АКПП — аббревиатура, которая расшифровывается как А втоматическая К оробка П ереключения П ередач. Пресловутый «автомат», которым комплектуется значительная часть современных автомобилей.
При езде на машине, оборудованной АКПП, нет необходимости переключать передачи вручную (как в случае с «механикой»), в нашем случае передаточное число изменяет гидротрансформатор, в зависимости от текущей скорости движения. Водителю же остается лишь нажимать на газ или тормоз, так как педаль сцепления в таких авто отсутствует как класс.
Помимо удобства использования автоматической трансмиссии ввиду отсутствия необходимости мануального изменения передаточного числа, АКПП привлекательна для неопытных водителей, так как исключает возможность заглохнуть из-за неумелого управления сцеплением + в целом упрощает процесс вождения.
Современные автомобили могут комплектоваться нестандартными разновидностями АКПП, такими как или стептроник.
Положения селектора
- «Р» — парковочная блокировка (Park)
- «R» — задний ход (Revrse)
- «N» — нейтральная передача (Neutral)
- «D» — движение вперед (Drive)
- «L» — пониженная передача или тихий ход (Low)
Минусы
- Наличие автоматической трансмиссии делает невозможным завод машины с «толкача», что может оказаться серьезной проблемой в некоторых ситуациях.
- Относительно дорогой ремонт АКПП — ремонт данного вида трансмиссии может оказаться дороже классической «механики», однако времена баснословной стоимости позади. Сегодня ремонт «автомата» не намного дороже (или даже дешевле) других видов КПП.
Составные части
Автоматическая трансмиссия состоит из:
- Гидротрансформатор;
- Планетарные редукторы (или валы с шестернями, в случае АКПП от Honda);
- Обгонные и фрикционные муфты;
- Соединительные валы и барабаны;
- Тормозная лента (в некоторых разновидностях);
Оснащение автомобилей автоматической коробкой передач позволило снизить объем нагрузки, возлагаемой на водителя во время движения. Поговорим про устройство автоматической коробки передач АКПП.
Преимущества использования АКПП
Применение автоматической трансмиссии исключает необходимость постоянного пользования переключающим рычагом. Изменение скорости выполняется автоматически, в зависимости от нагрузки двигателя, скорости перемещения авто и желаний водителя. По сравнению с ручной коробкой передач, автоматическая трансмиссия имеет следующие преимущества:- увеличивает комфортность вождения автомобиля за счет освобождения водителя;
- автоматически и плавно производит переключения, согласовывая нагрузку двигателя, скорость движения, степень нажатия на педаль газа;
- предохраняет двигатель и ходовую часть автомобиля от перегрузок;
- допускает ручное и автоматическое переключение скоростей.
Существуют некоторые различия в компоновке и устройстве автоматической трансмиссии переднеприводного и заднеприводного автомобиля. Автоматическая трансмиссия для переднеприводных автомобилей более компактна и имеет внутри своего корпуса отделение главной передачи - дифференциал .
Принцип действия всех автоматов одинаков. Чтобы обеспечить движение и выполнения своих функций, автоматическая трансмиссия должна оснащаться следующими узлами: механизмом выбора режима движения, гидротрансформатором, узлом управления и контроля.
Из чего состоит АКПП?
1) Гидротрансформатор
– соответствует сцеплению в механической коробке
, но не требует непосредственного управления со стороны водителя.2) Планетарный ряд - соответствует блоку шестерен в механической коробке передач и служит для изменения передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач.
3) Тормозная лента, передний фрикцион, задний фрикцион – компоненты, посредством которых осуществляется переключение передач.
4) Устройство управления. Этот узел состоит из маслосборника (поддон коробки передач), шестеренчатого насоса и клапанной коробки.
Гидротрансформатор служит для передачи крутящего момента от двигателя к элементам АКПП. Он установлен в промежуточном кожухе, между двигателем и коробкой передач и выполняет функции обычного сцепления. В процессе работы этот узел, наполненный трансмиссионной жидкостью, несет высокие нагрузки и вращается с большой скоростью.
Он не только передает крутящий момент, поглощает и сглаживает вибрации двигателя, но и приводит в действие масляный насос, находящийся в корпусе коробки передач. Масляный насос наполняет трансмиссионной жидкостью гидротрансформатор и создает рабочее давление в системе управления и контроля.
Поэтому неверно мнение, что автомобиль с коробкой "автомат" можно завести принудительно, не используя стартер, а разогнав его. Насос АКПП получает энергию только от двигателя, и если он не работает, то давление в системе управления и контроля не создается, в каком бы положении не находился рычаг выбора режима движения. Следовательно, принудительное вращение карданного вала не обязывает коробку передач работать, а двигатель - вращаться.
Планетарный ряд - в отличие от механической трансмиссии, в которой используются параллельные валы и сцепляющиеся между собой шестерни, в автоматических трансмиссиях в подавляющем большинстве используются планетарные передачи.
В корпусе коробки передач расположены несколько планетарных механизмов, они и обеспечивают необходимые передаточные отношения. А передача крутящего момента от двигателя через планетарные механизмы к колесам происходит с помощью фрикционных дисков, дифференциала и других устройств. Управление всеми этими устройствами осуществляется благодаря трансмиссионной жидкости через систему управления и контроля.
Тормозная лента - устройство, используемое для блокировки элементов планетарного ряда.
Клапанная коробка представляет систему каналов с расположенными клапанами и плунжерами, которые выполняют функции контроля и управления. Это устройство преобразует скорость движения автомобиля, нагрузку двигателя и степень нажатия на педаль газа в гидравлические сигналы. На основе этих сигналов, за счет последовательного включения и выхода из рабочего состояния фрикционных блоков, автоматически изменяются передаточные отношения в коробке передач.
Каждый автовладелец знает, что выбор трансмиссии является ключевым фактором, который влияет на динамические показатели автомобиля. Разработчики постоянно пытаются совершенствовать коробки передач, но большинство автолюбителей всё же отдают предпочтение МКПП, так как, из-за сложившегося стереотипа, считают, что она более надёжная и простая в использовании. Однако, причина кроется в другом – большинство людей просто не знакомы с принципом работы автомата, поэтому и опасаются её.
В сегодняшней статье мы попытаемся максимально подробно и доступно описать принцип работы автоматической трансмиссии.
Что такое АКПП?
АКПП – это основной элемент конструкции трансмиссии автомобиля, главной целью которой является изменение крутящего момента, а также изменения скорости движения. Различают три варианта автоматической трансмиссии:
- Вариатор;
- Гидроавтомат;
- Роботизированная;
Что лучше – механика или автомат?
Как многие уже могли заметить, большинство российских автолюбителей отдают предпочтение МКПП. Одни эксперты считают, что это связано с менталитетом нации, другие – с установленными негативными стереотипами.
Другое дело американцы, 95% которых не представляют себе процесс вождения автомобиля, без наличия автоматической коробки. Но это совсем не удивляет, ведь АКПП была придумана американскими инженерами, которые хотели упростить жизнь водителей.
Такая же ситуация и в Европе. Если 15-20 лет назад все поголовно использовали механику, то уже сейчас она почти вытеснена из рынка.
В России также наблюдается рост популярности автомата, но, как утверждают эксперты и аналитики, россияне не умеют правильно использовать автоматическую коробку. Каждый день в автомастерские обращается масса автолюбителей с неисправностями, основной причиной которых как раз и является неправильная эксплуатация.
Как работает АКПП?
Для того, чтобы принцип работы автоматической трансмиссии стал более понятным, мы условно разобьём её на три части: механическая, электронная и гидравлическая.
Начнём обсуждение, конечно же, с механической, так как именно данный элемент и переключает передачи.
Гидравлическая часть является неким посредником, который является связующим звеном.
И, наконец, электронная, которая считается мозгом трансмиссии, отвечающим за переключение режимов, а также обратную связь.
Все понимают, что сердцем автомобиля является мотор. Трансмиссия вовсе не претендует на эту роль, ведь её смело можно называть мозгом автомобиля. Главной целью АКПП считается преобразование КМ мотора в силу, которая создаёт условия для движения ТС. Немаловажную роль в этом процессе выполняет гидротрансформатор и планетарные передачи.
Гидротрансформатор
По аналогии с МКПП, гидротрансформатор выполняет функции сцепления, а также регулирует КМ, с учётом частоты вращения и продуцируемой мощности двигателя.
