Menu

Акпп гидротрансформатор принцип работы: Гидротрансформатор АКПП «Бублик»- Устройство. Принцип работы. Основные проблемы

Содержание

Гидротрансформатор АКПП «Бублик»- Устройство. Принцип работы. Основные проблемы


Гидротрансформатор выполняет важную роль в автоматической коробке передач, он занимает пространство между корпусом силового агрегата и трансмиссией авто. Гидротрансформатор в АКПП работает, как муфта сцепления – передает вращение от работающего мотора непосредственно на автомат. Внешнее сходство гидротрансформатора АКПП с характерной формой тора позволяет называть данное устройство бубликом. Гидротрансформатор автоматической коробки передач – составная часть гидросистемы трансмиссии. Управление его работой осуществляется при помощи специального гидроблока.

Устройство гидротрансформатора коробки-автомат

Основное предназначение гидротрансформатора АКПП – это обеспечение плавного и своевременного перехода автоматической трансмиссии с одной передачи на другую. Первые образцы гидротрансформаторов для КПП были созданы в ХХ веке. С целью модернизации устройства ГТР, применялись новые технологии. Гидротрансформаторы АКПП становились более сложными по конструкции.

Помимо обеспечения плавности перехода на различные передачи, новые гидротрансформаторынаделены дополнительной функцией сцепления. При этом в момент переключения скоростей (понижающей либо повышающей) гидротрансформатор размыкает непосредственную связь двигателя внутреннего сгорания с коробкой передач. Гидротрансформатор АКПП частично принимает на себя силу крутящего момента. Именно это обеспечивает уникальную плавность при переключении скоростей.

В отличие от механической КПП, в автомате передача крутящего момента осуществляется не под воздействием механического трения между фрикционными дисками гидротрансформатора АКПП. Соединение двигателя и автоматической коробки передач происходит, благодаря давлению трансмиссионной жидкости. Срабатывает эффект вращения мельницы от ветра.Устройство гидротрансформатора обеспечивает сохранение целостности автоматической коробки и защиту от механических повреждений за счет важной функции – амортизации.

Фрикционные диски гидротрансформатора АКПП образуют сборный пакет, состоящий из деталей мобильного и неподвижного типов. При включении передачи в магистралях создается необходимое давление. При помощи специального устройства – гидравлического толкателяфрикционы гидротрансформатора АКПП взаимно сжимаются, включается заданная скорость.

Что это такое

Гидротрансформатор (сокращенно – ГДТ) представляет собой дискообразный внешний узел, относящийся к автоматической трансмиссии. Его работа заключается в передаче крутящего момента от двигателя к коробке передач. Многие водителя называют этот элемент гидромуфтой из-за принципа работы, которых схож с работой муфты. Включение гидротрансформатора происходит при блокировке при помощи фрикциона. Это позволяет передавать крутящий момент без значительных потерь. В простонародье его называют «бубликом».

Перед ремонтом нужно ознакомиться с устройством

Несмотря на то, что гидротрансформатор расположен за пределами АКПП, он все равно является ее частью. Это объясняется активным воздействием данного устройства на ресурс всей коробки передач, в том числе гидроблока и маслонасоса. К тому же управление гидротрансформатором осуществляется системой гидравлики и компьютером трансмиссии.



Как действует гидротрансформатор АКПП

Современный гидротрансформатор блокируется при сравнивании скоростей оборотов валов – входного и выходного. На практике это случается после развития скорости транспортного средства, равной более 70 км/час. Тормозная накладка поршня гидротрансформатора замедляет вращение масляной жидкости. Валы двигателя внутреннего сгорания и коробки передач взаимно фиксируются. Силовой агрегат и трансмиссия образуют единое целое, происходит синхронное вращение валов.

Когда гидротрансформатор полностью передает вращение на АКПП от силового агрегата, потери мощности равны нулю. Данная функция гидротрансформатора напоминает действие педали механизма сцепления на коробке перемены передач механического типа.

Во время работы гидротрансформатора кинетическая энергия двигателя расходуется на движение масла, которое разогревается от трения. При взаимном касании фрикциона со стальным диском происходит интенсивное истирание накладки, фрагменты износа в виде пыли попадают в масляный состав гидротрансформатора. Стабильность работы автоматической трансмиссии и ходовой части находится в прямой зависимости от степени износа фрикционных накладок и смазочного материала.



Причины неисправности

Гидротрансформатор — устройство не очень сложное, однако в процессе эксплуатации автоматической трансмиссии он изнашивается и постепенно выходит из строя. Перечислим, какие именно системы могут поломаться, и по каким причинам.

Фрикционные пары

Внутри гидротрансформатора есть так называемая блокировка, которая, по сути является элементом автоматического сцепления. Механически работает она схоже с классическим сцеплением МКПП. Соответственно, имеет место износ фрикционных дисков, их отдельных пар, либо всего комплекта. Кроме этого, элементы износа фрикционных дисков (металлическая пыль) загрязняют трансмиссионную жидкость, из-за чего могут забиться каналы, по которым проходит жидкость. Из-за этого падает давление в системе, а также страдают другие элементы автоматической трансмиссии — гидроблок, радиатор охлаждения и прочие.

Лопатки лопастей

Металлические лопатки под воздействием высоких температур и наличия в трансмиссионной жидкости абразива также со временем изнашиваются, и добавляют в масло еще больше металлической пыли. Из-за этого снижается эффективность работы гидротрансформатора, снижается общее давление жидкости в системе трансмиссии, ну а из-за грязной жидкости растет перегрев системы, изнашивается гидроблок, увеличивается нагрузка на всю систему. В самых худших случаях возможна полная поломка одной или нескольких лопастей на крыльчатке.

Принцип работы гидротрансформатора

Работа «бублика» осуществляется по замкнутому циклу. Смазочное вещество является главным рабочим материалом гидротрансформатора. Его вязкостные характеристики существенно отличаются от свойств масла, используемого в МКПП. При работе гидротрансформатора АКПП смазочное вещество под воздействием насосного колеса принудительно подается на лопатки реактора и турбины. Лопатки создают дополнительные завихрения и ускоряют движение масла,скорость вращения рабочих колес гидротрансформатора существенно падает, момент соответственно возрастает.

Ускорение вращения коленвала способствует выравниванию скоростей колеса насоса и турбины гидротрансформатора. При большой скорости автомобиля гидротрансформатор только передает крутящий момент по аналогии с работой гидромуфты. При блокировке ГТР вращение передается напрямую от силового агрегата на АКПП.

При переходе на другую передачу элементы гидротрансформатора разъединяются. Процесс сглаживания угловых скоростей возобновляется до окончательного выравнивания вращенияработающих турбин.

Функционирование гидротрансформатора происходит под постоянным контролем электронного блока управления ЭБУ. Датчики, установленные на гидротрансформаторе, подают сигналы на ЭБУ. Исходя из поступающих данных, формируются выходные управляющие команды. Если электронные приборы сообщают об ошибке, это означает, что возникли какие-то проблемы с ГТР.

Важно: Признаки неисправностей гидротрансформатора АКПП могут проявляться как в механической, так и электронной частях механизма. При экстренной остановке коробки-автомата необходимо провести тщательную диагностику с последующим ремонтом элементов гидротрансформатора.

На представленной схеме показано в разрезе, из чего состоит гидротрансформатор автоматической коробки перемены передач.

Спираль справа – схематическое изображение траектории движения масла внутри корпуса гидротрансформатора.

Здесь изображен принцип работы гидротрансформатора в различных режимах.

Режим блокировки


Устройство гидротрансформатора с блокировкой
Для того, чтобы справиться с основными недостатками гидротраснформатора (низкий КПД и плохая динамика автомобиля), был разработан механизм блокировки. Принцип его работы схож с классическим сцеплением. Механизм состоит из блокировочной плиты, которая связана с турбинным колесом (а следовательно, с первичным валом КПП) через пружины демпфера крутильных колебаний. Плита на своей поверхности имеет фрикционную накладку. По команде блока управления трансмиссией, плита прижимается накладкой к внутренней поверхности корпуса гидротрансформатора при помощи давления жидкости. Крутящий момент начинает передаваться напрямую от двигателя к коробке передач без участия жидкости. Таким образом достигается снижение потерь и более высокий КПД. Блокировка может быть включена на любой передаче.

Признаки неисправности гидротрансформаторов АКПП

Гидротрансформатор занимает лидирующие позиции по надежности среди различных узлов и деталей АКПП. Он полностью вырабатывает заявленный эксплуатационный срок. Однако, это не означает, что ГТР вечен. С помощью характерных симптомов опытные водители могут определить место возможных поломок в гидротрансформаторе и автоматической коробке передач.

Признаки неисправности гидротрансформатора:

  1. Возникновение характерного звука (шуршащего, механического) при переключении скоростей. Этот малозаметный звук уходит, когда увеличиваются обороты, и машина ускоряется. Данный симптом указывает на деформации опорных игольчатых подшипников гидротрансформатора.
  2. При громком стуке металла нужно проверить состояние лопастей и колеса гидротрансформатора в сборе.
  3. Вибрации коробки передач на скорости 60 – 90 км/час (причина – неравномерное истирание фрикционов системы блокировки).
  4. Загрязнение масла (запах гари, темный оттенок, густая консистенция).
  5. Перегрев гидротрансформатора.
  6. Засорение клапана гидроблока.
  7. Снижение уровня трансмиссионного масла.
  8. Проблемы с динамикой машины (обгонная муфта нуждается в замене).
  9. Неожиданная остановка транспортного средства означает, что повреждены шлицы на турбинном колесе гидротрансформатора. При этом требуется установить новые шлицы или полностью менять деформированное колесо на новый механизм.
  10. Глохнет двигатель при переходе на другую передачу. Здесь виновата управляющая автоматика.

Как определить поломку?

Выяснить, какой именно элемент вышел из строя, без демонтажа коробки и ее разбора довольно трудно. Однако предугадать серьезный ремонт можно по нескольким признакам. Так, если наблюдаются неисправности гидротрансформатора АКПП или тормозной ленты, коробка будет «пинаться» при переключении режимов. Машина начинает дергаться, если вы ставите ручку с одного режима на другой (причем когда нога находится на педали тормоза). Также коробка входит сама в аварийный режим. Машина двигается только на трех передачах. Это говорит о том, что коробке нужна серьезная диагностика.

Что касается замены гидротрансформатора, она выполняется при полном демонтаже коробки (отсоединяются приводные валы, «колокол» и прочие детали). Этот элемент – самая дорогая составляющая любой АКПП. Цена на новый ГДТ начинается от 600 долларов для бюджетных моделей авто. Поэтому важно знать, как правильно использовать коробку, чтобы максимально отсрочить ремонт.

Ремонт ГТР

Для многих автовладельцев ремонт гидротрансформатора АКПП является сложной процедурой.Не все люди обладают необходимыми знаниями, свободным временем, желанием, чтобы качественно восстановить функции гидротрансформатора своими руками. Самая большая сложность в ремонте гидротрансформатора состоит в его демонтаже с автомобиля. Профессиональные механики обладают набором специальных инструментов и приспособлений, чтобы благополучно снять гидротрансформатор с коробки передач.

Непосредственный ремонт гидротрансформатора АКПП начинается с механического разрезания корпуса на токарном станке и внимательной диагностики состояния каждого механизма. В процессе ремонта гидротрансформатора необходимо заменить следующие элементы:

  • корпус бублика;
  • сальники;
  • уплотнительные кольца.

Перед разрезанием и диагностикой демонтированного гидротрансформатора рекомендуется слить масло в подготовленный тазик, а также тщательно промыть фрикционы и другие составляющие устройства.

Важно: Кольца и уплотнительные сальники гидротрансформатора необходимо менять на новые детали, даже при кажущемся удовлетворительном их состоянии. Во избежание протечек смазочного материала, устанавливать старые уплотнения категорически не рекомендуется.

Замена гидротрансформатора – лучшее решение. Однако, подавляющее большинство владельцев авто склоняются к тому, чтобы не покупать новый корпус или гидротрансформатор АКПП в сборе. В этом случае производится сваривание частей корпусной детали. При этом соблюдается главное условие: обеспечение абсолютной герметичности сварного шва корпуса гидротрансформатора. После установки отремонтированного устройства на автоматическую коробку передач производится балансировка этого бублика в сборе.

Рекомендации по обслуживанию и эксплуатации ГДТ

Применение «бублика» в трансмиссии упрощает и облегчает управление автомобилем даже в тяжелых условиях. Однако, АКПП с гидротрансформатором при сравнении с МКПП проигрывает по параметрам:

  • низкий КПД без применения блокировки;
  • расход топлива на 10% выше;
  • малый диапазон изменения крутящего момента «бублика» и необходимость установки планетарного редуктора;
  • сложность конструкции и обслуживания;
  • высокая стоимость.

Чтобы стать постоянным клиентом мастерской по ремонту гидротрансформатора АКПП, нужно соблюдать два правила:

  • как можно чаще вжимать педали газа и тормоза в пол, чтобы быстрее истереть фрикцион муфты блокировки в абразивную пудру, загрязнить масло и ускорить износ автомата;
  • никогда не менять жидкость, особенно, если она черная, горячая, а уровень выше или ниже нормы.

Если серьезно, то ГДТ выходит из строя медленно и незаметно для водителя. Явный сигнал неисправности — течь масла в месте соединения гидротрансформатора и двигателя. Другие признаки неполадки могут проявляться уже на стадии распространения «заболевания» по все АКПП. Поэтому, если автомобиль ведет себя странно: медленно разгоняется, увеличил расход топлива, при движении появляется вибрация — нужно отправить машину на проверку.

Перед самостоятельным осмотром коробки нужно изучить устройство и особенности конкретной модели АКПП. Чтобы добраться до гидротрансформатора, придется снимать всю коробку. Без распила и разборки отремонтировать «бублик» не получится. Промывка гидротрансформатора растворителями может повредить колесам и «разъесть» сальники.

После ремонта и сборки АКПП необходима балансировка гидротрансформатора. Не все сервисы проводят эту операцию, поскольку она трудоемка и проблематична. ГДТ работает на высоких оборотах — дисбаланс или нарушение соосности валов выведут из строя не только «бублик», но и всю АКПП.

Срок службы современного гидротрансформатора АКПП составляет 150 — 200 000 км. Ресурс сократится до 100 000, если менять масло. Фрикционы истираются к 120 — 150 000 км и тоже требуют замены. После 200 000 км «бублику» с регулируемым проскальзыванием прописан плановый капремонт.

Что в гидротрансформаторах ломается чаще и быстрее всего

Износ тормозной прокладки фрикциона – наиболее часто является причиной, приводящей к ремонту гидротрансформатора:

  1. Изношенная прокладка удаляется.
  2. Место ее расположения тщательно очищается от засохшего клеевого состава.
  3. Наносится новый клеевой состав.
  4. Устанавливается новая фрикционная прокладка.

Замена прокладки гидротрансформатора необходима для обеспечения герметичности системы и предотвращения утечек трансмиссионного масла. Если ее не заменить вовремя, возникают неприятные последствия:

  • элементы износа в виде мелких кусочков заполняют масляные каналы в гидроплите;
  • масляное голодание гидротрансформатора;
  • рост температуры;
  • повышенный износ сальников, втулок;
  • проскальзывание стертой муфты блокирования;
  • выход из строя электромагнитных соленоидов и электронных приборов;
  • деформации фрикционных накладок гидротрансформатора;
  • преждевременное разрушение сопряженных металлических узлов и деталей вследствие
  • вибрационных колебаний изношенных муфт (старение железа).

Прочие поломки гидротрансформаторов АКПП

Автомеханики сервисных компаний в процессе диагностики ГТР часто выявляют дополнительные дефекты в гидротрансформаторах автоматических коробок передач:

  1. Деформации и поломка лопастей гидротрансформатора.
  2. Износ ступицы вследствие работы при повышенных температурах.
  3. Нарушение блокировки, заклинивание муфты обгона.
  4. Разрушение подшипников.
  5. Прогорание корпуса гидротрансформатора АКПП.

Почти все перечисленные дефекты выявляются только при вскрытии корпусной детали гидротрансформатора. После определения поломок производится их замена на новые рабочие элементы.

Если ремонт гидротрансформатора производится в условиях специализированных мастерских, оснащенных современным оборудованием, технологическими приспособлениями, оригинальными запчастями, восстановленный гидротрансформатор будет служить в течение длительного срока. Время эксплуатации отремонтированного механизма составляет около 80% от первоначального ресурса. Частичная либо полная замена трансмиссионного масла также входит в перечень ремонтных услуг. Длительность ремонта гидротрансформатора автоматической коробки передач в среднем занимает три рабочих дня.

Как сохранить КПП?

Считается, что ресурс у данной трансмиссии на порядок ниже, чем у механики. Однако специалисты отмечают, что при должном обслуживании узла вам не потребуется ремонт или замена гидротрансформатора АКПП. Так, первая рекомендация – это своевременная замена масла. Регламент – 60 тысяч километров. И если на МКПП масло залито на весь срок эксплуатации, то в «автомате» оно является рабочей жидкостью. Если смазка черная или имеет запах гари, ее нужно срочно заменить.

Вторая рекомендация касается соблюдения температурных режимов. Не стоит слишком рано начинать движение – температура масла коробки должна быть не ниже 40 градусов. Для этого переведите рычаг по всем режимам с задержкой в 5-10 секунд. Так вы прогреете коробку и подготовите ее к эксплуатации. На холодном масле ездить нежелательно, так же как и на сильно горячем. В последнем случае жидкость будет буквально гореть (при замене вы услышите запах гари). АКПП не подходит для дрифта и жесткой эксплуатации. Также не стоит на ходу включать нейтральную передачу, а затем снова включать «драйв». Так вы сломаете тормозную ленту и ряд других важных элементов в коробке.

принцип работы для чайников, устройство, как работает

10

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП, коробка-автомат или «автомат») — устройство, которое принимает, преобразовывает, передает и изменяет направление крутящего момента. Вместо механической коробки передач автолюбители покупают авто с вариатором, роботизированной или классической АКПП. Каждому виду присущи свои преимущества и недостатки. Что же выбрать, и чем автомат лучше механики?

Что такое АКПП?

Коробка-автомат относится к механизмам, которые входят в состав трансмиссии и работают автоматически. Она облегчает управление автомобилем, тем самым снижает нагрузку на водителя во время движения. В отличие от ручной коробки передач она самостоятельно переключает скорости и не нуждается в постоянном использовании переключающего рычага. 

АКПП появилась в результате трех независимых друг от друга разработок. Изготовление планетарных механических КП, полуавтоматических КП и внедрение гидравлики в трансмиссию привело к рождению прототипа современной коробки-автомат. Первая АКПП была гидромеханической, затем появился ее роботизированный аналог и бесступенчатый вариатор.

Устройство и характеристики механизма

Чтобы понять, какое у автоматической коробки передач устройство и принцип работы, нужно рассматривать ее типовой вариант. Конструкция классической АКПП:

  • гидротрансформатор;
  • планетарный ряд;
  • система управления и контроля.

Гидротрансформатор передает крутящий момент от двигателя к валу. Функционально он соответствует сцеплению МКПП, но в отличие от него работает самостоятельно, а не под контролем человека. Гидротрансформатор находится между двигателем и коробкой передач. Во время работы он вращается на высокой скорости и выдерживает огромные нагрузки. Кроме передачи крутящего момента, этот узел снижает вибрации двигателя и запускает масляный насос, который входит в коробку передач.

Планетарный ряд состоит из планетарного редуктора и нескольких механизмов, которые по принципу действия похожи на блок шестерен в МКПП. Крутящий момент от двигателя переходит на гидротрансформатор, который передает его на планетарные механизмы. Те, в свою очередь, за счет фрикционных дисков, дифференциала, муфты свободного хода и взаимодействия с главным редуктором передают полученное усилие на колеса. Передача крутящего момента через планетарные механизмы осуществляется через трансмиссионную жидкость.

Планетарные механизмы блокируются тормозной лентой, передним и задним фрикционами, которые входят в состав планетарного ряда. Тормозная лента отвечает за кратковременную блокировку планетарных механизмов и перераспределение крутящего момента. От ее исправности зависит плавность хода автомобиля. Когда тормозная лента не отрегулирована, то в момент включения первой или задней передачи автомобиль двигается рывками. Подобное движение сокращает срок службы трансмиссии и двигателя. 

За работу всех механизмов АКПП отвечает система управления и контроля. В нее входят устройства, на которых возложен контроль механики коробки передач и головное управление узлом. К примеру, благодаря такой системе подается масло к механизмам коробки-автомат и обеспечиваются передаточные взаимосвязи между ее отдельными компонентами.

В устройство управления входит насос, маслосборник и клапанная коробка, выполняющая функции контроля и управления. За счет системы клапанов и плунжеров скорость автомобиля, нагрузка мотора и сила давления на педаль газа преобразуются в гидравлический сигнал. Когда фрикционные диски последовательно включаются и выключаются, эти сигналы автоматически изменяют передаточные отношения в АКПП.

Принцип работы

Трансмиссия и АКПП, как ее составляющая, работают по сложному механизму. Используйте объяснение об автоматической коробке передач и ее принципе работы для чайников, чтобы разобраться в работе механизма.

Принцип работы автоматической коробки передач можно условно разделить на несколько этапов:

  1. Работающий двигатель передает крутящий момент на вал.
  2. Через вал момент силы поступает на гидротрансформатор, связанный с АКПП.
  3. С гидротрансформатора усилие направляется на механизмы планетарного ряда.
  4. Блок управления передает на планетарные механизмы сигналы, основанные на проанализированной информации о работе автомобиля.
  5. После этого планетарные механизмы включают нужную передачу и передают крутящий момент на колеса.

Обратите внимание! Механической коробке передач необходимо сцепление и непосредственное участие водителя, тогда как в коробке-автомат работа сцепления возложена на гидротрансформатор, а роль водителя на себя берут различные управляющие узлы АКПП.

Виды АКПП, их преимущества и недостатки

Под понятием АКПП подразумевают и классическую конструкцию, и электронный вариант, и вариатор. Каждому виду есть чем похвастаться перед аналогами.

Классическая автоматическая коробка передач

Под классикой подразумевают гидротрансформаторную коробку-автомат, конструкция которой была рассмотрена выше. 

Преимущества и недостатки классической АКПП:

Плюсы Минусы
Плавный ход  без рывков Низкое КПД и увеличенный расход топлива по сравнению с механикой и автоматическими аналогами
Предохраняет двигатель от перегрузок Большой объем масла
Надежна и проста в обращении, не требует от водителя специфических навыков  Низкая динамика, из-за которой возникают ощутимые паузы между переключением скоростей 
К ней проще подобрать запасные части  Плохо переносит сильные морозы. В холодную погоду не нужно резко стартовать и раскручивать двигатель 
Подходит для водителей-новичков и автовладельцев, которые неуверенно себя чувствуют на дорогах с оживленным трафиком

Роботизированная

Коробка-робот стала недорогой альтернативой классической АКПП. Она может работать в ручном и автоматическом режиме. По принципу действия похожа на механику. Но в отличие от МКПП за выжимку сцепления и переключение скоростей отвечает электронное устройство.

Преимущества и недостатки роботизированной АКПП:

Плюсы Минусы
Понятная и более надежная конструкция, чем у коробки-автомат и вариатора Ощутимые паузы между переходами с одной скорости на другую. Особенно это заметно при переключении с низшего ряда на высшей и наоборот
Недорога в обслуживании Набор скорости с ощутимыми провалами
Проста в ремонте Трудно трогаться под горку
Наличие ручного переключения передач Нарушение правил эксплуатации приводит сцепление в негодность за короткий срок

Вариатор

Вариатор — бесступенчатая трансмиссия, которая составила достойную конкуренцию классической АКПП.

Преимущества и недостатки вариатора:

Плюсы Минусы
Экономичен в расходе топлива Непригоден для езды по бездорожью, потому что перегревается в сложных условиях эксплуатации
Предельно возможная динамика разгона Дорогостоящий ремонт и обслуживание
Плавно переключает скорости даже при разгоне или в момент торможения
Безопасен на гололеде
Предохраняет мотор от нагрузок

Разница между коробкой-автомат у переднеприводных и заднеприводных автомобилей

Автомобили с передними ведущими колесами оснащены более компактной коробкой-автомат. Внутри корпуса находится отделение для дифференциала (главной передачи).

Инструкция по использованию автоматической коробки передач

Основные правила безопасной эксплуатации:

  1. Ознакомиться с режимами АКПП.
  2. Аккуратно и выдержано переключать передачи.
  3. Вместо режима «нейтраль» использовать в начале езды режим «драйв», а в конце — «паркинг».
  4. Лучше не использовать автомобиль АКПП в качестве буксира для прицепов, сломанных авто.

Главное — своевременное обслуживание и замена масла. За техническим состоянием коробки-автомат должен следить каждый владелец авто.

Что категорически запрещается делать?

Следуйте правилам эксплуатации и никогда не допускайте пробуксовки колес, не заводите авто с разгона и не транспортируйте его «на привязи».

Обслуживание и ремонт АКПП

Обслуживание АКПП заключается в проверке режимов переключения передач, регулярной замене масла и масляного фильтра. Чтобы коробка-автомат могла исправно работать, меняйте масло каждые 30000-40000 км. Используйте качественное масло подходящего сорта. 

Коробка-автомат — сложный механизм, который продолжает находить сторонников и противников. Зная принцип работы и конструктивные особенности АКПП, водителям будет проще управлять автомобилем и избегать ее преждевременных поломок.

Гидротрансформатор АКПП «Бублик»- Устройство. Принцип работы. Основные проблемы


Гидротрансформатор выполняет важную роль в автоматической коробке передач, он занимает пространство между корпусом силового агрегата и трансмиссией авто. Гидротрансформатор в АКПП работает, как муфта сцепления – передает вращение от работающего мотора непосредственно на автомат. Внешнее сходство гидротрансформатора АКПП с характерной формой тора позволяет называть данное устройство бубликом. Гидротрансформатор автоматической коробки передач – составная часть гидросистемы трансмиссии. Управление его работой осуществляется при помощи специального гидроблока.

Устройство гидротрансформатора коробки-автомат

Основное предназначение гидротрансформатора АКПП – это обеспечение плавного и своевременного перехода автоматической трансмиссии с одной передачи на другую. Первые образцы гидротрансформаторов для КПП были созданы в ХХ веке. С целью модернизации устройства ГТР, применялись новые технологии. Гидротрансформаторы АКПП становились более сложными по конструкции.

Помимо обеспечения плавности перехода на различные передачи, новые гидротрансформаторынаделены дополнительной функцией сцепления. При этом в момент переключения скоростей (понижающей либо повышающей) гидротрансформатор размыкает непосредственную связь двигателя внутреннего сгорания с коробкой передач. Гидротрансформатор АКПП частично принимает на себя силу крутящего момента. Именно это обеспечивает уникальную плавность при переключении скоростей.

В отличие от механической КПП, в автомате передача крутящего момента осуществляется не под воздействием механического трения между фрикционными дисками гидротрансформатора АКПП. Соединение двигателя и автоматической коробки передач происходит, благодаря давлению трансмиссионной жидкости. Срабатывает эффект вращения мельницы от ветра.Устройство гидротрансформатора обеспечивает сохранение целостности автоматической коробки и защиту от механических повреждений за счет важной функции – амортизации.

Фрикционные диски гидротрансформатора АКПП образуют сборный пакет, состоящий из деталей мобильного и неподвижного типов. При включении передачи в магистралях создается необходимое давление. При помощи специального устройства – гидравлического толкателяфрикционы гидротрансформатора АКПП взаимно сжимаются, включается заданная скорость.

Особенность Honda

Двухвальная АКПП Хонда

Уже упоминалось, что коробки Honda отличаются от всех остальных автоматов, по сути это обычная механика с гидравлическим управлением. Плюсы этих коробок — это надежность, т. к. ломаться там практически нечему, они проще в ремонте и изготовлении. Состоят такие коробки из двух и более валов с шестернями и путем включения определенной комбинации шестерней меняется передаточное число.

Одна шестерёнка в каждой паре постоянно сцеплена со своим валом, вторая связана со своим через так называемое мокрое сцепление (фрикционная муфта включения передачи), т. е. все шестерни вращаются, но одна из пары не сцеплена с валом и соответственно крутящий момент и вращение не передаются на колеса автомобиля (нейтраль). Устройство и принцип работы муфты, как и на обычных автоматах. Когда диски сжимаются, вторая шестерня сцепляется со своим валом, соответствующая передача включена.

Задняя реализуется на сцеплении одной из передач. На валу рядом с шестерней одной передачи находится реверсивная шестерня, эти две шестерни не закрепляются жёстко на валу, между ними имеется втулка с зубьями зафиксированная на этом валу, а на этой втулке кольцевая муфта с зубьями. И в зависимости в какую из сторон будет перемещена эта муфта, та шестерня и сцепляется с валом, кольцевая муфта смещается при помощи вилки с гидравлическим приводом. Реверсивная шестерня меняет направление вращения, включается задний ход.



Как действует гидротрансформатор АКПП

Современный гидротрансформатор блокируется при сравнивании скоростей оборотов валов – входного и выходного. На практике это случается после развития скорости транспортного средства, равной более 70 км/час. Тормозная накладка поршня гидротрансформатора замедляет вращение масляной жидкости. Валы двигателя внутреннего сгорания и коробки передач взаимно фиксируются. Силовой агрегат и трансмиссия образуют единое целое, происходит синхронное вращение валов.

Когда гидротрансформатор полностью передает вращение на АКПП от силового агрегата, потери мощности равны нулю. Данная функция гидротрансформатора напоминает действие педали механизма сцепления на коробке перемены передач механического типа.

Во время работы гидротрансформатора кинетическая энергия двигателя расходуется на движение масла, которое разогревается от трения. При взаимном касании фрикциона со стальным диском происходит интенсивное истирание накладки, фрагменты износа в виде пыли попадают в масляный состав гидротрансформатора. Стабильность работы автоматической трансмиссии и ходовой части находится в прямой зависимости от степени износа фрикционных накладок и смазочного материала.



Режим проскальзывания

Блокировка гидротрансформатора может также быть неполной и работать в так называемом «режиме проскальзывания». Блокировочная плита не полностью прижимается к рабочей поверхности, тем самым обеспечивается частичное проскальзывание фрикционной накладки. Крутящий момент предается одновременно через блокировочную плиту и циркулирующую жидкость. Благодаря применению данного режима у автомобиля значительно повышаются динамические качества, но при этом сохраняется плавность движения. Электроника обеспечивает включение муфты блокировки как можно раньше при разгоне, а выключение – максимально позже при понижении скорости.

Однако режим регулируемого проскальзывания имеет существенный недостаток, связанный с истиранием поверхностей фрикционов, которые к тому же подвергаются сильнейшим температурным воздействиям. Продукты износа попадают в масло, ухудшая его рабочие свойства. Режим проскальзывания позволяет сделать гидротрансформатор максимально эффективным, но при этом существенно сокращает срок его службы.



Принцип работы гидротрансформатора

Работа «бублика» осуществляется по замкнутому циклу. Смазочное вещество является главным рабочим материалом гидротрансформатора. Его вязкостные характеристики существенно отличаются от свойств масла, используемого в МКПП. При работе гидротрансформатора АКПП смазочное вещество под воздействием насосного колеса принудительно подается на лопатки реактора и турбины. Лопатки создают дополнительные завихрения и ускоряют движение масла,скорость вращения рабочих колес гидротрансформатора существенно падает, момент соответственно возрастает.

Ускорение вращения коленвала способствует выравниванию скоростей колеса насоса и турбины гидротрансформатора. При большой скорости автомобиля гидротрансформатор только передает крутящий момент по аналогии с работой гидромуфты. При блокировке ГТР вращение передается напрямую от силового агрегата на АКПП.

При переходе на другую передачу элементы гидротрансформатора разъединяются. Процесс сглаживания угловых скоростей возобновляется до окончательного выравнивания вращенияработающих турбин.

Функционирование гидротрансформатора происходит под постоянным контролем электронного блока управления ЭБУ. Датчики, установленные на гидротрансформаторе, подают сигналы на ЭБУ. Исходя из поступающих данных, формируются выходные управляющие команды. Если электронные приборы сообщают об ошибке, это означает, что возникли какие-то проблемы с ГТР.

Важно: Признаки неисправностей гидротрансформатора АКПП могут проявляться как в механической, так и электронной частях механизма. При экстренной остановке коробки-автомата необходимо провести тщательную диагностику с последующим ремонтом элементов гидротрансформатора.

На представленной схеме показано в разрезе, из чего состоит гидротрансформатор автоматической коробки перемены передач.

Спираль справа – схематическое изображение траектории движения масла внутри корпуса гидротрансформатора.

Здесь изображен принцип работы гидротрансформатора в различных режимах.

Что это такое

Гидротрансформатор (сокращенно – ГДТ) представляет собой дискообразный внешний узел, относящийся к автоматической трансмиссии. Его работа заключается в передаче крутящего момента от двигателя к коробке передач. Многие водителя называют этот элемент гидромуфтой из-за принципа работы, которых схож с работой муфты. Включение гидротрансформатора происходит при блокировке при помощи фрикциона. Это позволяет передавать крутящий момент без значительных потерь. В простонародье его называют «бубликом».

Перед ремонтом нужно ознакомиться с устройством

Несмотря на то, что гидротрансформатор расположен за пределами АКПП, он все равно является ее частью. Это объясняется активным воздействием данного устройства на ресурс всей коробки передач, в том числе гидроблока и маслонасоса. К тому же управление гидротрансформатором осуществляется системой гидравлики и компьютером трансмиссии.

Признаки неисправности гидротрансформаторов АКПП

Гидротрансформатор занимает лидирующие позиции по надежности среди различных узлов и деталей АКПП. Он полностью вырабатывает заявленный эксплуатационный срок. Однако, это не означает, что ГТР вечен. С помощью характерных симптомов опытные водители могут определить место возможных поломок в гидротрансформаторе и автоматической коробке передач.

Признаки неисправности гидротрансформатора:

  1. Возникновение характерного звука (шуршащего, механического) при переключении скоростей. Этот малозаметный звук уходит, когда увеличиваются обороты, и машина ускоряется. Данный симптом указывает на деформации опорных игольчатых подшипников гидротрансформатора.
  2. При громком стуке металла нужно проверить состояние лопастей и колеса гидротрансформатора в сборе.
  3. Вибрации коробки передач на скорости 60 – 90 км/час (причина – неравномерное истирание фрикционов системы блокировки).
  4. Загрязнение масла (запах гари, темный оттенок, густая консистенция).
  5. Перегрев гидротрансформатора.
  6. Засорение клапана гидроблока.
  7. Снижение уровня трансмиссионного масла.
  8. Проблемы с динамикой машины (обгонная муфта нуждается в замене).
  9. Неожиданная остановка транспортного средства означает, что повреждены шлицы на турбинном колесе гидротрансформатора. При этом требуется установить новые шлицы или полностью менять деформированное колесо на новый механизм.
  10. Глохнет двигатель при переходе на другую передачу. Здесь виновата управляющая автоматика.

Ремонт ГТР

Для многих автовладельцев ремонт гидротрансформатора АКПП является сложной процедурой.Не все люди обладают необходимыми знаниями, свободным временем, желанием, чтобы качественно восстановить функции гидротрансформатора своими руками. Самая большая сложность в ремонте гидротрансформатора состоит в его демонтаже с автомобиля. Профессиональные механики обладают набором специальных инструментов и приспособлений, чтобы благополучно снять гидротрансформатор с коробки передач.

Непосредственный ремонт гидротрансформатора АКПП начинается с механического разрезания корпуса на токарном станке и внимательной диагностики состояния каждого механизма. В процессе ремонта гидротрансформатора необходимо заменить следующие элементы:

  • корпус бублика;
  • сальники;
  • уплотнительные кольца.

Перед разрезанием и диагностикой демонтированного гидротрансформатора рекомендуется слить масло в подготовленный тазик, а также тщательно промыть фрикционы и другие составляющие устройства.

Важно: Кольца и уплотнительные сальники гидротрансформатора необходимо менять на новые детали, даже при кажущемся удовлетворительном их состоянии. Во избежание протечек смазочного материала, устанавливать старые уплотнения категорически не рекомендуется.

Замена гидротрансформатора – лучшее решение. Однако, подавляющее большинство владельцев авто склоняются к тому, чтобы не покупать новый корпус или гидротрансформатор АКПП в сборе. В этом случае производится сваривание частей корпусной детали. При этом соблюдается главное условие: обеспечение абсолютной герметичности сварного шва корпуса гидротрансформатора. После установки отремонтированного устройства на автоматическую коробку передач производится балансировка этого бублика в сборе.

Что в гидротрансформаторах ломается чаще и быстрее всего

Износ тормозной прокладки фрикциона – наиболее часто является причиной, приводящей к ремонту гидротрансформатора:

  1. Изношенная прокладка удаляется.
  2. Место ее расположения тщательно очищается от засохшего клеевого состава.
  3. Наносится новый клеевой состав.
  4. Устанавливается новая фрикционная прокладка.

Замена прокладки гидротрансформатора необходима для обеспечения герметичности системы и предотвращения утечек трансмиссионного масла. Если ее не заменить вовремя, возникают неприятные последствия:

  • элементы износа в виде мелких кусочков заполняют масляные каналы в гидроплите;
  • масляное голодание гидротрансформатора;
  • рост температуры;
  • повышенный износ сальников, втулок;
  • проскальзывание стертой муфты блокирования;
  • выход из строя электромагнитных соленоидов и электронных приборов;
  • деформации фрикционных накладок гидротрансформатора;
  • преждевременное разрушение сопряженных металлических узлов и деталей вследствие
  • вибрационных колебаний изношенных муфт (старение железа).

Причины неисправности

Гидротрансформатор — устройство не очень сложное, однако в процессе эксплуатации автоматической трансмиссии он изнашивается и постепенно выходит из строя. Перечислим, какие именно системы могут поломаться, и по каким причинам.

Фрикционные пары

Внутри гидротрансформатора есть так называемая блокировка, которая, по сути является элементом автоматического сцепления. Механически работает она схоже с классическим сцеплением МКПП. Соответственно, имеет место износ фрикционных дисков, их отдельных пар, либо всего комплекта. Кроме этого, элементы износа фрикционных дисков (металлическая пыль) загрязняют трансмиссионную жидкость, из-за чего могут забиться каналы, по которым проходит жидкость. Из-за этого падает давление в системе, а также страдают другие элементы автоматической трансмиссии — гидроблок, радиатор охлаждения и прочие.

Лопатки лопастей

Металлические лопатки под воздействием высоких температур и наличия в трансмиссионной жидкости абразива также со временем изнашиваются, и добавляют в масло еще больше металлической пыли. Из-за этого снижается эффективность работы гидротрансформатора, снижается общее давление жидкости в системе трансмиссии, ну а из-за грязной жидкости растет перегрев системы, изнашивается гидроблок, увеличивается нагрузка на всю систему. В самых худших случаях возможна полная поломка одной или нескольких лопастей на крыльчатке.

Прочие поломки гидротрансформаторов АКПП

Автомеханики сервисных компаний в процессе диагностики ГТР часто выявляют дополнительные дефекты в гидротрансформаторах автоматических коробок передач:

  1. Деформации и поломка лопастей гидротрансформатора.
  2. Износ ступицы вследствие работы при повышенных температурах.
  3. Нарушение блокировки, заклинивание муфты обгона.
  4. Разрушение подшипников.
  5. Прогорание корпуса гидротрансформатора АКПП.

Почти все перечисленные дефекты выявляются только при вскрытии корпусной детали гидротрансформатора. После определения поломок производится их замена на новые рабочие элементы.

Если ремонт гидротрансформатора производится в условиях специализированных мастерских, оснащенных современным оборудованием, технологическими приспособлениями, оригинальными запчастями, восстановленный гидротрансформатор будет служить в течение длительного срока. Время эксплуатации отремонтированного механизма составляет около 80% от первоначального ресурса. Частичная либо полная замена трансмиссионного масла также входит в перечень ремонтных услуг. Длительность ремонта гидротрансформатора автоматической коробки передач в среднем занимает три рабочих дня.

что это такое, устройство и принцип работы для чайников

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

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

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

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

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

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

История создания

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

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

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

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

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

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

АКПП — что это такое

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

Автоматическая передача состоит из трех основных частей:

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

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

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

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

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

Устройство узлов и механизмов

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

  • турбонасос;
  • турбину;
  • статор.

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

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

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

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

Видео — принцип работы планетарного ряда автоматической коробки передач:

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

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

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

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

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

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

Принцип работы автоматической коробки передач (АКПП)

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

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

Рассмотрим принцип работы АКПП подробнее:

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

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

Видео — устройство и работа автоматической коробки передач:

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

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

Режимы

В настоящее время предусмотрен следующие стандартные режимы работы АКПП:

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

Помимо вышеперечисленных существуют и дополнительные режимы АКПП:

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

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

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

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

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

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

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

Плюсы и минусы

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

Начнем с преимуществ:

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

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

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

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

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

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

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

Видео, поясняющее устройство АКПП:


Конструкция и принцип работы автоматической коробки передач

Разобравшись с конструктивными особенностями, принципом работы АКПП, вы при покупке автомобиля сможете определиться с выбором трансмиссии, основываясь не на мнении продавца и друзей, а руководствуясь собственными знаниями о том, как устроена и должна работать коробка.

Составные части трансмиссии

Автоматическая коробка переключения передач

ДВС не способен обеспечить передвижение автомобиля при различных режимах без использования дополнительных устройств, предназначенных для изменения частоты вращения коленвала. На некоторых марках авто для выполнения указанной задачи применяются автоматические коробки передач. Их использование дает возможность уменьшить количество механизмов для управления машиной и упрощает процесс вождения (водителю нужно выполнять меньше действий).

Перед изучением конструктивных особенностей автоматической коробки, необходимо определиться с каких основных узлов состоит агрегат. Составные части АКПП:

  1. Гидравлический трансформатор — преобразовывает, передает крутящий момент, создаваемый мотором, используя для указанных целей рабочую смесь.
  2. Планетарный редуктор — изменяет величину передающегося трансформатором крутящего момента и выходное число оборотов АКПП в зависимости от условий движения автомобиля.
  3. Система гидравлического управления. Ее задача выполнять управление планетарным редуктором.

Разновидностей устройства автоматических коробок множество, классический вариант состоит из планетарного механизма и гидротрансформатора.

Рекомендуем посмотреть видео об устройстве и принципе работы коробки автомат:

Трансформатор

Гидротрансформатор выполняет роль сцепления в АКПП, плюс используется для передавания крутящего момента на планетарный редуктор. Устройство ГТ простое: указанный агрегат — герметичный узел, состоящий из реактора, насосного и турбинного колес. Первое колесо соединено с корпусом гидротрансформатора, выполняющем вращения вместе с валом мотора. Турбина взаимодействует с ведущим валом коробки автомат. Внутри ГТ наполнен смесью для АКПП.

Гидротрансформатор

При вращении колеса насоса жидкость, ударяется о его лопатки, раскручивается и выбрасывается центробежной силой в сторону размещения турбины, заставляя турбинное колесо вращаться. Смесь с колеса турбины, возвращается на насос, при этом колесо насоса начинает вращаться в противоположном направлении, скорость его вращения снижается. Чтоб избежать замедления скорости вращения колеса насоса, между насосом и турбиной размещен реактор с лопатками. Поток смеси, возвращаясь с турбины на насос, попадает на лопатки реактора, направление потока изменяется в сторону вращения насосного колеса. Колесо насоса начинает работать под действием двух сил: привода и жидкости — увеличивается крутящий момент мотора. Таким образом, сила передается с колеса насоса на турбину с помощью жидкости. Циркулирующая смесь передает и увеличивает крутящий момент.

Наступает момент, когда турбина и насос начинают вращаться с одинаковой скоростью. При этом поток возвращающейся смеси ударяется о задние стенки лопаток реактора, из-за чего замедляется поток жидкости, уменьшается КПД двигателя. Чтоб этого избежать в реакторе предусмотрена муфта свободного хода, он начинает вращаться, не препятствуя потоку смеси: гидротрансформатор перестает усиливать крутящий момент за счет жидкости, а только передает его.

Планетарный редуктор

Составные части планетарной передачи. Поз.1 — солнечная шестерня; поз.2 — сателлиты; поз.3 — водило; поз.4 — коронная шестерня.

Создания крутящего момента большего, чем момент, создаваемый ГТ;ГТ передает вращающий момент от мотора на ведущий вал планетарного редуктора. Планетарный ряд нужен для обеспечения:

  1. Возможности передвижения автомобиля назад.

Планетарный редуктор включает в себя:

  • планетарные ряды;
  • муфты сцепления и тормозов.

Коронная шестерня размещена вокруг сателлитов. Сателлиты, закрепленные на водиле и размещены вокруг солнечной шестерни. Оборачивание планетарного ряда обеспечивает передачу крутящего момента на ведомую шестерню. Если застопорить солнечную шестерню (поз.1), вращательные движения продолжат выполнять коронная шестерня и сателлиты. Скорость первой (поз.4) будет больше, чем водила (поз.3).

Если водило затормозить, а солнечная шестерня с сателлитами будут вращаться с одинаковой скоростью — это приведет к изменению направления вращения коронной шестерни (задний ход). Прямая передача достигается вращением с одинаковой скоростью всех элементов системы, кроме сателлит: перестает преобразовываться крутящий момент. Указанная конструкция редуктора характерна для заднеприводных автомобилей с передним расположением мотора. У машин с передним приводом в АКПП находится более одного ведомого вала.

Достоинством планетарного ряда есть компактность: использование одного центрального вала. Переключение скоростей осуществляется блокировкой определенных составных частей ряда и разблокировкой других.

Муфта сцепления представлена в виде чередующихся наборов дисков, пластин, поршня и цилиндров. Управляется муфта с использованием гидравлического давления. Поршень, приводимый в движение гидравлической системой, прижимает пластины и диски друг к другу.

Ленточный тормоз является пластиной, обхватывающей барабан с одной из составляющих частей планетарного ряда, которая тормозится.

Гидравлическая система

Состав гидравлической системы

Указанная система включает в себя масляной насос, клапаны, центробежный регулятор, маслоканалы. Гидродавление создается маслонасосом, оно зависит от скорости машины и загруженности двигателя. Величина давления регулируется в зависимости от скорости движения авто — давление скоростного регулятора, загруженности мотора — давление дроссельного клапана. Открытие клапанов на определенные маслоканалы определяет передачу, на какую переключится коробка автомат.

Если автомобиль трогается с места, то насосом подается давление, обеспечивающее фиксацию составных частей планетарного ряда с передачей минимального крутящего момента, соответствующего первой передаче. С увеличением скорости и загруженности мотора АКПП начнет работать в режиме прямой передачи.

Во время включения понижения скорости подбирается схема открытия клапанов, при которой включить большую скорость невозможно.

АКПП первого поколения были полностью гидравлическими, сейчас гидравлику применяют только как исполнительную часть системы, остальные функции возложены на компьютеризированный блок управления, который получает сигналы от различных датчиков, обрабатывает их и принимает решение о переключении передач. Изучать последовательность действий для включения передач не нужно, автоматика выполняет эту задачу без вмешательства со стороны водителя.

Устройство АКПП | Принцип работы автоматической коробки передач |

Устройство АКПП

Автоматическая коробка передач появилась на автомобилях еще в шестидесятых годах прошлого века. Сегодня с совершенствованием технологии АКПП обеспечивает автомобилю великолепные показатели динамики разгона, отличную экономичность и удобство использования. Неудивительно, что сегодня отмечается тенденция, когда автоматы начинают постепенно вытеснять механические коробки передач. Попробуем разобраться из чего же состоит автоматическая коробка передач и рассмотрим принцип ее работы.

Устройство и работа АКПП

Современные автоматические коробки передач состоят их трех основных компонентов – гидротрансформатора, гидравлической системы управления и планетарных редукторов.

Принцип работы АКПП Видеозапись

 

Гидротрансформатор

Основная задача гидротрансформатора – это передача крутящего момента от двигателя непосредственно в АКПП. Выполнен гидротрансформатор по принципу модернизированной гидравлической муфты с бесконтактной передачей. Состоит гидротрансформатор из герметичного корпуса, внутри которого расположены многочисленные валы, одна или несколько турбин и гидравлический насос. Турбина приводит в действие расположенный тут же планетарный редуктор. Турбина и редуктор заполнены специальной гидравлической жидкостью, которая имеет высокое давление. За нагнетание необходимого давления отвечает гидронасос, а вращение турбины происходит без механического сцепления, что в свою очередь обеспечивает максимально плавную передачу крутящего момента. Во время смены ступеней АКПП часть крутящего момента принимает на себя гидротрансформатор, что обеспечивает отсутствие рывков и толчков при смене передач.

Планетарный редуктор

Планетарный редуктор состоит из многочисленных муфт и подвижных деталей, которые позволяют изменять показатели крутящего момента. Именно редуктор отвечает за изменение вращения основного вала автоматической коробки передач. Следует отметить, что планетарный редуктор является достаточно надежным элементом и выходит из строя в редких случаях.Гидротрансформатор и редуктор отвечают за передачу и изменение крутящего момента.

Насос

Непосредственно смены передач осуществляются при помощи гидравлической системы управления. Основой гидравлики является мощный масляный насос, которые создает в системе необходимое давление. Именно этот блок управления путем изменения положения клапанов осуществляет моментальное переключение передач. Современные гидравлические системы управления способны как в полностью автоматическом режиме переключать передачи АКПП, так и работать по команде водителя, который при помощи селектора трансмиссии вручную изменяет активные передачи АКПП.

Гидроблок

Один из важнейших элементов АКПП, «мозги» коробки передач. Выполняет сложнейшую работу организатора потоков АТФ. Так же, в силу своей повышенной нагрузке имеет высокий шанс выхода из строя. Не спишите расстраиваться, в основном отказывают соленоиды, сам же гидроблок АКПП остается исправен.

Современные автоматические коробки передач состоят из многочисленных электронных блоков и систем управления, которые изменяют работу данного агрегата в режиме реального времени. Использование таких современных АКПП позволяет существенным образом снизить показатели расхода топлива без ущерба для динамики автомобиля. Обеспечивается великолепный комфорт управления автомобилем, что зачастую невозможно при использовании механических трансмиссий. Однако такие сверхсложные компьютеризированные коробки передач имеют также и свои недостатки. В первую очередь это надежность узла, который при неправильной эксплуатации часто выходит из строя и требует квалифицированного ремонта. Также следует сказать и о повышенных требованиях по сервисному обслуживанию таких коробок автомат, что приводит к увеличению расходов на обслуживание автомобиля.

Гидротрансформатор акпп принцип действия. Как работает гидротрансформатор? Как работает система управления акпп

В последнее время большим спросом начали пользоваться автомобили с И сколько бы ни говорили автомобилисты, что АКПП — это ненадежный механизм, который дорог в обслуживании, статистика утверждает обратное. С каждым годом машин с МКПП становится меньше. Удобство «автомата» оценили многие водители. Что касается дорогого обслуживания, самая ответственная деталь в этой коробке — гидротрансформатор АКПП. Фото механизма и его устройство — далее в нашей статье.

Характеристика

В конструкцию помимо данного элемента входит множество других систем и механизмов. Но основную функцию (это передача крутящего момента) выполняет именно гидротрансформатор АКПП. В просторечии его называют «бубликом» за счет характерной формы конструкции.

Стоит отметить, что на для переднеприводных авто гидротрансформатор АКПП включает в себя дифференциал и главную передачу. Помимо функции передачи крутящего момента «бублик» принимает на себя все вибрации и удары от маховика двигателя, тем самым сглаживая их до минимума.

Конструкция

Давайте рассмотрим, как устроен гидротрансформатор АКПП. Данный элемент состоит из нескольких узлов:

  • Турбинного колеса.
  • Блокировочной муфты.
  • Насоса.
  • Реакторного колеса.
  • Муфты свободного хода.

Все эти механизмы помещены в единый корпус. Насос непосредственно связан с коленвалом двигателя. Турбина сопрягается с шестернями коробки передач. Реакторное колесо размещено между насосом и турбиной. Также в конструкции колеса «бублика» имеются лопасти особой формы. Работа гидротрансформатора АКПП основана на перемещении специальной жидкости внутри (трансмиссионного масла). Поэтому АКПП включает в себя также масляные каналы. Кроме этого, здесь есть свой радиатор. Для чего он нужен, рассмотрим немного позже.

Что касается муфт, блокировочная предназначена для фиксации положения гидротрансформатора в определенном режиме (например, «паркинг»). Муфта свободного хода служит для вращения реакторного колеса в обратной стороне.

Принцип работы гидротрансформатора АКПП

Как действует данный элемент в коробке? Все действия «бублика» осуществляются по замкнутому циклу. Так, главная рабочая жидкость здесь — это «трансмиссионка». Стоит отметить, что она отличается по вязкости и составу от тех, что используются в механических коробках. Во время работы гидротрансформатора смазка поступает от насоса на турбинное колесо, а затем — на реакторное.

Благодаря лопастям жидкость начинает быстрее вращаться внутри «бублика», тем самым увеличивая крутящий момент. Когда частота вращения коленвала увеличивается, угловая скорость турбины и насосного колеса выравнивается. Поток жидкости меняет свое направление. Когда автомобиль набрал уже достаточную скорость, «бублик» будет работать только в режиме гидромуфты, то есть передавать лишь крутящий момент. Когда скорость движения увеличивается, ГТФ блокируется. При этом замывается муфта, и передача момента от маховика на коробку производится напрямую, с одинаковой частотой. Элемент разъединяется снова при переключении на следующую передачу. Так заново происходит сглаживание угловых скоростей до того момента, как скорость вращения турбин не сравняется.

Радиатор

Теперь о радиаторе. Для чего в автоматических коробках он выведен отдельно, ведь на «механике» такой системы не применяют? Все очень просто. На механической коробке масло выполняет лишь смазывающую функцию.

При этом его заливают лишь наполовину. Жидкость содержится в поддоне КПП, и в ней смачиваются шестерни. В автоматической коробке масло выполняет функцию передачи крутящего момента (откуда пошло название «мокрое сцепление»). Здесь нет фрикционных дисков — вся энергия идет через турбины и масло. Последнее постоянно двигается в каналах под высоким давлением. Соответственно, маслу необходимо охлаждаться. Для этого и предусмотрен в такой трансмиссии собственный теплообменник.

Неисправности

Выделяют следующие поломки трансмиссии:

  • Неисправность ГТФ.
  • Поломка и
  • Неисправность масляного насоса и контролирующих датчиков.

Как определить поломку?

Выяснить, какой именно элемент вышел из строя, без демонтажа коробки и ее разбора довольно трудно. Однако предугадать серьезный ремонт можно по нескольким признакам. Так, если наблюдаются неисправности гидротрансформатора АКПП или тормозной ленты, коробка будет «пинаться» при переключении режимов. Машина начинает дергаться, если вы ставите ручку с одного режима на другой (причем когда нога находится на педали тормоза). Также коробка входит сама в аварийный режим. Машина двигается только на трех передачах. Это говорит о том, что коробке нужна серьезная диагностика.

Что касается замены гидротрансформатора, она выполняется при полном демонтаже коробки (отсоединяются приводные валы, «колокол» и прочие детали). Этот элемент — самая дорогая составляющая любой АКПП. Цена на новый ГДТ начинается от 600 долларов для бюджетных моделей авто. Поэтому важно знать, как правильно использовать коробку, чтобы максимально отсрочить ремонт.

Как сохранить КПП?

Считается, что ресурс у данной трансмиссии на порядок ниже, чем у механики. Однако специалисты отмечают, что при должном обслуживании узла вам не потребуется ремонт или замена гидротрансформатора АКПП. Так, первая рекомендация — это своевременная замена масла. Регламент — 60 тысяч километров. И если на МКПП масло залито на весь срок эксплуатации, то в «автомате» оно является рабочей жидкостью. Если смазка черная или имеет запах гари, ее нужно срочно заменить.

Вторая рекомендация касается соблюдения температурных режимов. Не стоит слишком рано начинать движение — температура масла коробки должна быть не ниже 40 градусов. Для этого переведите рычаг по всем режимам с задержкой в 5-10 секунд. Так вы прогреете коробку и подготовите ее к эксплуатации. На холодном масле ездить нежелательно, так же как и на сильно горячем. В последнем случае жидкость будет буквально гореть (при замене вы услышите запах гари). АКПП не подходит для дрифта и жесткой эксплуатации. Также не стоит на ходу включать нейтральную передачу, а затем снова включать «драйв». Так вы сломаете тормозную ленту и ряд других важных элементов в коробке.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет гидротрансформатор АКПП. Как видите, это весьма ответственный узел в коробке. Именно через него передается крутящий момент на коробку, а затем на колеса. И поскольку масло здесь является рабочей жидкостью, нужно соблюдать регламенты его замены. Так коробка будет радовать вас долгим ресурсом и плавными переключениями.

Сегодня многие начинающие водители, да и автолюбители с опытом, выбирают для себя автомобиль с Начинающие, как правило, часто пугаются самой необходимости переключать передачи при движении, ну а опытные водители просто оценили для себя возможности спокойного и размеренного движения на машине, оснащенной АКПП. Но когда новичок покупает свой личный автомобиль, он зачастую не знает, как же правильно эксплуатировать «автомат». К сожалению, этому не учат в автошколах, а ведь от этого зависит безопасность движения и ресурс работы механизмов коробки передач. Давайте посмотрим, как же нужно эксплуатировать АКПП, чтобы в будущем не иметь проблем с ней.

Виды автоматических КПП

Прежде чем рассказать о том, как ездить на АКПП, необходимо рассмотреть виды агрегатов, которыми производители комплектуют современные автомобили. От того, к какому виду относится та или же иная коробка, зависит и то, как ее использовать.

Гидротрансформаторная КПП

Это, наверное, самое популярное и классическое решение. Гидротрансформаторными моделями комплектуется большинство всех автомобилей, которые сегодня выпускаются. Именно с такой конструкции и началось продвижение АКПП в массы.

Нужно сказать, что сам гидротрансформатор на самом деле не является составной частью механизма переключения. Его функция — это сцепление на коробке «автомат», то есть гидротрансформатор передает крутящий момент от двигателя к колесам в процессе троганья машины.

Двигатель и механизм «автомата» не имеют жестких связей друг с другом. Энергия вращения передается при помощи специального трансмиссионного масла — оно постоянно циркулирует в замкнутом круге под высоким давлением. Эта схема позволяет двигателю с включенной передачей работать в том случае, когда машина стоит.

За переключение отвечает а точнее, гидроблок, но это общий случай. В современных моделях режимы работы определяются электроникой. Так, КПП может работать в стандартном, спортивном либо экономичном режиме.

Механическая часть таких коробок надежна и вполне поддается ремонту. Гидроблок является уязвимым местом. Если клапаны его работают неправильно, тогда водитель столкнется с неприятными эффектами. Но в случае поломки в магазинах есть запчасти АКПП, хотя сам ремонт обойдется довольно дорого.

Что касается ездовых характеристик авто, оснащенных гидротрансформаторными КПП, то они зависят от настроек электроники — это датчик оборотов АКПП и другие датчики, и в результате этих показаний отправляется команда на переключение в нужный момент.

Ранее такие коробки предлагались лишь с четырьмя передачами. Современные модели имеют 5, 6, 7 и даже 8 передач. Как утверждают производители, более высокое количество передач способствует улучшению динамических характеристик, плавности движения и переключения и экономии горючего.

Бесступенчатый вариатор

По внешним признакам это техническое решение от традиционного “автомата” не отличается, но принцип работы здесь совершенно иной. Здесь нет передач, и система их не переключает. Передаточные числа изменяются постоянно и без перерывов — это не зависит от того, снижается скорость или двигатель раскручивается. Эти коробки обеспечивают максимальную плавность работы — это комфорт для водителя.

Еще один плюс, за который вариаторные КПП так полюбились водителям — это скорость работы. Данная трансмиссия не тратит время на процесс переключения — если необходимо набрать скорость, она сразу же будет на максимально эффективном крутящем моменте для придания автомобилю ускорения.

Автоматическая как пользоваться

Рассмотрим режимы работы и правила эксплуатации для обычных традиционных гидротрансфораторных автоматов. Они установлены на большинстве автомобилей.

Главные режимы АКПП

Чтобы определить основные правила эксплуатации, необходимо вначале разобраться с теми режимами работы, которые предлагают эти механизмы.

Для всех без исключения авто с АКПП обязательны следующие режимы — это «P», «R», «D», «N». И чтобы водитель мог выбрать необходимый режим, коробка оснащена рычагом выбора диапазона. По внешнему виду он практически ничем не отличается от селектора Разница его в том, что процесс смены передачи осуществляется по прямой.

Режимы отображаются на панели управления — это очень удобно, особенно для начинающих водителей. В процессе движения нет необходимости отвлекаться от дороги и опускать голову, чтобы посмотреть, на какой передаче едет машина.

Режим автоматической коробки «P» — В этом режиме отключатся все элементы автомобиля. В него стоит переходить лишь при длительных остановках или стоянках. Также с этого режима запускают мотор.

«R» — задняя передача. При выборе этого режима машина поедет задним ходом. Включать заднюю передачу рекомендуется лишь после того, как машина полностью остановилась; также важно помнить: задняя включается лишь при полностью выжатом тормозе. Любой другой алгоритм действий может нанести существенный вред трансмиссии и мотору. Это очень важно знать всем тем, у кого автоматическая коробка передач. Как пользоваться ею правильно, советуют специалисты и опытные водители. Внимательно отнеситесь к этим советам, они очень помогут.

«N» — нейтраль, или нейтральная передача. В этом положении мотор уже не передает крутящий момент на ходовую часть и работает в режиме холостого хода. Рекомендуется использовать эту передачу только для кратковременных остановок. Также не стоит включать коробку в нейтральное положение при движении. Некоторые профессионалы советуют буксировать авто в этом режиме. Когда АКПП находится в нейтральном положении, запуск двигателя запрещен.

Режимы движения АКПП

«D» — режим движения. Когда коробка находится в этом положении, автомобиль движется вперед. При этом передачи поочередно переключаются в процессе нажатия водителем на педаль газа.

Автомобиль-автомат может иметь 4, 5, 6, 7 и даже 8 передач. Рычаг выбора диапазона на таких авто может иметь несколько вариантов движение вперед — это «D3», «D2», «D1». Обозначения также могут быть и без буквы. Эти цифры показывают на доступную верхнюю передачу.

В режиме «D3» водитель может использовать первые три передачи. В этих положениях значительно эффективнее тормозить, чем в обычном «D». Этот режим рекомендуют использовать тогда, когда ехать без притормаживаний просто невозможно. Также эта передача эффективна при частых спусках или подъемах.

«D2» — это, соответственно, только две первые передачи. В данное положение коробку переводят на скоростях до 50 км/ч. Зачастую данный режим используют в тяжелых условиях — это может быть лесная дорога или горный серпантин. В этом положении максимально используется возможность торможения мотором. Также переводить коробку в «D2» нужно в пробках.

«D1» — это только первая передача. В этом положении АКПП используют в том случае, если автомобиль трудно разогнать выше 25 км/ч. Важный совет для тех, у кого автоматическая коробка передач (как пользоваться всеми ее возможностями): не стоит включать этот режим на высоких скоростях, иначе будет занос.

«0D» — повышенный ряд. Это крайнее положение. Его стоит использовать, если машина уже набрала скорость от 75 до 110 км/ч. Выходить из передачи рекомендуется тогда, когда скорость упала до 70 км/ч. Этот режим позволяет значительно снизить расход топлива на автомагистралях.

Включать все эти режимы можно в любом порядке во время движения автомобиля. Теперь можно смотреть только на спидометр, и тахометр больше не нужен.

Дополнительные режимы

На большинстве коробок передач также реализованы вспомогательные режимы работы. Это нормальный режим, спортивный, овердрайв, зимний и экономичный.

Нормальный режим используют при обыкновенных условиях. Экономичный позволяет добиться плавной и спокойной езды. В спортивном режиме электроника задействует мотор по максимуму — водитель получает все, на что способна машина, но про экономию придется забыть. Зимний режим предназначен для работы в условиях скользких поверхностей. Автомобиль трогается с места не с первой, а со второй либо даже с третьей передачи.

Эти установки включаются зачастую при помощи отдельных кнопок или переключателей. Нужно также сказать, что, несмотря на все те преимущества для водителей, которые дает автоматическая коробка, водители хотят управлять авто. Нет ничего лучше того, как переключать скорости в своем автомобиле. Чтобы решить эту проблему, инженеры концерна Porsche создали режим работы АКПП «Типтроник». Это имитация ручной работы с коробкой. Он позволяет вручную по необходимости повышать или понижать передачу.

Автоматическая как ездить

В процессе трогания автомобиля с места, а также при изменении направления движения режим работы коробки переключают при нажатом тормозе. При смене направления движения также не стоит временно устанавливать коробку в нейтральное положение.

Если необходимо остановиться на светофоре, а также в случае пробок, не стоит устанавливать селектор в нейтральное положение. Также не советуют это делать на спусках. Если машина буксует, то не нужно сильно давить на газ — это вредно. Лучше включить пониженные передачи и с помощью педали тормоза дать колесам медленно вращаться.

Остальные тонкости работы с АКПП можно постигнуть только с опытом вождения.

Правила эксплуатации

Первым делом необходимо нажать педаль тормоза. Затем селектор переводится в режим движения. Далее следует отпустить стояночный должна опускаться плавно — автомобиль начнет двигаться. Все переключения и манипуляции с АКПП делаются через тормоз правой ногой.

Чтобы снизить скорость, лучше всего отпустить педаль газа — все передачи будут переключаться автоматически.

Основное правило — никаких резких наборов скорости, резких торможений, любых резких движений. Это приводит к износу и увеличению расстояния между ними. Это затем может привести к тому, что появятся неприятные толчки при переключении АКПП.

Некоторые профессионалы советуют давать коробке отдых. К примеру, при парковке можно позволить машине катиться на холостых, без газа. Лишь после этого можно давить на акселератор.

Автоматическая КПП: чего нельзя делать

Строго запрещено давать нагрузку непрогретому автомату. Даже если за бортом автомобиля держится плюсовая температура воздуха, первые километры лучше всего преодолевать на небольших скоростях — очень вредны для коробки резкие ускорения и рывки. Начинающий водитель должен запомнить также, что для того чтобы полностью прогреть АКПП, необходимо больше времени, чем на прогрев силового агрегата.

Автоматическая коробка не предназначена для бездорожья и экстремального использования. Многие современные КПП классической конструкции не любят пробуксовок колес. Лучший способ вождения в таком случае — исключение резкого набора оборотов на плохих дорогах. Если автомобиль застрял, поможет лопата — не стоит сильно нагружать трансмиссию.

Также специалисты не рекомендуют перегружать классические автоматические трансмиссии высокими нагрузками — механизмы перегреваются и вследствие этого сильней и быстрее изнашиваются. Буксировать прицепы и другие авто — это скорая смерть для автомата.

Кроме этого, не стоит заводить автомобили, оснащенные АКПП, с «толкача». Хоть многие автолюбители и нарушают это правило, здесь следует помнить, что это не пройдет бесследно для механизма.

Также обязательно нужно помнить о некоторых особенностях в переключении. В нейтральном положении можно остаться, но при условии удерживания педали тормоза. В нейтральной позиции запрещается глушить силовой агрегат — это можно делать только в позиции «Паркинг». Запрещено переводить селектор в «Паркинг» или в позицию «R» при движении.

Типичные неисправности

Среди типичных неисправностей специалисты выделяют поломку кулисы, утечки масла, проблемы с электроникой и гидроблоком. Иногда не работает тахометр. Также иногда случаются проблемы с гидротрансформатором, не работает датчик оборотов двигателя.

Если при использовании коробки наблюдаются какие-либо затруднения при перемещении рычага, то это признаки проблем с селектором. Для решения требуется заменить деталь — запчасти АКПП есть в автомобильных магазинах.

Часто многие поломки возникают по причине утечек масла из системы. Зачастую автоматические коробки текут из-под уплотнителей. Следует чаще осматривать агрегаты на эстакаде или же смотровой яме. Если утечки есть, то это сигнал к тому, что необходим срочный ремонт агрегата. Если сделать все вовремя, то проблему можно решить заменой масла и уплотнителей.

На некоторых автомобилях случается такая ситуация, что не работает тахометр. Если останавливается и спидометр, то АКПП может перейти в аварийный режим работы. Зачастую эти проблемы решаются очень и очень просто. Неполадки заключаются в специальном датчике. Если его заменить или почистить его контакты, то все возвращается на свои места. Проверять необходимо датчик оборотов АКПП. Он расположен на корпусе коробки.

Также автолюбители сталкиваются с некорректной работой АКПП из-за проблем в электронике. Зачастую блок управления неверно считывает обороты для переключения. Виной тому может быть датчик оборотов двигателя. Ремонт самого блока — это бессмысленно, а вот замена датчика и шлейфов поможет.

Очень часто из строя выходит гидроблок. Например, это может случиться, если водитель неверно эксплуатировал трансмиссию. Если машина не прогревалась зимой, тогда гидроблок очень уязвим. Проблемы с гидравлическим блоком часто сопровождаются различными вибрациями, некоторые пользователи диагностируют толчки при переключении АКПП. В современных автомобилях об этой поломке поможет узнать бортовой компьютер.

Эксплуатация АКПП в зимний период времени

Большинство поломок автоматической трансмиссии случаются именно в зимний период. Это связано с отрицательным воздействием низких температур на ресурсы системы и тем, что на льду при трогании колеса буксуют — это тоже не лучшим образом сказывается на состоянии.

Перед наступлением холодов автолюбитель должен проверить состояние трансмиссионной жидкости. Если в ней замечены вкрапления металлической стружки, если жидкость потемнела и стала мутной, то ее следует заменить. Что касается общего регламента замены масла и фильтров, то для эксплуатации в нашей стране рекомендуется это делать через каждые 30 000 км пробега автомобиля.

Если машина застряла, тогда не стоит использовать режим «D». В этом случае поможет переключение на пониженные передачи. В случае если пониженных нет, тогда автомобиль вытягивают движением вперед-назад. Но не стоит слишком злоупотреблять этим.

Чтобы избежать заноса при понижении передач на скользкой дороге, для переднеприводных автомобилей нужно удерживать педаль акселератора, на заднеприводном — наоборот, отпустить педаль. Перед поворотом лучше использовать пониженные передачи.

Вот и все, что можно сказать о том, что представляет собой автоматическая коробка передач, как пользоваться ею и какие правила следует соблюдать. На первый взгляд может показаться, что это крайне привередливый механизм с небольшим рабочим ресурсом. Однако при соблюдении всех этих правилах этот агрегат проживет весь срок службы автомобиля и будет радовать своего владельца. Автоматические КПП повзоляют полностью погрузиться в процесс вождения, не задумываясь о подборе правильной передачи — об этом уже позаботился компьютер. Если вовремя обслуживать трансмиссию и не нагружать ее сверх ее возможностей, она принесет только позитивные эмоции в процессе использования автомобиля в различных условиях.

Появление автомобиля дало старт непрекращающейся гонке по совершенствованию всех систем и механизмов этого транспортного средства. От методов и материалов для кузова до высокотехнологичных способов управления. Карл Бенц придумал первое устройство, позволяющее в нескольких режимах передавать усилия двигателя ходовой системе.

Прогрессивная мысль нескольких поколений конструкторов и изобретателей довела это устройство до известной нам сегодня коробки передач. Но останавливаться на этом производители автомобилей не собирались, и уже в начале прошлого века начались попытки автоматизировать этот процесс. К 30-м годам XX века производители вплотную приблизились к решению задачи. Но ни технологически, ни экономически массовое производство наладить было невозможно, хотя удачные прообразы создать удалось.

Первым же серийным автомобилем с автоматической коробкой передач принято считать Buick Roadmaster, выпущенный в 1947 году . Первая модель имела всего две передачи, но уже через несколько лет была запущена в серию трехступенчатая АКПП принципиально не изменившаяся и до сегодняшнего дня, хотя современная трансмиссия стала на несколько порядков точнее и сложнее.

Как работает АКПП и ее виды

На машинах с автоматом отсутствует педаль сцепления, за исключением тех моделей, где предусмотрена возможность перехода на ручное управление. Эту важнейшую роль выполняет АКПП . Энергия двигателя посредством сложного механизма, о котором речь пойдет ниже, передается трансмиссии. Устройство системы спроектировано таким образом, что переключение режимов регулируется автоматикой. Как это происходит можно понять, разобравшись с алгоритмом работы и главными составляющими элементами АКПП:

  • гидротрансформатор . Представляет эволюцию муфты, разработанной еще в 1903 году. Место, где происходит передача крутящего момента от двигателя к выходному валу. Принцип прост. Насосная турбина, соединенная с двигателем разгоняет масло внутри корпуса, которое передает энергию на лопасти механизма коробки передач. Таким образом, нет жесткой механической связи между входным и выходным валами . При этом трансформации крутящего момента не происходит. Обеспечивает ее дополнительный элемент, называющийся ротором. Находится он между турбинами и особая конструкция лопастей придает дополнительный крутящий момент силовой установке. Усилие передается на механизм, непосредственно отвечающий за изменение передаточного числа;
  • планетарный редуктор . Главная деталь АКПП. Сложный механизм, собранный из центральной или солнечной шестерни, венца или большого центрального зубчатого колеса и набора сателлитов, закрепленных на детали, называющейся водило. Изменяя положение отдельных элементов АКПП по оси, формируется несколько комбинаций, предающих на выходе несколько скоростей вращения центрального вала. Количество вариантов и принято называть передачами . Прямой аналог с МКПП, но схема не нуждается в сцеплении, функцию которого выполняет гидромуфта. Подобная система нуждается в точном и сложном управлении. Обеспечить эффективное переключение столь сложного механизма в ручном режиме невозможно;
  • система управления . Возможны два типа устройств. Первый — это гидравлические механизмы. Сегодня этот тип применяется главным образом в бюджетных автомобилях. Машины среднего класса и выше оборудуются АКПП с электронным управлением. В первом случае датчики, реагируя на смену давления масла в системе, приводят в действие гидравлические толкатели. Они активируют сложную комбинацию муфт и тормозов, механически переключая передачи. Настроена система таким образом, что «перескочить» через передачу невозможно. Переключение возможно только последовательное. Электронная система управления эффективнее. Датчики собирают более полную информацию о работе АКПП. Это и температура жидкости, и скорости вращения каждой оси. Блок управления дает сигнал исполнительным устройствам. Алгоритм срабатывания сразу целой группы деталей находится под контролем электроники. Муфты, тормоза и электромагнитные клапаны, часто именуемые соленоидами, практически постоянно находятся в движении во время езды;
  • рычаг селектора . Это «ручка», находящаяся в салоне. Во всем мире принята общая для всех АКПП маркировка положений селектора. R — задний ход. N — нейтральная передача. D — основной положение селектора при движении, от старта до остановки. P — Парковка. S –спортивный режим . Некоторые производители элитных и представительских авто снабжают блок переключения дополнительными положениями. Например, Типтроник имеет возможность из автоматического режима перейти к механическому управлению КПП.

Рассматриваемая выше схема относится к классическому варианту. Принцип работы вариаторов и роботов другой. Существенна и разница в цене.

Хорошо отработанные технологии, большие объемы производства классической АКПП делают ее доступнее и вариатора, и роботизированной коробки, которые, впрочем, имеют некоторые преимущества.

Например, вариатор вообще не имеет ступеней переключения, а изменения передаточного числа осуществляется механизмом, напоминающим два конических шкива. Перемещающийся ремень одновременно изменяет входной и выходной диаметр валов, что без потерь мощности и рывков изменяет частоту вращения на выходе. Робот же является по сути качественной МКПП с эффективным электронным управлением. Любители механики всегда могут перейти на любимый ими режим.

Преимущества и недостатки

Достоинств у АКПП много. Управление механикой требует длительного обучения и постоянного внимания при вождении. Владельцев автомобилей с автоматикой эта проблема не касается. Большую часть времени в момент вождения коробка находится в одном положении — D, что означает движение или драйв. Но это не все бонусы. Преимущества заключаются и в следующем:

  1. Комфорт и концентрация внимания на дорожную обстановку, а не на приборы.
  2. Сохранение ресурса двигателя. Автомат не позволяет механике работать в критических режимах, что предотвращает износ основных деталей и расходных материалов.
  3. Безопасное вождение в сложных климатических условиях. Совместно с другими системами автомат не позволяет водителю допускать критические ошибки в управлении.

Однако не только плюсы отмечаются специалистами и простыми автовладельцами. Имеются и недостатки:

  1. Выше чем у МКПП потребление топлива. КПД автомата может быть до 12% ниже, чем у механики. Впрочем, это не относится к последнему поколению АКПП. Совершенствование технологий производства сегодня сводит эту разницу к минимуму.
  2. Динамика. Автоматический режим не позволяет работать системам автомобиля в экстремальных условиях, что лишает водителя полностью почувствовать всю мощь и возможности машины. Но для большинства городских жителей это не актуально. В повседневной жизни, где продвижение осложнено пробками переходами и светофорами автомат скорее благо, нежели недостаток.
  3. Стоимость автомобиля. Модели с автоматом стоят заметно дороже своих аналогов с МКПП.
  4. Невозможность буксировки. При поломке АКПП приходится вызывать эвакуатор. Возможность перемещения выключенной машины ограничено небольшим расстоянием на минимальной скорости, и то при опыте и знаниях как это сделать безопасно для механики автомобиля.
  5. Ремонт. Сложность конструкции и высокая цена запчастей и обслуживания, включающая в себя и большее количество расходных материалов заставляет раскошеливаться владельцев авто с АКПП.

Как правильно управлять машиной с коробкой автоматом

Сложностей при обучении и последующей эксплуатации никаких нет. В отличие от механики смотреть на стрелку тахометра или определять по звуку момент переключения не надо. Положения ручки автомата бывают следующие:

  • Парковка. Обозначается буквой P. В этом положении блокируемый выходной вал не дает автомобилю возможности двигаться. На ровном месте этого достаточно для сохранения устойчивости, но на наклонной поверхности рекомендуется воспользоваться ручным тормозом;
  • Позиция рукоятки N соответствует нейтральной передаче на МКПП. При выключенной системе управления машину можно перемещать;
  • Задний ход обозначается буквой R, что означает реверс. В этой позиции невозможно запустить двигатель, а при движении вперед резкий перевод селектора на задний ход наверняка выведет из строя коробку передач;
  • Основное положение маркируется на селекторе буквой D. Переключение всех передач вперед, от низшей к самой высокой, происходи в этом режиме.
  • Дополнительные положения. К ним относится режим Sport, отмечающийся как S. В этом режиме максимально используется мощность двигателя. Динамика разгона заметно выше у автомобилей с дополнительной опцией Kickdown. Для равномерного и экономичного движения возможна функция Overdrive. На некоторых моделях имеется отдельный переключатель в зимний режим. При поломке АКПП автоматика может заблокировать механизм на текущей передаче и перейти в аварийный режим.

Особенности эксплуатации автомобиля с АКПП

Порядок операций, необходимых для начала движения на большинстве машин с автоматом одинаков:

  1. Вставить ключ и повернуть его в режим зажигания.
  2. Нажать педаль тормоза.
  3. Перевести рукоятку селектора в нужное положение. Либо вперед, либо назад.
  4. Отпустить педаль тормоза.

Автомобиль начнет плавное движение в выбранном направлении, даже не нажимая на педаль, воспользовавшись которой можно ускорить динамику. Автомат в первую очередь реагирует именно на работу акселератора. Режим «Драйва» не переключают при кратковременных остановках, например, на светофоре . Используют лишь тормоз. Положение «Парковка» включают при более длительной остановке.

  • Нужно избегать бездорожья и неоднородного покрытия. Пробуксовку в идеале вообще надо стремиться избегать;
  • Необходимо дать системе прогреться. АКПП выйдет на заявленный уровень лишь при определенной температуре масла. Поэтому даже в летнее время лучше первые несколько минут движения избегать резких ускорений и больших скоростей;
  • Не стоит допускать перегруза. Автомат имеет более чувствительную механику, которая рассчитана на определенные нагрузки. Загружать чрезмерно салон или тянуть тяжелый прицеп настоятельно не рекомендуется;
  • Обратить нужно внимание и на документацию. Допускается ли буксировка для данного типа АКПП. Некоторые модели вообще не подлежат принудительному перемещению. Для некоторых видов установлены строгие ограничения по скорости и расстоянию.

Общемировой тренд сегодня — это конечно автомобили с АКПП. Характеристики по многим параметрам приблизились к высококвалифицированному вождению на механике. Удобства же неоспоримы и в дополнительной рекламе не нуждаются.

    Следует отметить, что гидротрансформатор является заменителем привычного в автомобилях с механической коробкой передач сцепления. Именно поэтому в авто с «автоматом» вместо привычных трех педалей есть только педали тормоза и газа. Для движения достаточно зафиксировать рычаг переключения на «drive» и нажать педаль газа.

    В чем заключается самое главное отличие АКПП от МКПП?

    В предыдущей статье мы рассмотрели, как устроена механическая коробка переключения передач и выяснили, что переключения передачи происходит при подключении определенной шестерни, а их несколько наборов. Коробка-автомат задействует в своей работе только один набор шестерен для переключения передач, и позволяет это сделать планетарная передача.

    Планетарная передача по своим размерам небольшая – как средняя дыня, но она отвечает за передачу всех возможных передаточных чисел, а все остальные части в коробке-автомате только помогают ей успешно справляться с этой сложной задачей. Конструктивно она включает в свой состав солнечные шестерни, вслед за которыми идут сателлиты и коронная шестерня. Они могут фиксироваться в определенном положении, работая на вход или выход – тем самым, определяется передаточное число.

    Планетарная передача использует блокировку одних элементов и разблокировку других для переключения передач и состоит всего из одного центрального вала, в то время как МКПП для этого задействует сцепляющиеся между собой шестерни и параллельные валы – в этом преимущество планетарной передачи и автоматической трансмиссии в целом.

    Тормозная лента и фрикционы

    Благодаря тормозной ленте и фрикционам может выполняться блокировка тех или иных элементов планетарного ряда – а это дает возможность переключать различные передачи. Тормозная лента блокирует элементы планетарной передачи на корпус АКП (она крепится к корпусу), а фрикционы позволяют блокировать составляющие планетарного ряда между собой, предотвращая вращение блокируемых элементов против часовой стрелки. Тормозная лента имеет довольно высокую удерживающую способность и блокирует элементы планетарного ряда за счет эффекта самосжатия.

    Гидротрансформатор: демпфер крутильный колебаний, который гасит сильные толчки

    Гидротрансформатор имеет в своей конструкции турбину и насос. Между этими лопастными машинами располагается реактор (внешне выглядит, как колесо с лопатками), который является направляющим аппаратом. Он может быть легко блокирован обгонной муфтой или просто вращаться, все зависит от условий движения.

    Лопасти центробежного насоса отбрасывают на турбинное колесо масло, потоки которого, собственно, и передают крутящий момент от ДВС к АКПП. Чтобы масло циркулировало непрерывно, предусмотрены специальные зазоры между турбиной и насосом, а их лопастям еще на производстве придается определенная геометрия. Именно тот факт, что крутящий момент передается потоками масла, объясняет отсутствие жесткой связи между самой КПП и движком (в механике первичный вал соединен напрямую с двигателем). Благодаря подобной схеме возможна остановка авто без выключения двигателя.

    Однако мы говорили ранее, что просто передать крутящий момент на ведущие колеса недостаточно, необходимо его еще и качественно изменять – с этой задачей справляется реактор. Поскольку он расположен между турбиной и насосом, его лопатки располагаются на пути возвращения масла из турбины в насос. Если ректор неподвижен, то скорость масла, циркулирующего между колесами, увеличивается. И чем больше скорость циркулирующего масла, тем большее воздействие оно оказывает на колесо турбины. Реактор начинает вращаться в то момент, когда начинают сравниваться скорость насоса и обороты турбины, тем самым, снижая кинетическую энергию рабочей жидкости. Этот режим работы реактора принято называть «режимом гидромуфты».

    Иногда преобразовывать скорость и крутящий момент просто не нужно (допустим, вы едете по прямой на постоянной скорости), тогда гидротрансформатор блокируется фрикционом. Но как только условия движения меняются (перешли с постоянной скорости по прямой на подъем в гору), гидротрансформатор тут же включается в работу. При уменьшении частоты вращения турбины начнет затормаживаться реактор, вследствие чего циркулирующее масло наберет скорость и автоматически увеличит показатель крутящего момента, который передается на колеса (то есть на вал от турбины). Этого диапазона увеличения хватит для преодоления подъема без необходимости переключения на более низкую передачу.

    Каким образом включается передача?

    Переключение передач происходит без разрыва мощности – одна выключилась, тут же включается другая. Гидравлический толкатель приводится в движение давлением масла, используемого в гидротрансформаторе, после чего он давит на фрикцион. Показатель давления регулируется электроникой. В этот момент элементы фрикциона (связанные жестко с валом) застопорятся. Вал останавливается, и передача включается.

    При переключении рычага АКПП в режим «drive», на центральный вал передается крутящий момент от двигателя. Вал соединяется с солнечной шестерней, в то время как коронная шестерня блокируется фрикционом. Как только будет разблокирована коронная шестерня, она наберет свою мощность при вращении, и передача повысится. Если же электронному устройству пришла команда на понижение передачи, то вал фиксируется фрикционом, в то время как двигатель вращает солнечную шестерню планетарного ряда. В этот момент коронная шестерня теряет свою мощность и передача понижается.

    Для наглядной демонстрации устройства автоматической коробки передач, также предлагаем посмотреть видео компании Toyota.

Многие из Вас наверняка знают элементарные вещи об устройстве механической коробки передач — Вы знаете, что двигатель подключен к передаче путём сцепления, ведь без этой связи автомобиль не сможет прийти к полной остановке, разумеется, не убив двигатель. Но автомобили с автоматической коробкой передач не имеют сцепления, которое отключало бы трансмиссию от двигателя. Вместо этого в них используется удивительное устройство под названием гидротрансформатор . Может быть, его устройство Вам покажется несколько сложным, но то, что он делает и какое удобство доставляет, просто очень интересно!

В этой статье мы узнаем, почему автоматическая коробка передач автомобиля так нуждается в гидротрансформаторе, как работает гидротрансформатор и его некоторые недостатки.

Основы гидротрансформатора

Так же, как и в случае с ручной трансмиссией, автомобилю с автоматической коробкой передач необходимо найти способ, чтобы одновременно держать двигатель работающим (крутящимся коленчатым валом), а колеса и шестерни в коробке передач остановленными.Автомобили с МКПП используют для этого сцепление, которое полностью отключает двигатель от коробки передач, а вот автоматическая коробка передач использует гидротрансформатор.

Гидротрансформатор является одним из видов гидромуфты, которая позволяет двигателю вращаться независимо от трансмиссии. Если двигатель вращается медленно, например, когда автомобиль работает на холостом ходу на красном сигнале светофора, количество крутящего момента, который передаётся через гидротрансформатор, очень мало, и его достаточно, чтобы удержать автомобиль на месте путём лишь лёгкого давления на тормозную педаль.

Если бы Вы надавили на педаль газа в то время как автомобиль остановился, Вам пришлось бы также нажать сильнее на тормоза, чтобы удержать машину от перемещения. Это происходит потому, что при нажатии на газ двигатель ускоряется, и насос из-за этого ускорения подаёт больше жидкости в гидротрансформатор, вызывая больший крутящий момент, который, в свою очередь передаётся на колеса.

Как показано на рисунке выше, существуют четыре компонента внутри очень крепкого корпуса гидротрансформатора:

  1. Насос
  2. Турбина
  3. Статор
  4. Трансмиссионное масло

Корпус гидротрансформатора крепится болтами к маховику двигателя, то есть корпус всегда крутится с той же скоростью, с какой крутится коленвал двигателя. Плавники, которые составляют насос гидротрансформатора, крепятся к корпусу, поэтому они также вращаются с одинаковой скоростью, что и двигатель. Гидротрансформатор в разрезе на рисунке ниже показывает, как всё это связано внутри гидротрансформатора.

Насос внутри гидротрансформатора является одним из видов центробежных насосов. В то время как он вращается, жидкость движется направленно от центра к краям, примерно как вращающийся барабан стиральной машины во время отжима бросает воду и одежду по своим стенкам. В то же время, так как жидкость устремляется от центра, в это центре создаётся вакуум, который привлекает ещё больше жидкости.

Затем жидкость поступает в лопасти турбины, которая связана с передачей. Именно турбина заставляет передачу крутиться, что в основном и приводит в движение Ваш автомобиль. Так как же жидкость (точнее, масло) поступает из насоса к турбине?! Дело в том, что в то время, как жидкость эта устремляется от центра к краям насоса, она встречает на своём пути лопасти насоса, которые направлены таким образом, что жидкость рикошетит о них и направляется уже вдоль оси вращения насоса прочь от него — к турбине, которая как раз и расположена напротив насоса.

Лопасти турбины также немного искривлены. Это означает, что жидкость, которая поступает в турбину снаружи, должна изменить своё направление, переместившись в центр турбины. Именно это направленное изменение вызывает вращение турбины.

Чтобы ещё проще представить принцип работы гидротрансформатора, представим ситуацию с расположенными друг напротив друга на небольшом расстоянии (допустим, около одного метра) комнатными вентиляторами и направленными друг напротив друга — если включить один из вентиляторов, то он за счёт своих искривлённых лопастей погонит воздух от себя к вентилятору, который стоит напротив него, а тот, в свою очередь, начнёт вращаться, потому как его лопасти также искривлены и поток воздуха толкает их все в какую-либо одну сторону (именно в ту сторону, в какую и начнёт вращаться вал вентилятора).

Но мы всё ещё двигаемся далее: жидкость выходит из турбины в её центре, двигаясь опять же в другом — противоположном направлении, чем то, в котором она когда-то вошла в турбину — то есть снова по направлению к насосу. И вот здесь заключается большая проблема — дело в том, что по своей конструкции (точнее, по конструкции своих лопастей, насос и турбина вращаются в противоположные стороны, и, если жидкости будет разрешено попасть обратно в насос, то это будет сильно замедлять двигатель. Вот почему гидротрансформатор имеет статор, который, благодаря своей конструкции, изменяет направление движения масла, и, таким образом, остаточная энергия, которая возвращается от турбины к насосу, идёт в дело — немного помогая двигателю раскручивать насос.

Важно отметить, что скорость вращения турбины никогда не будет равной скорости вращения насоса, а КПД в гидротрансформаторе даже близко не будет стоять к механическим шестерёнчатым механизмам, передающим крутящий момент. Именно поэтому у автомобиля с АКПП значительно более высокий расход топлива. Для борьбы с этим эффектом, большинство автомобилей имеет гидротрансформатор, снабжённый блокировочной муфтой. Когда требуется, чтобы две половинки гидротрансформатора (насос и турбина) вращались с одинаковой скоростью (это происходит, например, когда автомобиль движется на высокой скорости), блокировочная муфта блокирует их вместе намертво, что исключает проскальзывание насоса относительно турбины и, таким образом, повышает эффективность расхода топлива.


ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОМЕНТА

: ФУНКЦИИ, ДЕТАЛИ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И ТИПЫ

Гидротрансформатор представляет собой гидромуфту, которая используется для передачи вращающего момента от двигателя транспортного средства к трансмиссии. Заменяет механическое сцепление в автоматической коробке передач. Основная его функция — позволить изолировать нагрузку от основного источника питания. Он находится между двигателем и трансмиссией. Он выполняет ту же функцию, что и сцепление в механической коробке передач. Поскольку сцепление отделяет двигатель от нагрузки при его остановке, точно так же оно также изолирует двигатель от нагрузки и поддерживает работу двигателя, когда автомобиль останавливается.

Автомобили с автоматической коробкой передач не имеют сцепления, поэтому им нужен способ, чтобы двигатель продолжал работать, пока колеса и шестерни в коробке передач останавливаются. В автомобилях с механической коробкой передач используется сцепление, которое отсоединяет двигатель от трансмиссии. В автоматических коробках передач используется гидротрансформатор.

Когда двигатель работает на холостом ходу, например, на светофоре, величина крутящего момента, проходящего через гидротрансформатор, невелика, но все же достаточна, чтобы потребовать некоторого нажатия на педаль тормоза, чтобы автомобиль не полз.Когда вы отпускаете тормоз и нажимаете на газ, двигатель ускоряется и перекачивает больше жидкости в гидротрансформатор, в результате чего на колеса передается больше мощности (крутящего момента).

ФУНКЦИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОМЕНТА

Его основные функции:

1. Передает мощность от двигателя на входной вал коробки передач.
2. Приводит в движение передний насос коробки передач.
3. Изолирует двигатель от нагрузки, когда автомобиль стоит.
4.Он умножает крутящий момент двигателя и передает его на трансмиссию. Он почти удваивает выходной крутящий момент.

ЧАСТИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОМЕНТА

Гидротрансформатор состоит из трех основных частей

1. Рабочее колесо или насос

Рабочее колесо соединено с корпусом, а корпус соединен с валом двигателя. Имеет изогнутые и угловатые лопасти. Он вращается с частотой вращения двигателя и состоит из жидкости для автоматической коробки передач. Когда он вращается вместе с двигателем, центробежная сила заставляет жидкость двигаться наружу.Лопасти рабочего колеса сконструированы таким образом, что оно направляет жидкость к лопаткам турбины. Он действует как центробежный насос, который всасывает жидкость из АКПП и подает ее к турбине.

2. Статор:

Статор расположен между рабочим колесом и турбиной. Основная функция статора состоит в том, чтобы придать направление возвращающейся жидкости из турбины, чтобы жидкость поступала в рабочее колесо в направлении его вращения. Когда жидкость поступает в направлении рабочего колеса, она увеличивает крутящий момент.Таким образом, статор помогает увеличить крутящий момент, изменяя направление жидкости и позволяя ей поступать в направлении вращения рабочего колеса. Статор изменяет направление жидкости почти до 90 градусов. Статор смонтирован с муфтой свободного хода, позволяющей вращать его в одну сторону и предотвращающей вращение в другую. Турбина связана с системой трансмиссии транспортного средства. А статор находится между крыльчаткой и турбиной.

3. Турбина

Турбина соединена с первичным валом АКПП.Он присутствует со стороны двигателя. Он также состоит из изогнутых и угловых лопастей. Лопасти турбины сконструированы таким образом, что она может полностью изменить направление потока жидкости, попадающей на ее лопасти. Именно изменение направления жидкости заставляет лопасти двигаться в направлении рабочего колеса. Когда турбина вращается, входной вал трансмиссии также вращается и приводит транспортное средство в движение. Турбина также имеет блокировочную муфту сзади. Муфта блокировки включается, когда гидротрансформатор достигает точки сцепления.блокировка устраняет потери и повышает эффективность преобразователя.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОМЕНТА

Для понимания принципа работы гидротрансформатора возьмем два вентилятора. Один вентилятор подключен к источнику питания, а другой не подключен к источнику питания. Когда первый вентилятор, подключенный к источнику питания, приходит в движение, воздух от него направляется ко второму вентилятору, который неподвижен. Воздух от первого вентилятора ударяется о лопасти второго вентилятора, и он также начинает вращаться почти с той же скоростью, что и первый.Когда второй вентилятор останавливается, он не останавливает первый. Первый вентилятор продолжает вращаться.

По такому же принципу работает гидротрансформатор. При этом крыльчатка или насос действует как первый вентилятор, соединенный с двигателем, а турбина действует как второй вентилятор, соединенный с системой трансмиссии. Когда двигатель работает, он вращает крыльчатку и за счет центробежной силы масло внутри узла гидротрансформатора направляется в сторону турбины. Когда он попадает на лопасти турбины, турбина начинает вращаться.Это заставляет систему трансмиссии вращаться, а колеса автомобиля двигаться. Когда двигатель останавливается, турбина также перестает вращаться, но крыльчатка, соединенная с двигателем, продолжает двигаться, и это предотвращает глушение двигателя.

Имеет три этапа операций

1. Стойло:

В состоянии остановки (остановки) автомобиля двигатель подает мощность на крыльчатку, но турбина не может вращаться. Это происходит, когда автомобиль стоит на месте, а водитель держит ногу на лепестке тормоза, чтобы предотвратить его движение.В этом состоянии происходит максимальное увеличение крутящего момента. Когда водитель убирает ногу с лепестка тормоза и нажимает на лепесток акселератора, крыльчатка начинает двигаться быстрее, и это приводит в движение турбину. В этой ситуации разница между частотой вращения насоса и турбины больше. Скорость крыльчатки намного больше скорости турбины.

2. Ускорение:

Во время разгона скорость турбины продолжает увеличиваться, но тем не менее существует большая разница между скоростью вращения крыльчатки и турбины.По мере увеличения скорости турбины умножение крутящего момента уменьшается. При разгоне транспортного средства увеличение крутящего момента меньше, чем при остановке.

3. Муфта:

Это ситуация, когда турбина достигает примерно 90-процентной скорости рабочего колеса, и эта точка называется точкой сцепления. Увеличение крутящего момента прекращается и становится равным нулю, а гидротрансформатор ведет себя как простая гидромуфта. В точке соединения срабатывает блокировочная муфта и блокирует турбину на рабочем колесе преобразователя.Это заставляет турбину и рабочее колесо двигаться с одинаковой скоростью. Блокировочная муфта срабатывает только при достижении точки сцепления. При соединении статор также начинает вращаться в направлении вращения рабочего колеса и турбины.

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Максимальное увеличение крутящего момента происходит в состоянии остановки.
2. Статор остается неподвижным перед точкой соединения и способствует увеличению крутящего момента. Когда муфта достигнута, статор прекращает увеличивать крутящий момент и начинает вращаться вместе с рабочим колесом и турбиной.
3. Блокировочная муфта срабатывает при достижении точки сцепления и устраняет потери мощности, что приводит к повышению эффективности.

ТИПЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОМЕНТА

1. Одноступенчатые преобразователи крутящего момента

Прелесть одноступенчатых преобразователей заключается в их прочности и простоте. Каждый преобразователь состоит в основном из трех элементов: турбины, статора и рабочего колеса. Одноступенчатые преобразователи бывают двух типов корпуса — стационарного и вращающегося. В зависимости от модели одноступенчатые преобразователи крутящего момента обладают рядом возможностей: одноступенчатые преобразователи без поддона с приводом от отбора мощности идеально подходят для применения с коробками передач с переключением под нагрузкой и приводом вспомогательных гидравлических насосов.Преобразователи рационов с высоким крутящим моментом в стационарном корпусе обладают исключительными возможностями подъема и опускания. Гидравлические преобразователи четвертого типа разработаны специально для нефтегазовой отрасли.

2. Трехступенчатые гидротрансформаторы

Трехступенчатые преобразователи крутящего момента используют три кольца лопаток турбины, а также два набора лопаток реактора или статора. Результатом этой конструкции является увеличение крутящего момента — фактически в пять раз превышающего выходной крутящий момент двигателя, когда двигатель глохнет.В зависимости от конкретной конструкции трехступенчатые преобразователи рассчитаны на ряд двигателей, включая 335 л.с. при 2400 об/мин, 420 л.с. при 2200 об/мин и 580 л.с. при 2200 об/мин. Трехступенчатые преобразователи также поставляются как в стационарном, так и в вращающемся корпусе.

Преимущества

 Создает максимальный крутящий момент по сравнению с автомобилем, оснащенным сцеплением.
 Снимает педаль сцепления.
 Облегчает управление транспортным средством.

Недостатки

 Низкая топливная экономичность по сравнению с автомобилем с механической коробкой передач.

Заявка

 Преобразователь крутящего момента используется в автомобилях с автоматической коробкой передач. Он также используется в промышленных силовых трансмиссиях, таких как приводы конвейеров, лебедки, буровые установки, почти все современные вилочные погрузчики, строительное оборудование и железнодорожные локомотивы.
 Используется в судовых силовых установках.

Стадии работы — Физика преобразователей крутящего момента

Прежде чем объяснять, почему все это работает, важно понять этапы, через которые проходит система, когда автомобиль переходит от остановки к крейсерской скорости.
  1. Первый этап застопорился. Пока автомобиль не движется, двигатель работает на холостом ходу, но шины должны оставаться неподвижными. Здесь сила тормозов преодолевает силу потока жидкости от крыльчатки на турбину, и машина не движется. Это очень важная функция гидротрансформатора, она позволяет двигателю продолжать работать и автоматически «отключаться» от остальной части трансмиссии.
  2. Шаг второй — ускорение. Здесь крыльчатка вращается намного быстрее, чем турбина, это соотношение известно как коэффициент срыва, и именно здесь гидротрансформатор действует как регулируемый редуктор, за что получил название гидротрансформатора.Коэффициент опрокидывания зависит от каждого преобразователя крутящего момента и зависит от многих компонентов конструкции, в частности, от угла и размера ребер статора.
  3. Третий этап — сцепление. На этом этапе автомобиль больше не ускоряется и движется на крейсерской скорости. Здесь преобразование крутящего момента или, другими словами, редуктор не нужен для максимальной эффективности. В идеале крыльчатка и турбина будут вращаться с одинаковой скоростью, но из-за таких факторов, как трение, это невозможно. Чтобы решить эту проблему, многие современные гидротрансформаторы включают муфту блокировки, которая используется для привязки выходного вала к корпусу гидротрансформатора, который вращается вместе с двигателем, так что двигатель и выходной вал гидротрансформатора вращаются со скоростью 1 :1, и фактически нулевая потеря энергии происходит между коленчатым валом двигателя и входом трансмиссии.Однако эта муфта блокировки не является необходимой для общей производительности гидротрансформатора, она просто повышает общую эффективность автомобиля за счет уменьшения числа оборотов двигателя.

Конструктивно гидротрансформаторы переключаются между этими тремя ступенями автоматически в зависимости от входной скорости и сопротивления трансмиссии (например, тормоза, движение автомобиля в гору и т. д.)

Чтобы увидеть, как взаимодействуют эти детали, просмотрите следующие видеоролики.

Что такое гидротрансформатор и как он работает?

Стоит отметить, что не так давно, в 1902-м году, появилась конструкция гидротрансформатора АКПП.Практически ничего не изменилось за это время, все основные функции и функции включены в современные модели.

Изначально эти преобразователи устанавливались исключительно на автобусы. Лишь несколько десятилетий спустя производители начали включать его в легковые автомобили. И это неудивительно, ведь деталь позволяет очень хорошо преобразовывать и передавать момент от двигателя к установленной АКПП. Водитель также может изменить крутящий момент и скорость. Изначально это новшество стали устанавливать на автомобиль Форд.Популярность значительно возросла за несколько лет.

АКПП гидротрансформатор, принцип работы и его особенности – это вопросы, о которых хочет знать каждый водитель, что неудивительно. Ведь благодаря этому можно выполнить самостоятельный ремонт, не нужно ехать в специализированный сервис и отдавать деньги. Конечно кроме преобразователя можно найти и другие типы трансмиссий:

  • роботизированный
  • вариатор;

Оба варианта имеют свои плюсы и минусы.Безопаснее доверить этот вопрос профессионалам, если вам не сложно разобраться. Они сделают все качественно и быстро.

Что такое гидротрансформатор?
Стоит отметить, что в конструкции этого элемента нет ничего сложного. Разобраться в ней, как и в принципе работы, сможет каждый водитель. Что касается внешнего вида, то это своего рода дискообразный корпус. Из-за этого многие водители стали называть его рогаликом.

Каждый преобразователь состоит из трех основных частей.К основным особенностям можно отнести специальную жидкость внутри корпуса. Благодаря этому происходит не только смазка, но и охлаждение элементов. Без него преобразователи быстро выходят из строя, что неудивительно. Его можно найти между двигателем и коробкой. По сути, это своеобразное сцепление, передающее усилие от двигателя на коробку передач.

Простой насос перекачивает саму жидкость. Если произойдет утечка жидкости, это отрицательно скажется на работе гидротрансформатора, произойдет серьезный износ.В связи с этим необходимы регулярные проверки. Рабочие органы имеют лопастные вращающиеся диски.

Современные преобразователи оснащены большим количеством электроники. Всевозможные датчики считывают показатели, убеждаются в отсутствии перегрева и прочих проблем. Стоит отметить, что конструкция очень легкая и надежная:

Что касается диска насоса, то он крепится непосредственно к корпусу элемента, турбина к АКПП, а реактор к обгонной муфте. Он может значительно увеличить крутящий момент за счет реактора.

Принцип работы
Вот мы и подошли к самому интересному. Принцип работы не очень сложен, его сможет изучить и понять каждый водитель. Колесо насоса вращается, внутри преобразователя происходит движение жидкости. После столкновения трансмиссионного масла с реактором оно пойдет в противоположном направлении, увеличивая вращательное движение крыльчатки. Сила потока изменяется в зависимости от скорости вращения.

Что касается крутящего момента, то он передается на АКПП автомобиля.Следует отметить, что турбинное колесо всегда вращается медленнее насосного колеса. На холостом ходу разница будет максимальной. В начале движения она несколько уменьшается.

Если говорить о самом реакторе, то за счет обгонной муфты он сцеплен с турбиной. Вращение происходит только в одном направлении. Из-за этого скорость движения обеих частей уравнивается. Реактор просто заклинит на экстремально высоких оборотах. Это действие позволяет передать максимальное значение энергии насосному колесу.Реактор немного пробуксовывает при постепенном увеличении скорости автомобиля.

Особенности
Эффективность автоматической коробки снижается, если гидромуфта работает в определенном режиме. Эффективность в этом случае снижается. В связи с этим наблюдается увеличение расхода топлива. Стоит отметить, что современные автомобили оснащены блокирующей пластиной.

Водители обычно прижимают насос к турбине, когда она достигает определенной скорости. Имеется связь между двигателем и коробкой передач.В этом случае преобразователь не работает. Малейшее приведет к блокировке тормоза.

Заключение
Итак, теперь мы рассмотрели, как работает гидротрансформатор и каковы его особенности. Если говорить о преобразователе АКПП, принципе работы, то ничего особо сложного. Это то, что каждый водитель может понять для себя сам.

Родственные

Объяснение трансмиссии гидротрансформатора

— autoX

Гидротрансформатор — самый распространенный тип автоматической трансмиссии в мире легковых автомобилей.Узнайте, как это работает, в полной истории ниже.

В трансмиссиях с гидротрансформатором маховик автомобиля, передающий мощность от двигателя к трансмиссии, соединен с корпусом гидротрансформатора, работающего по принципу гидромуфты. Соединённая с маховиком сторона гидротрансформатора имеет крыльчатку, расположенную внутри корпуса. Поскольку коленчатый вал двигателя передает крутящий момент на маховик через первичный вал, первичный вал, в свою очередь, вращает крыльчатку редуктора гидротрансформатора.Рабочее колесо заполнено жидкостью и имеет изогнутые лопасти, которые начинают вращаться. В результате центробежные силы заставляют жидкость раскручиваться наружу от рабочего колеса. Чем быстрее вращается крыльчатка, тем выше центробежные силы, тем быстрее вращается жидкость. Жидкость, выбрасываемая наружу, направляется на противоположную сторону корпуса гидротрансформатора, где она вступает в контакт с турбиной. Лопасти турбины изогнуты таким образом, что жидкость заставляет их вращаться в противоположном направлении. Стоит отметить, что крыльчатка вращается быстрее, чем турбина на начальных скоростях из-за потерь энергии из-за гидромуфты.

Энергия вращения турбины заставляет жидкость двигаться к ее центру, откуда она выбрасывается обратно к рабочему колесу. В центре между турбиной и рабочим колесом находится статор. Статор имеет агрессивную конструкцию лопастей, которая почти полностью заставляет поток жидкости из турбины поворачиваться вспять, когда он проходит через его ребра. В результате крутящий момент увеличивается, поскольку жидкость течет медленнее обратно к рабочему колесу. Муфта свободного хода, соединяющая статор с валом, идущим в трансмиссию автомобиля, гарантирует, что статор может вращаться только в требуемом направлении.

Конечным результатом является то, что это гарантирует, что жидкость, вытесняемая статором, теперь вращается в направлении рабочего колеса, которое приводится в действие двигателем. Это позволяет продолжать циклическую работу гидротрансформатора.

По мере того, как транспортное средство приближается к определенной скорости, скорость турбины увеличивается и достигает примерно 90% скорости рабочего колеса. В этот момент увеличение крутящего момента прекратилось. Современные преобразователи крутящего момента поставляются с блокировочной муфтой, которая в этот момент блокирует турбину на рабочем колесе.Это устраняет потери, связанные с механизмом гидромуфты, что приводит к повышению эффективности использования топлива.

Однако на более низких скоростях потери энергии, связанные с гидромуфтой, приводят к тому, что автомобили с автоматической коробкой передач с гидротрансформатором имеют более низкую топливную экономичность, чем их аналоги с механической коробкой передач.

Режимы коробки передач с гидротрансформатором

P — Парковка

R — Задний ход

N — Нейтраль

D — Движение

В старых автомобилях, которые не поставлялись с режимами типтроника для ручного переключения передач, были предусмотрены режимы L2 и L1 для блокировки режимов L2 и L1. трансмиссия в 2 й или 1 й шестерни соответственно.Это позволило водителям преодолевать крутые склоны с большим крутящим моментом и использовать торможение двигателем при спуске.

L2 – Блокирует коробку передач на 2-й передаче

L1 – Блокирует коробку передач на 1-й передаче st

Полное руководство по гидротрансформаторам трансмиссии Ford от DIY Ford

Преобразователи крутящего момента, вероятно, являются наиболее неправильно понятым компонентом автоматической трансмиссии, однако они являются самыми простыми как в теории, так и в функционировании. Думайте о гидротрансформаторе как о водяном колесе на старой лесопилке: водяное колесо приводится в движение жидкостью.Преобразователь крутящего момента работает по тому же принципу — гидравлическая муфта или сцепление, которое проскальзывает, когда автомобиль останавливается, и передает мощность по мере увеличения оборотов двигателя и движения жидкости. Гидротрансформатор, по своей природе являющийся гидромуфтой, также гасит импульсы сгорания двигателя, обеспечивая более плавную работу.

 


Этот технический совет взят из полной книги
КАК ВОССТАНОВИТЬ И ИЗМЕНИТЬ АВТОМАТИЧЕСКИЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ FORD C4 И C6 . Подробное руководство по этому вопросу можно найти по этой ссылке: .
УЗНАЙТЕ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ ЗДЕСЬ

 

ПОДЕЛИТЕСЬ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой публикацией на Facebook / Twitter / Google+ или на любых автомобильных форумах или в блогах, которые вы читаете.Вы можете использовать кнопки социальных сетей слева или скопировать и вставить ссылку на веб-сайт: https://www.diyford.com/ultimate-ford-transmission-torque-converters-guide/


Немного истории

Использование гидротрансформаторов началось в начале 1900-х годов. Немцы одними из первых начали использовать гидротрансформаторы в автомобилях, поездах и промышленном оборудовании. Первым американским автопроизводителем, использовавшим гидротрансформатор, был Chrysler в модели Imperial 1939 года, известной как Fluid Drive. General Motors последовала этому примеру в Oldsmobile 1940 года.Затем Ford последовал его примеру в 1942 году, выпустив производную от BorgWarner для автомобилей Lincoln и Mercury.

Это раннее использование гидротрансформаторов не очень хорошо работало при запуске, потому что в те дни не было увеличения крутящего момента. Фактически, гидротрансформаторы в то время назывались «гидромуфтами», потому что они не увеличивали крутящий момент. Компания General Motors первой применила настоящий гидротрансформатор в трансмиссии Buick Dynaflow 1949 года. Ford последовал примеру GM в 1950 году, выпустив первую автоматическую коробку передач Ford, разработанную и изготовленную BorgWarner.Легендарная двухступенчатая автоматическая коробка передач Powerglide от GM появилась в середине 1950-х годов и со временем стала любимицей дрэг-рейсеров.

 

Функция гидротрансформатора

Благодаря основным принципам гидравлики гидротрансформатор приводит жидкость в движение для выполнения нашей работы. Жидкость приводится в движение для привода компонентов в процессе, известном как гидравлика. Тот же принцип, который останавливает вашу машину в тормозной системе или управляет усилителем руля, приводит ее в действие и в автоматической коробке передач.И если все работает исправно, работа выполняется слаженно и качественно. Преобразователь крутящего момента состоит из четырех основных компонентов: • Рабочее колесо, соединенное с коленчатым валом и приводящее в движение жидкость

.
  • Статор, направляющий жидкость под давлением к турбине
  • Турбина, которая связана с входным валом трансмиссии, приводится в движение жидкостью от рабочего колеса и статора
  • Крышка или обечайка, приваренная к рабочему колесу

 

Крышка/корпус и крыльчатка сварены вместе, образуя основной корпус гидротрансформатора, который приводит в действие передний насос трансмиссии, создавая гидравлическое давление для работы и смазки.Рабочее колесо гонит жидкость через статор к турбине, которая связана с входным валом трансмиссии. По мере увеличения оборотов двигателя поток жидкости направляется через статор к турбине, которая приводит в движение турбину и входной вал трансмиссии, заставляя вас двигаться.

 

Скорость остановки

Точка, в которой крыльчатка начинает вращать турбину, называется скоростью остановки. Большинство стандартных гидротрансформаторов «глохнут» при частоте вращения двигателя от 1500 до 1900 об/мин.Высокопроизводительные преобразователи крутящего момента останавливаются на более высоких оборотах двигателя, потому что вы хотите, чтобы двигатель хорошо работал в своем диапазоне мощности, когда преобразователь глохнет (начинает вращать турбину и транспортное средство). Например, преобразователь крутящего момента с остановкой на 2400 об/мин не начнет движение автомобиля, пока частота вращения двигателя не достигнет 2400 об/мин. То же самое можно сказать и о гоночном преобразователе со скоростью сваливания 3600 об/мин. Вам нужна мощность двигателя, когда он соединяется (глохнет) с входным валом трансмиссии.

Статор и муфта

Скорость опрокидывания определяется главным образом конструкцией статора.Статор — это «мозг» гидротрансформатора, потому что он управляет потоком жидкости от крыльчатки к турбине. Именно это делает гидротрансформатор мультипликатором крутящего момента. Выходной крутящий момент двигателя увеличивается как минимум в два раза благодаря статору. Большинство гидротрансформаторов умножают крутящий момент в соотношении 2,5: 1 по сравнению с фактическим крутящим моментом двигателя на скорости сваливания. Внутри статора находится обгонная муфта, насаженная на опорный вал статора трансмиссии. Обгонная муфта позволяет статору вращаться только в одном направлении вместе с коленчатым валом двигателя и рабочим колесом/корпусом преобразователя.Преобразование или умножение крутящего момента происходит на скорости сваливания с неподвижным статором до того, как турбина начнет двигаться. Когда турбина приводится в движение транспортным средством, статор движется со скоростью турбины.

 

В гидротрансформаторах нет ничего волшебного. Откройте такой, как этот, от TCI Automotive, и вы увидите его базовую гидродинамику и движение. Преобразователи производительности послепродажного обслуживания — это все о более высоких скоростях останова и конструкции с печной пайкой, которая может выдерживать удары.

Так гидротрансформатор взаимодействует с трансмиссией C4 или C6. Жидкость под давлением через статор приводит в движение турбину и первичный вал трансмиссии. Опора статора несет гидротрансформатор, а также является составной частью переднего насоса трансмиссии.

Рабочее колесо представляет собой насос с приводом от двигателя, который перемещает жидкость к статору и через него к приводной турбине. Пока крыльчатка получает непрерывную подачу жидкости, она продолжает приводить в действие турбину.

Рабочее колесо создает поток жидкости, который проходит через статор и приводит в движение турбину. Внешний корпус гидротрансформатора, приводимый в движение коленчатым валом двигателя, приводит в действие передний насос трансмиссии. Передний насос работает только при работающем двигателе.

Жидкость интенсивно течет через этот статор, увеличивая крутящий момент вашего двигателя. Когда статор вращается медленнее, чем рабочее колесо, вы получаете увеличение крутящего момента. Когда статор догоняет скорость автомобиля, увеличение крутящего момента прекращается.

Несмотря на то, что гидротрансформаторы, как правило, выглядят одинаково, то, что они делают, может сильно различаться, особенно когда речь идет о скорости остановки и ускорении. Блокирующие гидротрансформаторы, которые не используются на C4 и C6, имеют встроенную гидравлическую муфту, которая контактирует с корпусом для прямой блокировки.

Вы действительно можете почувствовать, как происходит этот процесс, когда вы нажимаете на педаль газа и чувствуете, как автомобиль ускоряется. Во время резкого ускорения вы можете почувствовать увеличение крутящего момента (статор неподвижен или медленнее, чем скорость турбины).По мере того, как автомобиль набирает скорость, статор начинает медленно вращаться до скорости коленчатого вала. Наклонитесь на газ, и скорость статора отстает, и в игру вступает увеличение крутящего момента, когда вы чувствуете внутреннее ускорение.

Поток жидкости
Существует два основных типа течения: вращательное (круговое) и вихревое (кругло-круглое). Когда скорость вращения крыльчатки и турбины одинакова, поток вращается по окружности преобразователя. Если есть разница в скорости вращения крыльчатки и турбины, поток становится более вихревым (торнадообразным).

Как было сказано ранее, именно статор помогает крыльчатке и турбине увеличивать крутящий момент. Во время ускорения статор вращается с меньшей скоростью, чем крыльчатка и турбина, что более агрессивно направляет поток жидкости на лопатки турбины. Когда скорость транспортного средства догоняет скорость турбины, крыльчатка, статор и турбина вращаются с одинаковой скоростью. Каждый раз, когда вы нажимаете на газ, скорость статора на мгновение замедляется, чтобы помочь направить жидкость и увеличить крутящий момент.

 

 

Компания

Transmission Rebuilding Company (TRC) восстанавливает собственные гидротрансформаторы с использованием новейших технологий и уделяет особое внимание качеству.Открыв эту оболочку, вы можете увидеть внутренности гидротрансформатора.

Это крыльчатка гидротрансформатора, которая выталкивает жидкость под давлением для привода турбины и входного вала трансмиссии.

Статор направляет жидкость под давлением на турбину. Думайте о статоре как о регуляторе жидкости, который увеличивает крутящий момент, направляя жидкость в турбину.

Обгонная роликовая муфта статора.

Приводная турбина гидротрансформатора, соединенная шлицами с первичным валом коробки передач.

Выбор гидротрансформатора

Большинство производителей классифицируют преобразователи крутящего момента по размеру и скорости остановки. Например, Performance Automatic упрощает выбор гидротрансформатора для уличного или гоночного применения, потому что на его веб-сайте объясняются различия. По мере уменьшения диаметра гидротрансформатора скорость сваливания увеличивается, поэтому гоночные преобразователи обычно меньше уличных.

Прежде чем заказывать гидротрансформатор, рекомендуется обсудить свои потребности и ожидания в отношении производительности со специалистом по продажам/техническим специалистам.Поставщики деталей трансмиссии обычно продают стандартные гидротрансформаторы со скоростями сваливания от 1500 до 1900 об/мин. Эти преобразователи представляют собой стандартные запасные части, которые не всегда проектируются и изготавливаются для достижения высоких показателей.

Если вы ищете производительность, имеет смысл иметь дело с компаниями-производителями трансмиссий послепродажного обслуживания, такими как Performance Automatic, B&M и TCI Automotive, чья продукция доступна в Summit Racing Equipment.

Высокопроизводительные гидротрансформаторы вторичного рынка спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы выдерживать дополнительные нагрузки благодаря таким характеристикам, как:

  • Ребра, припаянные в печи для обеспечения прочности (стандартные ребра прорезаны на месте, но не припаяны)
  • Динамическая балансировка для использования на высоких оборотах
  • Игольчатые подшипники вместо упорных шайб
  • Усиленный статор и обжимная/односторонняя муфта
  • Скорость остановки от 400 до 600 об/мин сверх запаса

Диаметр преобразователя и скорость остановки

Стандартные преобразователи крутящего момента

имеют размеры от 11 до 13 дюймов в диаметре и скорость сваливания от 1500 до 1900 об/мин.В этом диапазоне оборотов вы хотите, чтобы уличный двигатель начал развивать крутящий момент. Когда вы включаете передачу, штатный гидротрансформатор мягко подталкивает крутящий момент двигателя к входному валу коробки передач и муфте переднего хода. Когда у вас более высокая скорость сваливания, этот толчок не происходит, пока двигатель не приблизится к скорости сваливания.

Вам нужна более высокая скорость остановки уличного двигателя, когда ожидается, что приложение мощности будет в диапазоне от 2400 до 2600 об/мин. Гонщикам выходного дня нравится иметь преобразователь крутящего момента с высокой скоростью, который держится в этом диапазоне, потому что именно в нем находится мощность.

Например, если у вас есть горячий кулачок и агрессивная система впуска, а также грубый холостой ход от 1000 до 1200 об / мин, вам нужна более высокая скорость сваливания для лучшего холостого хода, более высокого качества на передаче и правильного приложения мощности, как Обороты увеличиваются. Вы хотите, чтобы преобразователь крутящего момента останавливался (заклинивал) в диапазоне от 2400 до 2600 об/мин, когда двигатель начинает набирать мощность. Другими словами, вы хотите, чтобы преобразователь крутящего момента проскальзывал до тех пор, пока обороты не достигнут диапазона от 2400 до 2600 об/мин.

Использование по назначению

Тип гидротрансформатора, который вы выберете, зависит от того, как вы собираетесь управлять автомобилем.Уличные круизеры не нуждаются в высокопроизводительных гидротрансформаторах с высокой степенью останова. Им даже не нужен высокопроизводительный преобразователь со всеми перечисленными выше функциями. Если вы собираетесь участвовать в гонках в субботу вечером, вам, вероятно, понадобится более высокая скорость сваливания, чтобы ваш двигатель работал в своем диапазоне мощности для резкого выстрела и надежного сцепления с трассы.

Стандартные двигатели

обычно развивают максимальный крутящий момент от 2000 до 3000 об/мин, а пиковая мощность приходится на 5500 об/мин. Высокопроизводительные двигатели обычно развивают максимальный крутящий момент около 3500 об/мин, а пиковая мощность приходится на диапазон от 6000 до 6500 об/мин.Скорость сваливания от 1500 до 1900 об/мин идеально подходит для уличного использования с мягким двигателем, потому что вы хотите, чтобы преобразователь срабатывал в начале роста мощности двигателя.

Высокопроизводительные двигатели начинают развивать мощность при более высоких оборотах, и именно здесь вы хотите, чтобы преобразователь крутящего момента работал с более высокой скоростью сваливания. Если вы используете преобразователь с высокой скоростью остановки со стандартным двигателем, проскальзывание происходит до тех пор, пока ваш двигатель не достигнет высокой скорости остановки. Это затрудняет обычное вождение. Это означает, что ваш двигатель набирает обороты и не начинает передавать мощность, пока не будет достигнута более высокая скорость сваливания.

 

В старых гидротрансформаторах есть сливные пробки для обслуживания, которые необходимы каждые 30 000 миль или 3 года. Никогда не сливайте гидротрансформатор полностью из-за риска кавитации насоса. Следите за совмещением сливной пробки с гибкой пластиной вашего Ford. Он должен совпадать с соответствующим отверстием в гибкой пластине, иначе вы деформируете гибкую пластину.

Проскальзывание и высокая скорость остановки влияют на переключение на более высокую передачу. При 5200 об/мин обороты двигателя падают на 3500 об/мин при каждом переключении на повышенную передачу.Если преобразователь не полностью остановился в этот момент, вы теряете производительность, которая теряется из-за проскальзывания. Это стоит вам драгоценного времени на четверть мили или на светофоре.

 

Эффективность преобразователя

Производительность гидротрансформатора

зависит не только от скорости сваливания; это также о том, насколько прочно преобразователь подключается, когда он глохнет. Это известно как плотный или свободный преобразователь. Производители гидротрансформаторов, такие как B&M, TCI Automotive и Performance Automatic, используют методы, которые делают гидротрансформаторы более эффективными с меньшим проскальзыванием.Большая часть общей технологии основана на гидродинамике и на том, как жидкость ведет себя в данных условиях. Важнейшим фактором в конструкции преобразователя является конструкция статора, то есть форма и угол лопастей/ребер, которые определяют скорость сваливания и проскальзывание. И уже один этот факт помогает определить ваше время в четверть мили и то, как ваш Ford ведет себя на открытой дороге.

 

TCR проводит испытания под давлением каждого восстановленного гидротрансформатора.

Написано Джорджем Ридом и переиздано с разрешения CarTech Inc.

 

 

ПОЛУЧИТЕ СКИДКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга.Нажмите кнопку ниже, и мы вышлем вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Как работает автоматическая коробка передач | Искусство мужественности

С возвращением в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для начинающих автомобилистов.

Если вы следили за Gearhead 101, вы знаете, как работает автомобильный двигатель, как двигатель передает мощность, которую он генерирует, через трансмиссию, и как механическая коробка передач функционирует как своего рода распределительный щит между двигателем и трансмиссией. .

Но большинство людей в наши дни (по крайней мере, если вы живете в Соединенных Штатах) ездят на машинах с автоматической коробкой передач . Вы когда-нибудь задумывались, как ваш автомобиль может переключаться на соответствующую передачу без каких-либо действий, кроме нажатия на педаль газа или тормоз?

Ну, держись за задницу. Мы собираемся познакомить вас с одним из самых удивительных образцов механической (и гидродинамической) инженерии в истории человечества: автоматической коробкой передач.

(Серьезно, я не преувеличиваю: как только вы поймете, как работают автоматические коробки передач, вы будете поражены тем, что люди смогли придумать эту штуку без компьютеров.)

Время обзора: назначение коробки передач

Прежде чем мы углубимся во все тонкости работы автоматической коробки передач, давайте в первую очередь кратко рассмотрим, зачем транспортным средствам нужна коробка передач — любого типа.

Как обсуждалось в нашем учебнике по работе автомобильного двигателя, двигатель вашего автомобиля создает мощность вращения. Чтобы двигать машину, нам нужно передать эту вращающую силу на колеса. Это то, что делает трансмиссия автомобиля, частью которой является трансмиссия.

Но вот проблема: двигатель может вращаться только в пределах определенной скорости, чтобы работать эффективно. Если он вращается слишком низко, вы не сможете заставить машину тронуться с места; если он вращается слишком быстро, двигатель может самоуничтожиться.

Нам нужен какой-то способ увеличить мощность, вырабатываемую двигателем, когда это необходимо (пуск с места, подъем в гору и т. д.), а также уменьшить мощность, отправляемую двигателем, когда это не требуется. необходимо (спуск с горы, очень быстрая скорость, резкое торможение).

Войти в передачу.

Коробка передач обеспечивает оптимальную скорость вращения двигателя (ни слишком медленную, ни слишком быструю), одновременно обеспечивая колеса необходимой мощностью, необходимой для движения и остановки автомобиля, независимо от ситуации, в которой вы оказались. Он находится между двигателем и остальной частью трансмиссии и действует как распределительный щит автомобиля.

Ранее мы подробно рассказывали о том, как механические коробки передач достигают этого с помощью передаточных чисел.Соединив шестерни разного размера друг с другом, вы можете увеличить мощность, передаваемую остальной части автомобиля, без существенного изменения скорости вращения двигателя. Если вы еще не поняли идею передаточных чисел, я рекомендую вам посмотреть видео, которое мы включили в прошлый раз, прежде чем двигаться дальше; ничто другое не будет иметь смысла, если вы не поймете эту концепцию.

С механической коробкой передач вы управляете включенными передачами, нажимая сцепление и переключая передачи на место.

В автоматической коробке передач гениальная инженерия определяет, какая передача включена, и вам не нужно ничего делать, кроме как нажимать педали газа или тормоза. Это автомобильная магия.

Детали автоматической коробки передач

Итак, к настоящему моменту вы должны иметь общее представление о назначении коробки передач: она обеспечивает оптимальную скорость вращения двигателя (ни слишком медленную, ни слишком быструю), одновременно обеспечивая работу колес. с нужным количеством энергии, чтобы двигаться и останавливать автомобиль, независимо от ситуации.

Рассмотрим детали, которые позволяют это сделать в случае с автоматической коробкой передач:

Картер коробки передач

В картере коробки передач находятся все части коробки передач. Он чем-то похож на колокольчик, поэтому его часто называют «кожухом колокола». Корпус трансмиссии обычно изготавливается из алюминия. Помимо защиты всех движущихся шестерен трансмиссии, кожух колокола на современных автомобилях имеет различные датчики, которые отслеживают входную скорость вращения двигателя и выходную скорость вращения остальной части автомобиля.

Гидротрансформатор

Вы когда-нибудь задумывались, почему вы можете включить двигатель автомобиля, но он не движется вперед? Ну, это потому, что поток мощности от двигателя к трансмиссии отключен. Это отключение позволяет двигателю продолжать работу, даже если остальная часть трансмиссии автомобиля не получает мощности. На механической коробке передач вы отключаете питание от двигателя к трансмиссии, выжимая сцепление.

Но как отключить питание двигателя от остальной части трансмиссии на автоматической коробке передач без сцепления?

Разумеется, с гидротрансформатором.

Вот тут-то и начинается черная магия автоматических коробок передач (мы еще даже не дошли до планетарных передач).

Гидротрансформатор находится между двигателем и коробкой передач. Это нечто похожее на пончик, которое находится внутри большого отверстия колокола трансмиссии. Он выполняет две основные функции с точки зрения передачи крутящего момента:

  1. Передает мощность от двигателя на входной вал коробки передач
  2. Умножает выходной крутящий момент двигателя

Он выполняет эти две функции благодаря гидравлической мощности, обеспечиваемой трансмиссионной жидкостью внутри вашей коробки передач. .

Чтобы понять, как это работает, нам нужно знать, как работают различные части гидротрансформатора.

Детали гидротрансформатора

В большинстве современных автомобилей гидротрансформатор состоит из четырех основных частей: 1) насоса, 2) статора, 3) турбины и 4) гидротрансформатора. схватить.

1. Насос (он же рабочее колесо). Насос выглядит как вентилятор. Он имеет множество лопастей, исходящих из его центра. Насос крепится непосредственно к корпусу гидротрансформатора, который, в свою очередь, крепится болтами непосредственно к маховику двигателя.Следовательно, насос вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. (Вам нужно помнить об этом, когда мы рассмотрим, как работает гидротрансформатор.) Насос «качает» трансмиссионную жидкость наружу от центра к . . .

2. Турбина. Турбина находится внутри корпуса гидротрансформатора. Как и насос, он выглядит как вентилятор. Турбина соединяется непосредственно с входным валом коробки передач. Он не подключен к насосу, поэтому может двигаться с другой скоростью, чем насос.Это важный момент. Это то, что позволяет двигателю вращаться с другой скоростью, чем остальная часть трансмиссии.

Турбина может вращаться благодаря трансмиссионной жидкости, подаваемой насосом. Лопасти турбины сконструированы таким образом, что поступающая на них жидкость перемещается к центру турбины и обратно к насосу.

3. Статор (он же Реактор). Статор находится между насосом и турбиной. Это похоже на лопасть вентилятора или пропеллер самолета (вы видите здесь закономерность?).Статор делает две вещи: 1) более эффективно отправляет трансмиссионную жидкость из турбины обратно в насос и 2) увеличивает крутящий момент, поступающий от двигателя, чтобы помочь машине двигаться, но затем передает меньший крутящий момент, когда машина движется с хорошей скоростью. клип.

Это достигается благодаря умной инженерии. Во-первых, лопасти реактора сконструированы таким образом, что когда трансмиссионная жидкость, выходящая из турбины, попадает на лопасти статора, жидкость отклоняется в том же направлении, что и вращение насоса.

Во-вторых, статор соединен с неподвижным валом трансмиссии через обгонную муфту. Это означает, что статор может двигаться только в одном направлении. Это гарантирует, что жидкость из турбины будет направлена ​​в одном направлении. Статор начнет вращаться только тогда, когда скорость жидкости от турбины достигнет определенного уровня.

Эти два конструктивных элемента статора облегчают работу насоса и создают большее давление жидкости. Это, в свою очередь, создает усиленный крутящий момент на турбине, а поскольку турбина соединена с трансмиссией, больший крутящий момент может передаваться на трансмиссию и остальную часть автомобиля.Фух.

4. Муфта гидротрансформатора. Благодаря тому, как работает гидродинамика, мощность теряется, когда трансмиссионная жидкость проходит от насоса к турбине. Это приводит к тому, что турбина вращается с несколько меньшей скоростью, чем насос. Это не проблема, когда автомобиль начинает движение (на самом деле разница в скорости позволяет турбине передавать больший крутящий момент на трансмиссию), но когда он движется, эта разница приводит к некоторой неэффективности использования энергии.

Чтобы свести на нет эту потерю энергии, большинство современных гидротрансформаторов имеют муфту гидротрансформатора, соединенную с турбиной.Когда автомобиль достигает определенной скорости (обычно 45-50 миль в час), муфта гидротрансформатора включается и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос. Компьютер контролирует, когда муфта гидротрансформатора включена.

Итак, это детали гидротрансформатора.

Давайте соберем все вместе и посмотрим, как будет выглядеть действие гидротрансформатора при переходе от полной остановки к крейсерской скорости:

Вы включаете двигатель, и он работает на холостом ходу.Насос вращается с той же скоростью, что и двигатель, и подает трансмиссионную жидкость к турбине, но, поскольку двигатель вращается не очень быстро при полной остановке, турбина не вращается так быстро, поэтому она не может подавать. крутящий момент на трансмиссию.

Вы жмете на газ. Это заставляет двигатель вращаться быстрее, что приводит к более быстрому вращению насоса гидротрансформатора. Поскольку насос вращается быстрее, трансмиссионная жидкость движется от насоса достаточно быстро, чтобы турбина начала вращаться быстрее.Лопасти турбины направляют жидкость к статору. Статор еще не вращается, потому что скорость трансмиссионной жидкости недостаточно высока.

Но из-за конструкции лопастей статора, когда жидкость проходит через них, она отводит жидкость обратно к насосу в том же направлении, что и насос. Это позволяет насосу перекачивать жидкость обратно в турбину с более высокой скоростью и создает большее давление жидкости. Когда жидкость возвращается к турбине, она делает это с большим крутящим моментом, в результате чего турбина передает больший крутящий момент на трансмиссию.Автомобиль начинает двигаться вперед.

Снова и снова этот цикл продолжается по мере того, как ваша машина набирает скорость. Когда вы достигаете крейсерской скорости, трансмиссионная жидкость достигает давления, при котором лопасти реактора начинают вращаться. При вращении реактора крутящий момент уменьшается. В этот момент вам не нужен большой крутящий момент для движения автомобиля, потому что автомобиль движется с хорошей скоростью. Муфта гидротрансформатора включается и заставляет турбину вращаться с той же скоростью, что и насос и двигатель.

Итак, преобразователь крутящего момента — это то, что позволяет или предотвращает передачу мощности от двигателя к трансмиссии и умножает крутящий момент на трансмиссию, чтобы заставить автомобиль трогаться с мертвой точки.Пришло время взглянуть на части трансмиссии, которые позволяют автомобилю переключаться автоматически.

Планетарные передачи

По мере того, как ваш автомобиль достигает более высоких скоростей, ему требуется меньший крутящий момент, чтобы поддерживать движение автомобиля. Трансмиссии могут увеличивать или уменьшать крутящий момент, передаваемый на колеса автомобиля, благодаря передаточному числу. Чем меньше передаточное число, тем больше крутящий момент передается. Чем выше передаточное число, тем меньше крутящий момент.

На механической коробке передач для изменения передаточных чисел необходимо переключить рычаг переключения передач.

В автоматической коробке передач передаточные числа увеличиваются и уменьшаются автоматически. И это возможно благодаря хитроумной конструкции планетарной передачи.

Планетарная передача состоит из трех компонентов:

  1. Солнечная шестерня. Расположен в центре планетарной передачи.
  2. Планетарные шестерни/шестерни и их водила. Три или четыре шестерни меньшего размера, окружающие солнечную шестерню и находящиеся в постоянном зацеплении с солнечной шестерней. Планетарные шестерни (или шестерни) установлены и поддерживаются водилом.Каждая из планетарных шестерен вращается на отдельных валах, соединенных с водилой. Планетарные шестерни не только вращаются, но и вращаются вокруг солнечной шестерни.
  3. Зубчатый венец. Зубчатый венец является внешним зубчатым колесом и имеет внутренние зубья. Зубчатый венец окружает остальную часть набора шестерен, и его зубья находятся в постоянном зацеплении с планетарными шестернями.

Одинарный планетарный ряд обеспечивает передачу заднего хода и пять уровней передачи вперед. Все зависит от того, какой из трех компонентов зубчатой ​​передачи движется или остается неподвижным.

Давайте посмотрим на это в действии с различными компонентами, действующими как входная шестерня (шестерня, которая генерирует мощность), выходная шестерня (шестерня, которая получает мощность) или неподвижно.

Солнечная шестерня: входная шестерня / водило планетарной передачи: выходная шестерня / кольцевая шестерня: удерживается неподвижно

В этом сценарии солнечная шестерня является входной шестерней. Зубчатый венец не двигается. Когда солнечная шестерня движется, а зубчатый венец удерживается на месте, планетарные шестерни будут вращаться на собственных несущих валах и перемещаться внутри зубчатого венца, но в направлении, противоположном направлению солнечной шестерни.Это заставляет водило вращаться в том же направлении, что и солнечная шестерня. Таким образом, водила становится выходной шестерней.

Эта конфигурация создает низкое передаточное число, что означает, что входная шестерня (в данном случае солнечная шестерня) вращается быстрее, чем выходная шестерня (водило планетарной передачи). Но крутящий момент, создаваемый водилом планетарной передачи, намного больше, чем у солнечной шестерни.

Такая конфигурация используется, когда автомобиль только заводится.

Солнечная шестерня: удерживается неподвижно / Водило планетарной передачи: выходная шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

он передает мощность на систему передач).Поскольку солнечная шестерня удерживается, вращающиеся планетарные шестерни будут ходить вокруг солнечной шестерни и нести с собой водило планетарной передачи.

Водило планетарной передачи движется в том же направлении, что и зубчатый венец, и является выходной шестерней.

Эта конфигурация создает немного более высокое передаточное число, чем первая конфигурация. Но входная шестерня (коронная шестерня) по-прежнему вращается быстрее, чем выходная шестерня (водило планетарной передачи). Это приводит к тому, что планетарная передача передает больший крутящий момент или мощность на остальную часть трансмиссии.Эта конфигурация, вероятно, будет использоваться, когда ваша машина ускоряется после полной остановки или когда вы едете в гору.

Солнечная шестерня: входная шестерня / Водило планетарной передачи: выходная шестерня / Кольцевая шестерня: входная шестерня

В этом сценарии и солнечная шестерня, и коронная шестерня действуют как входные шестерни. То есть оба вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении. Это приводит к тому, что планетарные шестерни не вращаются на своих отдельных валах. Почему? Если зубчатый венец и солнечная шестерня являются входными элементами, внутренние зубья зубчатого венца будут пытаться вращать планетарные шестерни в одном направлении, в то время как внешние зубья солнечной шестерни будут пытаться вращать их в противоположном направлении.Так они фиксируются на месте. Весь узел (солнечная шестерня, водило планетарной передачи, зубчатый венец) движется вместе с одинаковой скоростью и передает одинаковую мощность. Когда вход и выход передают одинаковый крутящий момент, это называется прямым приводом.

Эта схема будет работать, когда вы едете со скоростью около 45-50 миль в час.

Солнечная шестерня: неподвижна / Водило планетарной передачи: входная шестерня / Кольцевая шестерня: выходная шестерня

система передач.Кольцевая шестерня теперь является выходной шестерней.

При вращении водила планетарные шестерни вынуждены ходить вокруг удерживаемой солнечной шестерни, что приводит в движение зубчатый венец быстрее. Один полный оборот водила планетарной передачи приводит к тому, что зубчатый венец совершает более одного полного оборота в одном и том же направлении. Это высокое передаточное число, обеспечивающее большую выходную скорость, но меньший крутящий момент. Эта схема также известна как «овердрайв».

Вы будете в этой конфигурации, когда едете по автостраде со скоростью 60+ миль в час.

Автоматическая коробка передач обычно имеет более одного планетарного ряда. Они работают вместе, чтобы создать несколько передаточных чисел.

Поскольку шестерни в планетарной системе передач находятся в постоянном зацеплении, переключение передач производится без включения или выключения шестерен, как в механической коробке передач.

Но как автоматическая коробка передач определяет, какие части планетарной системы передач должны работать как входная шестерня, как выходная шестерня или оставаться неподвижными, чтобы мы могли получить эти различные передаточные числа?

С помощью тормозных лент и муфт внутри трансмиссии.

Тормозные ленты и муфты

Тормозные ленты изготовлены из металла, футерованного органическим фрикционным материалом. Тормозные ленты могут затягиваться, чтобы удерживать кольцо или солнечную шестерню в неподвижном состоянии, или ослабляться, чтобы позволить им вращаться. Натяжение или ослабление тормозной ленты контролируется гидравлической системой.

Ряд муфт также соединяются с различными частями планетарной системы передач. Сцепления трансмиссии в автоматических коробках передач состоят из нескольких металлических и фрикционных дисков (поэтому их иногда называют «многодисковым сцеплением в сборе»).Когда диски прижимаются друг к другу, это приводит к включению сцепления. Муфта может привести к тому, что часть планетарной передачи станет входной шестерней, или она может стать неподвижной. Это просто зависит от того, как он связан с планетарной передачей. Включается сцепление или нет, определяется комбинацией механической, гидравлической и электрической конструкции. И все это происходит автоматически.

Теперь сложно понять, как различные муфты работают вместе, чтобы удерживать и приводить в движение различные компоненты.Слишком сложно, чтобы описать это в тексте. Это лучше всего понять визуально. Я настоятельно рекомендую просмотреть это видео, которое проведет вас через это:

Как работает автоматическая коробка передач

Как вы можете видеть, внутри автоматической коробки передач много движущихся частей. В нем используется сочетание механической, гидравлической и электрической инженерии, чтобы обеспечить плавный переход от полной остановки до крейсерской скорости на шоссе.

Итак, давайте рассмотрим общую картину потока мощности в автоматической коробке передач.

Двигатель подает мощность на насос гидротрансформатора .

Насос передает мощность на турбину гидротрансформатора через трансмиссионную жидкость.

Турбина отправляет трансмиссионную жидкость обратно в насос через статор .

Статор умножает мощность трансмиссионной жидкости, позволяя насосу передавать больше мощности обратно на турбину. Внутри гидротрансформатора создается вихревое силовое вращение.

Турбина соединена с центральным валом, который соединяется с коробкой передач.Когда турбина вращается, вал вращается, передавая мощность на первый планетарный ряд трансмиссии.

В зависимости от того, какое многодисковое сцепление или тормозная лента задействованы в трансмиссии, мощность от гидротрансформатора будет вызывать солнечную шестерню , водило планетарной передачи или зубчатый венец планетарная система передач, чтобы двигаться или оставаться неподвижным.

В зависимости от того, какие части планетарной системы движутся или нет, определяет передаточное число .Независимо от того, какой у вас механизм планетарной передачи (солнечная шестерня действует как вход, водило планетарной передачи действует как выход, зубчатый венец неподвижен — см. выше), будет определять количество мощности, которую трансмиссия передает на остальную часть трансмиссии.

Так, в общих чертах, работает автоматическая коробка передач. Есть датчики и клапаны, которые регулируют и модифицируют вещи, но в этом суть.

Это то, что легче понять визуально. Очень рекомендую посмотреть следующее видео.Предыстория, которую мы прошли, значительно облегчит понимание:

Что я вам говорил? Автоматическая коробка передач чертовски хороша.

Теперь, когда вы чувствуете, как машина переключает передачи, пока едете по автостраде, у вас будет хорошее представление о том, что происходит под капотом.

Теги: Автомобили

Основы гидротрансформатора — Как работает гидротрансформатор, Из каких частей состоит гидротрансформатор

Транспортные средства и механизмы с автоматической коробкой передач не имеют сцепления, вместо этого у них есть гидротрансформатор.Но как работает гидротрансформатор или решает задачу сцепления? Чтобы дать вам представление, он работает по тому же принципу, что и гидромуфта.

Принцип работы гидротрансформатора

Как следует из названия, он преобразует крутящий момент двигателя и передает его в систему трансмиссии.

Как только маховик двигателя начинает вращаться, корпус гидротрансформатора и насос также начинают вращаться с той же скоростью и направлением. Из-за профиля лопастей насоса жидкости внутри гидротрансформатора выталкиваются центробежно.Из-за давления, развиваемого насосом, жидкости нагнетаются на лопасти турбины и заставляют ее вращаться в том же направлении, что и насос. Жидкости входят на внешнюю периферию турбины и выходят с внутренней периферии и достигают там лопаток статора. Функция статора состоит в том, чтобы направлять поступающую из турбины жидкость под определенным углом к ​​насосу.

Если турбина вращается со скоростью ниже, чем скорость насоса (т. е. когда транспортное средство разгоняется), то жидкости из турбины ударяются о передние стороны лопаток статора, и обгонная муфта предотвращает ее вращение.В этом состоянии жидкости, выходящие из статора, попадают в насос под «помогающим» углом, чтобы увеличить крутящий момент (или умножить крутящий момент) и, таким образом, увеличить скорость турбины.

Когда транспортное средство достигает своей постоянной скорости, тогда изменяется угол, при котором жидкости, выходящие из статора, и больше не происходит умножения крутящего момента.

При торможении скорость турбины увеличивается по сравнению с насосом, и жидкость из турбины ударяется о задние стороны лопаток статора и заставляет статор вращаться в том же направлении, что и насос и турбина и жидкость из статора ударяет по насосу под такими углами, что крутящий момент уменьшается.

Основные детали гидротрансформатора

Гидротрансформатор обычно состоит из трех основных компонентов: рабочего колеса или насоса, турбины и статора или реактора.

Рабочее колесо или насос: Насос состоит из лопастей и работает очень похоже на центробежный насос. Он жестко закреплен на корпусе гидротрансформатора (показан синим цветом). Весь корпус гидротрансформатора в свою очередь жестко закреплен с маховиком. Итак, он вращается вместе с маховиком.

Турбина: Конструкция турбины очень похожа на конструкцию насоса, но ориентация лопастей турбины противоположна ориентации насоса.Турбина установлена ​​на входном валу коробки передач.

Статор или реактор: Статор имеет очень сложную конструкцию направляющих лопаток. Он монтируется односторонней муфтой с картером трансмиссии. Односторонняя муфта позволяет статору вращаться в одном направлении и предотвращает его вращение в другом.

Заключение

Вы найдете применение гидротрансформатора почти во всех типах автомобилей с автоматической коробкой передач: от легковых автомобилей до тяжелых внедорожников.Конструкция лопаток турбины, статора и насоса является ключом к тому, насколько эффективно работает гидротрансформатор.

Артикул:

— Семейный автомобиль

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.