне рассмотрена коробка-автомат: ее принцип работы, разновидности, конструктивные особенности, правила эксплуатации, достоинства и недостатки.

Гидромеханическая коробка-автомат.

Автоматическая КП – это версия коробки передач автомобиля, обеспечивающая без каких-либо действий водителя выбор и изменение передаточного числа трансмиссии.

Устройство.

Основными элементами устройства коробки-автомат являются:
• гидротрансформатор;
• планетарный ряд;
• устройство управления.

Принцип работы коробки-автомат.

Функционирование гидротрансформатора.

Гидротрансформатор (ГТ) АКП упрощенно можно представить как корпус с маслом, в котором располагаются механически не связанные между собой насосное (НК), турбинное (ТК) колёса и статор.

ГТ установлен непосредственно у двигателя. Его НК жестко связано с коленвалом.

При вращении крыльчатка НК создаёт поток масла, которое попадает на ТК и раскручивает его. Этот поток после передачи крутящего момента всё ещё имеет значительную остаточную энергию. Статор направляет его назад к крыльчатке НК, отчего та вращается ещё быстрее. Таким образом увеличивается крутящий момент.
Чем больше разность скоростей вращения НК и ТК, тем больше энергия возвратного масляного потока, а значит, больше и момент, создаваемый в ГТ.

Устройство гидротрансформатора АКПП

Скорость вращения ТК всегда меньше, чем НК. Это расхождение максимально у неподвижного автомобиля и уменьшается с увеличением скорости движения. С её ростом проскальзывание ТК относительно НК уменьшается и настаёт момент, когда масляный поток начинает вращать колесо статора. При этом крутящий момент перестаёт увеличиваться и ГТ начинает работать как обычная гидромуфта.

При таком режиме работы КПД не превышает 85%, и выделяется значительное количество тепла. Для устранения этого недостатка предусмотрена механическая блокировка НК и ТК. Она выполняется по команде устройства управления при достижении автомобилем значительных скоростей. То есть двигатель жестко связывается с входным валом АКП, а ГТ перестаёт выполнять свои функции.

Работа планетарных рядов.

Часто необходимо увеличение крутящего момента на большую величину, чем это может сделать ГТ. Кроме того, автомобиль должен иметь возможность двигаться задним ходом. Для достижения этих целей служат планетарные ряды, представляющие собой механически связанные системы шестерен, передающих вращение от входного вала автоматической КП на колёса автомобиля.

Преимуществами планетарной передачи являются:
• компактность;
• использование только одного центрального вала;
• способ переключения передач, осуществляемый путём блокировки- разблокировки разных элементов планетарного ряда.

Блокировка-разблокировка происходит по командам, поступающим от управляющего механизма. Планетарная передача осуществляет ровное переключение скоростей, при котором отсутствуют потери мощности, толчки и удары, что в большей или меньшей степени характерно для обычной трансмиссии. Водителю достаточно лишь работать педалью газа.

Достоинства и недостатки АКПП.

Достоинства:

• простота в управлении;
• наличие ГТ обеспечивает более мягкие условия эксплуатации двигателя и трансмиссии;
• плавность движения.

Недостатки:

• низкая экономичность;

• невысокий КПД;
• невозможность завести «с толкача»;
• высокая стоимость.

Вариаторная автоматическая коробка передач.

Основными элементами вариаторной коробки являются:
• вариаторная передача;
• механизм, обеспечивающий движение задним ходом;
• механизм перевода в нейтральное положение;
• система управления.

Вариаторная передача представляет собой 2 шкива, соединённых ремнём. Каждый из шкивов состоит из 2 конических дисков, которые по команде системы управления под воздействием специального привода могут сдвигаться или раздвигаться. При этом диаметр шкивов изменяется.

При низких значениях оборотов двигателя ведущий шкив имеет малый диаметр (конические диски разведены). У ведомого шкива в этот момент максимальный диаметр (диски сжаты). При увеличении скорости диаметр ведомого шкива уменьшается, а ведущего – увеличивается. При этом изменяется передаточное число.

При движении вариатор поддерживает обороты двигателя, на которых реализуется максимальная мощность. Увеличение или уменьшение скорости происходит путём плавного изменения диаметров шкивов и передаточных чисел.

Основное отличие коробки-автомат от вариатора заключается в методе передачи вращения. Гидромеханический и ременной способы имеют мало общего, но как в одном, так и в другом случае водитель работает только педалью газа.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Кроме этого характерной чертой вариатора является плавное бесступенчатое переключение скоростей. Это дает наиболее полную реализацию возможностей двигателя и, как следствие, высокую экономичность.

Роботизированная коробка передач.

Роботизированные коробки передач по своей конструкции идентичны обычным механическим КПП. Отличия заключаются в том, что смыкание-размыкание сцепления и выбор передачи в «роботе» осуществляется не вручную, а под действием сервоприводов — специальных электромоторов с редуктором и исполнительным механизмом. Управляет сервоприводами электронный блок.

В автоматическом режиме команду на смену передачи даёт компьютер, который учитывает обороты двигателя, скорость движения, данные различных бортовых систем.

Подрулевые лепестки роботизированной коробки передач

А в ручном режиме? Как пользоваться коробкой-автомат робот? Конструкцией предусмотрен селектор, нажимая на который, водитель изменяет скорости по одной «вверх» или «вниз» без использования педали сцепления. Также возможна подача команд на переключение при помощи подрулевых лепестков.

Основное отличие коробки-автомат от робота заключается в том, что в принципах их работы нет ничего общего. Сходство заключается только в действиях водителя за рулем, когда КП работает в автоматическом режиме. Недостатком роботизированной коробки является её крайняя «задумчивость», что ухудшает динамику езды и ведёт к перерасходу топлива.

Коробка-автомат типтроник.

Изначально «Типтроник» – это товарный знак, запатентованный компанией «Porsche». Позже термин стал применяться к АКП определённой конструкции в независимости от того, кто её разрабатывал и выпускал.

Селектор переключения передач АКПП Типтроник

В автоматическом режиме эта коробка идентична гидромеханической коробке-автомату. Но конструкцией предусмотрен ещё и режим ручного управления. При нём водитель имеет возможность устанавливать используемый диапазон передач. Также он может включать нужную скорость вручную, как при эксплуатации «механики». Осуществляется эта функция путём переведения рычага в специальное положение и последующими короткими толчками его к значкам «+» или «-».

Все достоинства и недостатки гидромеханической коробки-автомата свойственны и типтронику, хотя возможность ручных переключений создаёт дополнительные преимущества.

Особенности эксплуатации автоматических коробок передач.

Особенно следует обратить внимание на основные правила эксплуатации «автоматов» зимой. Перед поездкой обязательно нужно хорошо прогреть коробку, желательно включить зимний режим езды, если он, конечно, предусмотрен конструкцией, и по возможности использовать режим ручного переключения. Нужно помнить, что «закопавшийся» автомат очень сложно вытаскивать из снежных заносов.

Могут поджидать владельцев автоматов и курьёзные неожиданности. Известны случаи, когда водители со стажем, долго эксплуатировавшие «механику», однократно пересаживались на машину с АКПП. Вот примерный сценарий: троганье с места, набор оборотов и скорости, желание переключиться на повышающую передачу, выжим «сцепления» и… Ширина педали тормоза не даёт ноге промахнуться, а ветровое стекло оказывается обычно прочнее лба.

Вообще-то, опытные драйверы предпочитают управлять автомобилем, а не мириться с ситуацией, когда автомобиль управляет ними. Хотя это только общие соображения, а выбор типа коробки передач зависит от личных предпочтений каждого водителя.

Устройство автоматической коробки передач автомобиля

Расскажем простыми словами про устройство автоматической коробки передач (АКПП) для автомобиля. Как работает и из чего состоит коробка-автомат (детали трансмиссии).

Какие преимущества

Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения авто и желаний водителя. По сравнению с ручной коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие преимущества:
  • увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя;
  • автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость движения, степень нажатия на педаль газа;
  • предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;
  • допускает ручное и автоматическое переключение скоростей.

Два типа коробки-автомат

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

автоматическая коробка передач

переднеприводного автомобиля

автоматическая коробка передач

заднеприводного автомобиля


Существуют некоторые различия в компоновке и устройстве автоматической трансмиссии переднеприводного и заднеприводного автомобиля. Автоматическая трансмиссия для переднеприводных автомобилей более компактна и имеет внутри своего корпуса отделение главной передачи — дифференциал.

Принцип действия всех автоматов одинаков. Чтобы обеспечить движение и выполнения своих функций, автоматическая трансмиссия должна оснащаться следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, узлом управления и контроля.

Из чего состоит АКПП

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

Гидротрансформатор

Служит для передачи крутящего момента от двигателя к элементам АКПП. Он установлен в промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач и выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет высокие нагрузки и вращается с большой скоростью. Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля.

Поэтому неверно мнение, что автомобиль с коробкой «автомат» можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его. Насос АКПП получает энергию только от двигателя, и если он не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель — вращаться.

Планетарный ряд

В отличие от механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи. В корпусе коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля.

Тормозная лента

Устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.

Клапанная коробка представляет систему каналов с расположенными клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы.

На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные отношения в коробке передач.

устройство и принцип работы коробки-автомат

Как известно, трансмиссия бывает механической и автоматической, причем существуют различные виды и типы МКПП и АКПП. При этом важно понимать, что в зависимости от коробки и привода (монопривод или полный привод) напрямую будет  также зависеть экономичность, разгонная динамика, проходимость, управляемость, а также целый ряд других параметров, показателей и характеристик автомобиля.

Благодаря тому, что в современных авто используются передовые технологии, выбором многих водителей становится именно коробка автомат. При этом АКПП все равно не удается вытеснить традиционную механику, так как многие считают машины с механической коробкой не только более дешевыми, но и простыми, а также надежными.

Однако новичку без опыта бывает достаточно сложно сделать выбор, так как часто аргументы в пользу МКПП и отказ от автоматической коробки передач основываются не на личном опыте. Далее мы подробнее рассмотрим устройство АКПП,  а также как работает АКПП.

Содержание статьи

Как работает автоматическая коробка передач автомобиля

Итак, прежде чем говорить о том, что такое трансмиссия автомат, как работает данный тип коробок и какова их надежность и ресурс, сразу отметим, что данный тип КПП повсеместно встречается на тяжелых  внедорожниках и другой технике, рассчитанной на тяжелые условия эксплуатации. Другими словами, это уже можно считать весомым аргументом.

Идем далее. Конструктивные особенности АКПП и принцип ее работы в большей или меньшей степени отличаются от механических коробок передач. Коробка-автомат, как и другие типы трансмиссий, выполняет задачу изменения крутящего момента и, соответственно, скорости движения транспортного средства. При этом все происходит автоматически, то есть без участия водителя.

Также АКПП позволяет «отсоединить» двигатель от трансмиссии (нейтральная передача). При этом среди различных автоматов можно выделить гидроавтомат (гидромеханическую ступенчатую АКПП), бесступенчатые вариаторы и роботизированные коробки передач с одним (типа АМТ) и двумя сцеплениями (типа DSG).

Волне логично, что любая автомат коробка будет сложнее механики, однако это не означает, что такой тип КПП заметно проигрывает оппоненту. Более того, информация о низкой надежности автоматических коробок никак не распространяется на все автоматы. Также часто виной преждевременных поломок АКПП становится не сам агрегат, а  владелец, практикующий нарушение правил его эксплуатации и облуживания.

Для простоты понимания, то есть какой принцип работы автоматической коробки передач, следует рассмотреть гидромеханический ступенчатый автомат. Данную КПП можно разделить на три составляющих элемента:

  1. Гидравлика
  2. Механика
  3. Электронное управление

Механическая часть является планетарным рядом (планетарная передача), то есть физическими ступенями (скоростями). Гидравлика в АКПП осуществляет передачу крутящего момента, а также за счет жидкости ATF реализовано переключение передач путем ее воздействия на исполнительные механизмы.

Электроника тесно интегрирована в ЭСУД автомобиля, фактически управляет работой гидравлической системы, перераспределяет потоки  трансмиссионной жидкости, отвечает за выбор режимов АКПП и т.д.  

Преобразование крутящего момента ДВС и его передача на коробку  происходит за счет гидротрансформатора («бублик» АКПП).  Если просто, ГДТ является гидромуфтой и выполняет задачу сцепления по аналогии с МКПП. При этом жесткой связи между АКПП и ДВС нет, так как крутящий момент передается через жидкость, которая с лопаток насоса отбрасывается на лопасти турбины.

Планетарный ряд  похож на пакеты шестерен в МКПП, то есть ступенчато изменяет передаточное отношение в АКПП. Фрикционы АКПП являются механизмами, которые осуществляют переключение передач.

Управление коробкой автомат осуществляется в гидроблоке, который является клапанной плитой. Если просто, гидроблок представляет собой систему каналов с клапанами (соленоидами) и плунжерами, а также датчиками. 

ЭБУ АКПП получает сигналы от датчиков, учитывается скорость движения ТС, нагрузка на ДВС, степень открытия дроссельной заслонки и положение педали газа и т.д.  Затем формируются управляющие сигналы, которые посылаются на соленоиды.  Срабатывание клапанов по команде ЭБУ позволяет перераспределять жидкость в гидроблоке и тем самым воздействовать на фрикционы. Результат – автоматическое, быстрое, плавное и своевременное переключение передач.  

Что касается вариаторов CVT и роботов DSG, у вариатора основным отличием от «классической» АКПП, рассмотренной выше, является отсутствие физических ступеней (передач) в самой коробке, при этом также имеется гидротрансформатор и гидроблок.

На DSG и аналогах устройство самой коробки больше напоминает МКПП, нет гидротрансформатора, но также есть гидроблок (мехатроник). Другими словами, используются различные комбинации тех или иных решений.

Отметим, что наиболее приближенным к МКПП по конструкции и наименее комфортным при езде является только обычный робот АМТ, который фактически можно считать автоматизированной механикой (переключение передач и управление работой сцепления реализовано при помощи отдельных сервомеханизмов).    

Преимущества и недостатки АКПП

С учетом особенностей конструкции становится понятно, что автомат любого типа является более сложным, чем МКПП. Такую коробку дороже обслуживать и ремонтировать.

На водителя  в рамках эксплуатации  дополнительно накладываются определенные ограничения. Например, нужно придерживаться четко прописанных правил при необходимости отбуксировать авто с АКПП без вывешивания ведущих колес.  

Также в автоматах нужно чаще менять масло и масляный фильтр АКПП (кроме роботов АМТ), необходимо использовать дорогостоящие трансмиссионные жидкости, своевременно проводить адаптацию и регулярно делать компьютерную диагностику АКПП и т. д.

Еще автоматические коробки достаточно критичны к высоким нагрузкам, «боятся» резких стартов, пробуксовок, буксировки прицепов и тяжелых грузов, постоянной езды на высоких оборотах двигателя и т.д. Что касается ресурса, вполне возможны сбои в работе электроники, выходят из строя сервомеханизмы, однако сами коробки весьма надежны.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как правильно ездить на вариаторе. Из этой статьи вы узнаете о правилах и рекомендациях, которые нужно учитывать в рамках эксплуатации вариаторной коробки передач CVT.

На практике, при условии соблюдения всех правил и рекомендаций касательно обслуживания и эксплуатации, АКПП вполне может пройти без ремонта столько же, сколько и МКПП.

Добавим, что часто наличие автомата позволяет параллельно увеличить ресурс двигателя автомобиля, так как АКПП сводит к минимуму ударные нагрузки, исключает неправильно выбранную передачу, которая не соответствует тем или иным условиям (скорости, оборотам и т.д.).

Однако основным плюсом является повышенный комфорт и простота управления авто с автоматической коробкой, также машину с АКПП можно считать более безопасной (водитель не отвлекается на переключения передач).

Что в итоге

Как видно, АКПП различных видов активно используются на легковых авто, на грузовиках, полноприводных и моноприводных машинах, а также других типах колесной техники. Если сравнивать механику и автомат, с одной стороны, водитель на автомобиле с механической коробкой переключения передач может полностью контролировать автомобиль, самостоятельно подбирать передачи с учетом тех или иных условий, активно задействовать весь потенциал двигателя и т.д.

Также МКПП достаточно вынослива, то есть машину можно использовать в тяжелых условиях. Единственным минусом является потеря комфорта, так как кроме контроля за дорогой, водитель также должен постоянно выжимать сцепление, переключать передачи при езде и т.д.

В свою очередь, автомат дороже по всем пунктам, может оказаться менее надежным, не совсем подходит для постоянного агрессивного использования, однако такая АКПП обеспечивает максимальный комфорт и повышает безопасность, защищает двигатель от сильных нагрузок, исключает частые ошибки водителей-новичков.

Напоследок добавим, что современные АКПП обычно имеют режим ручного переключения передач (Типтроник) и большое количество дополнительных режимов (зимний, спортрежим «S» на АКПП, экономичный режим «эко» и т.д.).

Другими словами, если сравнивать возможности МКПП и автоматических трансмиссий, коробку-автомат на многих машинах можно считать хорошо адаптированной к различным условиям, чего на практике вполне достаточно не только для повседневной эксплуатации, но и в случае возникновения внештатных ситуаций (бездорожье, гололед, сложные условия на дороге).

 

Читайте также

Автоматическая коробка передач, принцип работы


Чем дальше, тем больше комфорта предоставляет автомобиль для пассажиров и, конечно же, водителя. Усилители тормозов, рулевого управления, масса активной электроники — все это направлено на достижение максимального комфорта при вождении. Собственно, автоматическая коробка передач, также создана для упрощения жизни водителя. С устройством классической гидромеханической АКПП будем разбираться сегодня.

Содержание:

  1. АКПП, что это такое
  2. Как работает гидротрансформатор
  3. Схема работы гидромеханической трансмиссии
  4. Планетарные редукторы

АКПП, что это такое

Гидромеханическая трансмиссия имеет массу достоинств, основное из них — комфорт при дозировании крутящего момента на ведущие колеса. Однако же, есть у нее и ряд недостатков: это сложность конструкции, низкий КПД и дороговизна. Также АКПП не может похвастаться большим ресурсом и надежностью. Но популярность автоматов растет и количество автомобилей уже даже в бюджетном сегменте, выглядит убедительно.

Автоматическая коробка передач принцип работы которой мы рассмотрим сегодня, появилась на серийных машинах в конце 50-х годов прошлого века. Первая автоматическая коробка передач имела всего три ступени, а ее устройство во многом сходно с современными гидромеханическими агрегатами. Сегодня производят АКПП и с 7-9 диапазонами переключения, однако многие до конца не понимают, что любой автомат состоит из трех основных устройств:

  1.  Гидравлическая муфта или гидротрансформатор.
  2.  Мехaническая коробка передач.
  3.  Система упрaвления АКПП.

Все это хозяйство и принято называть гидромeханической АКП. Перед тем как пользоваться автоматической коробкой, было бы полезно хотя бы вкратце узнать принцип ее работы.

Как работает гидротрансформатор

Гидротрансформатор по функциям близок к сцеплению в механических трансмиссиях. Его основная задача — передать и изменить крутящий момент от коленвала двигателя к первичному валу механической коробки. Также он служит для гашения крутильных колебаний. Гидротрансформатор — это полностью автономный узел. Он помещен в свой картер и состоит из насосного, турбинного и реакторного колес. Также для работы ему необходимы муфта блокировки и муфта свободного хода.

Фланец коленвала двигателя жестко соединен с насосной турбиной, а к первичному валу механической части жестко присоединено турбинное колесо. Между ними неподвижно расположено колесо реакторное. Каждое из колес имеет лопасти специальной формы для взаимодействия с рабочей жидкостью, трансмиссионным маслом. Муфта блокировки фиксирует колеса гидротрансформатора в оптимальных режимах работы, а муфта свободного хода заставляет двигаться реакторное колесо в обратную сторону при определенных условиях.

Схема работы гидромеханической трансмиссии

Для того чтобы гидротрансформатор отдавал чистый крутящий момент на механическую часть, то есть был заблокирован, необходимо чтобы угловые скорости первого и последнего колес выравнялись, тогда центральное, реакторное колесо начинает вращаться в прoтивоположную сторону. Блокировка гидротрансформатора происходит под воздействием кинетической энергии рабочей жидкости, которая воздействует на лопасти всех трех колес. Блoкировка гидротрансформатора происходит на каждой из передач.

Все современные АКПП имеют в составе прoскальзывающую муфту блокировки гидротрансформатора. Это делает переключения передач на ходу и трогание с места плавным и комфортным. Прoскальзывающая муфта блокировки срабатывает при определенной нагрузке или при определенной скорости движения, что способствует не только комфорту, но и экономии топлива.

Планетарные редукторы

Механическая часть АКПП представляет собой два-три планетарных редуктора для жесткого изменения передаточного соотношения и инвертирования крутящего момента. Все редукторы, которые работают в коробке подключены друг к другу последовательно и чем их больше, тем больше ступеней может иметь коробка.

Принцип работы планетарного редуктора похож на работу обычной механической коробки передач, только изменение величин крутящего момента происходит не за счет введения в зацепление одной шестерни с другой, как это устроено в МКПП, а за счет блокировки одного из элементов планетарного редуктора, как показано на рисунке.

Блокируется либо кольцевая шестерня, тогда редуктор работает на повышение частоты оборотов, либо водило, тогда передача будет понижающей. Если же зафиксировать кольцевую шестерню по отношению к водилу, то передача станет прямой. Отвечают за блокировку элементов планетарки пакеты фрикционов, которые движутся под действием рабочей жидкости. Она же распределяется при помощи системы управления АКПП.

Это конструкция самой распространенной автоматической коробки передач. Однако к ним относят еще и роботизированные КПП с двумя сцеплениями. Роботы работают точно по такому принципу, как и механические КПП, только передачи переключаются при помощи актуаторов. К гидромеханическим АКПП такие агрегаты не имеют фактически никакого отношения.

Изучайте работу автомата, а он отплатит вам надежностью и комфортом в эксплуатации. Удачных всем дорог и комфортных переключений!

Читайте также:


Устройство и принцип работы автоматической коробки

В настоящее время, каждый выпускаемый автомобиль имеет комплектацию с автоматической коробкой переключения передач. Внедрение АКПП, обеспечило водителю комфортное вождение, без надобности постоянно выжимать педаль сцепления и вручную осуществлять переключение передач как на механической коробке передач.

АКПП имеет сложное устройство и дорога в обслуживании, однако по сравнению с механической коробкой имеет как преимущества так и недостатки. К преимуществам относится то, что ещё раз повторюсь, нет надобности выжимать педаль сцепления и вручную переключать передачи на повышенную или пониженную, за что эту коробку передач и предпочитают особи противоположного пола. Это не только удобно, но ещё и меньше отвлекаешься от слежения за дорогой. Недостатки этой коробки: длительный разгон автомобиля, соответственно с этим повышенный расход топлива, а также достаточно дорогое обслуживание.

АКПП устанавливается как на переднеприводные так и на заднеприводные автомобили, также есть полноприводные автомобили с автоматической трансмиссией, которая продолжает совершенствоваться и по сей день. Разработчикам удалось сделать практически неощутимое переключение передач, снизить время разгона автомобиля и снизить расход топлива, также к коробке было добавлено множество разных функций. Различают три основных типа АКПП:

  1. Гидравлическая АКПП (классическая коробка автомат) — передаточное число изменяется при помощи давления масла, которое нагнетается масляным насосом, путём блокировки муфт, соединённых с элементами планетарного ряда;
  2. Вариатор (бесступенчатая коробка передач) — понижение или повышение передачи крутящего момента происходит изменением диаметра ведущего и ведомого шкивов при помощи давления масла;
  3. Роботизированная АКПП — управляется электронным блоком управления.

Роботизированная АКПП разделяется также на два подвида:

  • АКПП Tiptronic — представляет собой гидравлическую АКПП с функцией ручного переключения передач;
  • DSG — можно сказать более усовершенствованный Tiptronic, с двумя сцеплениями, которые сглаживают переход между передачами, делая его незаметным для водителя. Также есть функция «Спорт-режим», обеспечивающая быстрый разгон автомобиля. Такая коробка передач по расходу топлива экономичнее механической.

Многие автолюбители считают, что сложно понять принцип работы автоматической коробки, однако по мне, это не совсем так. Попробую доходчиво растолковать читателям устройство и принцип работы классической трёхступенчатойАКПП. Автоматическая коробка состоит из трёх основных частей, каждая из которых выполняет определённую функцию:

  1. Гидротрансформатор;
  2. Планетарный редуктор;
  3. Система гидравлического управления.

Гидротрансформатор обеспечивает передачу крутящего момента к механизмам трансмиссии, как обычное сцепление автомобиля. Гидротрансформатор используется на всех видах АКПП и состоит из насосного колеса, реактора и турбинного колеса, заключённых в одном корпусе, который прикрепляется к маховику двигателя. Внутри гидротнасформатора находится трансмиссионное масло для АКПП. Сразу за ним, на валу трансмиссии расположен центробежный масляный насос, который от вращения вала создаёт определённое давление масла в системе гидравлического управления.

Насосное колесо, прочно соединено с корпусом, а турбинное с валом трансмиссии. Благодаря вращению насосного колеса от маховика, его лопасти подхватывают жидкость и центробежной силой направляют её к турбинному колесу, которое начинает вращаться. Реактор, расположенный между насосным и турбинным колесом, вращается свободно и служит для перенаправления жидкости, которая летит от турбинного колеса обратно к насосному в сторону его вращения, чтобы исключить понижение крутящего момента. Планетарный редуктор, является основным элементом автоматической коробки, передающим крутящий момент к ведомой шестерне, затем через неё он передаётся на дифференциал и уже потом к ведущим колёсам.

Планетарный редуктор состоит из солнечной шестерни, планетарного водила, на котором расположены сателлиты и коронная шестерня.

Путём блокировки одного из элементов планетарного ряда, будь то солнечная шестерня, водило или коронная шестерня, осуществляется изменение крутящего момента. Например, заблокировав солнечную шестерню, скорость вращения водила с сателлитами будет меньше, чем скорость вращения коронной шестерни. А когда мы будем вращать коронную шестерню с заблокированной солнечной шестернёй, водило с сателлитами будет одинаково вращаться с коронной шестернёй. Или же, если вращать солнечную шестерню и заблокировать водило, то через сателлиты, коронная шестерня будет вращаться в обратном направлении, что позволит автомобилю двигаться задним ходом.

На трёхступенчатых АКПП установлены два планетарных редуктора. Входной вал является ведущим, так как он передаёт крутящий момент через гидротрансформатор. На конце входного вала зубчатый венец, который через фрикционы соединяется с барабаном промежуточного вала, на котором расположены планетарные редуктора, заключённые в барабан. Каждый редуктор имеет свой фрикционный пакет. Водило заднего планетарного редуктора соединено с выходящим валом, передающим момент на ведущие колёса. Фрикционный пакет, представляет собой набор металлических и картонных пластин, которые блокируют соответствующий элемент планетарного ряда.

Пакет фрикционов приводится поршнем с помощью давления масла через специальные масляные каналы в корпусе коробки передач. Получается при блокировке того или иного планетарного ряда, зубцы фрикционной муфты входят в зацепление и с корпусом барабана и с тем планетарным элементом, который они блокируют.

Большее количество передач достигается наличием дополнительных планетарных редукторов и их фрикционных пакетов. Однако конструкция и принцип работы будет намного сложнее и запутаннее.

Система гидравлического управления состоит из масляного насоса, о котором упоминалось выше, электронного блока управления и масляных каналов с золотниками, которые в зависимости от давления масла открывают ему доступ к определённым каналам. Изменение крутящего момента в АКПП зависит от нагрузки на двигатель и скорости движения автомобиля. Регулятор дроссельного давления на основании этих показателей перемещает клапан, к тем или иным масляным каналам, которые приводят в действие механизмы фрикционных муфт в зависимости от возрастания или понижения дроссельного давления в регуляторе.

Когда водитель вручную переводит рычаг КПП в положение 1, 2 или 3, в системе срабатывает определённый золотник, открывающий путь масла к определённым фрикционам для включения соответствующей передачи.

В АКПП заднеприводного автомобиля используется передача крутящего момента на одном валу, в который входят ведущий, промежуточный и ведомый. А в переднеприводном, используется вторичный вал, соединённый с первичным, шестернями. Вторичный вал входит в дифференциал, заключённый в картере коробки передач.

Из чего состоит автомат коробка


Устройство автоматической коробки передач

Оснащение автомобилей автоматической коробкой передач позволило снизить объем нагрузки, возлагаемой на водителя во время движения. Поговорим про устройство автоматической коробки передач АКПП.

Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения авто и желаний водителя. По сравнению с ручной коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие преимущества:
  • увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя;
  • автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость движения, степень нажатия на педаль газа;
  • предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;
  • допускает ручное и автоматическое переключение скоростей.
Автоматические коробки можно разделить на два типа. Различие заключается в системах управления и контроля за использованием трансмиссии. Для первого типа характерно, что функции управления и контроля выполняются специальным гидравлическим устройством, а во втором типе — электронным устройством. Составные части автоматических трансмиссий обоих типов практически одинаковы.

автоматическая коробка передач

переднеприводного автомобиля

автоматическая коробка передач

заднеприводного автомобиля

Существуют некоторые различия в компоновке и устройстве автоматической трансмиссии переднеприводного и заднеприводного автомобиля. Автоматическая трансмиссия для переднеприводных автомобилей более компактна и имеет внутри своего корпуса отделение главной передачи — дифференциал.

Принцип действия всех автоматов одинаков. Чтобы обеспечить движение и выполнения своих функций, автоматическая трансмиссия должна оснащаться следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, узлом управления и контроля.

  • Гидротрансформатор (1) – соответствует сцеплению в механической коробке, но не требует непосредственного управления со стороны водителя.
  • Планетарный ряд (2) — соответствует блоку шестерен в механической коробке передач и служит для изменения передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач.
  • Тормозная лента, передний фрикцион, задний фрикцион (3) – компоненты, посредством которых осуществляется переключение передач.
  • Устройство управления (4). Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки.
Гидротрансформатор служит для передачи крутящего момента от двигателя к элементам АКПП. Он установлен в промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач и выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет высокие нагрузки и вращается с большой скоростью. Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля. Поэтому неверно мнение, что автомобиль с коробкой «автомат» можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его. Насос АКПП получает энергию только от двигателя, и если он не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель — вращаться.

Планетарный ряд — в отличие от механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи.

В корпусе коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля.

Тормозная лента — устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.

Клапанная коробка представляет систему каналов с расположенными клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы. На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные отношения в коробке передач.

Как устроена коробка-автомат с гидротрансформатором — ДРАЙВ

Не падайте в обморок, ничего сложного здесь нет. Сейчас всё растолкуем. Но сначала давайте определимся с терминологией. Дело в том, что многие по ошибке автоматической коробкой передач называют два агрегата, соединённых воедино: собственно саму коробку и гидротрансформатор.

Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.

Полезная энергия в гидротрансформаторной трансмиссии расходуется на перелопачивание (и нагрев) масла гидротрансформатором. Также немало энергии «жрёт» насос, который создаёт рабочее давление в управляющих магистралях. Отсюда более низкий КПД. Именно по этой причине механические роботизированные коробки и вариаторы более предпочтительны.

Гидротрансформатор является идеальным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, которые передаются от двигателя на трансмиссию и наоборот. Это, кстати, очень благоприятно сказывается на ресурсе двигателя, трансмиссии и ходовой части. Но хлопот гидротрансформатор тоже может принести массу. Например, он не позволяет завести автомобиль с «толкача».

Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Между насосным колесом и турбиной обеспечены минимальные зазоры, а их лопастям придана специальная геометрия, которая формирует непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. Так что получается, что жёсткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включённой передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.

Схема устройства гидротрансформатора

Масло в гидротрансформаторе двигается по такой вот замысловатой траектории. Чтобы увеличить скорость и повысить крутящий момент на турбинном колесе, реактор блокируется. Правда, при этом КПД передачи несколько снижается.

Надо сказать, что по описанной выше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки передач, не вращается (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора расположены на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос, и они имеют особый профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся значительно поднять.

Гидротрансформатор ZF и многодисковое сцепление Sachs, блокирующее насосное и турбинное колёса.

Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём себе на педаль тормоза! Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, а момент на нём в полтора-два раза выше (в зависимости от конструкции) того, что развивает двигатель на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты двигателя. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.

Алюминиевый селектор управления автоматической трансмиссией BMW X5.

Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе с двумя «напарниками». В этом случае говорят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так снижаются потери, и увеличивается КПД гидротрансформатора.

А поскольку в некоторых случаях надобность в преобразовании крутящего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и вовсе может быть заблокирован при помощи фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи практически до единицы, проскальзывание между лопаточными колёсами в этом случае исключено по определению.

Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса увеличится. На это изменение тут же отреагирует гидротрансформатор. Как только станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматически затормаживаться, в результате скорость циркуляции рабочей жидкости возрастёт, что автоматически приведёт к увеличению крутящего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (читай на колёса). В некоторых случаях увеличившегося момента хватит для того, чтобы преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.

Поскольку гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в широких пределах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку передач, которая, вдобавок ко всему, способна обеспечить и реверсивное вращение (иными словами — задний ход). Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно включают в себя ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными нам «ручными» коробками.

Когда передача работает в режиме повышения частоты, двигатель вращает водило. Выходной вал передачи при этом соединён с солнечной шестернёй, в это время кольцевая шестерня зафиксирована.Если кольцевую шестерню отпустить и в это время при помощи фрикциона её зафиксировать относительно водила, передача получится прямой.Передача получается понижающей в том случае, когда движок приводит в действие солнечную шестерню, и при этом водило зафиксировано. Мощность при этом снимается с кольцевой шестерни.

В механической коробке шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые — свободно вращаются на вторичном валу. Включая какую-либо передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (или редукторы) имеют некоторые интересные особенности. Они включают в себя несколько элементов: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.

Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют менять передаточные отношения, то есть скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их соответствующие элементы фиксируются при помощи фрикционных лент или фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).

Планетарные передачи. Водило (1), сателлиты (2), шлицы солнечной шестерни (3).

Включается передача следующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей жидкости, той самой, что используется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся специальным насосом, а распределяется оно между соответствующими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники при помощи специальной системы электромагнитных клапанов — соленоидов в соответствии с алгоритмом работы коробки.

Пакеты фрикционов состоят из нескольких колец — неподвижных и подвижных. Они свободно вращаются друг относительно друга до тех пор, пока не возникнет необходимость включить передачу. Гидравлический толкатель зажмёт фрикционы тогда, когда в соответствующей магистрали будет создано рабочее давление. Подвижные элементы фрикциона, жёстко связанные, например, с водилом планетарной передачи, будут застопорены, водило остановится, передача включится.

Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в них переключаются практически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая почти в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, надо отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обусловлены более быстрой сменой передач: такой расклад позволяет отыграть некоторое количество времени при разгоне, но приводит к ускоренному износу фрикционов. На трансмиссии и ходовой части в целом это тоже сказывается не лучшим образом.

Автоматическая трансмиссия Audi Q7

В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В дальнейшем гидравлику оставили только в качестве исполнительной части системы управления, задавать же алгоритм работы стала электроника. Благодаря ей возможно реализовывать различные алгоритмы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономичный, зимний…

Одна из последних разработок компании ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач. Как сообщают сами создатели, коробка позволяет экономить до 6% топлива по сравнению с аналогичными шестиступенчатым «автоматом» и 14% по сравнению с пятиступенчатым. Всё логично, большое количество передач позволяет увеличить время, при котором двигатель работает в наиболее «эффективном» режиме и удельный расход топлива минимален. Теряется время на лишние переключения? Совсем немного.

В спортивном режиме, например, тяга двигателя используется на все сто процентов. Включение каждой последующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается максимальный крутящий момент. При дальнейшем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Автомобиль в этом случае развивает значительно большие ускорения по сравнению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» или «нормальной» программ.

Управляющие клапаны гидравлического блока управления.

На большинстве современных автомобилей с автоматической трансмиссией те или иные алгоритмы управления активизируются в зависимости от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия самостоятельно. Компьютер, анализируя информацию от многочисленных датчиков, принимает решение о переключении передач в те или иные моменты, в зависимости от требуемого характера переключений. Если манера движения размеренная и плавная, контроллер делает соответствующие поправки, при которых двигатель не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «занервничал» и начал чаще и резче нажимать на педаль газа, искусственный интеллект тут же понимает, что ускорения и разгоны нужно производить резвее, и силовой агрегат сразу же начнёт работать по «спортивной» программе. Если же водитель станет педалировать плавно, «умная» электроника переведёт коробку и двигатель в штатный режим работы.

Шестиступенчатая трансмиссия полноприводной Audi A8

Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в которых наряду с автоматическим предусмотрен и полуавтоматический режим управления. Здесь команды на переключение передач даёт водитель, а сами переключения обеспечивает система управления. Но это совсем не означает, что электроника позволит вам сильно разгуляться. Часто скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме увеличивают, но многие производители, заботясь о ресурсе силового агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Машиностроители называют эти системы по-разному — Autostick, Steptronic, Tiptronic.

Американцы любят устанавливать селектор автоматической трансмиссии на рулевую колонку. Европейцы и японцы ставят их на центральный тоннель.

Кстати, с недавних пор некоторые АКПП можно тюнинговать. А возможно это стало благодаря перепрограммированию блоков управления двигателем и коробки. В угоду скорости разгона в программе управления АКПП меняют моменты перехода с передачи на передачу и существенно сокращают время переключений.

На новом Mitsubishi Lancer управлять коробкой в ручном режиме можно и при помощи селектора, и посредством удобных магниевых подрулевых переключателей.

Электроника из года в год становится всё умнее. Компьютеры научили анализировать степень износа фрикционов и генерировать соответствующее давление, необходимое для включения каждой муфты. Регистрируя давление, можно прогнозировать степень износа фрикционных дисков, а следовательно, и коробки в целом. Блок управления постоянно контролирует исправность системы, записывая в свою память коды неисправностей тех элементов, в которых происходили сбои в процессе работы.

Четырёхступенчатая коробка и гидротрансформатор Hydra-Matic 2002 4T65-E (M76) концерна GM в составе силового агрегата устанавливаются на автомобиле поперечно.

В некоторых форс-мажорных случаях блок управления начинает работать по обходной программе. Обычно в аварийном режиме в коробке передач запрещаются все переключения, и включается какая-либо одна передача, как правило, — вторая или третья. Эксплуатировать, в этом случае автомобиль не рекомендуется (да и не получится), но доехать своим ходом до мастерской программа поможет. Все типы коробок способны доставлять радость владельцам автомобилей своей службой при пробеге в 200 тысяч километров с лишним. Но есть одно «но» — безотказная работа возможна при правильной эксплуатации и регулярном квалифицированном ТО.

Режимы автоматической трансмиссии
«P» — parking. В этом режиме все передачи выключены, выходной вал КПП и «ветка» трансмиссии, связанная с ведущими колёсами, заторможены блокирующим механизмом коробки. При работающем двигателе ограничитель частоты вращения коленчатого вала срабатывает гораздо раньше, чем при разгоне. Такая «защита от дурака» не позволяет «перекручивать» мотор и без толку перелопачивать трансмиссионную жидкость.

«R» — reverse, по-русски — задний ход.

«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса не связаны. Автомобиль может двигаться накатом, его можно также буксировать без вывешивания ведущей оси.

Режим «D» или «Drive» разрешает движение. В этом режиме смена передач осуществляется автоматически.

«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый расточительный. При разгонах двигатель «загоняется» в режим максимальной мощности. Скорость перехода с одной передачи на другую (в зависимости от конструкции и программы) может быть увеличена. Двигатель в этом случае всегда находится в тонусе, как правило, работая на оборотах, которые не ниже тех, на которых развивается максимальный крутящий момент. Забудьте об экономичности.

«Kick-down» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Резкий подхват происходит за счёт того что двигатель выводится в режим максимальной отдачи, и за счёт большего передаточного отношения понижающей передачи. Чтобы трансмиссия перешла в этот режим, по педали газа нужно хорошенько топнуть. В трансмиссиях более старшего поколения для срабатывания «кикдауна» нужно было обязательно нажать педаль газа, что называется, «в пол» до характерного щелчка.

При работе в режиме «Overdrive» или «O/D» повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на пониженные обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но его активация может привести к существенной потере в динамике.

«Norm» реализует наиболее сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.

Если поставить селектор напротив «1» (L, Low), «2» или «3», ваша коробка не будет переходить выше выбранной передачи. Режимы востребованы в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа или другого автомобиля. В этом случае двигатель может работать в области средних и высоких нагрузок без перехода на повышающую передачу.

«W», «Winter», «Snow» — так называемый «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Дабы не спровоцировать лишние проскальзывания, переход с одной передачи на другую в этом случае тоже может осуществляться более мягко и при более низких оборотах. Разгон при этом может быть не слишком динамичным.

Наличие значков «+» и «-» определяет совсем не полюсность, а возможность ручного переключения передач. Разные производители «перемешивать» передачи позволяют по-разному: селектором управления АКПП, кнопками на руле или подрулевыми переключателями… В этом режиме электроника не позволит перейти на те передачи, которые, по её мнению, неуместны в данный момент. При работе со знаками «сложения» и «вычитания» скорость смены ступеней не будет выше той, что определена программой в режиме «Sport». Достоинство ручного режима — возможность действовать на опережение.

Устройство и принцип работы классической АКПП

С развитием автомобилестроения и выпуском новых видов трансмиссий вопрос, какая коробка передач лучше, становится все более актуальным. АКПП — что это такое? В этой статье разберемся с устройством и принципом работы автоматической коробки передач, узнаем, какие виды АКПП существуют и кто придумал АКПП. Проанализируем достоинства и недостатки разных видов автоматических трансмиссий. Познакомимся с режимами работы и управления АКПП.

Что такое АКПП и история ее создания

Селектор автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.

История изобретения

Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким  инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.

Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.

Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.

Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.

Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).

Плюсы и минусы АКПП

Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.

Плюсы АКПП Минусы АКПП
1. Плавное и автоматическое переключение скоростей, создающее комфорт для водителя. 1. Сложность конструкции.
2. Отсутствие необходимости в периодической замене сцепления. 2. Высокая стоимость самой коробки.
3. Хорошая динамика за счет возможности ручного переключения скоростей. 3. Высокая стоимость ее обслуживания.
4. Автомат может подстраиваться под стиль вождения водителя (адаптироваться). 4. Более низкий КПД и повышенный расход топлива в сравнении с механикой.
Читайте также:  Автомат или механика: что лучше

Устройство автоматической трансмиссии

Схема АКПП

Устройство АКПП достаточно сложное и состоит из следующих основных элементов:

Гидротрансформатор представляет собой корпус, заполненный специальной рабочей жидкостью ATF, и предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач. Фактически он заменяет сцепление. В его состав входят насосное, турбинное и реакторное колеса, блокировочная муфта и муфта свободного хода.

Колеса оснащены лопастями с каналами для прохода рабочей жидкости. Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в конкретных режимах работы автомобиля. Муфта свободного хода (обгонная муфта) необходима для вращения реакторного колеса в противоположную сторону. Более подробно про гидротрансформатор можно почитать здесь.

Планетарный механизм АКП включает в себя планетарные ряды, валы, барабаны с фрикционными муфтами, а также обгонную муфту и ленточный тормоз.

Механизм переключения скоростей в АКПП достаточно сложен, и, по сути дела, работа трансмиссии состоит в выполнении некоторого алгоритма включения и выключения муфт и тормозов посредством давления жидкости.

Планетарный ряд, точнее блокировка одного из его элементов (солнечная шестерня, саттелиты, коронная шестерня, водило), обеспечивает передачу вращения и изменение крутящего момента. Элементы, входящие в планетарный ряд, блокируются при помощи обгонной муфты, ленточного тормоза и фрикционных муфт.

Пример гидравлической схемы АКПП

Блок управления АКПП может быть гидравлическим (уже не применяется) и электронным (ЭБУ АКПП). Современная гидромеханическая трансмиссия оснащается только электронным блоком управления. Он обрабатывает сигналы датчиков и формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства (клапаны) гидроблока, обеспечивающие работу фрикционных муфт, а также управляющие потоками рабочей жидкости. В зависимости от этого жидкость под давлением направляется в ту или иную муфту, включая определенную передачу. TCU также управляет блокировкой гидротрансформатора. При неисправности блок TCU обеспечивает функционирование КПП в «аварийном режиме». Селектор АКПП отвечает за переключение режимов работы КПП.

В автоматической коробке применяются следующие датчики:

  • датчик частоты вращения на входе;
  • датчик частоты вращения на выходе;
  • датчик температуры масла АКПП;
  • датчик положения рычага селектора;
  • датчик давления масла.

Подробнее про датчики АКПП можно почитать тут.

Принцип работы и срок службы АКПП

Время, необходимое на переключение скорости в АКПП, зависит от скорости автомобиля и нагрузки на двигатель. Система управления вычисляет нужные действия и передает их в виде гидравлических воздействий. Гидравлика перемещает муфты и тормоза планетарного механизма, тем самым происходит автоматическое изменение передаточного числа в соответствии с оптимальным режимом двигателя в данных условиях.

Одним из главных показателей, влияющих на эффективность работы автоматической трансмиссии, является уровень масла, который нужно регулярно проверять. Рабочая температура масла (ATF) составляет около 80 градусов. Поэтому для того, чтобы избежать повреждений пластиковых механизмов коробки в зимний период, перед движением машину необходимо прогревать. А в жаркое время года, наоборот, охлаждать. Охлаждение АКПП может осуществляться охлаждающей жидкостью или воздухом (с помощью масляного радиатора).

Читайте также:  Что такое АКПП Tiptronic и как она работаетАКПП в разрезе

Наибольшее распространение получил жидкостный радиатор. Температура atf, необходимая для нормальной работы двигателя, не должна превышать 20% от температуры в системе охлаждения. Температура охлаждающей жидкости не должна превышать 80 градусов, за счет этого и происходит охлаждение atf. Теплообменник соединен с внешней частью корпуса масляного насоса, к которой крепится и фильтр. При циркуляции масла в фильтре происходит его контакт с жидкостью охлаждения через тонкие стенки каналов.

Кстати, автоматическая трансмиссия считается очень тяжелой. Вес АКПП составляет около 70 кг (если она сухая и без гидротрансформатора) и около 110 кг (если она заправленная).

Для нормального функционирования АКПП необходимо и правильное давление масла. От этого во многом зависит срок службы АКПП. Давление масла должно быть на уровне 2,5-4,5 бар.

Ресурс коробки-автомат может быть различен. Если в одном автомобиле трансмиссия может прослужить только 100 тысяч км., то в другом – порядка 500 тысяч. Это зависит от эксплуатации автомобиля, от регулярного контроля за уровнем масла и его замены вместе с фильтром. Продлить ресурс АКПП возможно также используя оригинальные расходные материалы и своевременно обслуживая КПП.

Управление АКПП

Управление автоматической трансмиссией осуществляет селектор АКПП. Режимы работы автоматической трансмиссии зависят от перемещения рычага в определенное положение. В автомате доступны следующие режимы:

  1. Р — Parking. Используется при парковке. В данном режиме механически блокируется выходной вал трансмиссии.
  2. R — Reverse. Используется для включения передачи заднего хода.
  3. N — Neutral. Нейтральный режим.
  4. D – Drive. Движение вперед в режиме автоматического переключения скоростей.
  5. M — Manual. Режим ручного переключения скоростей.

В современных автоматических трансмиссиях с большим числом рабочих диапазонов могут использоваться дополнительные режимы работы:

  • (D), или O/D— овердрайв  —  «экономичный» режим движения, при котором возможно автоматическое переключение на повышающую передачу;
  • D3, или O/D OFF— расшифровывается как «отключение овердрайва», это активный режим движения;
  • S (либо цифра 2) — диапазон пониженных передач (первая и вторая, либо только вторая передача) , «зимний режим»;
  • L (либо цифра 1) — второй диапазон пониженных передач (только первая передача).
Схема режимов АКПП

Также имеются и  дополнительные кнопки, характеризующие режимы работы АКП:

  • кнопка Sport, или Power — переключение передач происходит на более высоких оборотах двигателя;
  • кнопка Winter, или Snow — движение с места происходит со второй или третьей передачи;
  • кнопка Shift lock (шифт лок) — возможность разблокирования селектора при остановленном двигателе.

В некоторых коробках есть режим «кик даун» (kick-down). Режим «кик даун» предполагает резкое ускорение транспортного средства путем переключения на пониженную передачу. В некоторых случаях режим «кик даун» запрещен при отключении режима овердрайв.

Заключение

Автоматическая КПП занимает достойное место среди известных коробок передач и составляет конкуренцию привычной механике. Разнообразие режимов движения, а также плавное переключение передач позволяют водителю наслаждаться комфортным вождением.

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…

Устройство коробки – автомат: как работает автоматическая КПП

Начнем с того, что в США автомобили, оснащенные автоматической трансмиссией, появились в 1940-х годах. Как известно, наличие автоматической коробки передач существенно облегчает процесс эксплуатации транспортного средства, также снижаются нагрузки на водителя, повышается безопасность и т.д. 

Отметим, что под «классической» автоматической коробкой следует понимать гидромеханическую коробку передач (гидромеханический автомат). Далее мы рассмотрим устройство коробки — автомат, конструктивные особенности, а также преимущества и недостатки КПП данного типа.

Автомобиль с автоматической трансмиссией: преимущества и недостатки

Начнем с плюсов. Установка автоматической трансмиссии  позволяет  водителю во время езды не использовать рычаг переключения передач, также не задействована нога для постоянного выжима сцепления при переходе на повышенную или пониженную ступень.

Другими словами, изменение скорости  происходит автоматически, то есть сама коробка учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, желание самого водителя резко ускориться или двигаться плавно и т.д.

В результате комфорт вождения автомобиля с АКПП значительно возрастает, передачи переключаются автоматически, мягко и плавно, двигатель, элементы трансмиссии и ходовой части защищены от сильных нагрузок. Более того, многие коробки автомат предусматривают возможность не только автоматического, но и ручного переключения передач.

Что касается минусов, они также имеются. Прежде всего, конструктивно АКПП является сложным и дорогостоящим агрегатом, отличается сниженной ремонтопригодностью и ресурсом по сравнению с механическими (ручными) КПП. Автомобиль с  данным типом КПП  расходует больше топлива, автоматическая коробка отдает меньше крутящего момента на колеса, так как КПД коробки автомат несколько снижен.   

Также наличие в автомобиле автоматической трансмиссии накладывает на водителя определенные ограничения. Например, коробку автомат нужно прогревать перед поездкой, желательно избегать постоянных резких стартов и слишком интенсивного торможения.

На машине с автоматической коробкой нельзя буксовать, не допускается буксировка автомобиля с коробкой автомат на высокой скорости на большие расстояния без вывешивания ведущих колес и т.д. Еще добавим, что такую коробку сложнее и дороже обслуживать.   

Коробка автомат: устройство

Итак, даже с учетом определенных недостатков, автоматическая гидромеханическая   коробка по ряду причин долгое время оставалась наиболее распространенным решением для изменения крутящего момента среди других типов автоматических трансмиссий.

Прежде всего, даже с учетом того, что ресурс и производительность таких коробок ниже, чем у «механики», гидромеханическая коробка передач достаточно надежна и долговечна. Теперь давайте рассмотрим устройство АКПП.

Автоматическая коробка передач состоит из следующих базовых элементов:

  • Гидротрансформатор. Устройство выполняет функцию сцепления по аналогии с МКПП, однако для перехода на ту или иную передачу не требуется участия водителя;
  • Планетарный ряд, который аналогичен блоку шестерен в ручной «механике» и позволяет изменять передаточное отношение при переключении передач; Тормозная лента и фрикционы (передний, задний фрикцион)  позволяют  плавно и своевременно переключать передачи;
  • Управление АКПП. Данный узел включает в себя маслосборник (поддон коробки), шестеренчатый насос, а также клапанную коробку;

Управление коробкой автомат производится при помощи селектора. Как правило, АКПП имеют следующие основные режимы:

  • Режим Р – парковка;
  • Режим R – движение задним ходом;
  • Режим N –нейтральная передача;
  • Режим D –езда вперед с автоматическим переключением передач;

Также могут иметься и другие режимы. Например, режим L2 означает, что включаться будет только первая и вторая передачи при движении вперед, режим L1 указывает на включение только первой передачи, режим S следует понимать как спортивный, могут иметься различные «зимние» режимы и т.д.

Дополнительно может быть реализована имитация ручного управления АКПП, то есть водитель может повышать или понижать передачи самостоятельно (вручную). Еще добавим, что коробка автомат также зачастую имеет режим kick-down (кик-даун), который позволяет автомобилю резко разгоняться при такой необходимости.

Срабатывает режим «кик-даун» в том случае, когда водитель резко нажимает на газ, после чего коробка быстро переходит на пониженные передачи, тем самым позволяя раскрутить двигатель до высоких оборотов.

Как видно, коробка — автомат фактически состоит из гидротрансформатора, механической коробки передач, а также системы управления, что в совокупности и образует гидромеханическую коробку. Давайте рассмотрим ее устройство.

Принцип работы и конструкция гидротрансформатора

Гидротрансформатор необходим для того, чтобы передавать и изменять крутящий момент от двигателя на коробку. Также гидротрансформатор уменьшает вибрации. Устройство гидротрансформатора предполагает наличие насосного, турбинного и реакторного колеса.

Также в гидротрансформаторе имеется блокировочная муфта и муфта свободного хода. Гидротрансформатор (ГДТ, часто в обиходе называется «бублик») является частью АКПП, однако имеет отдельный корпус из прочного материала, заполненный рабочей жидкостью.

Насосное колесо ГДТ присоединено к коленвалу двигателя. Турбинное колесо связано с самой коробкой передач. Между турбинным и насосным колесом также присутствует реакторное колесо, которое является неподвижным. Каждое из колес гидротрансформатора имеет лопасти, которые отличаются по своей форме. Между лопастями реализованы каналы, через которые проходит трансмиссионная жидкость (трансмиссионное масло, ATF, от  англ. Automatic Transmissions Fluid).

Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в некоторых режимах работы. Обгонная муфта или муфта свободного хода отвечает за то, чтобы жестко закрепленное реакторное колесо получило возможность вращаться в противоположную сторону.

Теперь давайте рассмотрим, как работает гидротрансформатор. Его работа основана на замкнутом цикле и заключается в том, что от насосного колеса трансмиссионная жидкость подается на турбинное колесо. Затем поток  жидкости поступает к реакторному колесу.

Лопасти реактора сконструированы так, чтобы усиливать скорость потока жидкости АТФ. Затем ускоренный поток перенаправляется на насосное колесо, заставляя его вращаться с большей скоростью Результат — увеличение величины крутящего момента. Стоит добавить, что максимальный момент достигается при вращении гидротрансформатора  на самой малой скорости.

Когда раскручивается коленвал двигателя, происходит выравнивание угловых скоростей  насосного и турбинного колеса, при этом поток трансмиссионной жидкости изменяет направление. Затем происходит срабатывание муфты свободного хода, после чего начинает вращаться реакторное колесо. В этом случае гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, то есть происходит передача только крутящего момента.

Дальнейший набор скорости приводит к блокировке гидротрансформатора (блокировочная  муфта замкнута), в результате чего происходит прямая передача крутящего момента от мотора к коробке. При этом блокировка ГДТ происходит на разных передачах.

Следует отметить, что  в современных автоматических коробках передач реализован режим работы с проскальзыванием муфты блокировки гидротрансформатора. Такой режим исключает полную блокировку гидротрансформатора.

Данный  режим работы возможно реализовать в том случае, если условия соответствующие, то есть когда нагрузка и скорость подходят для его активации. Главной же задачей проскальзывания муфты становится более интенсивный разгон автомобиля, снижение расхода горючего, более мягкое и плавное включение передач.

Из чего состоит АКПП: как устроена и работает механическая часть коробки

Сама автоматическая коробка передач (АКПП), как и механическая, ступенчато изменяет крутящий момент при движении машины вперед, а также позволяет двигаться назад при включении задней передачи.

При этом в автоматических коробках обычно используется планетарный редуктор. Данное решение компактное, позволяет реализовать эффективную работу. Например, МКПП зачастую имеет два планетарных редуктора, которые соединены последовательно и работают совместно.

Объединение редукторов делает возможным получить необходимое число ступеней (скоростей) в коробке. Простые АКПП имеют четыре ступени (четырехступенчатый автомат), тогда как современные решения могут иметь шесть, семь, восемь, или даже девять  ступеней.

Планетарный редуктор включает в себя несколько последовательных планетарных передач. Такие передачи образуют планетарный ряд. Каждая из планетарных передач включает:

  • солнечную шестерню;
  • сателлиты;
  • коронную шестерню;
  • водило;

Возможность изменить крутящий момент и передать вращение становится доступной в том случае, когда происходит блокировка элементов планетарного ряда. Заблокирован может быть один или два элемента (солнечная или коронная шестерня, водило).

Если заблокирована коронная шестерня, тогда происходит увеличение передаточного числа. Если же солнечная шестерня неподвижна, тогда передаточное отношение будет уменьшено. Заблокированное водило означает, что происходит смена направления вращения.

За саму блокировку отвечают фрикционные муфты (фрикционы), а также тормоз. Муфты блокирует детали планетарного ряда между собой, тогда как тормоз удерживает нужные элементы редуктора благодаря соединению с корпусом КПП. В зависимости от конструкции той или иной АКПП, могут быть использованы ленточный или многодисковый тормоз.

Замыкание муфт и тормозов происходит благодаря гидроцилиндрам. Управление такими гидроцилиндрами реализовано из специального модуля (распределительный модуль).

Еще в общей конструкции автоматической коробки может присутствовать обгонная муфта, задачей которой становится удерживание водило, что позволяет предотвратить его вращение в противоположную сторону. Получаются, передачи в АКПП переключаются благодаря фрикционам и тормозам.

Управление АКПП и принцип работы автоматической коробки

Что касается принципов работы АКПП, коробка работает по заданному алгоритму включения и выключения фрикционов и тормозов. Система управления такими включениями и выключениями на современных коробках электронная,  то есть имеет селектор (рычаг), датчики и ЭБУ коробкой передач.

Блок управления автоматической коробкой передач интегрирован в ЭСУД и тесно связан с блоком управления двигателем. По аналогии с ЭБУ двигателем, блок управления АКПП также взаимодействует с различными датчиками, которые передают на него сигналы о частоте вращения КПП, температуре трансмиссионной жидкости, положении педали газа, режимах установки селектора и т.д.

ЭБУ коробкой передач производит обработку полученных сигналов, затем отправляет команды на исполнительные устройства в распределительном модуле. В результате коробка определяет, какую передачу включить в тех или иных условиях (повышенную или пониженную).

При этом нет четкого заданного алгоритма, то есть точка перехода на разные передачи «плавающая» и определяется самим ЭБУ коробкой. Такая особенность позволяет системе работать более гибко.

Гидроблок (он же гидравлический блок, гидроплита, распределительный модуль) фактически осуществляет управление трансмиссионной жидкостью ATF, отвечая за срабатывание фрикционов и тормозов в АКПП. Данный модуль имеет электромагнитные клапаны (соленоиды) и специальные распределители, которые соединены между собой узкими каналами.

Соленоиды нужны для переключения передач, так как они регулируют давление рабочей жидкости в коробке. Работа данных клапанов контролируется и регулируется блоком управления АКПП. Распределители отвечают за выбор рабочих режимов и задействуются посредством рычага (селектора).

За циркуляцию гидравлической жидкости в автоматической коробке отвечает насос коробки. Насосы бывают шестеренчатыми и лопастными, их приводит в действие ступица гидротрансформатора. Важно понимать, что насос вместе с гидроплитой (гидроблоком) являются важнейшими деталями в конструкции гидравлической части коробки автомат.

С учетом того, что в процессе работы коробка имеет свойство нагреваться, АКПП зачастую имеет собственную систему охлаждения. При этом, в зависимости от конструкции, может присутствовать отдельный масляный радиатор коробки автомат, или же охладитель или теплообменник, который включается в общую систему охлаждения силового агрегата.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что автоматическая коробка  является целым комплексом механических, гидравлических и электронных устройств. При этом управление осуществляется как гидравликой, так и электронным блоком.

Также следует отметить, что по компоновке автоматические трансмиссии могут отличаться для автомобилей с передним и задним приводом, хотя большинство составных элементов одинаковы.

Если говорить о механической части АКПП, в ее устройстве  использован планетарный ряд, что отличает данный тип коробок от  обычной «механики» (в механической коробке  передач ставят параллельные валы и закрепленные на них шестерни, которые находятся в зацеплении между собой).

Что касается гидротрансформатора,  данное устройство можно считать отдельным элементом АКПП, так как ГДТ ставится между мотором и коробкой, выполняя функции сцепления по аналогии с МКПП.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как тормозить двигателем. Из этой статьи вы узнаете о том, чем данный способ торможения и снижения скорости автомобиля может быть полезен в процессе эксплуатации ТС.

Также от гидротрансформатора приводится в действие масляный насос внутри коробки автомат. Указанный насос создает рабочее давление трансмиссионной жидкости, что, в свою очередь, позволяет реализовать управление коробкой. 

Напоследок отметим, что не следует  пытаться заводить машину с коробкой  «автомат» без стартера  (с разгона), как это часто практикуется на автомобилях с механической коробкой. Дело в том, что насос АКПП  приводится в действие от двигателя.

Получается, пока ДВС не работает, давления рабочей трансмиссионной жидкости в коробке  не будет.  Это значит, что без давления не удастся реализовать управление АКПП, причем независимо от того, в каком положении будет стоять селектор выбора режима работы. Более того, попытка заводить машину с автоматом «с толкача»  может привести к серьезным поломкам коробки передач.



Принцип действия АКПП

Из чего состоит автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП) является важнейшим элементом трансмиссии современного автомобиля, главное предназначение которого – прием, передача, изменение крутящего момента, направления и скорости движения. Рассмотрим устройство и принцип работы коробки автомата.
Основные узлы АКПП:

  1. Гидротрансформатор – устройство, которое с помощью рабочей жидкости преобразует и передает крутящий момент от входного вала.
  2. Планетарный редуктор – главный механизм АКПП, который представляет собой несколько систем шестерней, каждая система состоит из «солнечной шестерни», сателлитов, планетарного водила и коронной шестерни. Редуктор получает крутящий момент от гидротрансформатора и изменяет его, в соответствии с условиями движения.
  3. Система гидравлического управления (гидроблок) – сложный механический комплекс, предназначенный для управления планетарной системой.
  4. Устройства переключения передач – пакеты фрикционов, тормозная лента.
АКПП в разрезе:

Рассмотрим перечисленные узлы более подробно.

1. Гидротрансформатор.

Гидротрансформатор выполняет функции сцепления и служит для передачи крутящего момента от двигателя на трансмиссию. Основной элемент гидротрансформатора – гидромуфта, представляет собой два лопастных колеса, расположенные друг перед другом на минимальном расстоянии. Одно колесо, соединенное с маховиком двигателя, получило название насосное колесо. Другое, турбинное колесо соединяется с помощью вала с планетарным механизмом.  Пространство между колесами заполнено рабочей жидкостью — трансмиссионным маслом. Под воздействием центробежной силы вязкая рабочая жидкость плавно вовлекает в движение турбинное колесо. Таким образом, между ведущим и ведомым валом нет жесткой связи, и как следствие – обеспечивается плавная передача вращения, без рывков и толчков.

Принцип работы гидромуфты:

По своей функциональности гидротрансформатор представляет собой гидромуфту, дополнительно оборудованную центральным лопастным колесом – реактором (статором). В начале движения реактор неподвижен, т.к его лопасти расположены под определенным углом, который расчитан так, чтобы удерживать отраженную от турбинного колеса рабочую жидкость.  Если реактор отсутствует, то отраженная от турбины жидкость будет тормозить насосное колесо. Когда обороты насоса и турбины выравниваются (точка сцепления), реактор также начинает вращаться с той же скоростью – гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, т.е не усиливая, а только передавая крутящий момент.

Принцип работы гидротрансформатора:

 2. 
Планетарный редуктор.

Планетарный редуктор состоит из следующих частей:

2.1. Планетарные элементы.

2.2. Муфты сцепления и тормоза.

2.3. Ленточные тормоза.

Планетарный элемент состоит из центрального узла – солнечной шестерни, вокруг которой расположены шестерни – сателлиты, которые устанавливаются на планетарное водило. С внешней стороны сателлиты сцеплены с коронной шестерней.

Планетарная передача:

 

Для переключения скорости в автомате с тремя передачами используется 2 планетарных ряда, а в АКПП с четырьмя передачами – 3 планетарных ряда.

Муфта сцепления состоит из чередующихся дисков и пластин, которые вращаются вместе с ведущим валом, а диски соединены с элементом планетарного ряда и приводятся в действие гидравлическим давлением.

Ленточный тормоз состоит из тормозной ленты и тормозного барабана. Один конец тормозной ленты жестко крепится к картеру АКПП, а второй соединен через рычажный механизм с поршнем гидропривода.

 

Принцип работы первой передачи:
  1. Солнечная шестерня приводится в движение гидротрансформатором.
  2. Сателлиты блокируются, вращение передается на коронную шестерню.
  3. Передаточное число: — 2.4:1.
  4. Т.к в коробке используется минимум 2 планетарных ряда, то первый ряд вращает второй, а со второго вращение передается на выходной вал.
Принцип работы второй передачи:

Вторая передача реализуется с помощью двух планетарных рядов.

  1. Солнечная шестерня первого планетарного ряда приводит в движение сателлиты и водило, а коронная шестерня блокируется тормозной лентой. Передаточное число первого планетарного ряда: 2.2 : 1.
  2. Водило с сателлитами первого планетарного ряда передает вщращение на второй планетарный ряд, в котором солнечная шестерня заблокирована. Коронная шестерня второго ряда является выходом.

Передаточное число первого планетарного ряда: 0.67:1.

Общее передаточное число второй передачи: 2.2 х 0.67 = 1.47:1.

 

 

 

 

 

 

 

Принцип работы третьей передачи:
  1. Блокируется коронная шестерня
  2. Блокируются сателлиты. Такая конфигурация приводит к вращению всей планетарной системы как единого целого и обеспечивает передаточное число 1:1.

 

 

 
Принцип работы четвертой передачи:

Эта передача с повышенной скоростью вращения, обеспечивает скорость выходного вала выше чем скорость входного.

Солнечная шестерня вращается свободно, коронная шестерня заблокированна тормозной лентой. Передаточное число: 0.67:1.

 

Принцип работы задней передачи:
  1. Солнечная шестерня второго планетарного ряда приводится в движение входным валом, а водило сателлитов удерживается тормозной лентой.
  2. Солнечная шестерня первого планетарного ряда получает вращение от второго, но имеет противоположное направление. Передаточное число: -2:1.

 

3. Гидравлическая система управления.

Гидравлическая система управления (ГСУ) АКПП предназначена для автоматического управления трансмиссией. Изначально гидросистема осуществляла все управляющие и контрольные функции в АКПП во время движения: формировала все необходимые давления, определяла моменты переключения и качество переключения передач и т.д. С появлением электронных блоков управления гидросистема «делегировала» большинство своих функций электронике, играя роль, скорее, исполнительной системы.

ГСУ представляет собой комплекс, состоящий из резервуара (поддона с магнитом для сбора металлической стружки – результат износа элементов автомата), масляного насоса, центробежного регулятора, системы клапанов, исполняющих устройств и масляных каналов (магистралей). Очень важно, чтобы в резервуаре (поддоне или картере трансмиссии) всегда находился строго определенный уровень масла. Масло в системе выполняет функцию смазки, охлаждения и является рабочей жидкостью для системы автоматического переключения передач. Поддон через канал для щупа имеет доступ к атмосферному воздуху, чтобы насос мог втягивать масло и передавать его в систему.  Масло проходит через фильтр и создает гидравлическое давление (рабочее давление), величина которого управляется регулятором давления. 

Регулятор давления это клапан золотникового типа с пружиной, которая, в зависимости от своей жесткости, задает величину давления.

Регулятор давления:

 

В начальный момент пружина устанавливает клапан в крайнее левое положение, происходит открытие входного отверстия и перекрытие выходного. Жидкость продолжает поступать, давление увеличивается до тех пор, пока не сдвигается пружина. Клапан сдвигается вправо, открывая выходное отверстие и давление начинает падать. Затем процесс повторяется снова. В некоторых регуляторах давления вместо пружины используется дроссельное давление, что позволяет на выходе клапана получать рабочее давление, зависящее от режима работы двигателя.

В гидросистемах с электронным блоком управления давление регулируется электромагнитными клапанами или соленоидами. Соленоид управляется электрическими сигналами, параметры которых меняются в зависимости от скорости движения автомобиля, угла открытия дроссельной заслонки и других характеристик. Как и механические клапана, соленоиды постоянно находятся в циклическом режиме «Вкл»-«Выкл».

В зависимости от назначения клапана бывают:

  1. Предохранительные, для защиты от высокого давления.
  2. Управляющие потоками жидкости в каналах.
  3. Одноходовые управляют потоком в одной магистрали.
  4. Двухходовые управляют потоком в двух магистралях.
  5. Клапан выбора режима связан с рычагом селектора режимов.
  6. Клапан переключения для управления переключением передач.

Большая часть клапанов гидравлической системы управления расположена в клапанной коробке, корпус которой обычно изготовлен из сплава алюминия. Насос всасывает масло из поддона, которое, пройдя регулятор давления, попадает в клапанную коробку, весь корпус которой состоит из каналов разнообразной формы (гидроплита).

Каналы гидроплиты:

В клапанной коробке происходит перераспределение потока жидкости к соответствующим сервоприводам (гидроцилиндрам и бустерам), с помощью которых происходит управление фрикционными муфтами и тормозами.

Гидроцилиндр – исполнительный механизм системы управления АКПП, который преобразует давление рабочей жидкости в механическую работу, Давление жидкости вызывает перемещение поршня, тем самым включая и выключая фрикционные элементы управления. Обычно, гидроцилиндр используется для включения ленточного тормоза, а для блокировочной муфты или для дискового тормоза применяется бустер.

Гидроцилиндр и бустер:

4. Фрикционные диски.

Фрикционы (фрикционные диски) выполняют функции сцепления передач в АКПП. Представляют собой тонкие кольца двух видов: подвижные мягкие (соединены с шестерней) и металлические (неподвижно соединены с корпусом редуктора). Кольца устанавливаются на планетарные редукторы. При выключенной передаче кольца свободно вращаются относительно друг друга. В тот момент, когда передача включается, через  систему управления на гидравлический цилиндр подается рабочая жидкость и фрикционные диски сжимаются, активируя нужную шестерню. Активировав или заблокировав ту или иную шестерню планетарного ряда, можно менять передаточное число механизма, и, как следствие — скорость вращения вала.

Для лучшего понимания работы АКПП рекомендуем к просмотру видео (3-D модель):

Для закрепления информации — посмотрите видео (2-D модель):

 

Что такое автоматическая коробка передач: принцип и работа


Сегодня мы поговорим об автоматической коробке передач. Все мы пользуемся велосипедами и автомобилями. Все мы знаем, что нам нужна коробка передач или коробка передач, чтобы изменять крутящий момент в зависимости от условий движения. Раньше мы использовали ручную коробку передач, в которой есть рычаг с ручным или ножным управлением и сцепление, через которое мы переключаем передачу в соответствии с условиями движения. Но знайте, что торговля меняется, и автомобиль переходит на автоматическую коробку передач.В наши дни многие автомобили и скутеры используют автоматическую коробку передач, которая проста в обращении и удобна в использовании. Но возникает вопрос, как работает АКПП? Используем ли мы обычную коробку передач в автоматической коробке передач или есть другое устройство? Изменим ли мы наш автомобиль с механической коробкой передач на автоматическую коробку передач без замены коробки передач? Сегодня я буду обсуждать эту тему, и если у вас возникнут какие-либо вопросы, пожалуйста, оставьте их в поле для комментариев. Я скоро вернусь к вам.Перед тем, как начать этот пост, прочтите следующий пост.

Принцип автоматической трансмиссии:

В механической трансмиссии мы использовали скользящую сетку или синхронизирующую коробку передач, а в автоматической трансмиссии мы использовали эпициклическую коробку передач. В этом типе коробки передач не используются скользящие кулачки или шестерни для включения, но разные скорости передачи достигаются путем простого затягивания тормозных лент на зубчатом барабане. Он состоит из солнечной шестерни, шестерни или планетарной шестерни и зубчатого венца. Кольцевая шестерня содержит зубья на своей внутренней окружности и окружена тормозной лентой.Тормозная лента приводится в действие гидравлическим давлением гидравлического масла. Это контролируется электронным датчиком или движением к скорости автомобиля, нагрузкой и открытием клапана акселератора. Планетарные шестерни находятся в постоянном зацеплении как с солнечной шестерней, так и с коронной шестерней, и могут свободно вращаться на своих осях, поддерживаемых несущей рамой, которая, в свою очередь, соединена с приводным валом. Когда коронная шестерня блокируется тормозной лентой, вращающаяся солнечная шестерня заставляет вращаться планетарные шестерни. Поскольку коронная шестерня не может двигаться.Планетарные передачи вынуждены перебираться через нее. В этом положении коронная шестерня действует как направляющая для перемещения планетарных шестерен. Таким образом, ведомый вал, соединенный с водилом планетарной шестерни, вращается. Когда коронная шестерня отпущена, она может свободно перемещаться вследствие вращения планетарных шестерен, которые вращаются вокруг своей оси. В этом положении сателлиты не двигаются, и, следовательно, ведомый вал остается неподвижным. Планетарный редуктор содержит ряд таких узлов для получения различных понижений скорости.

Компонент автоматической трансмиссии:

Основным компонентом автоматической трансмиссии является корпус гидротрансформатора, масляный поддон и удлинительный корпус. В корпусе преобразователя находится преобразователь крутящего момента, в корпусе находится эпициклическая зубчатая передача, а в корпусе расширения находится выходной вал. Масляный поддон прикручен к корпусу болтами. Вся трансмиссия крепится к блоку двигателя с помощью болтов через отверстия во фланце корпуса гидротрансформатора.

Работа автоматической коробки передач:

Работа автоматической коробки передач такая же, как и у механической коробки передач, за исключением того, что она управляется гидравлически управляемой тормозной системой. В автоматической коробке передач вал двигателя соединен со сцеплением, а затем — с турбиной гидротрансформатора. Гидротрансформатор приводит в движение коронную шестерню первой зубчатой ​​передачи через свободное колесо. Привод коронной шестерни второй зубчатой ​​передачи затем берется из водила планетарной передачи первой зубчатой ​​передачи, так что оба действуют последовательно.Это устройство обеспечивает три скорости переднего хода и одну скорость заднего хода за счет последовательного применения тормоза.

Выбор конкретной передачи и включение соответствующего сцепления и тормоза осуществляется гидравлически. Гидравлическое давление I регулируется скоростью автомобиля, которая регулирует давление масла на одной стороне клапана переключения передач, и открытием дроссельной заслонки, управляемым водителем с помощью педали акселератора, которая регулирует давление масла на другой стороне клапана переключения передач.

Сегодня мы обсудили автоматическую коробку передач: принцип и работу.Если у вас есть какие-либо вопросы, просьба комментировать. Если у вас есть какие-либо вопросы по этой статье, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей. Спасибо, что прочитали.


Работа механической и автоматической коробки передач

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

Прочтите: все, что вам нужно знать о системе трансмиссии

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

Сегодня мы рассмотрим, как работают механическая и автоматическая трансмиссии.

Работа МКПП:

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

В механической трансмиссии передачи включаются перемещением рычага переключения передач.Взаимодействие осуществляется посредством рычажных механизмов, управляющих движением шестерен вдоль входного вала. Автомобили с четырьмя передачами или скоростью имеют два рычага, а автомобили с пятью или шестью скоростями имеют три рычага. Эта связь изменяется при перемещении рычага переключения передач влево и вправо.

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

Читайте: различные типы сцепления и принцип их работы

На видео ниже показано, как работает система механической коробки передач:

Принцип работы автоматической коробки передач:

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

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

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

Планетарный редуктор функционирует, изменяя соотношение входных и выходных скоростей передачи посредством переключения одной передачи на другую.Диапазон доступных соотношений зависит от того, какой из них задействован. Это полная гидравлическая система или система управления, которая задействует планетарные передачи в определенный момент времени. Эта гидравлическая система управления управляется запрограммированным электронным блоком управления.

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

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

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

Полуавтоматическая коробка передач — устройство и принцип работы. Роботизированная коробка передач

Большинство современных автопроизводителей предоставляют покупателю возможность выбора полуавтоматического типа устанавливаемой коробки передач, хотя массовое внедрение такой трансмиссии началось еще в 1930 году.Несмотря на солидный возраст, у полуавтоматической коробки передач до сих пор нет явных противников или поклонников.

По мнению специалистов, это связано со слабым представлением об устройстве и принципе работы. Для обеспечения условий смены передачи водителю автомобиля с полуавтоматической коробкой достаточно снять ногу с педалью газа. Он обеспечивает наиболее оптимальные условия работы мотора при движении автомобиля, что не только продлевает срок его службы, но и снижает расход топлива.

Ящик приборный полуавтомат

В любом семолуаре есть сразу два механизма сцепления — это главное отличие такой системы от классической ручной коробки. Самая распространенная схема работы таких полуавтоматов — взаимодействие механизмов только с определенной группой имеющихся передач, которые могут быть четными или нечетными. Такая раскладка позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на переключение, а также увеличивает наглядность и плавность этого процесса.

На практике это выглядит так. При движении автомобиля система анализирует информацию со всех датчиков и других систем. Исходя из полученной информации, при уже включенной передаче полуавтомат готовится заранее включить следующую. Это происходит сразу после наступления определенных условий. В результате удалось сократить время переключения до 8 миллисекунд — далеко не каждый современный «автомат» может похвастаться индикаторами.


Коробка полуавтоматическая, принцип работы которой достаточно сложен, отличается массой электронных систем, учитывающих при движении автомобиля многочисленные параметры, в которых педаль сцепления отсутствует за ненадобностью.Все внутренние механизмы должны работать синхронно и очень четко — именно в этом случае достигается высокая легкость управления такой машиной. Водитель может вносить свои коррективы в работу такой коробки с помощью специальных переключателей, обычно расположенных под рулем. На сегодняшний день существует уже несколько вариаций таких коробок — окончательный дизайн будет зависеть от автопроизводителя. О типах коробок рассказывает видео:

Достоинства и недостатки коробок полуавтоматов

Как показывает практика, из одних достоинств нельзя складывать — любой узел в машине имеет определенные недостатки.К непонятным преимуществам полуавтоматических агентов перед МКП следует отнести следующее:

  • максимальный комфорт для водителя;
  • отличные динамические показатели автомобиля при разгоне;
  • использование всех возможностей двигателя, что также увеличивает его динамику;
  • ряд модификаций таких ящиков отличается компактностью, что актуально для маленьких возрастов;
  • — выраженное снижение расхода топлива, связанное не только с самой коробкой, но и с возможностью установки менее мощных моторов.

Из основных недостатков коробок полуавтоматов можно назвать такие как:

Автомат или полуавтомат — что надежнее

Многие водители, приобретающие новую машину, не могут решить до последнего — что им предпочесть. Многие считают машину более современной, надежной и простой в эксплуатации, но на самом деле все это далеко от истины. Коробка передач, по сути, это проверенная десятилетиями механика, оснащенная современными дополнительными системами — автоматическим переключением сцепления и системой переключения передач.Во время движения блок управления такой коробки «ориентируется» не только на алгоритмы работы алгоритмов, но и принимает сигналы от водителя и других датчиков автомобиля.

Коробка полуавтоматическая отличается повышенной надежностью и, в отличие от машины, экономит топливо, так как снижает его расход. Так как полуавтоматическая установка обходится автопроизводителю дешевле, стоимость одного автомобиля для покупателя снижается. Количество серьезных поломок полуавтоматических коробок также значительно меньше, а ремонтировать их, по сравнению с автоматом, намного проще.По итогам выясняется, что полуавтомат позволяет сэкономить не только на покупке автомобиля, но и снижает эксплуатационные расходы.


Принцип работы коробки полуавтомата

Вся работа механической части такой коробки практически идентична механической «действию». Существенные отличия наблюдаются в наличии электронной составляющей, определяющей весь существующий комфорт вождения. Для управления этой сложной системой специальный блок содержит все алгоритмы, необходимые для эффективного переключения.При этом при работе умеет учитывать информацию, поступающую от систем и самого драйвера. Это обеспечивает непревзойденную точность и эффективность управления процессом передачи.

Несмотря на наличие в коробке достаточного количества электронных систем, основную работу при переключении передач выполняют ее стальные механические части, составляющие основную нагрузку. Если учесть, что вся электроника надежно защищена, полуавтоматическая коробка имеет огромный ресурс работы.Единственное условие — его обслуживание только профессиональными механиками — неправильные действия могут привести к тому, что автомобиль попытается «потрогать себя», например, со светофора на оживленном перекрестке. По результатам выясняется, что полуавтоматическая коробка на сегодняшний день является наиболее оптимальным средством обеспечения смены передач в автомобиле.

Сегодня существует целая линейка Разновидностей коробок передач — и речь идет не только об автоматических коробках — даже такие простые конструкции «ручки» сегодня имеют различные подвиды и надстройки.Но прежде чем мы отправимся к реке Знания по этому поводу, давайте четко разберемся, что такое коробка передач и для чего она нужна!

Как работает PPP?

Трансмиссия в автомобиле (или на любом другом механическом транспортном средстве) — это рычажная (с точки зрения физики) пошаговая система, которая буквально передает энергию от колес — то есть мощность, которую двигатель вырабатывает, чтобы вести В движении колесо сначала проходит через специальную систему, называемую коробкой передач (или распространенным сокращением — коробкой передач).Образно и часто физически коробка передач находится между двигателем и ведущими колесами — это своего рода посредник в процессе, который заставляет автомобиль двигаться, и это просто в случае механической коробки передач Или вариатора (об этом ниже) и сложного в почти во всех остальных случаях это часть автомобиля … как правило.

Чтобы пояснить логику работы КПП, вспомним физику школьной программы — рычажную систему. Напомним, учитель, скорее всего, привел пример строительства знаменитых египетских пирамид, когда строителям приходилось поднимать тяжелые камни на огромную высоту.Или вы помните рычажную систему из знаменитой фразы ее открытия — Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну землю!». Дело было в том, что, например, если взять длинную палку (это будет рычаг), положить ее посередине до точки опоры, с одной стороны соединить груз, а после другой взять руками, чтобы опустить его и тем самым поднять другой конец с грузом, чем дальше от вас будет точка опоры, тем легче вы поднимете груз (меньше усилий, чтобы привести в движение рычаг), но больше ваша рука будет проходить вместе с концом палки, за который она держится.И наоборот — чем ближе вы перемещаете точку опоры, тем больше силы вам нужно приложить, чтобы переместить конец палки, но тем больше вы перемещаете груз (и, кстати, для большей высоты).

Фактически, рычажная система применяется вокруг нас почти везде — даже внутри нас — наши челюсти, множество изгибов тела — все это работает на рычажной системе. В обиход можно занести плоскогубцы, машину для перевозки сыпучих материалов, классические открывалки для бутылок — даже ножницы.И, конечно же, коробка передач в нашей машине.

Но, пожалуй, принцип работы рычажной системы в коробке передач автомобиля проще всего понять на примере велосипеда, сравнив два их типа: классический советский односкоростной велосипед и современный горный хардхал с возможностью переключения скоростей. В односкоростном велосипеде у вас всегда будет одинаковое соотношение частоты оборотов педалей и частоты оборотов ведущего (заднего) колеса, а это значит, что у вас, например, мне просто не хватает силы попасть в довольно крутую горку, ведь с такой силой на педаль не удастся раздавить.С другой стороны, на высокой скорости можно было бы разогнать этот «чугунный» байк еще быстрее, но так быстро ногами передвигаться не получится, хотя сил на вас хватило бы.

Но байк с возможностью переключения скоростей решает поставленные задачи: в нем используется та же система рычагов, но только не знакомая нам, описанная выше — роль рычагов здесь играют звезды: ведущие и ведомые, которые на скоростной велоспорт целый набор — обычно несколько (2-3) ведущих разного размера, и светодиода (от 6 до 10) тоже разного размера.И так, переворачивая различные ведущие и ведомые звезды, перекидывая цепь, мы меняем передачу и, соответственно, мощность и скорость ее вращения, необходимые для раскрутки колес.

Итак, если мы выберем самую маленькую ведущую звезду и самый большой светодиод, то мы получим самую низкую передачу и наименьшее передаточное число (об этом ниже), когда нам нужно повернуть педали много раз, чтобы колеса сделали хотя бы один оборот — Проще говоря, активно крутите педаль, мы все равно будем ехать очень медленно, но мы можем так пролезть на самой крутой горке.Но если сделать наоборот — выбрать самую высокую передачу, то цепь будет перекинута на самую большую ведущую звезду (там, где есть педали) и на наименьший светодиод и, таким образом, нам нужно сделать всего 1 оборот педалей, чтобы колеса сказали несколько раз и наш байк соответственно очень быстро ехал.

На самом деле коробки передач в машине работают точно так же, только не существует в автомобильной коробке, которая работала бы прямо здесь, как велосипед — с набором звездочек и цепью, соединяющей их.И все же в автомобиле, как правило, гораздо меньшее количество возможных передач — обычно от 4 до 8 — коробка старее, чем меньше там, как правило, шестерня, и чем он новее, тем их больше; Кроме того, чем быстрее должна ехать машина, тем больше передач — Речь здесь о легковых автомобилях. Но в грузовом может быть 10 и более передач. А есть коробки без четкого набора передач — точнее, у машины их количество бесконечно — речь идет о вариаторе.

Итак, какие бывают коробки передач и чем они отличаются друг от друга? Начнем с основных и (пока что) самых распространенных вариантов коробок в современном автомобиле.

Механическая коробка передач

Также известен как «ручка» или «механика», как указано выше. Этот тип требует от водителя больше, чем устройства при разгоне или замедлении автомобиля, нужно постоянно нажимать педаль сцепления, а затем переключать передачу вручную с помощью рычага переключения в центральной части салона автомобиля под панелью. Большинство современных автомобилей с механической коробкой передач имеют от пяти до шести скоростей, не считая задней трансмиссии. Это самый старый и простой вид коробок — в первые годы существования автомобилей все автомобили оснащались механической коробкой передач.

В целом устройство MCPP довольно простое, эффективное и позволяет водителю иметь прямой контроль над автомобилем, за что механики любят отдельную категорию водителей, которые любят всегда контролировать динамику машины. С другой стороны, механическая коробка всегда требует работы одной руки, особенно в условиях города. Также требуются определенные навыки и небольшая практика, чтобы умело владеть механической коробкой передач и особенно правильно плавно отпускать педаль сцепления.

Вместо звезд роль рычагов в МКПП выполняют шестерни разного размера, а вместо цепи эти шестерни непосредственно зубьями по краям контактируют друг с другом. Мы просто перекладываем шестерни друг на друга, просто перебрасывая шестерни, изменяя размер совместной работы ведущей и ведомой шестерен. На картинке ниже вы можете увидеть примерную схему работы 7-ступенчатой ​​механической коробки передач.

В то же время при переключении нам нужны две очень важные вещи, которые являются незаменимыми спутниками любой современной механической трансмиссии: сцепление, потому что при переключении работающий двигатель должен быть отключен от коробки, и синхронизатор, потому что шестерни движутся на на высокой скорости не всегда удается соединить так, чтобы пазы их зубцов совпадали.

АКПП

Типовая АКПП

Раньше у большинства АКПП было три трансмиссии (плюс реверс), и, если в вашей машине было четыре программы, то у вас был настоящий спорткар или роскошный седан .. Сегодня и 4-кумулятивные машины — редкость, на современных Автоматические коробки передач имеют до восьми передач и по расходу топлива и динамике не уступают своим более простым собратьям.

Все автоматы должны иметь специальные микрочипы (называемые в народе «мозги», которые являются частью бортового компьютера автомобиля и будут контролировать порядок переключения на определенных оборотах и ​​даже в зависимости от стиля вождения автомобиля ослабленного человека. .

Вот два основных типа коробок передач, которые сегодня встречаются в подавляющем большинстве автомобилей. Теперь рассмотрим менее распространенные типы коробок передач — одни из них набирают популярность, другие — наоборот, теряют.

Роботизированная коробка передач (робот, типтроник)

Поскольку компьютеры каждый день глубоко проникают в каждую систему автомобиля, новые возможности наделила автоматическая коробка передач. Как мы уже упоминали ранее, современные автоматы теперь имеют до восьми передач, а время и условия включения той или иной передачи выбираются компьютером, и никто не спрашивает человека, что для многих водителей это огромный минус, особенно в спорте и / или.В то же время при спокойной непринужденной езде по городу машина предпочтительнее. Чтобы объединить лучшее из этих двух миров, автопроизводители предоставили водителям возможность использовать в своих автомобилях гибридную опцию CAT, которая дает возможность управлять переключением передач вручную, используя для этого или специальный селектор с двумя несложными положениями рычага: плюс и минус. , каждый из которых отвечает за переключение передачи на более высокую или более низкую соответственно; Либо с помощью «лепестков» на рулевом колесе: справа и слева, каждый из которых отвечает за одну и ту же функцию.Лепестки (или «висла») являются наиболее распространенными в спортивных автомобилях, но в обычных их появляется все больше и больше.

«Лепестки» ручного переключения передач и кнопочная система Режимы трансмиссии автомобиля Lotus. Эвора.

Следует иметь в виду, что водители всегда могли управлять автоматической коробкой передач в той или иной степени с помощью так называемых «пониженных» передач, но на самом деле это не было полным контролем переключения по двум причинам:

  • Чаще всего пониженная передача означала, что можно ограничить переключателем только первую или вторую (реже — третью) передачу — т.е.е. Автомобиль просто не переключится на выбранную выше передачу. Но, например, не переключиться ниже пятой передачи на принудительный «чистый» автомат нельзя.
  • Даже если вы переведете рычаг автоматической коробки передач в режим «L» — не переключайтесь выше первой передачи, машина все равно будет переключаться, если скорость поворотов поднимется слишком высоко (например, если автомобиль едет с крутым скольжением — для чего собственно нужны пониженные передачи в автомате) чтобы не повредить коробку.

Classic Автомат С. пониженные передачи (слева) и робот с возможностью ручного переключения передач (справа)

Теперь в компьютере типтроник в значительной степени управляет ручная коробка, избавляя водителя от необходимости постоянно выжимать сцепление, но при этом водитель всегда может переключиться в полностью автоматический режим переключения.

Вариатор (вариатор)

Если вы когда-нибудь ездили на маленьком современном самокате, то вам знаком вариатор или бесступенчатая коробка передач.Это очень простое устройство, но оно хорошо работает практически в любых условиях (кроме несовместимости с достаточно мощными двигателями). По сути, вариатор состоит из двух шкивов, соединенных ремнем (прямо как байк из описания в начале статьи, а вместо шестерни — шкивы). Но это специальные шкивы, так как они могут изменять свой размер и, таким образом, изменять передаточное число в коробке автомобиля. В вариаторе нет определенного количества «передач», потому что он может выбрать точное соотношение размера обоих шкивов между его самым низким и самым высоким передаточными числами.Таким образом, вы можете легко «ползать» по автостоянке или динамично кататься по трассе. Подробнее на сайте сайт.

Анимация работы вариатора

Вождение автомобиля с вариатором очень похоже на вождение с автоматической коробкой передач, за исключением того, что вы не чувствуете переключения передач. Вместо этого двигатель просто плавно поднимается и опускается. Вы нажимаете педаль акселератора, и двигатель автомобиля набирает обороты до определенного значения, а дальше остается просто работать на этих оборотах, при этом машина едет все быстрее и быстрее, поскольку два шкива в коробке передач меняют свои размеры.Привыкание к вариатору может занять некоторое время из-за несколько странного звука и принципа работы вариатора. Некоторые автопроизводители даже предлагают вариаторы с бесконтактными переключателями, имитирующими автоматическую или механическую коробку передач.

Вариатор

С каждым годом набирает все большую популярность, появляясь на все большем количестве новых автомобилей. Плюс такой коробки — простота, а также высокие характеристики, если вы предпочитаете спокойную размеренную езду. Но если вы любите быстро путешествовать или хотите машину с высокими характеристиками, то этот вариант, к сожалению, вам не подойдет, так как он очень быстро расширяется.

Казалось бы, вариатор станет прекрасным и светлым будущим для большинства водителей, но, тем не менее, потребовалось много времени, чтобы эта технология могла созреть — особенно прочность ремня этой трансмиссии — есть большая разница между тем, что нагрузка ложится на этот ремень в самокате, а какая легковая машина большая.

К тому же у вариатора на сегодняшний день очень большой минус, который практически на «нет» ездит на всех своих достоинствах — ломается … ломается практически у всех — есть мнение, что такая коробка в среднем тоскует по пробегу около 100 тысяч км пробега, а потом его нужно менять, но часто это одна из затрат на всю машину.

Коробка передач с двойным сцеплением (DCT)

Широко известная аббревиатура DCT (спасибо Porsche) и некоторые другие, используемая в довольно дорогих спортивных и гоночных автомобилях, Box Transfer с двойным сцеплением. По сути, это своего рода высокотехнологичный коллаж из автоматической, механической трансмиссии и компьютера.

Как следует из названия, в системе используется двухступенчатая муфта переключения передач. Коробку можно использовать в полностью автоматическом режиме с помощью компьютера, определяя время и условия переключения передач, или в качестве механики, с возможностью ручного переключения водителя с водителем, используя все те же лепестки на руле или переключение передач. кнопки.Кроме того, компьютерное управление моментами переключения, как правило, также может регулироваться водителем, чтобы переключать трансмиссию в соответствии с вашим личным стилем вождения.

Так выглядит коробка с двойным сцеплением
Коробка передач

в DCT может переключаться с молниеносной скоростью — как правило, за доли секунды — и это очень плавно, благодаря автоматизированному управлению, что делает ее отличным вариантом для гоночных и высокопроизводительных машин. Хотя DCT обычно используется в очень дорогих спортивных автомобилях, он может быть достаточно компактным — да настолько, что Honda также устанавливает его в качестве опции для некоторых своих мотоциклов.

Односкоростной редуктор

В отличие от своих шумных собратьев, к коробке передач предъявляются несколько других требований и, как таковые, они имеют свои типы передач или используют модифицированные версии традиционных коробок передач.

Односкоростная коробка передач была установлена ​​на заре автомобильной и мотоциклетной эры, и на самом деле это была прямая связь двигателя с колесами или напрямую или почти напрямую (передачи просто требовались для количества оборотов двигателя. колеса были меньше оборотов двигателя).Сегодня, спустя почти полтора столетия, односкоростная передача вернулась в автомобильную промышленность. В индустрии электромобилей. И дело здесь в самой природе электродвигателя — он, в отличие от бензинового и дизельного, может работать практически в любом диапазоне оборотов, в том числе по одному обороту в секунду, например. Если у вас есть возможность добраться до Tesla Model s, вы, вероятно, поняли, что автомобиль может молниеносно ускоряться практически на любой скорости, и ему практически не требуется дополнительная передача.

Однако ряд производителей электромобилей поставляют свои творения с коробками передач.

Полуавтоматическая коробка передач

Полуавтоматическая трансмиссия — это очень продвинутая система, в которой для прямого переключения передач используется старый добрый захват вместо гидротрансформатора в классической машине. В отличие от механической коробки передач, сцепление управляется компьютером. Он не только делает переключение передач намного быстрее, чем в механической коробке передач трансмиссии, но также упрощает процесс вождения и фиксирует автомобиль, предотвращая его конек, когда автомобиль стоит на стоянке.Так же, как и типтроник, полуавтоматическая коробка передач может быть переведена в ручной режим переключения передач по желанию водителя. Двумя типами наиболее распространенных полуавтоматических трансмиссий являются описанная выше коробка передач с двойным захватом и электрогидравлическая коробка передач ( секвентальная коробка передач ).

Коробка передач IVT

Ivt по сути является конкретным типом вариатора (вариатора), но отличается от последнего тем, что включает в себя не только бесконечное количество трансмиссий, но и «бесконечно» максимальные передаточные числа.Ivt относится к этому типу вариаторов, которые могут включать передаточные числа с «нулевым коэффициентом», где входной вал может вращаться вообще без какого-либо вращения выходного вала (когда автомобиль стоит на месте и его двигатель работает), оставаясь при этом закрыт в трансмиссии. Конечно, передаточное отношение в данном случае не «бесконечное», а «не определено».

Какие бывают коробки передач и чем они отличаются? Видео

Заголовок

Сегодня на автомобильном рынке существует огромное количество моделей, каждая из которых имеет свой уникальный дизайн в результате решения тех или иных технических задач.Одним из важных критериев для каждой машины является скорость и время разгона. Не последнее значение в этих направлениях играет коробка передач, так как именно она отвечает за передачу мощности мотора и его работу. Если выходит из строя коробка передач, управление автомобилем приобретает самые страшные формы. На сегодняшний день существует три основных типа коробок передач:

  1. Автомат;
  2. Полуавтомат.

Наиболее популярны первые два типа. Дело в том, что чаще всего применяются именно они, хотя в последнее время все больше машин имеют автоматическую коробку передач.Если говорить о сторонниках и аргументах, на которых они основаны, то можно сказать следующее: у первых двух они есть, а у полуавтоматической КПП нет ярко выраженных сторонников. В чем дело? Снова в популярности. Поскольку чаще используются автомат и механика, об их устройстве, плюсах и минусах знает большее количество людей. Простому мужчине Выделяют выразительные положительные моменты и недостатки. Итак, как работает полуавтоматическая коробка передач?

Принцип действия

Стоит отметить тот факт, что рассматриваемая система имеет более сложную структуру, чем вышеупомянутые типы ящиков.Так что при работе напольной автоматической коробки передач два механизма переключаются сразу. Вот в этом кардинальное отличие. Суть принципа работы в том, что каждому механизму назначается определенный набор передач, на переключение которых он отвечает. Например, наиболее популярна следующая система распределения: первый механизм переключает на первую, третью и пятую передачи, а второй — на вторую, четвертую и шестую. Стоит сказать, что по этому принципу используется шестиступенчатая коробка передач.Чего хотели добиться дизайнеры, создавая этот механизм? В первую очередь такая конструкция позволяет сделать переключение быстрее, повысить плавность процесса, а также, что немаловажно, значительно увеличить отдачу от двигателя, позволяет добиться даже не очень мощных двигателей. Довольно высоких результатов. которые ранее не были достигнуты.


АКПП

Если продолжить тему конструктивных моментов, то очевидной особенностью станет отсутствие педали сцепления.Это стало возможным благодаря тому, что разделение двигателя непосредственно с элементами трансмиссии больше не требуется, и, следовательно, отпадает необходимость в дополнительной педали. Таким образом, автомобиль рассматриваемого типа имеет еще две педали, как и у автоматической коробки.
Возникает новый вопрос: Как происходит процесс переключения передач ?. Дело в том, что переключение происходит, в первую очередь, за счет работы электронных систем, которые проводят общий анализ всех систем автомобиля и, в зависимости от их состояния, переключение, но также стоит отметить, что в отличие от АКПП, Вы можете использовать и ручную регулировку, которая позволит вам самостоятельно регулировать, на какую трансмиссию работает ваш автомобиль.Это может быть полезно в ряде случаев, например, для оптимального проезда любого перекрестка необходимо использовать определенную передачу и так далее.

Какие отличительные особенности есть в работе полуавтомата?

Поскольку полуавтомат имеет кардинально новую конструкцию, можно говорить о его плюсах и недостатках по сравнению с другими типами. Ниже приведены основные положительные моменты:

  • Плавный разгон. Это достигается за счет плавного переключения передач, что позволяет добиться минимального времени — 8 миллисекунд;
  • Только при использовании рассматриваемой модели модели можно полностью использовать все возможности двигателя, начиная с самых малых оборотов и достигая максимальных.Это, несомненно, положительно сказывается на общей динамике автомобиля;
  • Эффективность. Благодаря более полному использованию двигателя, коробка экономит топливо. Если говорить о числовом значении, то экономия достигает 10, а иногда и 20 процентов;
  • Комфорт водителя. Все вышеперечисленные факторы позволяют добиться более комфортного вождения.

К сожалению, как и любой другой тип коробки, полуавтомат имеет свои и недостатки, которые опять же вытекают из конструктивных особенностей.


  • Сложность конструкции. Этот факт влечет за собой довольно большое количество последствий. Во-первых, сложность ремонта, возникающая из-за большого количества нюансов. Во-вторых, дороговизна;
  • Отсутствие возможности быстро ответить. Благодаря конструктивным особенностям, разработанным инженерами, ящики данной модели очень плохо реагируют на нагнетающие условия. Таким образом, в случае необходимости какого-либо резкого маневра он может сработать не совсем идеально, что приведет к плохим последствиям.Пожалуй, это самый серьезный недостаток этого механизма.

Заключение

Несмотря на наличие недостатков, некоторые из которых особенно серьезны, эта коробка продолжает выпускаться и имеет свою специфическую область автомобилей, на которую она устанавливается. Сегодня у многих автомобилей уже есть бесступенчатые опции, и коробка с полуавтоматом может с ними конкурировать, и это самый хороший показатель ее функциональности. Его доля на рынке не самая большая, по оценкам различных специалистов, это около четверти всего автомобильного рынка на сегодняшний день.В будущем есть небольшой рост.

Наконец то сбылась моя мечта! Я купил машину. Если честно, то сначала очень сомневался. Даже ругал себя за то, что это менеджер автосалона. Все дело в том, что в моей новой машине установлена ​​роботизированная коробка передач. Раньше почти ничего не слышал.

Синхронизирует рабочий процесс элементов PPC. В свою очередь, электронная система способна распознавать, предугадывать стиль и действия водителя. Зачем тебе такая коробка? Как мне стало известно, она была разработана ведущими европейскими автомобильными компаниями.Целью является улучшение динамических и ходовых качеств машин, а также их управляемости.


Это подтверждается многочисленными видео про роботизированную коробку передач, которые мне удалось найти в Интернете. Я выкладывал их равномерно на протяжении всего обзора этой коробки. Со своей стороны могу только дополнить то, что удобство, комфорт, простота управления и динамичность моей машины действительно отличаются в лучшую сторону. И мне кажется, это было с чем сравнивать.

На мой взгляд, я был не один.Преодолевающие меня сомнения в правильности моего решения о покупке именно этой машины улетучились, как только я прочитал отзывы о роботизированной коробке передач.

Что думают водители об этой КПП

Большинство водителей сходятся во мнении, что эта трансмиссия показывает себя отлично. В сложных городских условиях, на перегруженных дорогах, с постоянными пробками, через роботизированную коробку передач Помогает автомобилю работать безупречно. Очень вероятно, что разработчики сделали упор на такие условия вождения при создании робота.

Остановка, торможение и трогание на светофоре проявляются в перерасходе топлива, что не способствует его экономии. Однако с роботизированными трансмиссиями все иначе. Отличная экономия топлива, отличная динамика и прекрасные вызовы — вот небольшой список достоинств КПП.

я похвалил конечно систему я сильно. Естественно, у нее есть свои минусы. Я постараюсь их перечислить.

  1. Все запрограммировано так, что изменить динамику хода не получится.Мы попадаем во власть предсказуемости.
  2. Конечно, если вы компьютерный гений, вы можете попробовать взломать систему, хотя трудности явно возникнут.

  3. Периодически ощущается торможение робота при смене смены. Иногда нужно резко переключиться. Это можно сделать на механике, но не получится. Все это стоимость робота.
  4. Ездить на роботе будет сложно. Опасность для паровой муфты. В такой ситуации рекомендуем перейти в ручной режим.
  5. Городской режим сцепления, как не крути. Плюс ощущаются рывки при переключении передач.

Вот такой список. Я описал это на личном опыте, и мне уже прошло 6 месяцев. Возможно следующее проявится еще по каким-то минусам, о которых обязательно сообщу.

Конструкторское устройство

Устройство роботизированной коробки передач не так сложно, как может показаться. В основу его конструкции легла механическая трансмиссия. Может иметь муфту гидравлического или электрического привода.Гидравлическое сцепление Происходит с помощью гидроцилиндров. Они управляют электромагнитным клапаном. Электрическое сцепление осуществляется сервомеханизмами и имеет невысокую скорость работы. Переключение передач длится примерно от 0,3 до 0,5 с.


Гидравлический привод демонстрирует четкую и быструю работу. В нем используются гидроцилиндры. Это управляемые электромагнитные клапаны. Теперь разберемся, как работает роботизированная коробка передач. Может работать в двух режимах:

  • автомат;
  • полуавтомат.

Автоматический режим предполагает переключение коробки передач, использующей информацию от датчиков. Полуавтоматический режим предполагает ручное переключение передач. При переключении рычага переключения передач и нажатии на педаль газа с датчиков на блок обработки передается информация об активной скорости и новом скоростном режиме.

Блок синхронизирует всю информацию, определяет оптимальную скорость, время переключения скоростей. Также обеспечивает слаженную работу механизмов коробки передач. Хочу отметить, что в нем учтено:

  • скорость вращения двигателя;
  • кондиционер работает;
  • Индикаторы приборной панели.


Гидромеханический блок, отвечающий за включение и выключение сцепления, управляет центральным процессором. Все действия выполняются одновременно с переключением драйвера водителем. Сам гидромеханический блок состоит из навомотора, связанного с линейной батареей. Гидравлический цилиндр запускается с помощью тормозной жидкости. Обеспечивает работу от аккумулятора.

У такой системы есть большое и, на мой взгляд, главное преимущество. Электроника реагирует намного быстрее и точнее человека.В итоге клатч можно укомплектовать без вашего непосредственного участия. Такой вариант идеально подойдет девушкам, решившим купить машину. У самки часто возникают проблемы с переключением скоростей на механике.

Что такое коробка вариатора?

Аббревиатура CVT означает бесступенчатую трансмиссию, и это тип односкоростной автоматической коробки передач. Коробка передач CVT использовалась в разных автомобилях, но обычно она подходит для небольших автомобилей.Его компактный размер и простота конструкции означают, что его более экономично использовать в небольшом автомобиле, чем обычную автоматическую коробку передач. Производители, которые в настоящее время используют вариатор в своих автомобилях, включают Toyota, Nissan и Honda, в то время как Audi Multitronic auto представляет собой разновидность коробки передач CVT.

Коробка передач вариатора во многом похожа на обычный автомобиль. Во-первых, в автомобиле с вариатором нет педали сцепления, поэтому вы можете ездить на нем только с водительскими правами Великобритании с автоматической коробкой передач. Вы также обнаружите, что если автомобиль предлагается с коробкой передач CVT, он будет дороже, чем та же модель с механической коробкой передач, как и обычный автомобиль.Если вы сравните их друг с другом, модель с ручным управлением также будет лучше заявлять о расходе топлива. Но опять же, это то же самое, что вы найдете с обычным автоматическим окном.

• Лучшие автомобили с автоматической коробкой передач 2017

Коробка передач CVT и ее вариации существуют с момента зарождения автомобилей, но именно внедрение коробки передач Variomatic голландским автопроизводителем DAF в 1950-х годах привело к тому, что вариатор стал более обычным явлением. в машинах. DAF Variomatic установил шаблон для коробок вариатора, и все версии, предлагаемые сегодня, работают по аналогичным принципам.

Как работает коробка передач CVT?

Коробка передач вариатора имеет относительно простую конструкцию из двух шкивов конической формы с соединяющим их V-образным приводным ремнем. Один шкив прикреплен к двигателю, а другой — к колесам. Когда вы нажимаете педаль акселератора, двигатель набирает обороты, и конус движется в соответствии с требуемой мощностью. Другой конус регулируется соответствующим образом, чтобы приводной ремень сохранял такое же натяжение, и это то, что определяет, как автомобиль разгоняется.

Поскольку два конуса движутся независимо, это означает, что здесь нет установленных передаточных чисел, как в обычном автоматическом или ручном режиме, поэтому вариатор, по сути, представляет собой односкоростной агрегат с бесконечным доступным передаточным числом. Это также объясняет, почему автомобили с вариатором имеют знакомый характер высоких оборотов, потому что обороты двигателя не связаны со скоростью вращения колес.

Ранние автомобили с вариатором, например, построенные голландской фирмой DAF, издавали знакомый воющий звук, когда обороты двигателя резко увеличивались, но скорость на дороге росла медленно.Сегодня новейшие автомобили с вариатором имеют много звукоизоляции, чтобы улучшить качество. Еще одна особенность системы DAF заключалась в том, что автомобили, на которые она была установлена, не имели задней передачи, вместо этого коробка CVT просто работала задним ходом, поэтому теоретически эти автомобили имели максимальную скорость, которая была достижима как при движении назад, так и вперед.

Технологии прогрессируют, и сегодня коробка передач CVT — лучший вариант, чем раньше, как с точки зрения удовольствия от вождения, так и с точки зрения эффективности. Nissan разработал коробку передач CVT под названием Xtronic, которая имеет «ступенчатую» подачу мощности, чтобы она больше походила на обычную коробку передач за счет «переключения» между передачами.В другом месте Toyota Hybrid Synergy Drive (HSD), который используется в гибридных моделях, таких как Prius и Lexus IS 300h, использует коробку передач вариатора как часть гибридной системы. Он имеет раздельную подачу мощности, так что двигатель автомобиля либо приводит в движение колеса, либо передает мощность на аккумулятор.

Надежность вариатора

Коробка передач вариатора не имеет большого количества движущихся частей, поэтому она относительно надежна. Он также в основном используется в приложениях с низким энергопотреблением, поэтому автомобили с вариатором обычно не испытывают нагрузок.Пока для смазки коробки передач используются правильные жидкости и вы придерживаетесь графика регулярного технического обслуживания, коробка вариатора должна быть не менее надежной, чем обычная автоматическая или механическая коробка передач. Единственная реальная проблема, с которой вы можете столкнуться, — это износ приводного ремня между двумя шкивами. Это может привести к пробуксовке, которая будет очевидна при увеличении оборотов двигателя, но автомобиль не сможет разогнаться так быстро, как обычно.

Что такое полуавтоматическая коробка передач

Вот полное руководство по полуавтоматической коробке передач .Здесь мы расскажем о работе полуавтоматической коробки передач, преимуществах и недостатках и т. Д.

Большинство людей слышали об автомобилях с автоматической и ручной коробкой передач раньше. Но слышали ли вы когда-нибудь о полуавтоматических трансмиссиях? Такого рода трансмиссия наблюдалась с 1930-х годов, так что действительно существовала долгое время.

Но так как прошло много лет, полуавтоматические трансмиссии были модернизированы до чего-то совершенно другого, чем они были изначально.

Что такое полуавтоматическая коробка передач

Полуавтоматическая трансмиссия — это автоматическая механическая трансмиссия или механическая трансмиссия без сцепления, являющаяся альтернативой своим автоматическим или ручным аналогам. Хотя у полуавтоматики есть общие черты с вашими более типичными трансмиссиями, они также сильно отличаются со своим собственным набором причуд, преимуществ и недостатков.

Полуавтоматика по-прежнему имеет механическую коробку передач, как и механическую коробку передач.Эта коробка передач также должна использоваться для переключения передач. Но разница в том, что вам не нужно выжимать сцепление перед использованием коробки передач. Электронные компоненты автоматически управляют сцеплением за вас. Так вы сможете переключаться быстрее и плавнее.

Таким образом, полуавтоматическая трансмиссия по-прежнему требует от вас действий, когда вы хотите переключить передачи. Однако это более упрощенное действие, чем то, что должно происходить с механической коробкой передач. Электроника находится в полуавтоматических трансмиссиях, а тросы и трубопроводы — в механических трансмиссиях.Если вы предпочитаете, чтобы компьютер контролировал переключение передач без использования полностью автоматической коробки передач, то полуавтоматический режим — лучший и единственный выбор, который вы можете сделать.

Полуавтоматическая коробка передач рабочая

Полуавтоматическая трансмиссия объединяет в себе основы каждой механической и автоматической трансмиссии.

Кинетическая энергия, производимая двигателем, помогает вращать колеса, а тщательно настроенные передаточные числа контролируют скорость вращения ваших колес.Автоматическое сцепление, о котором мы упоминали, подключается к гидравлическому двигателю, который действует как замена педали сцепления и управляет автоматическим переключением передач за вас.

Кроме того, расположение рычага переключения передач сильно отличается от ручного. Числа не расположены в виде вилки, как показано ниже. Вместо этого на его месте находится рычаг с символами + и -. Это больше похоже на автоматическую коробку передач с четырьмя простыми настройками — Park, Drive, Reverse и Neutral. Иногда есть возможность выбрать 1-ю и 2-ю передачи вручную.Это для ситуаций, когда вам нужно перемещаться по труднопроходимой местности, например по снегу, и вам нужно лучшее снаряжение для данной ситуации. Для полуавтоматической коробки передач вы, вероятно, увидите буквы P, R, N, D & M или A, N, R&M

Другие различия между автоматом и полуавтоматом

Расположение рычага переключения передач

Автомобили

обычно имеют компоновку коробки передач «PRND» (парковка, задний ход, нейтраль и движение). Между тем, полуавтоматический автомат может управляться с помощью рычага или кнопочной системы на колесе.В полуавтомате больше не будет режима парковки, и может быть автоматический режим, изменяющий режим движения.

Переключения передач

В автоматическом режиме переключения передач выполняются с использованием транспортного средства вместо движущей силы. В полуавтоматическом двигателе движущая сила принимает решение переключить передачи, помогая им переключаться между передачами.

Какие автомобили бывают полуавтоматы

Полуавтоматические коробки передач не распространены, но используются в ряде автомобилей:

  • Многие Феррари, включая 599 GTO.
  • Vauxhall — в автомобилях меньшего размера, таких как Corsa.

Ford — ранний полуавтомобиль фирмы появился в 1970 году в Maverick и превратился в коробку передач Easytronic, которая используется в некоторых моделях Fiesta.

Преимущества

  • Если вы хотите получить больше удовольствия от вождения и упростить переключение передач, тогда вам понадобится полуавтоматическая трансмиссия.
  • Переключение передач происходит очень плавно и очень быстро.Любой новый водитель, который плохо владеет автомобилем с механической коробкой передач, может сначала потренироваться на полуавтоматическом.
  • Это поможет им понять, в какое время нужно переключать передачи, не беспокоясь о выключении сцепления.
  • Еще одним преимуществом полуавтомата является то, что вы не теряете энергию при проскальзывании гидротрансформатора. Но вы можете найти это преимущество и с механической коробкой передач.

Недостатки

  • Автомобиль с полуавтоматической трансмиссией может подарить вам незабываемые впечатления от вождения, но не без недостатков.Например, если вы экономны, вам может не понравиться тот факт, что полуавтоматические автомобили дороже, чем автомобили с ручным управлением.
  • Это имеет смысл, потому что электронные компоненты, из которых состоит полуавтомат, более сложны в изготовлении.
  • Это вызывает рост производственных затрат, что, в свою очередь, увеличивает цену для потребителя.

Связанные

Четыре вещи, которые вы никогда не должны делать с автомобилем с автоматической коробкой передач

Управлять автомобилем с автоматической коробкой передач или автомобилем с коробкой передач CVT проще и проще, чем управлять автомобилем с механической коробкой передач.Однако, если все сделать неправильно, вы можете повредить свою машину, и как только это произойдет, даже механики не смогут вам помочь.

Итак, вот 4 вещи, на которые вам действительно нужно обратить внимание при вождении автомобиля с автоматической коробкой передач.

1. Никогда не спускайтесь с холма на нейтральной передаче

Хотя вы действительно экономите топливо при спуске с холма на нейтральной передаче, но это незначительно. Что делают современные автоматические трансмиссии, когда вы включаете передачу, спускаетесь с холма и поднимаетесь на другую, так это то, что они перекрывают подачу топлива в двигатель.Итак, вы просто будете использовать колеса, которые связаны с трансмиссией, и, следовательно, с двигателем. Таким образом, благодаря конструкции автомобилей с автоматической коробкой передач, вы сэкономите топливо.

Когда вы спускаетесь с холма на нейтрали, вы теряете контроль над автомобилем, так как он больше не может разогнаться, чтобы завершить отрезок.

Еще одна причина заключается в том, что, когда вы едете по инерции на нейтрали, вы теряете контроль над транспортным средством, поскольку оно больше не может разогнаться, чтобы завершить отрезок.

2.Перед переключением передачи полностью остановите автомобиль

Каждый раз, когда вы меняете направление движения в автомобиле с автоматической трансмиссией, вы должны быть уверены, что полностью остановились перед переключением с привода на задний ход или с заднего хода на привод. Причина в том, что вы используете тормоза для остановки автомобиля, а не трансмиссию. Коробка передач в автомобиле с автоматической коробкой передач предназначена для переключения передач, а тормоза предназначены для остановки автомобиля.

3.Не запускайте автомобиль

Если вы хотите, чтобы ваша машина прослужила как можно дольше, никогда не запускайте автомобиль. Это только создаст большую нагрузку на автомобиль.

Одна вещь, которая очень распространена среди людей, управляющих автомобилем с автоматической коробкой передач, — это то, что они сначала разгоняют машину на нейтрали, а затем включают режим движения, чтобы двинуть машину вперед. Это БОЛЬШОЕ НЕТ. Это только повредит автоматическую коробку передач, а ее замена — дело дорогостоящее. Правильный способ сделать это — перевести коробку передач в режим движения и начать движение.Это так просто.

Если коробка передач находится в режиме движения, двигатель уже работает на холостом ходу.

4. Никогда не переводите автомобиль на нейтраль при сигнале

Нет причин переводить коробку передач на нейтраль во время ожидания сигнала. Это нормально — оставить его в режиме движения, и вопреки распространенному мнению, возвращение передачи в нейтральное положение не сэкономит топлива. Это только усилит нагрузку на коробку передач.

Удерживая коробку передач в режиме движения, двигатель уже работает на холостом ходу.Когда вы переводите автомобиль в нейтральное положение, а затем переводите его в режим движения, пока вы двигаетесь, это только увеличивает дополнительный расход топлива.

Хотя большинство из этих моментов известно людям, мы подумали, что о них стоит упомянуть тем, кто до сих пор делал все неправильно. Упомянутые выше советы — это некоторые из основных правил обращения с автомобилем с автоматической коробкой передач, чтобы ваша поездка была плавной и комфортной.

ТАКЖЕ ПРОЧИТАЙТЕ: Auto Advisor: Сохраняйте прохладу в автомобиле летом

ТАКЖЕ ПРОЧИТАЙТЕ: 5 вещей, которые вам нужно знать перед регулировкой зеркал заднего вида

Принцип работы электрического утюга

Электрический утюг работает очень просто — он потребляет электричество из сети и нагревает катушку внутри.Затем это тепло передается нижней пластине, которая прижимается к одежде, чтобы удалить складки.

Когда я научился гладить одежду, меня очень раздражал весь процесс. Видимо утюг включался и выключался сам по себе ни с того ни с сего. Хотя меня это раздражало, я был очарован этим странным явлением. К счастью, вскоре я понял, что это действие в утюге вызвано функцией «автоматического отключения электроэнергии».

Вы почти наверняка наблюдали эту функцию автоматического включения / выключения на электрических утюгах, но знаете ли вы, как она работает? Как утюг узнает, когда он отключает питание?

Что делает термостат в утюге?

Это «термостат» внутри утюга, который бесшумно отслеживает температуру и может включать и выключать питание с помощью других электрических компонентов.Вероятно, это самый важный компонент утюга, так как он помогает регулировать температуру.

Термостаты используются не только в утюгах, но и в кондиционерах, охладителях воды, комнатах с автоматическим контролем температуры и многих других устройствах, требующих строгого регулирования температуры. Фактически, около половины спроса на электроэнергию в США приходится на термостатически регулируемые нагрузки.

Основная функция термостата определяется только его названием; это слово состоит из двух греческих слов: «thermo» (тепло) и «statis» (статус-кво или константа).Как следует из названия, основная функция термостата — поддерживать постоянную температуру в данной среде.

Есть предостережение: многие люди часто путают термостат с термометром или используют эти слова как синонимы.

Ну, на самом деле это не одно и то же. Термометр — это устройство, которое измеряет температуру, в то время как термостат пытается поддерживать или регулировать температуру.

Электрический утюг (Источник изображения: Википедия)

Работа с электрическим утюгом

Электрические утюги, которые мы используем для выдавливания складок нашей одежды, содержат термостат, который не дает утюгу перегреться, когда его включают и оставляют. без присмотра долгое время.Посмотрим, как работает механизм.

Электрический утюг использует базовую комбинацию тепла и давления для удаления складок с одежды.

Если электрический ток проходит через катушку или другой нагревательный элемент, присутствующий в утюге, он становится очень горячим. Затем это тепло передается за счет теплопроводности на опорную пластину (гладкую плоскую поверхность, которую вы кладете на одежду во время глажки), которая элегантно гладит вашу одежду.

Однако, если утюг постоянно потребляет электричество от источника питания, нагревательный элемент становится все горячее и горячее.Это приводит к большим потерям энергии, поскольку утюг потребляет много электроэнергии всего за несколько минут, портя одежду и, в худшем случае, вызывает серьезные и потенциально опасные аварии!

Поэтому важно, чтобы утюг не нагревался до опасных температур. Здесь в игру вступает термостат.

В отсутствие термостата утюг будет продолжать потреблять ток, и катушка будет нагреваться до опасного уровня, что, в свою очередь, может привести к неприятным авариям.(Фото: Петр Дебовски / Shutterstock)

Первоначальный термостат, созданный в семнадцатом веке, представлял собой поплавок в ртутном термометре, привязанный к крышке демпфера. Когда температура окружающей среды вокруг термометра превышает определенный предел, ртуть поднимается, смещая поплавок так, что он закрывает заслонку. Эта основная предпосылка привела к созданию современных термостатов, которые мы используем сегодня.

Биметаллические полосы

В термостате в чугуне обычно используются биметаллические полосы.Как следует из названия, биметаллическая полоса состоит из двух разных типов металла с разными коэффициентами расширения, соединенных вместе. Это означает, что при нагревании они по-разному расширяются. Эта биметаллическая полоса соединена с контактной пружиной небольшими штырями.

При умеренных температурах точка контакта остается в физическом контакте с биметаллической лентой. Однако, если температура железа превышает определенный предел, полоса начинает изгибаться в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения.В результате полоска перестает физически соединяться с точкой контакта, цепь размыкается и ток перестает течь.

(a) При нормальной температуре, (b) Когда утюг становится слишком горячим

Поскольку цепь остается разомкнутой в течение некоторого времени, температура утюга понижается, полоса сохраняет свою первоначальную форму, и ток течет снова.

Таким образом, биметаллическая лента действует как своего рода мост для подключения или отключения цепи для регулирования нагрева.

Это циклическое включение и выключение утюга повторяется до тех пор, пока вы не отключите питание от основного источника питания. Поэтому во время глажки кажется, что утюг постоянно включается и выключается.

Дополнительный конденсатор

Статьи по теме

Статьи по теме

Хотя термостат помогает регулировать температуру в безопасных пределах, частое включение и отключение цепи для регулирования температуры приводит к постепенному износу точек контакта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *