Пристрій автоматичної коробки передач

автоматична трансмісія що це

Людина завжди прагнув до комфорту і задоволення від водіння, наслідком чого була винайдена автоматична коробка передач, це дозволило знизити навантаження на водія, керувати автомобілем стало набагато простіше. Винайшли її в 40-х роках XX століття в концерні General Motors.

АКПП влаштовано досить складно і включає в себе наступні механізми:

 

  • гідротрансформатор – забезпечує передачу і зміна крутного моменту від силового агрегату;
  • коробка перемикання передач – перетворює зусилля і здійснює привід коліс;
  • система управління – керує робочою рідиною;
  • система мастила і охолодження – створює тиск і циркуляцію в системі.

гідротрансформатор

гідротрансформатор

Замінює стандартне для механічної КПП зчеплення, а розташовується також між КПП і двигуном, кріпиться до його маховика. Його головним завданням є плавна зміна, передача на ведучий вал АКП крутного моменту.

У його конструкцію входять такі елементи як: насосне, турбінне, реакторне колеса, муфта вільного ходу і блокировочная. Насосне колесо прикріплено до корпусу гідротрансформатора, воно обертається разом з ним. Турбінне колесо сидить на провідному валу планетарного редуктора.

На кожному з коліс є лопаті певної форми, при роботі двигуна між ними починає проходити робоча рідина, якою він заповнений.

Як тільки двигун запускається, насосне колесо починає обертатися і його лопаті підхоплюють робочу рідину направляючи на лопаті турбінного колеса, від якого вона відлітає на реакторне колесо (реактор), розташоване між ними. Реактор направляє потік повертається рідини в бік напрямку насосного колеса, його починають обертати дві сили за рахунок чого збільшується момент.

Коли обороти насосного та турбінного коліс порівнюються, відбувається спрацьовування муфти вільного ходу і реактор починає крутитися за рахунок її, цей момент називається точкою зчеплення. Після цього гідротрансформатор починає працювати як гідромуфта, обертання від двигуна починає передаватися до ведучого валу планетарного редуктора через робочу рідину.

 

Винятком є ​​АКПП Honda, де замість планетарного редуктора встановлені вали з шестернями як на МКПП.

Але все ще не передається 100″code-block code-block-3″ style=”margin: 8px 0; clear: both;”>

 

Обгінна муфта

Вона стримує водило від обертання в іншу сторону щоб зменшити удари під час включення передачі і запобігає гальмування двигуном в певних режимах роботи коробки.

особливість Honda

Двохвальна АКПП Хонда

Уже згадувалося, що коробки Honda відрізняються від всіх інших автоматів, по суті це звичайна механіка з гідравлічним управлінням. Плюси цих коробок – це надійність, т. К. Ламатися там практично нічому, вони простіше в ремонті і виготовленні. Складаються такі коробки з двох і більше валів з шестернями і шляхом включення певної комбінації шестернею змінюється передавальне число.

Одна шестерня в кожній парі постійно зчеплена зі своїм валом, друга пов’язана зі своїм через так зване мокре зчеплення (фрикційна муфта включення передачі), т. Е. Все шестерні обертаються, але одна з пари не зчеплена з валом і відповідно крутний момент і обертання не передаються на колеса автомобіля (нейтраль). Пристрій і принцип роботи муфти, як і на звичайних автоматах. Коли диски стискаються, друга шестерня зчіплюється зі своїм валом, відповідна передача включена.

Задня реалізується на зчепленні однієї з передач.

На валу поруч з шестернею однієї передачі знаходиться реверсивна шестерня, ці дві шестерні не закріплюються жорстко на валу, між ними є втулка із зубами зафіксована на цьому валу, а на цій втулці кільцева муфта з зубами.

І в залежності в яку з сторін буде переміщена ця муфта, та шестерня і зчіплюється з валом, кільцева муфта зміщується за допомогою вилки з гідравлічним приводом. Реверсивна шестерня змінює напрямок обертання, включається задній хід.

Система управління

Розподіляє потоки робочої рідини (ATF), вона складається з набору золотників, масляного насоса, гидроблока. Буває два види систем гідравлічна або електронна.

Гідравлічна система

Використовує тиск масла від дросельного клапана в залежності від навантаження в даний момент, відцентрового регулятора, з’єднаного з вихідним валом АКП. Робоча рідина від цих регуляторів підходить до золотника і діє на нього з різних сторін, і в залежності від різниці тиску він переміщається в одну або іншу сторону відкриваючи потрібні канали, це визначає на яку передачу переключиться коробка.

 

Електронна система

За допомогою цієї системи можна домогтися більш гнучких режимів роботи, які не може забезпечити повністю гідравлічна система. Вона використовує соленоїди (електромагнітні клапани), вони переміщують золотники.

Роботою всіх соленоїдів керує електронний блок управління (ЕБУ) коробки іноді об’єднаний з ЕБУ двигуна. На підставі показань, що надходять від датчика швидкості, температури масла, педалі газу і важеля коробки дає сигнали соленоїд.

Електромагнітні клапани діляться на регулюють тиск, керуючі перемиканням, що розподіляють потоки.

Регулюючі формують і підтримують в межах заданої величини тиск робочої рідини, яке залежить від стану автомобіля. Клапани перемикання керують передачами, подаючи рідина до муфтам включення передач. Розподіляють потоки спрямовують рідина з одного каналу гидроблока в інший.

При виборі режиму АКПП важелем селектора, надходить сигнал на клапан управління режимом по механічної або електронної зв’язку. Він направляє ATF тільки до тих клапанів, які можуть бути задіяні для включення передач, дозволених в цьому режимі.

гідроблок

пристрій гидроблока

Самий складний вузол АКП, він складається з металевої плити з великою кількістю каналів і всієї механічної частини системи управління (золотники, соленоїди). У ньому перерозподіляються потоки рідини, і через нього забезпечується доступ ATF з потрібним тиском в усі елементи механічної частини коробки.

Масляний насос

Розташовується всередині коробки передач і буває різних типів (шестерні, трохоідного, лопатевого), може повністю управлятися електронікою або ж мати механічну зв’язок з гидротрансформатором і двигуном. Він здійснює безперервну циркуляцію ATF і створює тиск в системі.

 

Безпосередньо сам насоси не створює тиск, а заповнює робочої рідиною гідросистему, і за допомогою тупикових каналів в гідроблоків починає формуватися тиск.

В сучасних АКПП все частіше використовується автоматичний (електронний) насос, що дозволяє оптимальним чином підтримувати тиск.

Система змащення і охолодження

Дуже важлива для нормального функціонування коробки передач, тому в ній використовується спеціальна гідравлічна рідина ATF, саме вона змащує і охолоджує рухомі елементи. Охолодження робочої рідини відбувається в радіаторі охолодження, який буває внутрішній і зовнішній. Внутрішній радіатор (представляє собою теплообмінник) розташовується усередині радіатора охолоджуючої рідини двигуна.

Також бувають більш складні теплообмінники, які мають власне рідинне охолодження, вони встановлюються на корпус коробки. Зовнішній розташовується окремо і являє собою повноцінний радіатор. На деяких автомобілях в магістраль охолодження від АКПП до радіатора вбудовується термостат, який регулює прохідний через нього обсяг масла.

Щоб не допустити забруднення каналів системи частинками, які утворюються при зносі рухомих деталей встановлюється фільтр, він очищає робочу рідину.

АКПП із зовнішнім радіатором охолодження масла

АКПП з вбудованим радіатором охолодження в радіатор двигуна

Радіатор охолодження масла АКПП з системою рідкого охолодження

Управління коробкою передач здійснюється шляхом вибору необхідного режиму роботи важелем селектора. На різних моделях може бути присутнім різний поєднання режимів роботи:

  • Р (Neutral) – режим для тривалої стоянки;
  • N (Parking) – для короткочасної стоянки або буксирування;
  • R (Reverse) – рух назад;
  • L1, 2, 3 (Low) – знижує призначена для руху у важких дорожніх умовах (пересічена місцевість, крутий спуск або підйом);
  • D (Drive) – рух вперед, є головним режимом;
  • D2 / D3 – режими обмежують перемикання передач;
  • S, P (Sport, Power, Shift) – спортивний режим руху;
  • Е (Есоn) – забезпечується більш економний стиль руху;
  • W (Winter, Snow) – зимовий режим, передбачає м’який старт з підвищеною передачі для виключення пробуксовки, зміна передачі здійснюється на знижених оборотах;
  • +/- – функція ручного перемикання передач.

 

У деяких моделях присутній O / D (Overdrive) – спеціальна кнопка, яка дозволяє перемикатися на підвищену передачу, також буває режим kick-down , який примусово включає знижену передачу при різкому натисканні на педаль газу, за рахунок чого забезпечується більш інтенсивне прискорення.

Ми постаралися найбільш детально і доступно розібрати пристрій АКП, принцип роботи окремих елементів і їх взаємодію. Але технології не стоять на місці, можливо вже зараз впроваджують нові принципи роботи, які припадуть до душі будь-якому обивателю.

Пристрій і принцип роботи класичної АКПП

автоматична трансмісія що це

З розвитком автомобілебудування і випуском нових видів трансмісій питання, яка коробка передач краще, стає все більш актуальним. АКПП – що це таке? У цій статті розберемося з пристроєм і принципом роботи автоматичної коробки передач, дізнаємося, які види АКПП існують і хто придумав АКПП. Проаналізуємо переваги і недоліки різних видів автоматичних трансмісій. Познайомимося з режимами роботи і управління АКПП.

Що таке АКПП і історія її створення

Селектор автоматичної коробки передач

Автоматична коробка передач, або АКПП, являє собою трансмісію, що забезпечує вибір оптимального передавального числа відповідно до умов руху без участі водія. Це забезпечує хорошу плавність ходу автомобіля, а також комфорт при русі для водія.

 

В даний час існує декілька видів автоматичної КПП:

У даній статті вся увага буде приділена класичному автомату.

Історія винаходу

Основу автоматичної трансмісії становить планетарна коробка передач і гідротрансформатор, вперше винайдений виключно для потреб суднобудування в 1902 році німецьким інженером Германом Фіттенгером. Далі в 1904 році брати Стартевентом з Бостона представили свій варіант автоматичної КПП, що має дві коробки передач і нагадує трохи доопрацьовану механіку.

Перша серійна автоматична коробка передач GM Hydramatic

Автомобіль, оснащений планетарної коробкою передач, вперше побачив світ під маркою Ford Т. Суть коробки полягала в плавному перемиканні швидкостей за рахунок двох педалей. Перша включала підвищує і знижує передачі, а друга – задню.

Естафету прийняла компанія General Motors, яка в середині 1930-х років випустила напівавтоматичну трансмісію. Зчеплення в автомобілі ще продовжувало бути присутнім, а планетарним механізмом керувала гідравліка.

Приблизно в цей же час компанія Крайслер допрацювала конструкцію коробки гідромуфтою, а замість двоступеневої коробки став використовуватися овердрайв – підвищує передача з передавальним числом менш одиниці.

Першу в світі повністю автоматичну КПП в 1940 році створила все та ж компанія General Motors. АКПП представляла собою поєднання гідромуфти з чотириступінчастою планетарної коробкою з автоматичним управлінням за допомогою гідравліки.

Сьогодні відомі вже шести-, семи-, восьми- і дев’ятиступеневою АКПП, виробниками яких є як автоконцерни (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так і спеціалізовані компанії (ZF, Aisin, Jatco).

Плюси і мінуси АКПП

Як і будь-яка коробка передач, автоматична трансмісія має як плюси, так і мінуси. Уявімо їх у вигляді таблиці.

плюси АКПП мінуси АКПП
1. Плавне і автоматичне перемикання швидкостей, що створює комфорт для водія. 1. Складність конструкції.
2. Відсутність необхідності в періодичній заміні зчеплення. 2. Висока вартість самої коробки.
3. Хороша динаміка за рахунок можливості ручного перемикання швидкостей. 3. Висока вартість її обслуговування.
4. Автомат може підлаштовуватися під стиль водіння водія (адаптуватися). 4. Більш низький ККД і підвищена витрата палива в порівнянні з механікою.

Пристрій автоматичної трансмісії

схема АКПП

Пристрій АКПП досить складне і складається з наступних основних елементів:

Гідротрансформатор являє собою корпус, заповнений спеціальною робочою рідиною ATF, і призначений для передачі крутного моменту від двигуна до коробки передач. Фактично він замінює зчеплення. До його складу входять насосне, турбінне і реакторне колеса, блокировочная муфта і муфта вільного ходу.

Колеса оснащені лопатями з каналами для проходу робочої рідини. Блокувальна муфта необхідна для блокування гідротрансформатора в конкретних режимах роботи автомобіля. Муфта вільного ходу (обгону муфта) необхідна для обертання реакторного колеса в протилежну сторону. Більш докладно про гідротрансформатор можна почитати тут.

Планетарний механізм АКП включає в себе планетарні ряди, вали, барабани з фрикційними муфтами, а також обгону муфту і стрічковий гальмо.

Механізм перемикання швидкостей в АКПП досить складний, і, по суті справи, робота трансмісії полягає у виконанні деякого алгоритму включення і виключення муфт і гальм за допомогою тиску рідини.

Планетарний ряд, точніше блокування одного з його елементів (сонячна шестерня, сателіти, коронна шестерня, водило), забезпечує передачу обертання і зміна крутного моменту. Елементи, що входять в планетарний ряд, блокуються за допомогою обгонів муфти, стрічкового гальма і фрикційних муфт.

Приклад гідравлічної схеми АКПП

Блок управління АКПП може бути гідравлічним (вже не застосовується) і електронним (ЕБУ АКПП). Сучасна гідромеханічна трансмісія оснащується тільки електронним блоком управління.

Він обробляє сигнали датчиків і формує керуючі сигнали на виконавчі пристрої (клапани) гидроблока, що забезпечують роботу фрикційних муфт, а також керуючі потоками робочої рідини. Залежно від цього рідина під тиском направляється в ту чи іншу муфту, включаючи певну передачу. TCU також управляє блокуванням гідротрансформатора.

При несправності блок TCU забезпечує функціонування КПП в «аварійному режимі». Селектор АКПП відповідає за перемикання режимів роботи КПП.

В автоматичній коробці застосовуються такі датчики:

  • датчик частоти обертання на вході;
  • датчик частоти обертання на виході;
  • датчик температури масла АКПП;
  • датчик положення важеля селектора;
  • датчик тиску масла.

 

Ви також можете насолодитися:

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *