АКПП что это такое в автомобиле?

Устройство и принцип работы классической АКПП

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

  1. Что такое АКПП и история ее создания
  2. История изобретения
  3. Плюсы и минусы АКПП
  4. Устройство автоматической трансмиссии
  5. Принцип работы и срок службы АКПП
  6. Управление АКПП
  7. Заключение

Что такое АКПП и история ее создания

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

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.

История изобретения

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

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

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

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

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

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

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

Плюсы и минусы АКПП

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

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

Устройство автоматической трансмиссии

Устройство АКПП достаточно сложное и состоит из следующих основных элементов:

  • гидротрансформатор;
  • планетарный механизм;
  • блок управления АКПП (TCU);
  • фрикционные муфты;
  • обгонная муфта;
  • гидроблок;
  • ленточный тормоз;
  • масляный насос;
  • корпус.

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

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

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

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

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

Пример гидравлической схемы АКПП

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

В автоматической коробке применяются следующие датчики:

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

Подробнее про датчики АКПП можно почитать тут.

Принцип работы и срок службы АКПП

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

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

АКПП в разрезе

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

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

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

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

Управление АКПП

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

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

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

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

Схема режимов АКПП

Также имеются и дополнительные кнопки, характеризующие режимы работы АКП:

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

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

Заключение

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

Читайте также  Можно ли заливать разный антифриз в авто?

Что такое АКПП в машине

Новички-автолюбители часто задают вопрос, что такое АКПП в автомобиле. Расшифровка предельно проста: автоматическая коробка переключения передач. Следующими закономерными вопросами обычно бывают: зачем она, чем отличается от механической коробки и что лучше? Давайте разбираться.

Разница между механической и автоматической коробками переключения передач

Коробка передач переназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Включая ту или иную передачу, водитель изменяет передающийся крутящий момент и тем самым задает скорость вращения колес, то есть скорость движения автомобиля.

Если коробка передач механическая, то водитель сам решает, когда и какую передачу включить, а если говорить точнее, то какое соединение пар шестерн ввести в зацепление. Делается это при помощи педали сцепления и рычага переключения передач.

Обобщенно говоря, если МКПП состоит из ведущего, ведомого, промежуточного валов, шестеренок и синхронизаторов, то АКПП состоит из тех же валов, планетарных редукторов, гидротрансформатора и системы гидравлического управления. Более подробно рассматривать устройство «автомата» нет смысла, так как его ремонт своими руками почти никогда не проводится (для этого требуются определенные навыки и оборудование).

Принципы работы АКПП

В АКПП можно выделить три основных механизма: гидротрансформатор, планетарный редуктор, гидравлическое управление. Для того чтобы колеса вращались, необходимо передать им крутящий момент от двигателя. В АКПП это происходит при помощи гидротрансформатора, который выполняет функцию сцепления и гидромуфты одновременно.

Гидротрансформатор состоит из двух крыльчаток (насосное колесо и турбинное колесо), между которыми располагается реактор (то же, по сути, крыльчатка, лопасти на которой установлены под определенным углом). Все это объединяется в один корпус. С одной стороны он соединен с маховиком двигателя.

Планетарный редуктор состоит из нескольких разных шестеренок, расположенных относительно друг друга так, что получается условная модель солнечной системы. В центре находится солнечная шестерня («солнце»). Вокруг нее расположены сателлиты, крепящиеся на планетарное водило, и вокруг всего этого идет коронная шестерня. Все вместе это называется планетарный элемент. Кроме того, в планетарный редуктор также муфта сцепления и тормозов, ленточный тормоз.

То есть, от оборотов двигателя зависит давление масла (трансмиссионной жидкости) в АКПП. А давление масла обуславливает работу планетарных механизмов. Вот так в общих чертах работает коробка-автомат. Но в зависимости от типа коробки, в этот процесс вносятся некоторые нюансы.

Типы и виды АКПП

Существуют разные виды АКПП. И хотя их работа основана на одних и тех же принципах, между ними существуют различия, о которых стоит знать, чтобы сделать оптимальный выбор при покупке автомобиля.

  • Классическая гидравлическая АКПП. Именно на примере этого варианта и был в этой статье описан принцип работы коробки-автомата. Несмотря на весь комфорт, который получают водители, выбравшие «автоматы», во время езды, такая коробка имеет серьезный недостаток: потребляет больше топлива, чем механическая коробка. Существуют разные типы гидравлической АКПП, предназначенные для разных стилей вождения и разных запросов автовладельца. О них будет сказано ниже.
  • Вариатор или бесступенчатая коробка передач. Отличается от предыдущего вида большей экономичностью, а также плавным набором и сбросом скорости автомобиля. То есть, обеспечивает больший комфорт за счет отсутствия фиксированных скоростей. Эта же особенность позволяет повысить КПД мотора.
    Вместе с тем, за повышенный комфорт приходится платить относительно небольшим ресурсом коробки, необходимостью чаще менять трансмиссионную жидкость (дорогую), сложной системой электроники.

  • Робот или роботизированная коробка. Многие водители считают эту коробку видом механической КПП, которая имеет более сложную конструкцию, отличается в плане обслуживания. Эта коробка более экономна в плане расхода топлива по сравнению с классической «механикой». От двух предыдущих типов отличается меньшим комфортом езды (если не считать DSG и аналоги).
    • Tiptronic. Здесь водитель может переключиться на ручное управление, но менять скорости он будет передвижением рычага в сторону «+» или «-» , а не как в МКПП.
    • Steptronic. Водитель может выбрать один из автоматических режимов в зависимости от условий езды, то есть выбрать режим Manual/Sport. В мануале скорости буду переключаться вручную, почти так же, как на МКПП, а в режиме спорт скорость будет переключаться автоматически, но только при достижении максимальных оборотов двигателя на текущей передаче. Таким образом, этот тип «автомата» дает водителю большую свободу действий и позволяет применять разную манеру езды.

    Если рассматривать преимущества и недостатки АКПП, частично этот вопрос уже затрагивался при обзоре видов и типов АКПП выше. Главным преимуществом «автоматов» считается обеспечение комфорта и безопасности водителя во время езды.

    При этом многие водители скептически и даже презрительно относятся к АКПП, считая такую КПП устройством для «ленивых». Более того, к главным недостаткам «автоматов» причисляют следующие моменты:

    • Сложное устройство, а как следствие, сложный и дорогостоящий ремонт и обслуживание. Кроме того, из-за этого возрастает и цена самого автомобиля;
    • Больший вес коробки по сравнению с МКПП;
    • Необходимость хорошо прогревать зимой, чтобы не сокращать срок службы;
    • Невозможность применять некоторые виды вождения и хитрости (во всяком случае, при классической компоновке);
    • Невозможность запустить двигатель «с толкача»;
    • Автомобиль с АКПП не рекомендуется буксировать. Лучше перевозить на эвакуаторе;
    • Расход топлива по сравнению с механикой выше;

    Что в итоге

    Как видно, автоматические коробки переключения передач имеют как своих сторонников, так и противников. Зачастую они используются теми, для кого важен комфорт во время езды, а не раскрытие всех возможностей автомобиля. При этом примечательно то, что несмотря на активное развитие и внедрение АКПП, сегодня такие коробки не могут вытеснить классическую «механику».

    Что такое автоматическая коробка передач – какие бывают, различия и какую лучше выбрать

    Добрый день, дорогие друзья. Автоматическая коробка передач в автомобиле (АКПП или «автомат») – это трансмиссия, которая вместо водителя самостоятельно нажимает педаль сцепления, и переключает скорости. Она самостоятельно принимает решение, какая и в какой момент времени должна быть включена передача.

    Визуально автоматическая трансмиссия отличается от механической коробки отсутствием педали сцепления и положениями рукоятки КПП. В АКПП нет привычных для «механики» указателей передач на селекторе. Вместо цифр на «набалдашнике» селектора, рядом с ним написаны буквы «D» – драйв, «P» – паркинг, «N» – нейтраль, «R» – реверс.

    Какие бывают коробки автомат

    Существует три вида автоматических трансмиссий:

    1. Классический гидротрансформатор;
    2. Вариатор или вариаторная коробка;
    3. Роботизированная или «робот».

    Садясь в автомобиль, оборудованный АКПП, визуально трудно определить, какой тип автоматической трансмиссии в ней установлен – две педали, знакомые буквы на консоли рядом с селектором КПП.

    Все они имеют существенные отличия между собой в конструктивном и потребительском плане. Одни отличаются плавностью переключения передач, другие экономией топлива, третьи надежностью.

    Одно их всех объединяет – предназначение. Назначение автоматической коробки передач – облегчить процесс управления автомобилем. Водителю ненужно задумываться, когда переключать скорость, как правильно выжимать педаль сцепления, как трогаться и какую скорость выбрать. Рассмотрим основные различия каждого типа автоматических трансмиссий, плюсы и недостатки. Разберемся, какая из них лучшая.

    Гидротрансформаторная АКПП

    Это самый «древний» вид автоматической коробки передач. Она первая появилась на автомобилях в далеком прошлом. На тот момент оснащалась тремя или четырьмя передачами. Поэтому считается классическим «автоматом». Это название можно услышать в разговорной речи автолюбителей, теперь вы знаете, что это означает.

    Название происходит от гидротрансформатора, который является механизмом сцепления маховика двигателя и механической части АКПП. Он отвечает за передачу крутящего момента от мотора к планетарному механизму включения передач. Великолепно гасит колебания силового агрегата и КПП, продлевая срок службы обоих.

    Сцепление маховика с коробкой происходит за счет трансмиссионного масла. То есть, жесткой связи нет, её обеспечивает давление масла в «бублике» гидротрансформатора. Чем оно выше, тем больше крутящего момента передается от ДВС к коробке. Чем меньше – тем свободнее вращаются маховик и вал КПП. Это своего рода диск сцепления на механике.

    Поэтому важно следить за качеством масла. Чем оно хуже, тем быстрее забиваются соленоиды гидротрансформатора, чувствуются рывки при переключении. Теряется плавность движения и включение скоростей.

    За включение и выключение передач отвечает гидроблок. Он управляется электроникой. В механической части гидротрансформаторной автоматической коробке находится определенное количество планетарных передач – комбинации шестерен с разным передаточным числом. Чем их больше, тем больше скоростей у АКПП.

    Достоинства и недостатки классического автомата

    Будем сравнивать с другими типами автоматических трансмиссий, так как преимущества перед МКПП все уже давно знают, особенно те, кто часто ездит в городе.

    Плюсы:

    1. Самая надежная автоматическая коробка переключения передач среди всех «автоматов»;
    2. Не требует пристального ухода, достаточно вовремя менять масло и соблюдать определенные правила эксплуатации;
    3. Отличается хорошей плавностью хода. До появления «робота» с двумя сцеплениями, была самая «мягкая» трансмиссия – плавно трогалась и переключала скорости во время движения.
    Читайте также  Как убрать стук гидрокомпенсаторов на приоре?

    Минусы:

    Если сравнивать с другими автоматическими КПП, то классическая коробка-автомат не имеет видимых недостатков. Именно поэтому, многие покупатели ищут автомобили с обычной гидротрансформаторной АКПП. Их всех прельщает надежность, неприхотливость, долговечность агрегата. Тем более это касается рынка подержанных автомобилей.

    Вариаторная или бесступенчатая коробка передач (вариатор)

    Это еще один вид автомата. Из названия видно, что он не имеет фиксированных наборов звездочек – передач. Во время движения автомобиля происходит имитация переключения скоростей. Хотя многие производители утверждают, что их вариатор оснащен шестью или более скоростями, но это не более чем иллюзия для комфорта водителя.

    Конструктивно вариатор сильно отличается от классического автомата. Вместо планетарных передач, для изменения передаточного числа служит два шкива с изменяемым радиусом. Соединяются между собой ремнем, имеющую особую конструкцию. Он состоит из определенного набора металлических пластин, поэтому визуально похож на цепь.

    Изменение передачи происходит за счет сужения или расширения стенок шкивов. За счет этого добивается плавность «переключения» передачи. Такая конструкция обладает рядом недостатков, которые перекрывают её достоинства.

    Плюсы вариативной автоматической АКПП

    1. Плавность хода, переключения передач и начало движения. Не имея фиксированных звездочек, включение передачи происходит за счет изменения радиуса конуса. Это происходит быстро и плавно, поэтому водитель не замечает этого.
    2. Быстрый выход на максимальный крутящий момент. Опять же, за счет отсутствия в конструкции вариатора фиксированных шестерен. Бесступенчатая КПП сразу выходит на свой максимум, обеспечивая полную передачу момента при разгоне.

    Минусы

    1. Менее надежная, чем классическая автоматическая коробка передач. Ремень имеет свойство растягиваться к 100 тысячам километров пробега. Требователен к эксплуатации, если перегреть вариатор, то вас ждет дорогой ремонт.
    2. Вариатор не славиться своей экономичностью и динамическими характеристиками.
    3. Более дорогой в обслуживании.

    Роботизированная коробка или робот

    Простыми словами роботизированная коробка – это гибрид механической КПП и электроники. Все то же самое, как в МКПП, только за переключение передач, выжим сцепления отвечает компьютер. Он самостоятельно передвигает вилки, смыкая или размыкая определенные шестерни, работает со сцеплением. Поэтому его можно смело называть автоматической коробкой передач. Визуально не отличить, где робот, а где автомат, но конструктивно они сильно отличаются.

    Существует два типа роботизированной трансмиссии – с одним и двумя сцеплениями. Первый тип плохо себя зарекомендовал, достаточно вспомнить «робота» на Лада Веста и Xray. Постоянные тычки, пенки при переключении скоростей вызывали бурю негодования среди владельцев автомобилей. Им приходилось привыкать к трансмиссии и терпеть боль при вождении.

    Второй тип – был лишен этих недостатков. В его конструкции установлено два сцепления, одно для четных, другое для нечетных передач. Например, во время движения на второй передачи, третья уже включена, но её сцепление отключено. При достижении определенной скорости, плавно включается сцепление третьей, второй выключается и готовится четвертая. Наглядным примером является DSG от концерна VAG, второе название трансмиссии – преселективная коробка-автомат.

    Это обеспечивает плавность переключения скоростей. Водитель даже не замечает этого, он просто жмет на педаль газа. Изменение передач можно проследить только по показаниям тахометра. Платой за комфорт является повышенное внимание к обслуживанию роботизированной АКПП.

    Плюсы робота с двойным сцеплением

    1. Плавность переключение скоростей и начало движения автомобиля.
    2. Экономичность. Роботизированные КПП DSG прославились выдающимися показателями топливной экономии. Даже на бензине по трассе автомобиль потребляет не больше 5-6 литров на 100 километров в зависимости от объема двигателя.
    3. Хорошие динамические характеристики. Если сравнивать классический автомат или вариатор, то робот с двумя сцеплениями разгоняет машину до первой сотни километров быстрее своих конкурентов.

    Недостатки роботизированного «автомата»

    1. Он требует большего внимания к себе. Частая замена масла, новый комплект сцепления может потребоваться на пробегах 60-70 тысяч. Если экономиться и забивать «болт» на обслуживание, то быстро может выйти из строя мехатроник.
    2. Большие расходы на обслуживание и ремонт. Комплект нового сцепления на DSG будет стоить от 20000 тысяч рублей без работы. Ремонт мехатроника от 10 до 35 тысяч рублей. Ремонт всего агрегата может обойтись от 11 до 120 тысяч, в зависимости от поломки.

    Что лучше выбрать

    В реалиях 2020 года лучшим выбором для покупки автомобиля является роботизированная коробка с двумя сцеплениями. Если рассматривать DSG, то на данный момент надежность этой автоматической коробки передач не уступает классическому автомату. Взамен вы получаете экономию топлива, плавность движения машины, отличную динамику.

    Пусть стоимость обслуживания и ремонта роботизированной трансмиссии от Volkswagen выше, чем других АКПП, но в перспективе они окупятся сэкономленным бензином и удовольствием от вождения.

    Второе место – классическая гидротрансформаторная коробка передач. Она надежнее DSG, не такая требовательная к обслуживанию. Некоторые меняют в ней масло не по регламенту, а только тогда, когда она начинает «пинаться» и «уходить» в аварию. Это 100 и более тысяч километров. Но вы не получите той динамики, удовольствия и экономии.

    Добавить комментарий Отменить ответ

    Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

    Устройство и принцип работы автоматической коробки

    Коробка автомат ассоциируется с картиной лёгкого и приятного вождения. Новички быстро обучаются управлению автомобилем. Водитель в пробке меньше устаёт без постоянных дёрганий за рычаг коробки. Снижается вероятность возникновения аварий. Кроме того, автоматическая трансмиссия защищает двигатель от перегрузки. Злоупотребление возможностями АКПП приводит к появлению рывков и заеданию передач. Чтобы коробка работала исправно, нужно знать её сильные и слабые стороны.

    1. Что такое АКПП
    2. Устройство коробки автомат
    3. Принцип работы автоматических коробок
    4. Классическая автоматическая коробка передач
    5. Роботизированная КПП
    6. Вариатор
    7. Режимы работы
    8. Как пользоваться автоматической коробкой передач
    9. Плюсы и минусы автоматической КПП

    Что такое АКПП

    Чтобы мощность двигателя переходила к колёсам при минимальном участии водителя, с середины ХХ века автомобили стали оснащаться автоматическими трансмиссиями. С каждым годом автоматы становятся компактнее, экологичнее и комфортнее в управлении. Электроника «подгоняет» работу коробки под режим движения, снижая нагрузку на двигатель машины и АКПП.

    Коробка автомат — прочный и надёжный агрегат, но совершая одни и те же ошибки при эксплуатации, можно сломать трансмиссию. Кроме того, усовершенствованные конструкции капризны и требуют регулярного техобслуживания. Чтобы не загубить автомат, нужно знать что такое АКПП: из чего состоит и как работает. Знания помогут предотвратить преждевременный износ и дорогостоящий ремонт коробки.

    Устройство коробки автомат

    Существуют разные конструкции АКПП:

    Устройство автоматической «классической» коробки передач можно разбить на функциональные части:

    1. Гидротрансформатор — он же сцепление, состоит из лопастных колёс. Насосное соединено с маховиком двигателя, а турбинное — с валом коробки. Между колёсами установлен реактор, который превращает режим гидромуфты в трансформатор. Колёса между собой не соединены, крутящий момент передаётся через давление масла. Жидкость поглощает вибрации и рывки от работы двигателя и автомата. Преобразование момента в гидротрансформаторе имеет ограниченный интервал, поэтому в коробке установлен редуктор.
    2. Планетарный редуктор переключает скорости в автомате за счёт изменения передаточных чисел на шестернях. Планетарный механизм АКПП состоит из центральных зубчатых колёс разного диаметра – солнечного и коронного. Между ними обкатываются сателлиты, оси которых соединены на водиле. Вращая одни элементы и тормозя другие, получают разные скорости на выходе. Для блокировки шестерней установлены муфты, тормозные ленты и фрикционные диски.
    3. Гидравлическая система. Сюда входит масляный насос, фильтр, толкатели, гидрораспредительная плита — гидроблок с электроклапанами. ATF в автомате служит рабочим телом для передачи момента двигателя, создаёт давление на фрикционы, защищает детали коробки от перегрева, истирания, коррозии. Масляный насос подаёт жидкость в коробку и поддерживает постоянное давление. Фильтр задерживает продукты износа автомата, которые приходят с маслом. По каналам гидроблока жидкость поступает к планетарным звеньям.
    4. Электронный блок содержит схему управления АКПП: отслеживает показания датчиков коробки, положение селектора, педалей, систем ABS, ESP и т.д., затем выдает управляющие сигналы к исполнительным механизмам, в соответствии с программным алгоритмом.

    Схема работы АКПП – Автоматической коробки передач

    Содержание:

    Каждый автовладелец знает, что выбор трансмиссии является ключевым фактором, который влияет на динамические показатели автомобиля. Разработчики постоянно пытаются совершенствовать коробки передач, но большинство автолюбителей все же отдают предпочтение МКПП, так как, из-за сложившегося стереотипа, считают, что она более надежная и простая в использовании. Однако причина кроется в другом – большинство людей просто не знакомы с принципом работы автомата, поэтому и опасаются ее.

    Читайте также  Как заменить датчик скорости на гранте?

    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 разобьем ее на три части: механическая, электронная и гидравлическая.

    Начнем 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 ее смело можно называть мозгом автомобиля. Главной целью АКПП считается преобразование КМ мотора в силу, которая создает 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 учетом частоты вращения и продуцируемой мощности двигателя.

    Конструкция гидротрансформатора состоит из трех частей:

    • Центростремительная турбина;
    • Центробежный насос;
    • Направляющий аппарат-реактор;

    За счет того, что турбина и насос максимально сближены друг с другом, рабочие жидкости находятся в постоянном движении. Именно благодаря этому удается 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 счет этого, в гидротрансформаторе отсутствует жесткая связь между ведущими и ведомыми элементами. Рабочие жидкости передают энергию от мотора к трансмиссии, которая, в свою очередь, через лопатки насоса передает ее на лопасти турбины.

    Гидромуфта

    Если говорить о гидромуфте, то ее принцип работы очень похож – она также передает КМ, не влияя на его интенсивность.

    Гидротрансформатор оснащен реактором в первую очередь для того, чтобы изменять КМ. По сути, это такое же колесо с лопатками, разве что жестче посаженное и менее маневренное. По нему масло возвращается из турбины в насос. Некоторые особенности имеют лопатки реактора, каналы которых постепенно сужаются. За счет 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 передает усилия двигателя в масляный насос, находящейся непосредственно в коробку.

    Что касается масляного насоса, то он уже передает 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 колесам 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 все более изощренные 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 надежная. 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 независимости 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 приведенным ниже примером:

    «Представьте себе ситуацию, что автомобиль двигается по ровной дороге и постепенно приближается к крутому подъему. 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 определенной 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 учетом 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.