Конструкция гидротрансформатора состоит из трёх частей:
- Центростремительная турбина;
- Центробежный насос;
- Направляющий аппарат-реактор;
За счёт того, что турбина и насос максимально сближены друг с другом, рабочие жидкости находятся в постоянном движении. Именно благодаря этому удаётся добиться минимальных потерь энергии. К тому же, гидротрансформатор может похвастаться очень компактными размерами.
Стоит отметить, что коленвал напрямую связан с насосным колесом, а коробочный вал – с турбиной. Именно за счёт этого, в гидротрансформаторе отсутствует жёсткая связь между ведущими и ведомыми элементами. Рабочие жидкости передают энергию от мотора к трансмиссии, которая, в свою очередь, через лопатки насоса передаёт её на лопасти турбины.
Гидромуфта
Если говорить о гидромуфте, то её принцип работы очень похож – она также передаёт КМ, не влияя на его интенсивность.
Гидротрансформатор оснащён реактором в первую очередь для того, чтобы изменять КМ. По сути, это такое же колесо с лопатками, разве что жёстче посаженное и менее манёвренное. По нему масло возвращается из турбины в насос. Некоторые особенности имеют лопатки реактора, каналы которых постепенно сужаются. За счёт этого скорость движения рабочих жидкостей существенно увеличивается.
Из чего состоит АКПП?
Гидротрансформатор – взаимодействует со сцеплением, и не контактирует с водителем.
Планетарный ряд – взаимодействует с шестернями в коробке, и при переключении передач изменяет конфигурацию трансмиссии.
Тормозная лента, задний и передний фрикцион – напрямую переключают передачи.
Устройство управления – это узел, который состоит из насоса, клапанной коробки и маслосборника.
Гидроблок – система клапанных каналов, которые контролируют и управляют нагрузкой двигателя.
Гидротрансформатор – предназначен для передачи крутящего момента от силового агрегата до элементов автоматической трансмиссии. Расположен он между коробкой и мотором, и таким образом выполняет функцию сцепления. Он наполнен рабочей жидкостью, которая улавливает и передаёт усилия двигателя в масляный насос, находящейся непосредственно в коробку.
Что касается масляного насоса, то он уже передаёт рабочую жидкость в гидротрансформатор, создавая, таким образом, наиболее оптимальное давление в системе. Поэтому, миф о том, что автомобиль с коробкой-автомат можно завести без стартера – чистая ложь.
Шестеренчатый насос получает энергию прямо от двигателя, из чего можно сделать вывод, что при выключенном моторе давление в системе полностью отсутствует, даже если рычаг переключения АКПП находиться не в начальном состоянии. Поэтому, принудительное вращение карданного вала не сможет завести двигатель.
Планетарный ряд – используется зачастую в автоматической трансмиссии, так как считается более современным и технологичным, нежели параллельный вал, используемый в механике.
Части фрикциона – поршень заставляет двигаться чрезмерное давление масла. Сам поршень очень плотно прижимает ведущие элементы к ведомым, заставляя их вращаться как единое целое, и передавать КМ ко втулке. Стоит отметить, что в АКПП находится сразу несколько таких планетарных механизмов.
Фрикционные диски передают КМ непосредственно колёсам автомобиля.
Тормозная лента – используется для блокировки элементов планетарного механизма.
Гидроблок – один из наиболее сложных механизмов в АКПП, который называют «мозгами трансмиссии». Стоит отметить, что ремонт данного элемента очень дорогостоящий.
Виды АКПП
Перманентная гонка технического оснащения автомобилей, заставляет разработчиков придумывать всё более изощрённые технологии и конструкции, для того, чтобы обогнать конкурентов. Стоит отметить, что это положительно сказывается на развитии ходовой части ТС. Одним из наиболее важных открытий, стало изобретение автоматической коробки передач. Она сразу же начала пользоваться невероятно большим спросом, так как заметно упрощает процесс управления. К тому же она весьма простая в эксплуатации и надёжная. Аналитики утверждают, что в скором будущем она полностью вытеснит из рынка МКПП.
На сегодняшний день коробка-автомат используется, как в легковых автомобилях, так и грузовиках, в не зависимости от типа привода.
Известно, что при управлении автомобилем с МКПП, приходится постоянно держать руку на переключателе передач, что значительно снижает концентрацию на дороге. Коробка-автомат практически лишена подобных недостатков.
Основные преимущества коробки-автомат:
- Повышается эффективность управления;
- Более плавный переход между передачами даже на высокой скорости;
- Двигатель не перегружается;
- Передачи можно переключать как вручную, так и в автоматическом режиме;
Современные АКПП, с точки зрение системы контроля и управления, можно разделить на два типа:
- Трансмиссия с гидравлическим устройством;
- Трансмиссия с электронным устройством, или так называемая роботизированная коробка;
Более понятным это должно стать после ознакомления с приведённым ниже примером:
«Представьте себе ситуацию, что автомобиль двигается по ровной дороге и постепенно приближается к крутому подъёму. Если какое-то время просто со стороны наблюдать за этой ситуацией, то можно заметить, что после увеличения нагрузки, машина начинает терять скорость, и, следовательно, интенсивность вращения турбины также снижается. Это приводит к тому, что рабочая жидкость начинает противодействовать движению. В таком случае резко возрастает скорость циркуляции, что способствует увеличению КМ до того показателя, при котором возникнет равновесие в системе».
Такой же принцип работы и в момент начала движения автомобиля. Единственное отличие в том, что в данном случае еще задействуется и акселератор. Благодаря ему увеличивается интенсивность оборотов коленвала и насосного колеса, при том, что турбина остается неподвижной, что позволяет двигателю работать в холостом режиме. Стоит отметить, что КМ резко возрастает, и при достижении определённой отметки, гидротрансформатор начинает выполнять функции звена, которое соединяет воедино ведомый и ведущий элементы. Именно все эти моменты, позволяют во время движения значительно уменьшать уровень потребления горючего, и более эффективно проводить торможение двигателем в случае надобности.
Так для чего же тогда подключать АКПП к гидротрансформатору, если тот самостоятельно способен изменять интенсивность КМ?
Вот почему: коэффициент изменения крутящего момента с помощью гидротрансформатора обычно не превышает 2-3.5. Этого мало для полноценной работы автоматической коробки.
В отличие от механической, автоматическая коробка переключает скорости с помощью фрикционных муфт и ленточных тормозов. Система автоматически определяет нужную скорость с учётом скорости движения и усилия на педаль акселератора.
Помимо планетарного механизма и гидротрансформатора, АКПП включает в себя также насос, который смазывает коробку. Охлаждением масла занимается радиатор охлаждения.
Разница между коробкой-автомат у заднеприводных и переднеприводных ТС
Существует ряд отличий между компоновкой АКПП автомобилей с передним и задним приводом. Автоматическая трансмиссия переднеприводных автомобилей более компактная, и имеет отдельное отделение, которое называют – дифференциал.
Во всех других аспектах обе трансмиссии идентичны, как в конструктивном, так и функциональном плане.
Для эффективного выполнения всех функций, коробка автомат имеет следующие элементы: гидротрансформатор, узел контроля и механизм выбора режима движения.
Надеемся, что наша статья стала максимально полезной для вас, и помогла вам разобраться в принципах работы АКПП.
Видео
Знает далеко не каждый. Поэтому я попробую раскрыть эту тему обширно и по возможности доступно.
Описание АКПП?
АКПП (автоматическая коробка переключения передач) – один из типов коробок переключения автомобиля. Смысл этого устройства заключается в самостоятельной работе, почти не привлекая действия водителя. Также она использует гидромеханический привод и планетарные механизмы.
На данный момент автомобили с коробками автомат занимают лидирующие позиции по продажам в северной Америке и Японии. Там на их долю выпадает примерно 80-90% продаж. В других странах также замечается тенденции к покупке машины с АКПП. Что такое АКПП стали интересоваться и в странах СНГ.
При поломке АКПП можете грешить на себя из-за халатного отношения или не выполнения планового ТО (расшифровка: технического обслуживания). По своему механизму автоматическая коробка передач достаточно вынослива.
Достоверный факт: в Америке АКПП часто устанавливают на военную технику.
Достоинства:
- значительный ресурс и благонадёжность;
- смягчает толчки, даёт возможность облегчить работу двигателя автомобиля;
- элементарная в освоении;
- больше комфорта от вождения.
Недостатки:
- коэффициент полезного действия у неё на несколько процентов ниже в отличие от механики;
- её работа также тратит больше бензина;
- объём масла довольно ощутимый — 8-10 л;
- низкая динамика;
- восприимчива к низким температурам;
- невозможно завести с толкача.
Как устроенна АКПП?
Фото АКПП в разрезе
В устройство автоматической коробки передач входят многие детали, из них можно выделить главные:
- механическая планетарная коробка передач;
- гидротрансформатор (ГТ).
ГТ включает в себя:
- направляющий аппарат-реактор;
- две лопастные машины – центростремительную турбину и центробежный насос.
Насос скомбинирован с коленчатым валом двигателя, а турбина с валом коробки передач. Рабочая жидкость (та что проходит по внутренним элементам) обеспечивает подачу энергии трансмиссии от двигателя. Это содействует работе двигателя и остановке авто при включённой передаче. Также это способствует тому, что двигатель не заглохнет в результате ошибки водителя или внешних факторов. Так как гидродинамические передачи исключают крутильные колебания от двигателя в трансмиссию, возрастает безопасность частей трансмиссии. Износ лопастных колёс гидропередачи при этом практически невозможен.
Гидротрансформатор АКПП соединяет ведущий и ведомый валы из-за автоматической блокировки. Внутренние потери при такой блокировке исчезают, усиливается коэффициент КПД передачи, уменьшается количество употребляемого бензина во время езды. Также при торможении умножает действенность двигателя. Устройство АКПП довольно сложное, более детально о принципе работе расписано ниже.
Схема автоматической коробки передач в разрезе: Корпус, Стальной диск, Фрикционный диск, Планетарная передача, Шестерня, Вал, Соленоид, Фильтр, Подшипник, Гидромуфта
Принцип работы
Работа и схема АКПП схожи с работой с шестернями константного сцепления. В МКПП шестерёнки располагаются в постоянном зацеплении. Переключая передачу, мы механически заблокируем соответствующую шестерню на ведомом валу.
Сходственна и работа коробки автомат, но в ней косозубые пары шестерён заменены планетарными передачами, а гидравлический и электронный блоки несут ответственность за выбор передачи. Интенсивные рывки при переключении передач почти нереальны ибо их заглушает гидротрансформатор. Необходимо упомянуть, что АКПП применяет в работе масляный насос (для обеспечения гидротрансформатора рабочей жидкостью) и радиатор охлаждения рабочей жидкости.
Важно знать, что при работе температура АКПП может достигать температуры нагрева двигателя, а в некоторых ситуациях и превышать её. Для охлаждения используется специализированная система охлаждения. Радиатор вмонтирован в систему охлаждения двигателя или установлен раздельно и остывает благодаря воздушному потоку. Более подробная расшифровка принципов работы будет в видео внизу статьи.
В каких авто устанавливается?
Среди самых популярных, можно выделить зарубежные и отечественные. Краткий список самых распространенных марок авто приведен ниже.
Зарубежные
- Citroen C1;
- Peugeot 107;
- Nissan Note;
- Hyundai Solaris;
- Toyota Camry;
- Audi TT;
- Renault Logan;
- KIA Sportage;
- Mitsubishi Pajero Wagon;
- Honda Civic.
Отечественные
- ZAZ Chance;
- Lada Granta;
- Lada Kalina 2.
Какой ресурс работы?
АКП и её ресурс зависит от конструктивных особенностей, производителя и правил эксплуатации. Сломать дорогостоящую АКПП очень легко, если не соблюдать условий использования и не изучить инструкцию от производителя. Особенно учитывая, что АКПП состоит из более чем тысячи деталей, а это намного меньше чем у МКПП. При верной эксплуатации и соблюдения графика плановых ТО, её ресурс будет составлять в среднем 300 000 – 400 000 км. Хотя и стоит заметить, что тут все индивидуально для каждой модели автомобиля.
Режимы работы
Селектор АКПП имеет в своём распоряжении разную численность положений исходя из модели, но там обязательно будут положения с символами «Р», «R» и «N».
- «Р» (parking) - подразумевает парковочный тормоз. В данном положении авто не сдвинется с места.
- «R» - режим передвижения задним ходом. Использовать его надо сугубо при остановке автомобиля.
- «N» — нейтральная скорость. Обороты двигателя не передаются колёсам, но если тормоза отпущены автомобиль может вольно катиться. В инструкции указано: «Опасно включать при езде - продолжительное передвижение на «нейтрале» может вызвать поломку коробки передач». Иногда все же включать режим «N» можно и нужно.
Автомобили по большей части оборудованные четырёхскоростными АКПП и как правило располагают четырьмя положениями передвижения: «D», «3», «2» и «1» («L»). В данных позициях старт двигателя невыполним.
- «D» - главный режим движения. Он отвечает за переключение с 1 по 4 передачу. При обычных условиях поездки советуют применять именно его.
- «3», «2» и «1» («L») – обозначают какая передача может быть максимальной.
В некоторых моделях автомобилей с целью повышения комфорта и качества езды, в систему управления добавлены вариативные системы передач:
- для сезона снега и морозов — зимняя;
- для любителей быстрого драйва — спортивная;
- для ценителей своих сбережений — экономичная.
Также существует аварийный режим, он включается в случае поломки трансмиссии или системы управления из-за которой, могут начаться более серьёзные проблемы. Это позволит доехать до СТО или гаража самому. В данном режиме работает первая передача и заблокирована возможность ее сменить.
Как ни странно, но в настоящее время АКПП (автоматическая коробка переключения передач ) набирает популярность у автолюбителей и будущих автовладельцев. (Ваш покорный слуга относится к противникам данного вида коробок). Но об этом ниже.
Итак, АКПП…
Основное назначение АКПП - такое же, как и у механики – прием, преобразование, передача и изменения направления крутящего момента. Различаются автоматы по количеству передач, по способу переключения, по и по типу применяемых актуаторов.
Работу АКПП лучше рассмотреть на конкретном примере, а именно на классической трехступенчатой коробке передач с гидравлическими актуаторами (приводами) и гидротрансформатором. Надо отметить, что существуют и преселективные АКПП.
В устройство АКПП входит:
- Гидротрансформатор – механизм, обеспечивающий преобразование, передачу крутящего момента, используя рабочую жидкость. Рабочая жидкость для АКПП обычно, готовое трансмиссионное масло для автоматических коробок передач. Но многие автолюбители используют жидкость для гидравлических приводов большегрузной техники (веретенку), хотя это и неправильно. Веретенка не предназначена для работы в условиях высокой скорости движения шестерен.
- Планетарный редуктор – узел, состоящий из «солнечной шестерни», сателлитов, и планетарного водила и коронной шестерни. Планетарка является главным узлом автоматической коробки.
- Система гидравлического управления – комплекс механизмов, предназначенных для управления планетарным редуктором.
Для того чтобы более полно объяснить принцип работы АКПП начнем с гидротрансформатора.
Гидротрансформатор
Гидротрансформатор служит одновременно сцеплением и гидромуфтой для передачи крутящего момента к планетарному механизму.
Представьте себе две крыльчатки с лопастями, расположенными друг напротив друга на минимальном расстоянии и заключенных в одном корпусе. В нашем случае одна крыльчатка называется насосное колесо , которое соединено жестко с маховиком, вторая крыльчатка называется турбинным колесом и соединено посредством вала с планетарным механизмом. Между лопастными крыльчатками находится рабочая жидкость.
Принцип работы гидротрансформатора
Во время , при вращении маховика вращается и насосное колесо, его лопасти подхватывают рабочую жидкость и направляют ее на лопасти турбинного колеса, под действием центробежной силы. Соответственно лопасти турбинного колеса приходят в движение, но рабочая жидкость после выполнения работы отлетает от поверхности лопастей и направляется обратно на насосное колесо, тем самым тормозя его. Но не тут то было! Для изменения направления отлетающей рабочей жидкости между колесами располагается реактор , у которого так же имеются лопасти и расположены они под определенным углом. Получается следующее - жидкость от турбинного колеса возвращаясь через лопасти реактора ударяет вдогонку лопасти насосного колеса, тем самым увеличивая крутящий момент , потому что сейчас действуют две силы – двигателя и жидкости. Надо отметить, что при начале движения насосного колеса, реактор стоит неподвижно. Так продолжается до тех пор, пока обороты насосного не сравняются с оборотами турбинного колеса и стоящий неподвижно реактор только будет мешать своими лопастям – притормаживать обратное движение рабочей жидкости. Для исключения этого процесса в реакторе находится муфта свободного хода , которая позволяет реактору крутиться со скоростью крыльчаток, этот момент называется точкой сцепления .
Получается, что при достижении номинальных оборотов двигателя, сила от двигателя передается на планетарный механизм через… жидкость. Другими словами гидротрансформатор АКПП превращается в гидромуфту. Значит, крутящий момент уже передался дальше – на планетарный механизм?
Нет! Для того чтобы передать силу от двигателя, необходимо чтобы сработала муфта привода от ведущего вала. Но все по порядку…
Планетарный редуктор
Планетарный редуктор состоит из:
- планетарных элементов
- муфт сцепления и тормозов
- ленточных тормозов
Планетарный элемент представляет собой узел из солнечной шестерни, вокруг которой расположены сателлиты, которые в свою очередь крепятся на планетарное водило. Вокруг сателлитов находится коронная шестерня. Вращаясь, планетарный элемент передает крутящий момент на ведомую шестерню.
Муфта сцепления представляет собой набор дисков и пластин, чередующихся друг с другом. Чем-то муфта АКПП представляет собой сцепление мотоцикла. Пластины муфты вращаются одновременно с ведущим валом, а вот диски соединены с элементом планетарного ряда. Для трехступенчатой коробки планетарных рядов два – первой-второй передачи и второй-третьей. Привод в действие муфты обеспечивается сжатием между собой дисков и пластин, этот работу выполняет поршень. Но поршень не может сам двигаться, в действие он приводится гидравлическим давлением.
Ленточный тормоз
выполнен в виде обхватывающей пластины одного из элементов планетарного ряда и приводится в действие гидравлическим актуатором.
Для понятия работы всей коробки разберем работу одного планетарного ряда. Представим себе, что затормозилась солнечная шестерня (в центре), значит, в работе остаются коронная и сателлиты на планетарном водило. В этом случае скорость вращения водило будет меньше, чем скорость коронной шестерни. Если позволить солнечной шестерне вращаться с сателлитами, а затормозить водило, то коронная шестерня изменит направление вращения (задний ход ). Если скорости вращения коронной шестерни, водило и солнечной шестерни, будут одинаковые, планетарный ряд будет вращаться как единое целое, то есть, не преобразовывая крутящий момент (прямая передача ). После всех преобразований крутящий момент передается на ведомую шестерню и далее на хвостовик коробки. Надо отметить что мы рассматриваем принцип работы автоматической коробки передач у которой ступени расположены на одной оси, такая коробка предназначена для авто с задним приводом и передним расположением двигателя. Для переднеприводных авто, размеры коробки должны быть уменьшены, поэтому как и вводятся несколько ведомых валов.
Таким образом, затормаживая и отпуская один или несколько элементов вращения можно добиться изменения скорости вращения и изменения направления . Всем этим процессом управляет .
Гидравлическая система управления
Гидравлическая система управления состоит из масляного насоса, центробежного регулятора, системы клапанов, исполняющих устройств и масляных каналов. Весь процесс управления зависит от скорости вращения двигателя и нагрузки на колеса. При движении с места масляный насос создает такое давление, при котором обеспечивается алгоритм фиксации элементов планетарного ряда так, что бы крутящий момент на выходе был минимальным, это и есть первая передача (как говорилось выше – затормаживается солнечная шестерня в двух ступенях). Далее при росте оборотов, давление увеличивается и в работу входит вторая ступень на уменьшенных оборотах, первая ступень работает в режиме прямой передачи. Увеличиваем еще обороты двигателя – начинает работать вся в режиме прямой передачи.
Как только нагрузка на колеса увеличится, то центробежный регулятор начнет понижать давление от масляного насоса и весь процесс переключения повторится с точностью до наоборот.
При включении пониженных передач на рычаге переключения, выбирается такая комбинация клапанов масляного насоса, при которой включение повышенных передач невозможно.
Достоинства и недостатки АКПП
Главным достоинством автоматической коробки передач , конечно, служит комфорт при вождении - дамы просто в восторге! И, бесспорно, с автоматом двигатель не работает в режиме повышенных нагрузок.
Недостатки (и они очевидны) – низкий КПД, полное отсутствие «драйва» при трогании с места, большая цена, а главное – авто с автоматом нельзя завести с «толкача»!
Подводя итоги, скажем, что выбор коробки это дело вкуса и… стиля вождения!
