ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

устройство и принцип работы для чайников

Автоматическая коробка передач — это часть трансмиссии, способная регулировать крутящий момент и скорость движения транспортного средства. Это значит, что больше не нужно рассчитывать момент, когда зажимать сцепление и отпускать его, а также переключать скорости вручную.

В данной статье рассмотрим принципы работы механизма.

История создания автоматической коробки передач

Автоматизация трансмиссии исторически происходила в три этапа. Первым попытку сделать авто более самостоятельным предпринял Генри Форд в начале ХХ века. Ford T имел планетарную КП, которая требовала меньше навыков от автолюбителей по переключению скорости, чем обыкновенная механическая.

На следующем этапе в производство поступили автомобили с полуавтоматической трансмиссией. В них автоматизация направлена либо на самостоятельное переключение передач, либо на отказ от использования сцепления, что существенно облегчало вождение транспортного средства.

Знаете ли вы? Такую полуавтоматическую трансмиссию используют до сих пор на скутерах.

Последним этапом к переходу на автоматическую трансмиссию была система, предложенная разработчиками американской компании General Motors. В её основе лежала планетарная модель, ранее использовавшаяся на заводе «Форд», а также гидравлика, которая сама включалась в момент, когда необходимо изменить передачу. Оба принципа лежат в основе современной АКПП.

Устройство узлов и механизмов

Автоматическая коробка передач условно состоит из трёх основных частей:

  1. Механической. В её обязанности входит изменение скорости транспортного средства, а также непосредственное переключение скоростей.
  2. Гидравлической. Данная часть АКПП передаёт крутящий момент между составными частями КП без каких-либо действий водителя.
  3. Электронной. Данная составляющая является мозгом коробки передач, который следит за работой механической и гидравлической систем, а также передаёт сигналы к другим узлам автомобиля.

Составные части автоматической КП:

  • гидротрансформатор. В основе работы транспортного средства лежит двигатель, без которого любые манипуляции невозможны. То же самое можно сказать и про трансмиссию, сердцем которой является гидротрансформатор. Именно он занимается преобразованием и передачей крутящего момента и мощности, необходимых для движения транспортного средства. Гидротрансформатор является полной заменой сцепления. Механизм состоит из турбины и насоса. Чтобы жидкость с наименьшими потерями объёма и энергии перетекала из турбины к насосу, эти два компонента максимально приближены друг к другу. Данная характеристика также объясняет небольшие размеры гидротрансформатора. Более того, существует режим блокировки, который полностью сцепляет турбину и насос, что значительно минимизирует потери;
  • планетарный ряд. Это часть трансмиссии, которая выполняет функции, аналогичные механической КП. Планетарный ряд позволяет передавать крутящий момент от гидротрансформатора к колёсам с помощью трансмиссионной жидкости;
  • тормозная лента, задний и передний фрикцион. Этот узел передаёт импульс двигателю, позволяя изменять передачи. Тормозная лента является элементом КП, позволяющим приостанавливать работу планетарного ряда, приводя ТС в неподвижное состояние.

Знаете ли вы? В СССР первые гидротрансформаторы начали использовать на таких автомобилях, как «Чайка», «Волга», ЗИЛ, а также некоторых других транспортных средствах.

Принцип работы

Любая автоматическая коробка передач работает на основе планетарного редуктора, который состоит из солнечной шестерни и сателлита, объединённых водилом и коронной шестернёй. Этих узлов столько, сколько скоростей имеет автомобиль.

Принцип работы:

  1. Все импульсы на редуктор поступают с помощью двух входов, соединённых с коронной и солнечной шестернями, а передаются через один выход, который обеспечивается вращением водила.
  2. При поступлении импульса на вход к солнечным шестерням они начинают вращаться, что приводит к вращению водила.
  3. Водило, в свою очередь, заставляет двигаться коронную шестерню, что влечёт за собой постоянное увеличение скорости вращения водила на выходе.
  4. Если водителю необходимо перейти к заднему ходу, то солнечные шестерни начнут двигаться в противоположную сторону.
Автоматическая коробка передач не имеет прямой связи между входным и выходным валом. Их объединяет промежуточный вал, на котором в рабочем состоянии замкнуты два пакета фрикционных дисков, соединяющихся с шестернёй.

Знаете ли вы? За последний год в Европе 80% всех купленных автомобилей работают на коробке автомат. На территории стран СНГ покупки автомобилей с автоматической трансмиссией составляют всего 10% от общего числа проданных транспортных средств.

Именно эти диски передают мощность. Фрикционные диски на входе меньшего диаметра, чем на выходе. Это объясняется увеличением мощности вращения во время передачи импульса от входа к выходу.

Плюсы и минусы

Давайте же рассмотрим, с какими плюсами и минусами можно столкнуться при использовании автомобиля с автоматической коробкой передач.

Плюсы:

  • удобство. Больше не нужно отвлекаться на переключение скоростей и использование сцепления. Водитель может быть полностью сконцентрирован на дороге;
  • легче тронуться с места. Ответственной за данный процесс в автоматической трансмиссии является электроника, а не правильное нажатие сцепления или педали газа;
  • узлы автомобиля имеют больший срок службы за счёт контроля электроникой. Очень часто водители, особенно новички, не вовремя переключают скорость, что приводит к нарушению работы двигателя, или задерживают сцепление, или работают и вовсе без него, что приводит к его перегоранию.
Минусы:
  • автомобили с автоматической коробкой передач имеют высокую стоимость. Более того, они также дороже в обслуживании, нежели транспортные средства на механической коробке передач;
  • имеются трудности в непогоду. Основным способом выехать из заноса или грязи является «раскачка», которая невозможна при использовании коробки автомат.

Важно! Во время переключения скоростей с помощью селектора нельзя давить на педаль газа.

Автомобиль с коробкой автомат предназначен для людей, которые ценят комфорт. Чтобы определиться, какой тип трансмиссии необходим именно вам, следует попрактиковаться в вождении и с механической, и с автоматической коробкой передач.

Принцип работы автоматической коробки передач: видео

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Принцип работы АКПП

Краткое описание работы АКПП

В общем смысле, КПП можно считать редуктором, используемым для изменения величины крутящего момента, который передается от мотора к главной передаче. При работе с автоматической трансмиссией переключение передач производит автоматика. Положения дроссельной заслонки, датчики скорости и др., позволяют перейти на необходимую передачу в нужное время без вмешательства со стороны водителя.

Это позволяет снизить нагрузку на двигатель и эксплуатировать автомобиль в наиболее экономичном и комфортном режиме.
Функции и назначение элементов АКПП

Механизм АКПП спрятан в алюминиевом корпусе, который называют картером. Несмотря на то, что устройство АКПП разных производителей может различаться довольно сильно, в той или иной форме, большинство автоматических трансмиссий содержат похожие узлы, которые мы постараемся здесь перечислить:
Главная передача – так определяется первый набор шестерен. Он выполняет функцию согласования скорости езды и вращения привода, фактически работает напрямую. По аналогии с механикой, данное соотношение равняется 1:1.
Опора муфты переднего хода – выступающая из нее часть именуется упором блокиратора. Рычаг блокиратора с упором соединяет тяга привода. Упор блокиратора включает передачу, которая останавливает автомобиль.
Пятимуфта – это механизм, который обеспечивает вращение шестерен, или их блокировку, без вариантов.
Муфта переднего хода – это устройство, которое позволяет автомобилю двигаться вперед при положении ручки на передней скорости. Эта муфта работает при помощи двух наборов планетарных шестерен, называемых обратным и прямым редуктором.

Муфта наката, которая за счет управления редукторами обеспечивает движение автомобиля накатом при низкой передаче. Когда водитель снижает давление на педаль акселератора, машина постепенно тормозит на более высокой скорости.
Прямая муфта. Блокирует оба редуктора без снижения скорости.
Реверсивная муфта позволяет автомобилю двигаться в направлении назад, двигая шестерни заднего хода.
Вышеприведенные муфты выполнены в форме бутерброда, из слоев фрикционного материала или металла, например, из бумаги пропитанной специальной смолой. Вторая муфта считается последней муфтой трансмиссии. Она использует прямой (входной) и обратный редукторы. Это необходимо для переключения трансмиссии на передачи со второй по четвертую.
Две звездочки и приводная цепь. Данное соединение является важнейшей частью связи шестерен гидротрансформатора и трансмиссии.
Гидротрансформатор – это устройство, которое предназначено для передачи мощности силовой установки на автоматическую трансмиссию. Звездочки преобразуют главную скорость привода в соответствующую передачу.

Далее дело за компьютером, который заставляет гидравлическую систему управления переключать передачи при необходимости.

Разумеется это очень упрощённая схема АКПП. На самом деле автоматическая коробка содержит намного больше узлов и механизмов, а некоторые АКПП, вообще устроены принципиально иначе. Примером могут быть АКПП на клиноремённых вариаторах или роботизированные АКПП.Краткое описание работы АКПП

В общем смысле, КПП можно считать редуктором, используемым для изменения величины крутящего момента, который передается от мотора к главной передаче. При работе с автоматической трансмиссией переключение передач производит автоматика. Положения дроссельной заслонки, датчики скорости и др., позволяют перейти на необходимую передачу в нужное время без вмешательства со стороны водителя. Это позволяет снизить нагрузку на двигатель и эксплуатировать автомобиль в наиболее экономичном и комфортном режиме.
Функции и назначение элементов АКПП

Механизм АКПП спрятан в алюминиевом корпусе, который называют картером. Несмотря на то, что устройство АКПП разных производителей может различаться довольно сильно, в той или иной форме, большинство автоматических трансмиссий содержат похожие узлы, которые мы постараемся здесь перечислить:

Главная передача – так определяется первый набор шестерен. Он выполняет функцию согласования скорости езды и вращения привода, фактически работает напрямую. По аналогии с механикой, данное соотношение равняется 1:1.
Опора муфты переднего хода – выступающая из нее часть именуется упором блокиратора. Рычаг блокиратора с упором соединяет тяга привода. Упор блокиратора включает передачу, которая останавливает автомобиль.
Пятимуфта – это механизм, который обеспечивает вращение шестерен, или их блокировку, без вариантов.
Муфта переднего хода – это устройство, которое позволяет автомобилю двигаться вперед при положении ручки на передней скорости. Эта муфта работает при помощи двух наборов планетарных шестерен, называемых обратным и прямым редуктором.
Муфта наката, которая за счет управления редукторами обеспечивает движение автомобиля накатом при низкой передаче. Когда водитель снижает давление на педаль акселератора, машина постепенно тормозит на более высокой скорости.
Прямая муфта. Блокирует оба редуктора без снижения скорости.
Реверсивная муфта позволяет автомобилю двигаться в направлении назад, двигая шестерни заднего хода.
Вышеприведенные муфты выполнены в форме бутерброда, из слоев фрикционного материала или металла, например, из бумаги пропитанной специальной смолой. Вторая муфта считается последней муфтой трансмиссии. Она использует прямой (входной) и обратный редукторы. Это необходимо для переключения трансмиссии на передачи со второй по четвертую.
Две звездочки и приводная цепь. Данное соединение является важнейшей частью связи шестерен гидротрансформатора и трансмиссии.
Гидротрансформатор – это устройство, которое предназначено для передачи мощности силовой установки на автоматическую трансмиссию. Звездочки преобразуют главную скорость привода в соответствующую передачу.

Далее дело за компьютером, который заставляет гидравлическую систему управления переключать передачи при необходимости.

Разумеется это очень упрощённая схема АКПП. На самом деле автоматическая коробка содержит намного больше узлов и механизмов, а некоторые АКПП, вообще устроены принципиально иначе. Примером могут быть АКПП на клиноремённых вариаторах или роботизированные АКПП.

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):

 

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

04.09.2019 16:42

Подробности

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

Существует несколько типов автоматических коробок перемены передач, работа каждой из них имеет ряд особенностей. В общем виде принцип действия современной АКПП заключается в передаче крутящего момента от коленчатого вала двигателя на механизмы трансмиссии. При этом происходит изменение передаточного соотношения в зависимости от положения селектора и акселератора и условий движения автомобиля.

Рассмотрим принцип работы АКПП подробнее:

Двигатель раскручивает маховик, на котором жестко закреплена ведущая турбина. Она вызывает вихреобразное движение эксплуатационной жидкости в картере, что за счет вязкости и трения приводит в действие ведомую турбину. Отсутствие жесткой механической связи обеспечивает возможность вращения их с разной частотой. При больших оборотах гидротрансформатор блокируется для снижения потерь энергии. Усилие передается на первичный вал АКП, где через систему шестеренок происходит изменение передаточного числа. Фрикционные муфты позволяют задействовать нужные секции для обеспечения оптимального режима работы двигателя. Для снижения ударных нагрузок и рывков в машине применяются обгонные муфты, которые имеют свойство проскальзывать на обратном ходе. Управление работой фрикционов осуществляется при помощи гидравлической системы, состоящей из кольцевого исполнительного цилиндра. Гидропривод сжимает определенный пакет из фрикционов, которые приводят в действие соединенную с ними секцию из шестеренок. Давление масла в системе обеспечивает специальным гидронасосом. Управление гидроприводами осуществляется при помощи золотников, перемещение которых в современных коробках обеспечивается соленоидами. В классической АКП они имеют гидравлический привод. В таком варианте управлении осуществляется непосредственно акселератором и центробежным регулятором давления. Переключение передач в современных АКПП осуществляется при помощи селектора или кнопок, смонтированных на спице рулевого колеса. Водитель выбирает режим работы коробки, в электронном блоке управления активируется соответствующая программа. Соленоиды открывают нужные клапаны, и происходит передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии автомобиля. По мере необходимости подключаются ступени с оптимальным передаточным числом. Видео — устройство и работа автоматической коробки передач: Одной из важнейших технических характеристик АКПП является время переключения передачи. Для автомобилей разных классов этот параметр имеет свои значения, при этом разница между ними может быть значительной. Так для большинства массовых автомобилей время срабатывания находится в диапазоне от 130 до 150 мс. Суперкары могут похвастаться втрое меньшим показателем порядка 50 – 60 мс, у болидов он еще меньше – 25 мс. Режимы В настоящее время предусмотрен следующие стандартные режимы работы АКПП:

P (parking) — режим парковки, силовой агрегат и трансмиссия разобщены, селектор заблокирован. Стояночный тормоз используется также как и на машинах с механической коробкой.

R (reverse) — режим заднего хода, селектор невозможно перевести в данное положение при движении автомобиля вперед.

N (Neutral) — на советских автомобилях обозначалась русской буквой «Н», режим предназначен для остановок на срок не более пяти минут или для буксировки на сравнительно небольшие расстояния.

D (Drive) — на отечественных машинах «Д» движение вперед, при этом в действие поочередно приводятся все ступени, за исключением повышающей секции.

L (Low) – принудительная понижающая передача предназначена для обеспечения движения автомобиля в тяжелых дорожных условиях и в пробках малым ходом. Помимо вышеперечисленных существуют и дополнительные режимы АКПП: O/D (overdrive) режим, в котором возможно включение ступени с передаточным числом менее единицы, предназначен для движения по шоссе с постоянной скоростью.

D3 либо O/D OFF предполагает задействование только пониженных передач без овердрайва позволяет избегать частых блокировок гидротрансформатора АКПП. S (иная версия цифра 2) зимний режим для движения в тяжелых дорожных условиях на 1 и 2 передаче или на второй.

L (другой вариант цифра 1) другой диапазон, когда используется исключительно первая ступень для перемещения на стоянках, въезде в гараж и выезде из него. Автоматическая коробка не во всех режимах поддерживает торможение двигателем, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля. Использование обгонной муфты позволяет движение автомобиля накатом. В большинстве машин торможение двигателем возможно только при включении пониженного диапазона из положения P, переход во время движении невозможен. Кнопочные системы управления расположенные на спице руля обычно вводят еще ряд дополнительных режимов АКП: Power либо Sport обеспечивает лучшую динамику разгона автомобиля, с появление электронных контролеров может включаться резким нажатием на акселератор. Snow либо Winter для избегания проскальзывания колес начало движения осуществляется со второй или даже третьей передач.

Shift lock или Shift lock release позволяет разблокировать селектор при выключенном силовом агрегате.

Спортивный режим, включаемый автоматически, еще называют Kickdown, в большинстве моделей его использование возможно только на овердрайве. Для исключения ошибок водителя при переключениях селектора его рычаг блокируется разными способами. Это может быть и специальная кнопка на рычаге и необходимость его утопления вниз для перевода из одного положения в другое. В случае поломки механизмов трансмиссии или возникновения опасности для них АКПП переходит в аварийный режим, возникает вопрос — что это такое? На деле водитель при возникновении такой неисправности имеет возможность добраться до гаража или автосервиса своим ходом. Плюсы и минусы Как и всякое сложное устройство, АКП имеет ряд достоинств и недостатков. Каковы же плюсы и минусы у автоматической коробки передач? Начнем с преимуществ:

Водитель не отвлекается на манипуляции с механической коробкой передач, выбор режима может осуществляться в начале поездки. Это, безусловно, повышает безопасность движения.

Наличие гидротрансформатора обеспечивает более комфортные условия езды без рывков. Это положительно отражается на состоянии элементов трансмиссии и деталях двигателя.

Высокая надежность современных коробок и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании весь период службы.

К числу недостатков таких коробок можно отнести более низкий КПД, что приводит к повышению расхода топлива.

Сложность конструкции определяет ее более высокую стоимость, что сказывается на цене транспортного средства.

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

Информация с сайта www.voditeliauto.ru

принцип работы и правила эксплуатации

Составные части АКПП

Классический «автомат» (КА) в конструктивном плане является сложным механизмом. Он состоит из трех основных узлов.

1. Гидротрансформатор. Осуществляет прием крутящего момента от двигателя и передает его плавно на следующий агрегат.

2. Планетарный механизм. Производит преобразование усилия для привода колес посредством главного редуктора.

3. Устройство управления. Регулирует потоки трансмиссионной жидкости, поступающие к исполнительным механизмам, при помощи набора золотников.

Если проводить аналогию с механической коробкой перемены передач, то гидротрансформатор является сцеплением. Однако он

устроен немного сложнее и допускает проскальзывание при начале движения или в процессе него.

Планетарный механизм выполняет такую же работу, как и его аналог в «механике». Он состоит из набора шестерен, изменяющих передаточное число. Только их переключение осуществляют сервоприводы, а не человек при помощи рычага (как в МКПП).

Для управления работой АКПП используются две педали: тормоз и акселератор. При нажатии на последнюю, происходит увеличение скорости движения автомобиля, а не повышение оборотов двигателя.

Принцип работы «автомата»

Работа всех современных КА основана на принципе передачи крутящего момента на трансмиссию от ДВС. Также осуществляется изменение передаточного соотношения, которое зависит от условий движения машины и степени нажатия на акселератор.

Подробнее об этом можно рассказать так:

- ведущая турбина жестко закреплена на маховике двигателя, который раскручивается. Конструктивно она выполнена таким образом, что имеет возможность вызывать вихреобразное движение трансмиссионной жидкости. За счет этого процесса и силы трения, в движение приводится ведомая турбина.

Между двумя турбинами нет жесткой механической связи, что позволяет им вращаться с разными угловыми скоростями. Если они выходят на большие обороты, то специальное устройство блокирует гидротрансформатор;

- вращательное усилие поступает на первичный вал КА, на котором имеется несколько шестерен. С их помощью изменяется передаточное число. Благодаря фрикционным муфтам осуществляется интегрирование в работу нужных секций с целью выбора оптимального режима работы мотора. Чтобы не было

рывков и ударных нагрузок применяются обгонные муфты. Они могут проскальзывать во время обратного хода;

- фрикционами управляет специальная гидравлическая система, основу которой составляет кольцевой исполнительный цилиндр. Гидропривод осуществляет сжатие определенного пакета фрикционов, приводящих в движение секцию шестерен, которая соединена с ним;

- наличие специального насоса обеспечивает оптимальное давление масла в системе. Соленоиды перемещают золотники, посредством которых осуществляется управление гидроприводами. Сами соленоиды имеют гидравлическое управление, осуществляемое центробежным регулятором давления в зависимости от степени нажатия на педаль акселератора.

Передачи на современных АКПП переключаются при помощи нескольких способов. Чаще всего для этого предусмотрен рычаг, расположенный рядом с местом водителя. Иногда вместо него используется специальная шайба или кнопки на рулевом колесе.

При выборе водителем режима работы КА, электронный блок управления активирует соответствующую программу. Благодаря соленоидам осуществляется открытие нужных клапанов, передающих крутящий момент от ДВС к трансмиссии. Впоследствии подключаются ступени для придания оптимального передаточного числа.

Одной из самых значимых характеристик АКПП является время включения передачи. На машинах разных классов оно может отличаться, причем разница достигает относительно больших величин. Для большинства механизмов, используемых на обычных моделях, данный показатель равняется 130-150 мс. У спортивных авто он равен 50-60 мс. Гоночные болиды оснащаются КА с таким параметром, равным 25 мс.

Символьные обозначения режимов работы АКПП

Для правильного использования КА необходимо знать принцип ее работы и символьные обозначения имеющихся режимов работы. Их наносят обычно на панель, расположенную рядом с селектором этого механизма. Часто режимы отображаются на панели приборов транспортного средства.

Стоит понимать, что каждый автопроизводитель использует часть из символов, которые будут описаны ниже. Основные из них следующие:

- «P» – «паркинг». Режим, используемый во время стоянки транспортного средства. Его можно сравнить со стояночным тормозом, которым оснащаются большинство авто с МКПП. Только здесь блокируется вал, а не прижимаются колодки к тормозным барабанам;

- «R» – «реверс». Предназначен для включения движения задним ходом;

- «N» - «нейтральный». Включение нейтральной передачи. Автомобиль в этом режиме может двигаться накатом, его колеса разблокированы;

- «D» – «драйв». Используется для движения вперед;

- «A» – «автомат». Является аналогом предыдущего режима;

- «L» – «лоу» (низкий). Включение пониженной передачи;

- «2». Нужен при необходимости передвигаться вперед, используя передачи не выше 2;

- «3». То же самое, но не выше 3 передачи;

- «M» – «мануал». Имитация ручного (механического) режима. Обычно рядом с этим символом наносятся еще два: «+» и «–». Они показывают возможность переключения передач на повышение или понижение передаточного числа;

- «S» – «спорт». Включение спортивного режима;

- «OD» – «овердрайв». Использование ускоренного варианта передвижения;

- «W» – «винтер». Применяется зимой, когда скользко, движение начинается со второй передачи;

- «E» – «экономик». Экономичный режим. Пригодится любителям экономного расхода топлива.

Перед тем, как начать эксплуатацию конкретного автомобиля с АКПП, следует изучить руководство по эксплуатации. Там точно будут указаны имеющиеся режимы АКПП, обозначение которых может отличаться от вышеуказанных.

Частые ошибки при управлении автомобилем с АКПП

Нередко малоопытные водители, эксплуатируя транспортное средство, оснащенное «автоматом», допускают ошибки. Разберем основные из них.

1. Переключение агрегата в режим «D» до полной остановки автомобиля, двигающегося задним ходом. Это зачастую приводит к преждевременному износу устройства или его полному выходу из строя. Также следует дождаться полной остановки авто при движении вперед, для переключения селектора в режим «R».

2. Нередко водители, останавливаясь на светофоре или в другом месте для кратковременной необходимости, переводят рычаг «коробки» в положение «N» (нейтралка). Этого делать нельзя, так как данный режим является экстренным. Он нужен для кратковременной разблокировки колес при буксировке на небольшие расстояния.

При кратковременных остановках следует применять режим «D», удерживая машину на месте путем нажатия на педаль тормоза.

3. Еще одной ошибкой водителей является перевод селектора КА в положение «N» во время движения. Это характерно для тех, кто на предыдущих своих машинах с МКПП часто использовал

способ движения накатом. Если в этом режиме ДВС заглохнет, то авто будет практически неуправляемым, так как произойдет отключение гидроусилителя рулевого управления и тормозов.

4. Также недопустимо буксировать автомобиль с АКПП со скоростью, превышающей 50 км/ч на расстояние больше 40 км. Это ограничение обусловлено конструктивными особенностями КА, в которой вся работа основана на нагнетании давления масла при помощи насоса. При буксировке он не работает и трение механизмов между собой увеличивается. Так обеспечивается их быстрый износ.

5. Частые попытки запуска двигателя путем буксировки авто с АКПП. ДВС запустится, но «коробка» от такого способа может быстро исчерпать свой ресурс и выйти из строя.

Преимущества и недостатки АКПП

«Автомат», как и большинство других механизмов, имеет свои плюсы и минусы. К преимуществам его использования стоит отнести комфорт, который становится доступным ввиду плавности и отсутствия рывков при переключении.

Также несомненным плюсом является увеличение безопасности движения из-за того, что водитель меньше отвлекается на процесс управления этим устройством. Он просто выбирает нужный режим движения и более не отвлекается без надобности.

К минусам стоит отнести более низкий КПД КА, ведущий к увеличению расхода топлива и наличие сложной конструкции. Это обуславливает высокую стоимость этого узла.

Автомобили с АКПП распространены по всему миру и наша страна здесь не является исключением. Если вы обладаете такой машиной, то стоит уделить внимание краткому изучению принципа действия ее трансмиссии. Это позволит повысить эксплуатационный ресурс этого узла и не допустит возникновения ошибок, ведущих к серьезным поломкам.

Устройство и принцип действия АКПП

Устройство и принцип действия АКПП

• Автоматическая коробка передач имеет ряд неоспоримых достоинств. Она существенно упрощает управление автомобилем. Переключения производятся плавно, без рывков, что улучшает ездовой комфорт и увеличивает срок службы трансмиссии. Современные АКПП имеют возможность ручного переключения передач и режимов работы, могут подстраиваться под стиль вождения конкретного водителя.
Но даже самые совершенные гидромеханические коробки не лишены недостатков. К ним относятся: сложность конструкции, высокая цена и стоимость обслуживания, более низкий КПД, худшая динамика и повышенный расход топлива по сравнению с механической КПП, медлительность переключений.

— Устройство и принцип работы:

• Автоматическая коробка передач состоит из следующих основных узлов: гидротрансформатора, планетарного ряда, системы управления и контроля. Коробка переднеприводных автомобилей дополнительно содержит внутри корпуса главную передачу и дифференциал.
Чтобы понять, как работает АКПП, необходимо представлять себе, что такое гидромуфта и планетарная передача. Гидромуфта — устройство, состоящее из двух лопастных колес, установленных в одном корпусе, который заполнен специальным маслом. Одно из колес, называемое насосным, соединяется с коленвалом двигателя, а второе, турбинное, — с трансмиссией. При вращении насосного колеса отбрасываемые им потоки масла раскручивают турбинное колесо. Такая конструкция позволяет передавать крутящий момент примерно в соотношении 1:1. Для автомобиля такой вариант не подходит, так как нам нужно, чтобы крутящий момент изменялся в широких пределах. Поэтому между насосным и турбинным колесами стали устанавливать еще одно колесо — реакторное, которое в зависимости от режима движения автомобиля может быть либо неподвижно, либо вращаться. Когда реактор неподвижен, он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем большее воздействие оно оказывает на турбинное колесо. Таким образом момент на турбинном колесе увеличивается, т.е. мы его трансформируем.
Поэтому устройство с тремя колесами это уже не гидромуфта, а гидротрансформатор.
Но и гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в нужных нам пределах. Да и обеспечить движение задним ходом ему не под силу. Поэтому к нему присоединяют набор из отдельных планетарных передач с разным передаточным коэффициентом — как бы несколько одноступенчатых КПП в одном корпусе. Планетарная передача представляет собой механическую систему, состоящую из нескольких шестерён – сателлитов, вращающихся вокруг центральной шестерни. Сателлиты фиксируются вместе с помощью водила. Внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца (отсюда и название- планетарная передача), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга.
Переключение передач осуществляется системой управления, которая на ранних моделях была полностью гидравлической, а на современных на помощь гидравлике пришла электроника.

— Режимы работы гидротрансформатора:

• Перед началом движения насосное колесо вращается, реакторное и турбинное — неподвижны. Реакторное колесо закреплено на валу при помощи обгонной муфты, и поэтому может вращаться только в одну сторону. Включаем передачу, нажимаем педаль газа — обороты двигателя растут, насосное колесо набирает обороты и потоками масла раскручивает турбинное. Масло, отбрасываемое обратно турбинным колесом, попадает на неподвижные лопатки реактора, которые дополнительно «подкручивают» поток масла, увеличивая его кинетическую энергию, и направляют на лопасти насосного колеса. Таким образом с помощью реактора увеличивается крутящий момент, что и требуется при разгоне автомобиля. Когда автомобиль разогнался, и движется с постоянной скоростью, насосное и турбинное колеса вращаются примерно с одинаковыми оборотами. При этом поток масла от турбинного колеса попадает на лопасти реактора уже с другой стороны, благодаря чему реактор начинает вращаться. Увеличения крутящего момента не происходит, гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты. Если же сопротивление движению автомобиля возросло (например, автомобиль едет в гору), скорость вращения ведущих колес, а, соответственно, и турбинного колеса падает. В этом случае потоки масла опять останавливают реактор — крутящий момент возрастает. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование крутящего момента в зависимости от режима движения.
Отсутствие жесткой связи в гидротрансформаторе имеет свои достоинства и недостатки. Плюсы: крутящий момент изменяется плавно и бесступенчато, демпфируются крутильные колебания и рывки, передаваемые от двигателя к трансмиссии. Минусы — низкий КПД, так как часть энергии теряется при «перелопачивании масла» и расходуется на привод насоса АКПП, что, в конечном итоге, приводит к увеличению расхода топлива.
Для устранения этого недостатка в гидротрансформаторе применяется режим блокировки. При установившемся режиме движения на высших передачах автоматически включается механическая блокировка колес гидротрансформатора, то есть он начинает выполнять функцию обычного «сухого» сцепления. При этом обеспечивается жесткая непосредственная связь двигателя с ведущими колесами, как в механической трансмиссии. На некоторых АКПП включение режима блокировки предусмотрено и на низших передачах. Движение с блокировкой является наиболее экономичным режимом работы АКПП. При повышении нагрузки на ведущих колесах блокировка автоматически выключается.
При работе гидротрансформатора происходит значительный нагрев рабочей жидкости, поэтому в конструкции АКПП предусматривается система охлаждения с радиатором, который или встраивается в радиатор двигателя, или устанавливается отдельно.

Как работает планетарная передача

Почему в АКПП в подавляющем большинстве случаев применяется планетарная передача, а не валы с шестернями, как в механической коробке? Планетарная передача более компактна, она обеспечивает более быстрое и плавное переключение скоростей без разрыва в передаче мощности двигателя. Планетарные передачи отличаются долговечностью, так как нагрузка передается несколькими сателлитами, что снижает напряжения зубьев.
В одинарной планетарной передаче крутящий момент передается с помощью каких-либо (в зависимости от выбранной передачи) двух ее элементов, из которых один является ведущим, второй — ведомым. Третий элемент при этом неподвижен.
Для получения прямой передачи необходимо зафиксировать между собой два любых элемента, которые будут играть роль ведомого звена, третий элемент при таком включении является ведущим. Общее передаточное отношение такого зацепления 1:1.
Таким образом, один планетарный механизм может обеспечить три передачи для движения вперед (понижающую, прямую и повышающую) и передачу заднего хода.
Передаточные отношения одиночного планетарного ряда не дают возможности оптимально использовать крутящий момент двигателя. Поэтому необходимо соединение двух или трех таких механизмов. Существует несколько вариантов соединения, каждое из которых носит название по имени своего изобретателя.
Планетарный механизм Симпсона, состоящий из двух планетарных редукторов, часто называют двойным рядом. Обе группы сателлитов, каждая из которых вращается внутри своей коронной шестерни, объединены в единый механизм общей солнечной шестерней. Планетарный ряд такой конструкции обеспечивает три ступени изменения передаточного отношения. Для получения четвертой, повышающей, передачи последовательно с рядом Симпсона установлен еще один планетарный ряд. Схема Симпсона нашла наибольшее применение в АКПП для заднеприводных автомобилей. Высокая надежность и долговечность при относительной простоте конструкции — вот ее неоспоримые достоинства.
Планетарный ряд Равинье иногда называют полуторным, подчеркивая этим особенности его конструкции: наличие одной коронной шестерни, двух солнечных и водила с двумя группами сателлитов. Главным преимуществом схемы Равинье является то, что она позволяет получить четыре ступени изменения передаточного отношения редуктора. Отсутствие отдельного планетарного ряда повышающей передачи позволяет сделать редуктор коробки очень компактным, что особенно важно для трансмиссий переднеприводных автомобилей. К недостаткам следует отнести уменьшение ресурса механизма приблизительно в полтора раза по сравнению с планетарным рядом Симпсона. Это связано стем, что шестерни передачи Равиньё нагружены постоянно, на всех режимах работы коробки, в то время как элементы ряда Симпсона не нагружены во время движения на повышенной передаче. Второй недостаток — низкий КПД на пониженных передачах, приводящий к снижению разгонной динамики автомобиля и шумности работы коробки.
Коробка передач Уилсона состоит из 3 планетарных редукторов. Коронная шестерня первого планетарного редуктора, водило второго редуктора, и коронная шестерня третьего постоянно соединены между собой, образуя единое целое. Кроме того, второй и третий планетарные редукторы имеют общую солнечную шестерню, которая приводит в действие передачи переднего хода. Схема Уилсона обеспечивает 5 передач вперед и одну заднего хода.
Планетарная передача Лепелетье объединяет в себе обыкновенный планетарный ряд и пристыкованный за ним планетарный ряд Равинье. Несмотря на простоту, такая коробка обеспечивает переключение 6 передач переднего хода и одну заднего. Преимуществом схемы Лепелетье является ее простая, компактная и имеющая небольшую массу конструкция.
Конструкторы постоянно совершенствуют АКПП, увеличивая количество передач, что улучшает плавность работы и экономичность автомобиля. Современные «автоматы» могут иметь до восьми передач.

— Как работает система управления:

• Системы управления АКПП бывают двух типов: гидравлические и электронные. Гидравлические системы используются на устаревших или бюджетных моделях, современные АКПП управляются электроникой.
Устройством «жизнеобеспечения» для любой системы управления является масляный насос. Его привод осуществляется непосредственно от коленвала двигателя. Масляный насос создает и поддерживает в гидравлической системе постоянное давление, независимо от частоты вращения коленвала и нагрузки на двигатель. В случае отклонения давления от номинального функционирование АКПП нарушается ввиду того, что исполнительные механизмы включения передач управляются давлением.
Момент переключения передач определяется по скорости автомобиля и нагрузке на двигатель. Для этого в гидравлической системе управления существуют два датчика: скоростной регулятор и клапан — дроссель или модулятор. Скоростной регулятор давления или гидравлический датчик скорости устанавливается на выходном валу АКПП. Чем быстрее едет машина, тем больше открывается клапан, тем больше давление проходящей через этот клапан трансмиссионной жидкости. Предназначенный для определения нагрузки на двигатель клапан — дроссель соединяется тросом либо с дроссельной заслонкой (в бензиновых двигателях), либо с рычагом ТНВД (в дизелях). В некоторых автомобилях для подачи давления на клапан — дроссель используется не трос, а вакуумный модулятор, который приводится в действие разряжением во впускном коллекторе (при увеличении нагрузки на двигатель разряжение падает). Таким образом, эти клапаны формируют давления, пропорциональные скорости движения автомобиля и загруженности двигателя. Соотношение этих давлений и позволяет определять моменты переключения передач и блокировки гидротрансформатора. В «принятии решения» о переключении передачи участвует и клапан выбора диапазона, который соединен с рычагом селектора АКПП и, в зависимости от его положения, запрещает включение определенных передач. Результирующее давление, создаваемое клапаном — дросселем и скоростным регулятором, вызывает срабатывание соответствующего клапана переключения. Причем, если машина ускоряется быстро, то система управления включит повышенную передачу позже, чем при спокойном разгоне.
Как это происходит? Клапан переключения находится под давлением масла от скоростного регулятора давления с одной стороны и от клапана — дросселя с другой. Если машина ускоряется медленно, давление от гидравлического клапана скорости нарастает, что приводит к открытию клапана переключения. Поскольку педаль акселератора нажата не полностью, клапан — дроссель не создает большое давление на клапан переключения. Если же машина ускоряется быстро, клапан — дроссель создает большее давление на клапан переключения, препятствуя его открытию. Чтобы преодолеть это противодействие, давление от скоростного регулятора давления должно превысить давление от клапана — дросселя, но это произойдет при достижении автомобилем более высокой скорости, чем при медленном разгоне.
Каждый клапан переключения соответствует определенному уровню давления: чем быстрее движется автомобиль, тем более высшая передача включится. Блок клапанов представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами. Клапаны переключения подают гидравлическое давление на исполнительные механизмы: муфты фрикционов и тормозные ленты, посредством которых осуществляется блокировка различных элементов планетарного ряда и, следовательно, включение (выключение) различных передач. Тормоз — это механизм, который осуществляет блокировку элементов планетарного ряда на неподвижный корпус АКПП. Фрикцион же блокирует подвижные элементы планетарного ряда между собой.
Электронная система управления так же, как и гидравлическая, использует для работы два основных параметра: скорость движения автомобиля и нагрузку на двигатель. Но для определения этих параметров используются не механические, а электронные датчики. Основными из них являются датчики: частоты вращения на входе коробки передач, частоты вращения на выходе коробки передач, температуры рабочей жидкости, положения рычага селектора, положения педали акселератора. Кроме того, блок управления АКПП получает дополнительную информацию от блока управления двигателем и других электронных систем автомобиля (например, от АБС). Это позволяет более точно, чем в обычной АКПП, определять моменты переключений и блокировки гидротрансформатора. Программа переключения передач по характеру изменения скорости при данной нагрузке на двигатель может легко вычислить силу сопротивления движению автомобиля и ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения, например, попозже включать повышенные передачи на полностью загруженном автомобиле.
АКПП с электронным управлением так же, как и простые гидромеханические коробки, используют гидравлику для включения муфт и тормозных лент, но каждый гидравлический контур управляется электромагнитным, а не гидравлическим клапаном.
Применение электроники существенно расширило возможности АКПП. Они получили различные режимы работы: экономичный, спортивный, зимний. Резкий рост популярности «автоматов» был вызван появлением режима Autostick, который позволяет водителю самостоятельно выбирать нужную передачу. Каждый производитель дал такому типу коробки передач свое название: Audi — Tiptronic, BMW — Steptronic. Благодаря электронике в современных АКПП стала доступна и возможность их «самообучения», т.е. изменение алгоритма переключений в зависимости от стиля вождения. Электроника предоставила широкие возможности для самодиагностики АКПП. И речь идет не только о запоминании кодов неисправностей. Программа управления, контролируя износ фрикционных дисков, температуру масла, вносит необходимые коррективы в работу АКПП.

 

Источник новости https://www.drive2.ru/b/1996595/

Автоматическая коробка передач (АКПП): Устройство и принцип работы...

В России по поводу АКПП сложился ряд мифов. На самом деле принцип нормальной работы Автоматической Коробки Передач не сложен, зная его, можно без труда отказаться от множества предубеждений. Механизм этот надежен и проверен временем.

История автоматической коробки передач

Первая автоматическая коробка передач спроектирована была в 1939 году. Изобретатели автоматической коробки передач были инженеры General Motors в США. Oldsmobile Custom Cruiser стал первой машиной, на которой стояло подобное новшество. В том же году авто этой марки стали колесить по дорогам Америки. В 60 году в Штатах был принят стандарт переключения АКПП, так называемый P-R-N-D-L, он до сих пор успешно работает.

Устройство автоматической коробки передач

Устройство автоматической коробки передач выполняет функцию изменения показателей крутящего момента, в границах превышающих возможности движка. Также благодаря этому блоку машина может двигаться задним ходом.

Если взглянуть на работу автомата, как устроена сама коробка, то станет понятна суть: В АКПП принципосновывается на применении планетарного механизма, который функционирует благодаря наличию гидравлического блока, его работа напрямую зависит от переключения скорости движения машины.

Перемещение рычага в автоматической коробке передач дает возможность управлять приводным валом и гидротрансформатором, что позволяет авто находится в статичном положении, ехать с ускорением, двигаться назад.

Принцип работы

Работает Автоматическая Коробка благодаря трем функциональным блокам:

  1. Гидравлический блок;
  2. Электронный блок;
  3. Механический блок.

Последний узел контролирует передачи. «Гидравлика» курирует крутящий момент на колесах, а также генерирует передачу энергии на механическую часть.

Электроника АКПП руководит переключением различных режимов функционирования (так называемыйселектора переключения), также он способствует взаимодействию с системами авто.Элементы автоматической коробки являются, по сути, сердцем двигателя, без этого блока функционирование автомобиля невозможно.

Механизмы трансмиссии трансформируют крутящий момент от двигателя, что позволяет машине нормально двигаться. Одним из основных блоков АКПП, принимающих на себя главные нагрузки – это гидротрансформатор.

Гидротрансформатор передает крутящий момент. «Бублик» (так водители между собой называют этот агрегат) смягчает механические воздействия и чрезмерную вибрацию, которая поступает от маховика во время работы движка, направляет импульс к различным узлам АКПП.

Гидротрансформатор состоит:

  1. Из лопастной машины;
  2. Колесо турбины;
  3. Реакторное колесо;
  4. Центробежного насоса;
  5. Блокировочные муфты;
  6. Муфта свободного движения.

Гидротрансформатор принимает на себя повышенные нагрузки, благодаря этому блоку, работает насос для масла в АКПП.

Турбина и насос АКПП вплотную прилегают друг к другу, что увеличивают ресурс работы автоматического агрегата.

Коленчатый вал движка взаимодействует с насосом, вал АКПП соединяется с турбиной. Все это является причиной того, что нет строгой привязки между главными и управляемыми компонентами, имеется свободное проскальзывание.

Рабочая жидкость (трансмиссионка) проводит импульс от движка к трансмиссии, затем передается на лопасти турбины. Вся деятельность происходит в замкнутом контуре.

Трансмиссионка начинает быстрее двигаться внутри «бублика», что повышает крутящий момент. Коленчатый вал гидротрансформатора начинает вращаться быстрее, тогда скорость турбины и насосного колеса становятся одинаковыми. После этого жидкость начинает течь в другом направлении. После того как машина набрала скорость, гидротрансформатор будет сообщать только крутящий импульс.

С ростом скорости, ГТФ подвергается блокировке, импульс непосредственно поступает от маховика на коробку, при этом константной остается частота. Когда меняется передача, происходит разъединение элемента, угловые скорости уменьшаются до пределов, пока скорость вращения турбины не станет константной.

Гидромуфта работает по такому же принципу, передавая крутящий момент.

По конструктивному устройству – это колесо, на котором закреплены лопасти,

до определенного момента оно не функционирует. Из турбины масло поступает в насос и проходит через реактор, корректирующий крутящий импульс.

Реактор присутствует в блоке гидротрансформатора с тем, дабы корректировать крутящий импульс. Лопатки реактора АКПП обладают специальной конфигурацией, что позволяет жидкости динамично проходить по специальным проводящим канальцам и, попадая на насосное колесо, приводить его в движение.

АКПП состоит:

  • Гидротрансформатор — находится в АКПП и работает автономно. Его конструктивные особенности напоминают сцепление КПП.
  • Планетарный ряд – конструктивно похож на блок шестерен, трансформирует придаточное отношение во время движения.
  • Тормозная лента, передние и задние фрикционы, реализуют переключение передач;
  • Блок управления состоит и насоса, клапанной коробки и сборника масла. Гидроблок – это устройство с клапанами (соленоидами) и плунжерами:
  • управляют двигателем;
  • трансформируют нагрузку движка;
  • уровень давления на акселератор;
  • динамику гидравлических сигналов

В АКПП Масляный насос отвечает за подачу жидкости в гидротрансформатор, отчего возникает необходимое давление в системе контроля. На насос поступает импульс только от функционирующего мотора, если машина не работает, то соответственно нет и рабочего давления.

Планетарный ряд это основной тип передачи в АКПП. Узлы фрикциона с помощью давления заставляют поршень двигаться, совершая движение с помощью конического диска, он вплотную прижимает ведомые, которые подходят к дискам пакета. Это дает возможность им вращаться и трансформировать крутящий импульс от барабана к втулке. Планетарные передачи в АКПП реализуют нужные передаточные отношения.

Фрикционные диски, дифференциал передают крутящий момент от движка к колесам

В АКПП тормозная лента осуществляет блокировку составных узлов планетарного ряда.

Гидроблок – основной и самый сложный блок в самой АКПП, его можно назвать «мозговым центром» трансмиссии. Этот блок труднее всего ремонтировать ввиду его сложности.

Коробку автомат правильно было бы назвать непростым устройством, но его существование заметно облегчает жизнь автомобилистам. В эксплуатации автоматическая коробка неприхотлива и успешно функционирует как на легковых, так и грузовых авто.

Преимущества автоматической коробки передач

При наличии работы «автомата» заметно возрастает легкость управления машиной;
Все рабочие узлы АКПП меньше подвержены излишним нагрузкам;
Возможность работать на «механике» остается.

Автоматическая коробка передач делится на два типа

  1. Работа АКПП управляется специальным гидравлическим узлом;
  2. Блоком переключения скоростей руководит электронное устройство.

В качестве иллюстрации можно упомянуть о таком факте. Авто двигается по ровному участку дороги, которая переходит в заметный подъем.

Нагрузка неизбежно увеличатся, колеса машины замедляют кругооборот, скорость падает. В АКПП турбина вращается медленнее, что оказывает воздействие на динамику жидкостей в самом «бублике». Это повышает циркуляцию, что повышает неизбежно вращательный импульс колеса турбины, продолжаться это будет, пока не возникнет равновесного состояния.

Подобный алгоритм работает в АКПП при старте машины с места.

Крутящий импульс перестает быть необходимым при достижении авто определенной скорости. Срабатывает автоматическая блокировка, гидротрансформатор становится звеном, которое крепко соединяет оба вала.

Преимущество работы подобного механизма в АКПП: не расходуется энергия на внутренние потери, что в свою очередь заметно повышает КПД. Это способствует заметной потери топлива, увеличению качества торможения.

Также меньшей нагрузке подвергается блок реактора, который совершает вращательные движения совместно с турбинными насосными колесами, что еще больше увеличивает КПД движка.

Гидротрансформатор преобразовывает крутящий импульс на 2 или 3 пункта, что, конечно же, мало для полноценного функционирования трансмиссии.

АКПП имеют преимущества в том, что при переключении поток мощности не прерывается, это происходит благодаря фрикционным муфтам, которые работают благодаря гидравлике.

Нажатие на акселератор и скорость движения авто позволяет в автоматическом режиме выбрать нужную передачу, которая диктует интенсивность разгона.

У водителя есть возможность выбрать различные варианты работы АКПП:

  • Спортивный;
  • Зимний;
  • Сложный участок дороги;

Еще один очень важный в АКПП блок – это насос, который обеспечивает поступление рабочей жидкости в гидроблок и гидротрансформатор, коробка охлаждается.

В качестве дополнения присутствует также в АКПП специальный радиатор, который охлаждает АКПП.

Если говорить про АКПП, то основное отличие в задне-приводных и передне-приводных авто заключаются втрансмиссиях, которые компонуются по-разному. Второй тип машин имеет более миниатюрную АКПП, в самом блоке присутствует дифференциал. Во всем остальном никаких принципиальных различий не наблюдается.

В Аварийный режим функционирования АКПП переходит из-за многих обстоятельств основные из них:

  1. Качество масла и его уровень в АКПП;
  2. Износ узлов АКПП;
  3. Нарушение работы фрикционов АКПП;
  4. Нарушение электрической проводки АКПП.

Причин может быть много, нередко лампочка переключается в арийный режим на приборной панели из-за поломки датчика.

Автоматическая коробка передач: какие детали?

Ленты

Лента - это стальная лента с фрикционным материалом, прикрепленным к внутренней поверхности. Один конец ленты прикреплен к корпусу трансмиссии, а другой конец подключен к сервоприводу.

В нужный момент гидравлическое масло под давлением подается в сервопривод, чтобы натянуть ленту вокруг барабана, чтобы предотвратить вращение барабана.

Вернуться к началу

Пакеты сцепления

Пакет сцепления состоит из чередующихся дисков, которые помещаются внутри барабана сцепления.

Половина дисков стальная и имеет шлицы, которые входят в канавки на внутренней стороне барабана. Другая половина имеет фрикционный материал, связанный с их поверхностью, и имеет шлицы на внутренней стороне, которые соответствуют канавкам на внешней поверхности прилегающей ступицы.

Внутри барабана находится поршень, который приводится в действие давлением масла в нужный момент, чтобы сжать пакет сцепления вместе, так что два компонента блокируются и вращаются как одно целое.

Вернуться к началу

Электронный блок управления

Электронный блок управления, также называемый ЭБУ или компьютером, вычисляет все параметры управления двигателем на основе всех данных сигналов, полученных от различных датчиков, используемых в автомобиле производитель.

Устройство реагирует на измеряемые переменные и все входные сигналы датчиков, выполняя расчет в зависимости от его заранее определенных параметров для управления и регулировки систем двигателя.

Самым распространенным ЭБУ в автомобиле является ЭБУ двигателя, но более поздние модели автомобилей могут также иметь ЭБУ управления трансмиссией, торможение с АБС, подушки безопасности, срабатывание ремня безопасности и противобуксовочную систему.

Вернуться к началу

Датчик частоты вращения двигателя

Подключение к стороне низкого напряжения системы зажигания выдает импульсы, которые используются в качестве сигнала частоты вращения двигателя.

Вернуться к началу

Шестерни

Шестерни представляют собой круглые колеса с зубьями, обработанными по внешнему диаметру. Обычно они используются для передачи вращающего усилия с одного вала на другой. Обычно шестерня одного размера используется для поворота шестерни другого размера для изменения выходной скорости и крутящего момента (крутящего момента).

В автоматических трансмиссиях обычно используются шестерни двух типов: прямозубые и косозубые.

Зубья прямозубых цилиндрических колес нарезаны параллельно центральной линии вала шестерни.Их иногда называют прямозубыми шестернями.

Прямозубые цилиндрические шестерни несколько шумят и больше не используются в качестве шестерен главного привода в трансмиссии. Однако они могут использоваться для включения задней передачи.

Зубья косозубой шестерни обработаны под углом к ​​оси вращения шестерни. В современных трансмиссиях в качестве главных приводных шестерен обычно используются косозубые шестерни. Цилиндрические шестерни работают тише и прочнее, чем прямозубые.

Люфт шестерни - это небольшой зазор между зубьями зацепляющейся шестерни.Зазор позволяет смазочному маслу попадать в зону высокого трения между зубьями шестерни. Это снижает трение и износ. Люфт также позволяет шестерням нагреваться и расширяться во время работы без заедания и повреждений.

Передаточное число - это число оборотов ведущей шестерни, прежде чем ведомая шестерня сделает один полный оборот. Передаточное число рассчитывается путем деления количества зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни.

Например.Если ведущая шестерня имеет 12 зубьев, а ведомая шестерня - 24 зуба (24 делятся на 12), передаточное число будет два к одному, то есть 2: 1.

В этом примере ведущая шестерня должна повернуться два раза, чтобы один раз повернуть другую шестерню. В результате скорость большей ведомой шестерни будет вдвое медленнее ведущей. Однако крутящий момент на валу большей шестерни будет вдвое больше, чем на первичном валу.

Передаточные числа коробки передач зависят от производителя. Однако приблизительные передаточные числа в среднем составляют 3: 1 для первой передачи, 2: 1 для второй передачи, 1: 1 для третьей или высокой передачи и 3: 1 для задней передачи.

На первой или низкой передаче будет высокое передаточное число. Маленькая шестерня будет приводить в движение большую шестерню. Это снизит выходную скорость, но увеличит выходной крутящий момент. Автомобиль легко разгоняется даже при низких оборотах двигателя и в условиях малой мощности.

На высокой передаче трансмиссия часто имеет передаточное число 1: 1. Выходной вал трансмиссии вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. Умножения (увеличения) крутящего момента не было бы, но машина ехала бы быстрее. Для движения автомобиля с постоянной скоростью по ровной поверхности требуется очень небольшой крутящий момент.

Вернуться к началу

Регулятор

Работа регулятора зависит от центробежной силы, создаваемой его скоростью вращения. В трансмиссиях с задним приводом регулятор установлен на выходном валу и вращается вместе с валом.

В автомобилях с передним приводом регулятор часто имеет собственный вал и обычно приводится в действие шестерней на выходном валу. В обоих случаях регулятор вращается только во время движения автомобиля, чтобы обеспечить давление регулятора, которое напрямую связано со скоростью движения.

На снимках изображен регулятор легковесного типа, который используется в одной коробке передач с главной передачей в сборе. Он состоит из вала с шестерней, двух контрольных шариков, первичного грузика и пружины, а также вторичного грузика и пружины.

Грузы поворачиваются в верхней части вала и удерживаются пружинами наружу. Это за счет действия рычага удерживает контрольные шарики на своих местах. Когда транспортное средство движется, центробежная сила, действующая на грузики, создает дополнительную силу для удержания мячей на своих сиденьях.

Давление регулятора определяется количеством жидкости, проходящей через шарики.

При низких скоростях движения центробежная сила на грузилах не будет очень большой, и давление жидкости будет поднимать шары с посадочных мест. Жидкость будет вытекать из контура регулятора, поэтому будет обеспечено низкое давление регулятора.

На более высоких скоростях центробежная сила будет намного больше, и шары будут сильнее прижиматься к своим седлам. Будет истощено меньше жидкости, и давление регулятора повысится.Таким образом, давление регулятора будет увеличиваться с увеличением скорости движения.

Только что описанный губернатор является двухступенчатым регулятором; первичный груз тяжелее второстепенного, поэтому первичный груз более чувствителен на низких скоростях.

Вернуться наверх

Входной вал

Входной вал передает крутящий момент от гидротрансформатора на автоматическую коробку передач.

Входной вал автоматической коробки передач или вал турбины соединяет гидротрансформатор с ведущими элементами трансмиссии.

На каждом конце входного вала есть шлицы с наружной резьбой. Эти шлицы входят в шлицы турбины гидротрансформатора и ведущего узла трансмиссии. Входной вал едет на втулках. Трансмиссионная жидкость смазывает вал и втулки.

Вернуться к началу

Изолирующий выключатель

Выключатель (или блокирующий) на трансмиссии приводится в действие рычагом переключения. Это предотвращает запуск двигателя в любом положении, кроме N или P.

С электронным управлением он также сообщает блоку управления положение селектора. Эта информация нужна блоку управления, чтобы знать, требуется ли переключение передач.

Вернуться к началу

Одностороннее сцепление

Одностороннее сцепление (также известное как «обжимная муфта») - это устройство, которое позволяет такому компоненту, как коронная шестерня, свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. Этот эффект аналогичен эффекту на велосипеде, где педали будут вращать колесо при вращении педалей вперед, но будут вращаться свободно при вращении назад.

Обычное место, где используется односторонняя муфта, - это первая передача, когда рычаг переключения передач находится в положении движения. Когда вы начинаете ускоряться с остановки, трансмиссия запускается на первой передаче. Но вы когда-нибудь замечали, что происходит, если вы отпускаете газ, пока он еще на первой передаче? Автомобиль продолжает двигаться накатом, как если бы вы были на нейтрали. Теперь переключитесь на низшую передачу вместо Drive. Когда вы в этом случае отпускаете газ, вы чувствуете, что двигатель замедляет вашу скорость, как в автомобиле со стандартной коробкой передач.Причина этого в том, что в Drive используется одностороннее сцепление, а в Low используется пакет сцепления или лента.

Вернуться к началу

Масляный насос

Масляный насос трансмиссии (не путать с насосным элементом внутри гидротрансформатора) отвечает за создание всего давления масла, которое требуется в трансмиссии.

Масляный насос установлен на передней части картера коробки передач и напрямую соединен с фланцем на корпусе гидротрансформатора.Поскольку корпус гидротрансформатора напрямую соединен с коленчатым валом двигателя, насос будет создавать давление всякий раз, когда двигатель работает, пока имеется достаточное количество трансмиссионной жидкости.

Масло поступает в насос через фильтр, расположенный в нижней части масляного поддона трансмиссии, и поднимается по всасывающей трубке прямо к масляному насосу. Затем масло под давлением направляется к регулятору давления, корпусу клапана и остальным компонентам по мере необходимости.

Вернуться к началу

Выходной вал

Выходной вал соединяет ведущие компоненты трансмиссии с ведущим валом.

Этот вал проходит по той же центральной линии, что и входной вал. Его передний конец почти касается первичного вала.

Вернуться к началу

Комплекты планетарных шестерен

Базовый комплект планетарных шестерен состоит из солнечной шестерни, кольцевой шестерни и двух или более планетарных шестерен, все из которых находятся в постоянном зацеплении.Планетарные шестерни соединены друг с другом через общее водило, которое позволяет шестерням вращаться на валах, называемых «шестерни», которые прикреплены к водилу.

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

Если мы разблокируем солнечную шестерню и заблокируем любые два элемента вместе, это приведет к тому, что все три элемента будут вращаться с одинаковой скоростью, так что выходной вал будет вращаться с той же скоростью, что и входной вал. Это похоже на машину, которая находится на третьей или высокой передаче. Другой способ использования планетарной шестерни - заблокировать водило планетарной передачи от движения, а затем подать мощность на коронную шестерню, которая заставит солнечную шестерню вращаться в противоположном направлении, давая нам задний ход.

Вернуться к началу

Генераторы импульсов

Генераторы импульсов, расположенные на трансмиссии, вырабатывают серию слабых электрических сигналов (импульсов), связанных со скоростью движения.

Они используются для синхронизации переключения на повышенную и пониженную передачу.

Существуют разные типы генераторов импульсов, но все они используются для генерации очень небольшого электрического импульса, который может транслироваться и использоваться ЭБУ.

На изображении показаны два генератора импульсов, которые расположены в разных местах на передаче. Генератор импульсов A активируется отверстиями во вращающемся тормозном барабане, а генератор импульсов B активируется зубьями шестерни. Каждый раз, когда отверстие или зуб проходит через полюс генератора импульсов, магнитное поле генератора импульсов нарушается, и это индуцирует импульс низкого напряжения в катушке.Импульсы передаются по кабелю в ЭБУ.

Вернуться к началу

Уплотнения и прокладки

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

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

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

Помимо основных уплотнений, существует также ряд других уплотнений и прокладок, которые различаются от коробки передач к коробке передач. Типичным примером является резиновое уплотнительное кольцо, уплотняющее вал рычага переключения передач. Это вал, который вы перемещаете, когда манипулируете переключателем передач. Другой пример, который является общим для большинства трансмиссий, - это прокладка масляного поддона. Фактически, уплотнения требуются везде, где устройству необходимо пройти через корпус коробки передач, и каждое из них является потенциальным источником утечек.

Вернуться к началу

Соленоиды

Соленоиды расположены на корпусе клапана. Это двухпозиционные клапаны, которые либо закрываются для удержания давления, либо открываются, чтобы пропустить поток и сбросить давление. Некоторые соленоиды, например те, которые управляют клапанами переключения передач, срабатывают или включают или выключают.

Другие соленоиды используются для регулирования давления и имеют рабочий цикл. Эти импульсы включаются и выключаются, поэтому они могут изменять давление. Количество используемых соленоидов и способ их применения различаются в зависимости от трансмиссии.

Вернуться к началу

Датчик температуры

Это устройство используется в двигателе и подает сигнал обратно в ЭБУ, чтобы указать температуру двигателя.

Устройство имеет внутренний резистор (известный как NTC). По мере увеличения температуры двигателя сопротивление блока уменьшается и постоянно посылает сигнал в ЭБУ.

Этот сигнал используется в качестве дополнительного корректирующего значения для подачи топливной форсунки и в некоторых случаях синхронизации (опережения).

Вернуться к началу

Дроссельный клапан

Это регулирующий клапан, управляемый водителем с помощью педали акселератора. Между рычажным механизмом карбюратора и трансмиссией часто используется кабель, но также используется контроль вакуума. Дроссельная заслонка обеспечивает давление дроссельной заслонки, которое увеличивается с открытием дроссельной заслонки.

Давление дроссельной заслонки направлено на клапаны переключения передач, но на противоположный конец давлению регулятора. Давление дроссельной заслонки противодействует давлению регулятора и пытается удерживать передачи в состоянии пониженной передачи.

Давление дроссельной заслонки, противодействуя давлению регулятора, вызывает переключение передач (как повышенную, так и понижающую передачу) с разными скоростями. Например, при небольшом открытии дроссельной заслонки, когда давление дроссельной заслонки низкое, переключение на более высокую передачу произойдет раньше; при более широком открытии дроссельной заслонки переключение на более высокую передачу будет отложено.

Давление дроссельной заслонки также направляется на первичный регулирующий клапан. это используется для увеличения линейного давления для более широких дроссельных заслонок. Более высокое давление в линии предотвращает проскальзывание ленты и муфты в условиях высокого крутящего момента.

Вернуться к началу

Датчик положения дроссельной заслонки

Этот блок обычно устанавливается на корпусе дроссельной заслонки и приводится в действие валом дроссельной заслонки.

Он контролирует состояние холостого хода и полной нагрузки и передает электронный сигнал на электронный блок управления (ЭБУ) в зависимости от того, в каком положении он находится.

Он имеет один набор контактов для положения холостого хода и дополнительный набор для полной нагрузки. Этот блок играет важную роль в управлении автоматической коробкой передач, использующей электронное управление.

Датчик является одним из основных входов трансмиссии для переключения передач.

Вернуться к началу

Гидротрансформатор

В автоматических коробках передач гидротрансформатор заменяет сцепление на автомобилях со стандартным переключением передач. Он нужен для того, чтобы двигатель продолжал работать, когда автомобиль останавливается.

Принцип действия гидротрансформатора аналогичен тому, как если бы один вентилятор был подключен к стене, и выдувал воздух в другой вентилятор, который отключен от сети. Если вы возьмете лопасть отключенного вентилятора, вы сможете удержать его от вращения, но как только вы отпустите, он начнет ускоряться, пока не приблизится к скорости включенного вентилятора. Отличие гидротрансформатора в том, что вместо воздуха в нем используется масло или трансмиссионная жидкость, если быть более точным.

Гидротрансформатор - это большое устройство в форме пончика (диаметром от 10 до 15 дюймов), которое устанавливается между двигателем и трансмиссией. Он состоит из трех внутренних элементов, которые работают вместе для передачи мощности на трансмиссию.

Три элемента гидротрансформатора - это насос, турбина и статор.

Насос установлен непосредственно на корпусе гидротрансформатора, который, в свою очередь, прикручен болтами непосредственно к коленчатому валу двигателя и вращается с частотой вращения коленчатого вала. Турбина находится внутри корпуса и соединена непосредственно с входным валом трансмиссии, обеспечивающей движение транспортного средства. Статор установлен на односторонней муфте, так что он может свободно вращаться в одном направлении, но не в другом. В каждом из трех элементов установлены ребра, которые точно направляют поток масла через преобразователь.

При работающем двигателе трансмиссионная жидкость втягивается в насосную секцию и выталкивается наружу под действием центробежной силы, пока не достигнет секции турбины, которая начинает ее вращать. Жидкость продолжает круговое движение назад к центру турбины, где она входит в статор.

Если турбина движется значительно медленнее, чем насос, жидкость будет контактировать с передней частью ребер статора, которые толкают статор в одностороннюю муфту и предотвращают его вращение.Когда статор остановлен, жидкость направляется ребрами статора для повторного входа в насос под «вспомогательным» углом, обеспечивая увеличение крутящего момента.

По мере того, как скорость турбины догоняет скорость насоса, жидкость начинает сталкиваться с лопатками статора на задней стороне, заставляя статор поворачиваться в том же направлении, что и насос и турбина. По мере увеличения скорости все три элемента начинают вращаться примерно с одинаковой скоростью.

Вернуться наверх

Корпус гидротрансформатора

Корпус гидротрансформатора крепится болтами к задней части двигателя и закрывает преобразователь крутящего момента.Он может быть изготовлен из алюминия, магния или чугуна. Болты крепления АКПП к задней части корпуса гидротрансформатора.

Вернуться к началу

Трансмиссионная жидкость

Трансмиссионная жидкость служит для различных целей, включая: управление переключением передач, общую смазку и охлаждение трансмиссии. В отличие от двигателя, который использует масло в основном для смазки, каждый аспект функций трансмиссии зависит от постоянной подачи жидкости под давлением.Даже несколько минут работы при отсутствии давления могут быть вредными или даже фатальными для коробки передач.

Чтобы поддерживать нормальную рабочую температуру коробки передач, часть жидкости направляется по одной из двух стальных трубок в масляный радиатор автоматической коробки передач, который погружен в антифриз в радиаторе. Жидкость, проходящая через этот охладитель, охлаждается, а затем возвращается в трансмиссию через другую стальную трубку.

Типичная коробка передач имеет в среднем десять литров жидкости между коробкой передач, преобразователем крутящего момента и охлаждающим баком.Фактически, большинство компонентов трансмиссии, включая узлы сцепления и ленты, постоянно погружены в жидкость. Поверхности трения этих деталей предназначены для правильной работы только в том случае, если они погружены в масло.

Вернуться наверх

Вакуумный модулятор

Вакуумный модулятор контролирует вакуум в двигателе с помощью резинового вакуумного шланга, который подсоединен к двигателю.

Вакуум двигателя очень точно реагирует на нагрузку двигателя, создавая высокий вакуум, когда двигатель находится под небольшой нагрузкой, и понижающийся до нуля, когда двигатель находится под большой нагрузкой.

Модулятор прикреплен к внешней стороне корпуса трансмиссии и имеет вал, который проходит через корпус и прикрепляется к дроссельной заслонке в корпусе клапана.

Когда двигатель работает с небольшой нагрузкой или без нагрузки, высокий вакуум воздействует на модулятор, который перемещает дроссельную заслонку в одном направлении, позволяя трансмиссии переключаться раньше и мягко. По мере увеличения нагрузки на двигатель разрежение уменьшается, что перемещает клапан в другом направлении, заставляя трансмиссию переключаться позже и более жестко.

Вернуться к началу

Корпус клапана

Корпус клапана является центром управления автоматической трансмиссии.

Он содержит лабиринт каналов и проходов, по которым гидравлическая жидкость направляется к многочисленным клапанам, которые затем активируют соответствующий пакет сцепления или сервопривод ленты для плавного переключения на соответствующую передачу для каждой дорожной ситуации.

Каждый из множества клапанов в корпусе клапана имеет определенное назначение и назван в честь этой функции.Например, клапан переключения передач 2-3 активирует переключение с повышающей передачи со 2-й передачи на 3-ю или клапан синхронизации переключения 3-2, который определяет, когда должно произойти переключение на более низкую передачу.

Самый важный клапан, которым вы можете управлять напрямую, - это ручной клапан. Ручной клапан напрямую соединен с рукояткой переключения передач и закрывает и открывает различные каналы в зависимости от того, в каком положении находится переключатель передач.

Когда вы, например, переводите переключение передач в режим Drive, ручной клапан направляет жидкость к сцеплению. пакет (ы), который активирует 1-ю передачу.он также настраивается для отслеживания скорости автомобиля и положения дроссельной заслонки, чтобы определить оптимальное время и силу для 1–2 переключения.

В трансмиссиях с компьютерным управлением у вас также будут электрические соленоиды, которые установлены в корпусе клапана для направления жидкости в соответствующие пакеты или ленты сцепления под управлением компьютера для более точного контроля точек переключения.

Вернуться к началу

Датчик скорости автомобиля

Некоторые трансмиссии имеют датчик скорости автомобиля на задней стороне спидометра, а не на коробке передач.

Датчик состоит из геркона и вращающегося постоянного магнита. Вращение магнита приводит в действие красный переключатель, который генерирует импульсы, связанные со скоростью движения.

Есть ли у автоматической коробки передач сцепление?

В большинстве случаев мы думаем о сцеплении в контексте механической коробки передач. Автоматическая трансмиссия имеет систему сцепления, но обычно только механик называл бы ее таковой. Ваша автоматическая коробка передач выполняет те же функции, что и механическая коробка передач, только немного иначе.

Основы АКПП

Автоматическая трансмиссия состоит из удивительного количества деталей, которые объединены в так называемую систему гидротрансформатора. Ваш двигатель и трансмиссия встречаются у колоколообразного кожуха, в котором находится гидротрансформатор для автоматических автомобилей, а не муфта для механической трансмиссии. Гидротрансформатор соединяет двигатель и трансмиссию таким образом, чтобы колеса вращались. Планетарные передачи обеспечивают различные передаточные числа.

Гидротрансформатор содержит турбину, крыльчатку, статор и блокировочную муфту (так что готово - ваша автоматическая коробка передач ДЕЙСТВИТЕЛЬНО содержит муфту). Крыльчатка является частью корпуса гидротрансформатора и соединена с двигателем. Он приводит в движение турбину с помощью трансмиссионной жидкости, а затем возвращает жидкость из турбины.

Между тем, статор находится между турбиной и крыльчаткой, сводя к минимуму потери при перемешивании и увеличивая выходной крутящий момент за счет перенаправления жидкости от турбины к крыльчатке, помогая ей двигаться и увеличивая крутящий момент двигателя.Статор может вращаться только в одну сторону, поэтому он либо вращается вместе с крыльчаткой, либо не движется вообще. Статор обеспечивает больший крутящий момент на холостом ходу, но не на большой скорости.

Планетарный редуктор

Теперь вы знаете, как двигатель передает мощность на трансмиссию. Но как ваша автоматическая коробка передач переключает передачи? Делает это он с помощью планетарной передачи. Он получил свое название, потому что состоит из главной, или солнечной, шестерни посередине. Есть и другие шестерни, которые вращаются вокруг Солнца, водило, которое их соединяет, и зубчатый венец, который входит в зацепление с планетарными шестернями.Вся система работает по принципу использования сцеплений и тормозов для предотвращения движения различных компонентов, поэтому вы можете изменять передаточное число без необходимости включать другие передачи, как в случае с механической коробкой передач - они уже включены за вас. Здесь мы могли бы вдаваться в подробности, но основы на этом этапе у вас есть.

Гидравлический насос

Теперь, как именно сцепления и тормоза в автомобиле с автоматической коробкой передач работают для переключения передач? Ключевым моментом является гидравлический насос, работающий вместе с гидротрансформатором.Гидротрансформатор по существу приводит в действие гидравлический насос, и давление, исходящее от насоса, приводит в действие тормоза и муфты планетарного ряда. Ротор вращается в корпусе насоса и создает камеры, которые изменяют объем. По мере уменьшения объема жидкость либо перекачивается, либо сжимается при зацеплении шестерен. Затем с помощью муфт и ленточных тормозов на вашу автоматическую трансмиссию отправляются гидравлические сигналы, блокирующие преобразователь крутящего момента.

Механики проводят недели в классе, изучая автоматические трансмиссии.По сути, это краткий обзор, чтобы немного рассказать о том, как работает автоматическая трансмиссия, и ответить на вопрос «есть ли у автоматической трансмиссии сцепление?» Да, это так!

Обсуждение принципа работы автоматической коробки передач BMW и устранение неисправностей

[1] ЯНЬ Гоцин, ЯН Хуэси, ЯНЬ Синь. Анализ ATF и AT Fault [J]. Автозапчасти, 2010, 09.

[2] ХУАН Цзю-хуа, Сюй Ши-хуа, Се Ши-кун. КОНСТРУКЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСМИССИЕЙ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ [J]., Журнал Университета Цзинганшань (естественные науки), 2011, 01.

[3] ШИ Ай-цинь1, Цзинь Шэн-шэн. На основе анализа качества автоматической передачи для определения неисправности [J].Журнал Педагогического колледжа Цинхай, 2008, 05.

[4] LIUHong-bo, LEIYu-long, ZHANGJianguo, WANGChang, LIYou-de. Оценка качества переключения передач и оптимизация трансмиссии с двойным сцеплением [J].Журнал Университета Цзилинь (Техническое и технологическое издание). (2012).

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 изменяет 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 системы 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 входном валу и шестерней, включенной на выходном валу, определяет общее передаточное число для этой передачи.

В механической трансмиссии передачи включаются путем перемещения 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 МКПП:

Принцип работы автоматической коробки передач:

В работающей автоматической коробке передач тот же процесс происходит точно так же, как и в МКПП, но происходит это бэкдор 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 шестерни посредством переключения одной шестерни 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 соединены 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!

Архитектура - Автоматическая коробка передач

Автомобиль имеет повсеместное значение, но мы часто считаем само собой разумеющимся наличие в автомобиле технологии, которая доставит нас из пункта А в пункт Б.С тех пор, как Генри Форд дебютировал на своем конвейере, производившем автомобиль Model T в 1908 году, автомобиль стал частью американского общества и культуры (McAleen, 2015). Каждая разработка автомобиля формировалась из решения проблемы, в результате чего опыт вождения сегодня сильно отличался от того, каким он был бы в 1908 году. Самым преобразующим, изменяющим парадигму достижением в автомобиле была автоматическая коробка передач .

-1-

Ранние автомобили имели механические коробки передач, которые требовали от водителя переключения передач с помощью ручки сцепления и третьей педали. Трансмиссия состоит из «системы блокировки шестерен и рычага, который позволяет водителю переключать передачи вручную» (dictionary.com). Другими словами, трансмиссия - это просто коробка передач. Зачем нужна трансмиссия? Двигатель вырабатывает мощность, которая проходит через трансмиссию, прежде чем достигает колес. Основная функция трансмиссии - управлять скоростью и крутящим моментом, доступными для колес в различных условиях движения.

Крутящий момент x Скорость = Мощность

Автоматическая коробка передач - самый сложный механический компонент современного автомобиля.Мы решили взглянуть на Oldsmobile 1940-х годов, потому что его трансмиссия Hydra-Matic намного легче понять, чем современные автомобили. Существуют тысячи моделей автоматических коробок передач с компьютеризированными компонентами сегодня, но для того, чтобы понимать новые модели, вы должны разбираться в старых. Oldsmobile General Motor не был первой автоматической коробкой передач, но это была первая действительно работающая и коммерчески успешная трансмиссия. Все современные автоматические трансмиссии сегодня включают в себя два центральных компонента, разработанных GM: планетарную передачу и гидравлическую муфту.

Планетарные передачи - это основные механические устройства, отвечающие за автоматическое изменение передаточных чисел, равномерно распределяющих энергетические силы, протекающие через зубчатую передачу. Внутри планетарного ряда находятся два набора трех разных типов: солнечное кольцо, планетарные шестерни и внешнее кольцевое зубчатое колесо. В отличие от механической коробки передач, планетарные передачи автоматической коробки передач постоянно связаны, поэтому при переходе на новую передачу не возникает пауз в мощности или скорости. Автоматическая трансмиссия Oldsmobile достигала четырех различных скоростей за счет использования двух планетарных передач, а также цилиндрической шестерни для заднего и нейтрального хода.Но что заставило эти шестерни менять положение?

Планетарные передачи, приводимые в действие автоматически гидравлической силой в элементах тора. Мощность передается через масло на другой элемент тора в задней части. В Hydra-Matic реализована система, в которой «рабочее давление для этих поршней подавалось центробежным регулятором с приводом от двигателя, мощность которого была пропорциональна частоте вращения двигателя» (Стивенсон, 2010, стр. 1). Принцип гидравлической муфты работал аналогично установке двух вентиляторов лицом друг к другу.Если вы подключите один и оставите другой свободно течь, воздух, поступающий от одного вентилятора, заставит двигаться и другой вентилятор. Первый вентилятор запускается, набирает скорость, мощность передается по воздуху, и второй вентилятор тоже начинает двигаться. Теперь замените «воздух» маслом, и вы поймете основной принцип работы гидромуфты.

Когда драйверы вводят скорость двигателя, второй элемент тора передает сигнал на планетарную зубчатую передачу. Проще говоря, Hydra-Matic функционировала аналогично аналоговому компьютеру.Его можно было «запрограммировать на автономное переключение между всеми доступными передачами переднего хода при различных комбинациях частоты вращения двигателя и настройки дроссельной заслонки» (Стивенсон, 2010, стр. 1). Без инновации GM Hydra-Matic беспилотный автомобиль был бы невозможен, потому что людям все равно нужно было бы решать, на какую передачу и когда переключаться. Автоматическая трансмиссия - это просто встроенная система управления, использующая давление жидкости для переключения передач в зависимости от того, насколько быстро едет автомобиль, вместо того, чтобы водителю приходилось переключать передачи вручную.

-2-

Зубчатые колеса - это средство приложения рычага к вращающимся частям. орк и сила - это не одно и то же. Крутящий момент - это усилие, чтобы что-то повернуть или повернуть.

Например, если вы едете под гору, вам нужен меньший крутящий момент, потому что вы едете быстрее, поэтому, увеличивая скорость в коробке передач, вы можете получить меньший крутящий момент при той же потребляемой мощности. И наоборот, если вы едете в гору, вам нужен больший крутящий момент, поэтому, уменьшив скорость в коробке передач, вы можете получить больше крутящего момента при той же потребляемой мощности.

Трансмиссии

работают по простому принципу передаточного числа, что позволяет достигать различных скоростей. Коробки передач следят за тем, чтобы двигатель работал в оптимальном диапазоне, используя зубчатые передачи, которые либо уменьшают, либо увеличивают скорость вращения. Входной и выходной валы соединены через встречный вал. Сдвигая шестерни, вы можете добиться разных передаточных чисел. Одна шестерня скользит и входит в зацепление с другой шестерней. В основе механической трансмиссии лежит искусство надежной и плавной фиксации свободно удерживаемой шестерни на валу.Нажатие педали сцепления вручную прекращает подачу мощности на шестерню, так что вы можете перемещать ручку сцепления, чтобы сдвинуть шестерню и зафиксировать ее на месте для другого передаточного числа. Переключение передачи на 1-ю, 2-ю, 3-ю или 4-ю передачу осуществляется нажатием педали и перемещением передачи на желаемую скорость.

Так какой же потребовался переход с механической коробки передач на автоматическую?

-3-

Чтобы изменить скорость в автомобиле с механической коробкой передач, нужно научиться нажимать педаль сцепления и переключать передачу для достижения различных скоростей.Сцепление - это механизм, прерывающий поток мощности к трансмиссии без выключения двигателя. Во время этого прерывания потока мощности недостаток мощности вызывает легкое подергивание. Отсутствие плавности хода, необходимость узнать, какую передачу и когда использовать, и другие проблемы при обращении с механической коробкой передач привели к необходимости автоматической трансмиссии.

До Oldsmobile General Motor было много различных трансмиссий, например полуавтоматическая.Многие попытки полностью автоматической коробки передач сыграли решающую роль в появлении Oldsmobile. Поэтому GM не «изобрела» автоматическую коробку передач, но они были первыми, кто создал такую, которая имела большой коммерческий успех. Механические трансмиссии было легче производить, но автоматическая трансмиссия Oldsmobile 1940 года только добавила 57 долларов (около 1000 долларов сегодня) к цене автомобиля, которая в 1940 году стоила бы 963 доллара или около 17000 долларов сегодня (The People's History.com) . Дополнительной привлекательностью Oldsmobile было то, что его автоматическая трансмиссия экономила 10% топлива.Революционное изобретение GM было провозглашено «самым важным достижением в автомобилестроении с момента самозапуска» (McCourt, 2017).

-4-

Автоматическая коробка передач - это просто встроенная система управления, использующая давление жидкости для переключения передач в зависимости от того, насколько быстро едет автомобиль, вместо того, чтобы водителю приходилось переключать передачи вручную. Автоматическая трансмиссия Oldsmobile могла достигать четырех различных скоростей, используя два планетарных ряда, а также прямозубую шестерню для заднего и нейтрального хода.Эти планетарные передачи устанавливают муфты в тормозах, автоматически управляемых сервоприводами. Сервопривод подает аналоговый сигнал для указания положения. «Гидра» в «Hydra-Matic» происходит от системы, которая использовала «гидравлическую формулу, которая содержала китовый жир […], двухэлементную гидравлическую муфту, передаваемую мощность, и три планетарных редуктора [которые предлагали ..] четыре скорости движения вперед, плюс реверс »(McCourt, 2017).

В Hydra-Matic реализована система, в которой «рабочее давление для этих поршней подавалось центробежным регулятором с приводом от двигателя, мощность которого была пропорциональна частоте вращения двигателя» (Стивенсон, 2010, стр.1). Гидравлический поток в конструкции GM регулировался дросселем. Чем шире открыта дроссельная заслонка, тем больше давление, и как только давление достигает определенного значения, переключение передач осуществляется вручную с помощью сцепления.

-5-

Вместо того, чтобы педаль сцепления и рычаг перемещались вручную водителем, эти механизмы были перемещены в саму трансмиссию и приводились в действие гидравлической энергией. Работая аналогично аналоговому компьютеру, Hydra-Matic можно было «запрограммировать на автономное переключение между всеми доступными передачами переднего хода при различных комбинациях частоты вращения двигателя и настройки дроссельной заслонки» (Стивенсон, 2010, стр.1). Сегодня «автоматические коробки передач с механическим управлением достигли своего предела с точки зрения будущих улучшений, в то время как автоматические коробки передач с электронным (или компьютерным) управлением только коснулись поверхности возможностей» (Mister Transmission, 2017). Следовательно, без трансмиссии GM Hydra-Matic такие инновации, как беспилотный автомобиль, были бы невозможны, потому что людям все равно нужно было бы решать, на какую передачу и когда переключаться.

Артикул:

Источники изображений:

  1. https: // www.123rf.com/photo_11565055_old-american-car-on-exhibition-of-old-cars.html
  2. http://www.mazdaoflodi.com/blog/how-to-drive-a-stick-shift-in-a-mazda-3/
  3. http://wonderfulengineering.com/how-the-manual-transmission-works-in-a-car/
  4. http://fr.aw-europe.be/products/at-tell-me-about-it
  5. General Motors Corporation Подразделение автомобилей Cadillac Motor. (2015). 1963 Cadillac Shop Manual. Проект руководства по старому автомобилю.

Как работает автоматическая коробка передач? - Лучшее объяснение


Введение

«Роскошь требует человеческого комфорта» - эта мысль породила множество изобретений, поскольку уменьшение человеческих усилий при работе с машинами является новой темой исследований, когда речь идет об автомобилях различных марок, таких как Rolls Royce, Maserati и т. Д.Они хорошо известны своей роскошью и готовы тратить миллионы на роскошь и комфорт, предоставляемые их автомобилями, поэтому возникают вопросы, почему необходимо переключать передачи вручную? Почему для переключения передач требуется постоянное нажатие педалей сцепления? Итак, чтобы решить эти проблемы, компания General Motors разработала новый тип трансмиссии, названную «Автоматическая трансмиссия», давайте узнаем о ней больше.

Автоматическая трансмиссия (AT) - это система трансмиссии, в которой выбор подходящего передаточного числа, необходимого транспортному средству, является автоматическим процессом, управляемым педалью акселератора и тормоза.Промежуточный вал, главный вал и вал сцепления с параллельным расположением зубчатой ​​передачи заменяется планетарной или солнечно-планетарной зубчатой ​​передачей, а также ручное сцепление от ручной силовой передачи заменяется гидросцепной муфтой или гидротрансформатором, который, в свою очередь, устраняет педаль сцепления от автомобиля.

Автоматическая трансмиссия обычно поставляется с p-паркингом, n-нейтралью, r-реверсом, d-приводом, s-скоростью, режимом. Каждый режим имеет бесконечные передаточные числа крутящего момента и скорости, необходимые для автомобиля.

Самый простой пример автоматической трансмиссии CVT - Honda Activa.

Необходимость автоматической коробки передач

Как мы уже обсуждали ранее, механическая коробка передач, являющаяся фаворитом любителей автоспорта, не может обеспечить комфорт при вождении, когда речь идет о дорогих роскошных автомобилях, из-за постоянной и внезапной необходимости нажимать педаль сцепления и переключать передачи во время езды.

Давайте обсудим, зачем нужна АКПП

  • Как мы знаем, система механической трансмиссии обеспечивает ограниченные передаточные числа редуктора, но когда речь идет о высокоскоростных транспортных средствах, таких как Lamborghini Gallardo, требуется автоматическая трансмиссия со скоростью более 250 миль в час.
  • Коробка передач
  • требует непрерывного переключения передач, которое достигается нажатием педали сцепления, что вызывает утомление водителя.
  • Плохая механическая коробка передач Экономия топлива есть, так как много движущихся механических компонентов.
  • Перемещение большого количества механических компонентов приводит к износу механической коробки передач.
  • Размер коробки передач механической коробки передач большой из-за использования параллельной зубчатой ​​передачи.

С этими проблемами, связанными с механической коробкой передач, General Motors в 1930 году разработала первую автоматическую трансмиссию с гидромуфтой и назвала ее системой трансмиссии Hydra-Matic.

Также читают:

Основные детали полностью автоматической трансмиссии

1. Эпициклическая зубчатая передача -

Он также известен как солнечно-планетарная передача. Зубчатая передача с параллельными валами механической коробки передач заменена более компактной планетарной зубчатой ​​передачей в автоматической коробке передач, которая состоит из -

2. Шестерня кольцевая или кольцевая -

Кольцевая шестерня с внутренними зубцами с угловым вырезом расположена в крайнем крайнем положении в планетарной коробке передач, внутренние зубцы кольцевой шестерни входят в зацепление с планетарными шестернями во внешней точке.

  1. Солнечная шестерня - Это шестерня с угловыми зубьями, которые находятся в постоянном зацеплении с планетарными шестернями во внутренней точке. Солнечная шестерня соединена с валом преобразователя крутящего момента.
  2. Планетарные шестерни - Маленькие шестерни, которые не только вращаются вокруг своей оси, но и вращаются вокруг солнечной шестерни.
  3. Водило планетарной передачи - Это водило, на котором установлена ​​ось планетарных шестерен и соединена с конечным выходным валом.
  4. Ленты тормоза или сцепления- Фиксирующий механизм, используемый для фиксации любого из вышеперечисленных для достижения необходимого передаточного числа.

3. Гидравлическая система-

Это система автоматической трансмиссии, которая содержит масляные насосы, регулятор и гидравлические клапаны, которые управляют тормозом или лентой сцепления, направляя жидкость под давлением через корпус клапана для управления планетарной коробкой передач. Лента соединена с гидравлической системой через Клапан переключения передач и выходной вал соединены с гидравлической системой через используемый регулятор.

3. Гидротрансформатор -

Сцепление от механической коробки передач заменено гидротрансформатором, который использует жидкость под давлением для включения и выключения выходной мощности двигателя. Преобразователь крутящего момента приводится в действие педалью акселератора.

Гидротрансформатор имеет 3 основные части -

1. Рабочее колесо - Это часть преобразователя крутящего момента, которая связана с выходным валом двигателя и заставляет жидкость под давлением течь внутри преобразователя крутящего момента при запуске двигателя.

Рабочее колесо имеет угловые лопатки, которые вызывают вращение жидкости.

2. Турбина - Это часть преобразователя крутящего момента, которая соединена с входным валом трансмиссии и передает мощность двигателя на трансмиссию с помощью вращающейся жидкости под давлением.

Турбина имеет угловые лопатки противоположного сечения, которые улавливают жидкость, посылаемую крыльчаткой, которая, в свою очередь, вызывает вращение входного вала трансмиссии.

3. Статор - Это промежуточное устройство с угловыми лопатками, используемыми для направления жидкости от рабочего колеса к турбине.

Также читают:

Рабочий

Работа автоматической коробки передач полностью отличается от работы механической коробки передач, так как в этой системе трансмиссии не требуется педаль сцепления и непрерывное переключение передач.

Давайте посмотрим, как работают разные режимы АКПП -

Режим привода

Это режим движения вперед, который состоит из различных передаточных чисел от высокого крутящего момента до средней скорости. Когда выбран этот режим, и если транспортное средство находится в устойчивом состоянии, то при обнаружении педали акселератора гидравлической системой или электронным блоком управления входной сигнал отправляется на планетарный редуктор, который, в свою очередь, блокирует кольцевую шестерню с помощью лент, и получается высокий крутящий момент или первое передаточное число.

Когда транспортное средство начинает движение и получение педали акселератора от гидравлической системы или электронного устройства управления снова отправляется на планетарный редуктор, который, в свою очередь, активирует ленты, которые, в свою очередь, блокируют солнечную шестерню, и получается средняя скорость или второе передаточное число.

Обратный режим

Когда выбран реверсивный режим, входной сигнал педали акселератора передается на планетарный редуктор гидравлической системой или ЭБУ, который, в свою очередь, активирует ленты, и ленты блокируют водило планетарной передачи, которое меняет направление выходного вала, который, в свою очередь, меняет направление. автомобиля.

Режим парковки

Когда выбран этот режим, механизм защелки блокирует ведущее колесо, что, в свою очередь, не дает автомобилю двигаться.

Нейтральный режим

При выборе нейтрального режима вал турбины или входной вал трансмиссии отсоединяется от выходного вала двигателя или вала крыльчатки, и достигается нейтральная передача.

Скоростной режим

Когда выбран скоростной режим, высокие передаточные числа получаются путем определения нажатия педали акселератора и передачи их на планетарную зубчатую передачу, которая, в свою очередь, блокирует соответствующую солнечную шестерню, и получается высокоскоростная передача.

Этот режим не характерен для всех автомобилей с автоматической коробкой передач.

Для лучшего понимания посмотрите видео, представленное ниже:

Приложение
  • Автомобили высокого класса, такие как Audi R8, Mercedes c350, поставляются с автоматической коробкой передач (AT).
  • Супер автомобили, такие как Lamborghini Gallardo, Bugatti veyron и т. Д. Поставляется с АКПП со скоростным режимом.
  • Хэтчбеки типа mini cooper, Porsche 911 gt и т. Д.Поставляется с вариантом AT.

8 Детали автоматической трансмиссии (и их функции)

(Обновлено 16 апреля 2020 г.)

Система автоматической трансмиссии сегодня встречается в большинстве автомобилей. Для водителей гораздо удобнее использовать автоматическую трансмиссию, чем ручную трансмиссию. Автоматика не требует, чтобы водитель переключал передачи во время движения с разной скоростью. Также нет педали сцепления, о которой нужно беспокоиться при выключении сцепления.Автомобиль выполняет все эти действия автоматически, что позволяет водителю просто сидеть сложа руки и беспокоиться только о своем рулевом управлении, ускорении и торможении.

Автоматическая трансмиссия работает как гидравлическая система управления. В системе есть несколько движущихся компонентов, которые позволяют трансмиссии автоматически переключать передаточные числа передач во время движения автомобиля. Иногда вместо этого можно встретить автоматические коробки передач, которые бывают механическими или электрическими. Независимо от того, как генерируется энергия трансмиссии, она по-прежнему работает почти так же и состоит из тех же компонентов.

Детали автоматической коробки передач

Ниже приведен список деталей системы автоматической коробки передач. Каждая часть имеет особое назначение, позволяя трансмиссии работать плавно. Если какой-либо из этих компонентов выйдет из строя, это помешает вам управлять автомобилем.

1) Фрикционная муфта - Фрикционная муфта соединяет шестерни с приводным валом. Это в основном позволяет двигателю и первичному валу вращаться с одинаковой точной скоростью.Другими словами, он поддерживает трение, возникающее между трансмиссией и двигателем. В результате автомобиль может двигаться.

2) Ленты - Ленты удерживают шестерни в неподвижном положении. Они прикреплены к поршням, и когда поршни приводятся в действие, шестерни блокируются сталью шестерен.

3) Пружинный клапан - Пружинный клапан соединен с ведущими колесами. Это датчик скорости вращения выходного вала.Если ось вращения перемещается быстро, это приведет к тому, что клапан будет открываться шире. Это позволяет подавать в систему давление гидравлической жидкости. Чем медленнее ось вращения, тем сильнее закрывается клапан.

4) Датчик нагрузки - Автоматическая коробка передач использует датчик нагрузки для определения веса и нагрузки на автомобиль. Когда вы нажимаете на педаль газа, большее давление прикладывается к тросу, прикрепленному к педали. В некоторых автомобилях вместо него используется вакуумный модулятор.Когда вы увеличиваете нагрузку и нагрузку на двигатель, датчик нагрузки может определять эти условия и передавать их блоку управления двигателем.

5) Клапан переключения передач - Этот компонент управляет подачей трансмиссионной жидкости для лент и поршней. Для каждого клапана переключения передач существует разное рабочее давление. Если клапан переключения передач расположен выше, коэффициент рабочего давления трансмиссии будет выше.

6) Гидротрансформатор - Гидротрансформатор - это чудо-компонент, который заменяет механизм сцепления механической коробки передач.В автоматическом режиме гидротрансформатор отвечает за замедление и остановку вашего автомобиля, при этом позволяя двигателю работать.

7) Уплотнения и прокладки - В вашей системе автоматической трансмиссии имеются различные уплотнения и прокладки, которые предотвращают вытекание трансмиссионной жидкости в места, куда она не должна попадать.

8) Рычаг переключения передач - В автоматических коробках передач также есть рычаги переключения передач, но они работают немного иначе, чем рычаги переключения передач для механических коробок передач.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *