АКПП: устройство и принцип работы – Авто Мото Спец
В наше время в большом количестве автолюбителей используют автоматическую коробку передач (АКПП) и с каждым годом их становится всё больше и больше.
АКПП не только снижает нагрузку на водителя при управлении автомобилем по сравнению с механической коробкой переключения передач (МКПП) во время поездки, но и помогает водителю снизить расход топлива, переключая передачи на оптимальных оборотах двигателя в зависимости от выбранного режима вождения.
Изобрели АКПП в Америке, откуда она получила широкое распространение. В настоящее время в США, и многих Европейских странах популярность МКПП не очень велика их используют примерно 5% водителей. Однако спрос на автомобили с АКПП в России постоянно растет и сегодня половина продаваемых в России иномарок оснащены АКПП.
Гидравлическая коробка передач
Все АКПП можно разделить на несколько основных типов:
Гидравлическая АКПП
АКПП, основанная на работе гидротрансформатора, была серьёзно доработана по требованию европейцев и на данный момент получила несколько режимов работы (зимний, спортивный, экономичный), соответствующих каждому стилю вождения.
Также в классических автоматах увеличивается и количество передач. В 90-е годы были только 4-х ступенчатые автоматы, сейчас же они могут быть и 8-ми.
Классическая коробка-автомат в разрезе
Составляющие элементы коробки-автомата:
- гидротрансформатор;
- механическая коробка передач;
- насос рабочей жидкости;
- система охлаждения и управления;
- тормозная лента;
- планетарный ряд (планетарный редуктор)
Основными агрегатами АКПП являются: гидротрансформатор и механическая планетарная коробка передач.
Устройство гидротрансформатора
Гидротрансформатор осуществляет изменение и передачу крутящего момента от двигателя к механической коробке передач. Расположен между двигателем и коробкой передач. В гидротрансформаторе находятся две лопастные машины: центростремительная турбина, центробежный насос.
Помимо всего прочего в гидротрансформаторе располагается реакторное колесо, муфта свободного хода (обгонная муфта), блокировочная муфта. Насосное колесо обеспечивает соединение с коленчатым валом двигателя, а турбинное колесо — с механической коробкой передач. Между этими двумя колёсами закреплено неподвижное реакторное колесо.
Обратите внимание
У всех колёс гидротрансформатора имеются лопасти определённой формы с каналами, обеспечивающие проход рабочей жидкости, ведь работа гидротрансформатора основывается на непрерывной циркуляции рабочей жидкости, передающей энергию от двигателя к трансмиссии.
Поток жидкости от насосного колеса передается на турбинное колесо, потом на реакторное колесо. Из-за того что лопасти реактора имеют своеобразное строение, поток жидкости увеличивается, увеличивая обороты насосного колеса. Поток жидкости меняет своё направление после выравнивания угловых скоростей насосного и турбинного колеса.
Задействуется обгонная муфта и реакторное колесо начинает вращаться. Гидротрансформатор начинает передавать только крутящий момент.
Блокировочная муфта предназначена для блокировки гидротрансформатора, а муфта свободного хода (обгонная муфта) обеспечивает вращение в обратную сторону реакторного колеса.
Конструкция механической коробки передач значительно проще позволяет ступенчато изменять крутящий момент и двигаться задним ходом.
Зачастую состоит из двух планетарных редукторов, соединённых последовательно, современные коробки-автомат могут выполняться, как и шестиступенчатыми, так и восьмиступенчатыми.
Преимущество коробки-автомата заключается в том, что используемые в них планетарные редукторы более компактные и обладают соосной работой.
Электронная система управления
Электронная система управления обрабатывает сигналы, поступающие с различных датчиков, и, обработав их, отдаёт управляющее сигналы на распределяющий модуль.
Планетарный ряд
Основным преимуществом планетарной передачи является её компактность, использование одного центрального вала. Планетарная передача позволяет без рывков, толчков и потери мощности переключать скорости. Трансмиссия автоматически переключает передачи, для этого водителю достаточно манипулировать только педалью газа, нажимая или отпуская её.
Составляющие элементы планетарного ряда:
- солнечная шестерня;
- сателлит;
- коронная шестерня;
- водила
Планетарный ряд в полуразобранном состоянии
Вращение передаётся при том условии, если заблокирован один или два элемента планетарного редуктора. Фрикционные муфты и тормоза осуществляют блокировку этих элементов.
Чтобы удержать какие-то определённые элементы используется тормоз, а чтобы заблокировать элементы между собой, то задействуется муфта, обеспечивая передачу крутящего момента.
Гидроцилиндры, управляющиеся с помощью распределительного модуля, приводят в действие тормоза и муфты.
Вариаторная АКПП
Вариатор — бесступенчатая автоматическая коробка передач, в которой передачи не имеют фиксированного передаточного числа.
Если сравнивать вариатор с другими АКПП, то его преимущество заключается в эффективном использовании мощности двигателя, потому что обороты коленчатого вала оптимально согласовываются с нагрузкой на ваш автомобиль, благодаря этому обеспечивается довольно высокая экономия топлива. Также при поездке на автомобиле с вариаторной АКПП достигается высокий уровень комфорта, из-за непрерывного изменения крутящего момента, а также из-за отсутствия рывков.
Вариаторная коробка передач
Устройство вариаторной АКПП
Общее устройство вариаторной АКПП:
- раздвижные шкивы;
- дифференциал;
- клиновидный ремень;
- гидротрансформатор;
- планетарный механизм задней передачи;
- гидравлический насос;
- электрический блок управления
Раздвижные шкивы выглядят как две клиновидные «щеки», расположенных на одном валу. Гидроцилиндр, сжимающий диски в зависимости от оборотов, приводит их в действие.
Вариаторная АКПП в разрезе
Гидротрансформатор имеет те же функции, что и в классической АКПП, т.е. передаёт и изменяет крутящий момент.
Устройство, распределяющее крутящий момент на ведущие колёса, называется дифференциал.
Важно
Планетарный механизм задней передачи заставляет вращаться вторичный вал в обратном направлении.
Для того чтобы создать давление рабочей жидкости, гидротрансформатор запускает работу гидравлического насоса.
Блок управления служит для управления исполнительными устройствами вариатора, зависит от сигналов, подаваемых с датчиков (местоположения коленвала, контроля расхода топлива, ABS, ESP и т.д.).
На данный момент вариатор невозможно совместить с мощными двигателями, и поэтому вариатор не может стать конкурентом для классического автомата.
Роботизированная механика
Роботизированная механика — механическая коробка передач, в которой отсутствует педаль сцепления, а ее функции выполняет электронный блок.
Роботизированная механика
В роботизированной коробке передач сочетается комфорт АКПП, надежность и топливная экономичность механической коробки передач. В большинстве случаев «робот» дешевле классической АКПП. В настоящее время все ведущие автопроизводители стараются оснастить автомобили роботизированными коробками передач. Однако стоит заметить, что так называемые «роботы», быстрее других АКПП выходят из строя.
Устройство роботизированной АКПП
Общее устройство роботизированной коробки передач:
- сцепление;
- механическая коробка передач;
- привод сцепления и передач;
- система управления
Используется сцепление фрикционного типа, отдельный диск или пакет фрикционных дисков. Прогрессия заключается в наличии двойного сцепления, обеспечивающего передачу крутящего момента, не разрывая поток мощности. Роботизированная АКПП может иметь либо электрический привод сцепления и передач, либо гидравлический.
Давайте рассмотрим преимущества и недостатки, а также принцип работы каждого из них. Электродвигатель и механическая передача в электрическом приводе являются исполнительными органами. Этот привод характерен невысокими скоростями переключения передач, около 0.3 до 0.5 секунды, его преимущество заключается в небольшом потреблении электроэнергии.
Переключение передач в гидравлическом приводе выполняется гидроцилиндрами, управляющиеся электромагнитными клапанами, использующие большие затраты энергии и имеющие более быструю скорость переключения передач (0.05 – 0.06 секунды на некоторых спортивных автомобилях).
Основным недостатком роботизированной коробки передач является довольно большое время на переключение одной передачи, что приводит к рывкам и провалам в динамике автомобиля, а также снижает комфорт управления транспортным средством.
Эту проблему решили с помощью внедрения АКПП с двумя сцеплениями (преселективная коробка передач), передачи могут переключаться без потери мощности. Имея двойное сцепление, вы можете при включенной передаче выбрать следующую и в нужный момент времени включить ее без перерыва в работе коробки.
Существуют два режима работы: автоматический и полуавтоматический. В автоматическом режиме электронный блок управления реализует определенный алгоритм управления коробкой с помощью исполнительных механизмов.
Работа в полуавтоматическом режиме позволяет последовательно переключать передачи с более низкой на более высокую (и наоборот), рычаг селектора и/или подрулевые переключатели помогают в переключении передач.
Видео — автоматическая коробка передач
Совет
На данный момент в мире существует множество различных коробок передач, отличающихся своими плюсами и минусами. Некоторым свойственен экономичный расход топлива, другим – быстрое переключение передач и т.д. Поэтому каждый водитель сможет подобрать для себя и своего стиля вождения коробку передач, отвечающую всем его критериям.
Автоматическая коробка передач
[tabs slidertype=»top tabs» fx=»slide»] [tabcontainer] [tabtext]СТАТЬЯ[/tabtext] [tabtext]ВИДЕО[/tabtext] [/tabcontainer] [tabcontent] [tab]Как работает коробка передач автомат? В чем заключаются все плюсы и прелести управления автомобилем с автоматической коробкой, насколько надежна и долговечна автоматика, что можно и чего нельзя делать если у вас коробка автомат, и действительно ли автоматическая трансмиссия такая «тупая» как о ней говорят или же она сможет «сделать» автомобиль на механике и оставить его далеко позади? Читайте в этой статье!
Устройство АКПП
Коробка передач автомат состоит из нескольких основных узлов:
- Планетарный механизм
- Гидротрансформатор
- Гидравлическая система
- И система управления коробкой
Расположение элементов в коробке автомат:
Планетарная система шестерен
Сердцем автоматической коробки является планетарный механизм.
Планетарные механизмы имеют 3 степени свободы. Это обозначает, что для передачи вращения один из 3-х элементов (сателлиты не в счет) должен быть остановлен.
Если не останавливать ни один из элементов, то каждый сможет совершать свободное движение, и в этом случае передачи вращения не будет.
Можно тормозить и другие элементы, а также менять местами точки входа и выхода, получая разные передаточные отношения и обратные направления вращения.
При этом внешние размеры конструкции изменятся незначительно. Такие свойства и определили использование планетарных механизмов в коробке автомат.
Коробка передач автомат, небольшое видео на тему устройства:
Нажмите здесь чтобы посмотреть ВИДЕО
Гидротрансформатор
Для передачи крутящего момента от коробки передач автомат на двигатель служит гидротрансформатор. По сути он выполняет практически те же функции что и сцепление в механике.
Помимо этого он может увеличивать крутящий момент за счет уменьшения реактором скорости потока жидкости.
Принцип работы гидротрансформатора:Гидротрансформатор состоит из трех основных элементов.
Это две лопасти, одна со стороны коробки, другая со стороны двигателя. Между ними находится так называемый реактор. Все эти три детали не соединены между собой механически, они находятся в специальной жидкости.
Обратите внимание
При вращении лопастей соединенных с двигателем крутящий момент при помощи жидкости передается на лопасти, соединенные с коробкой, и коробка начинает работать.
[box type=»download»] Геометрические характеристики лопаток гидротрансформатора и сечения подобраны таким образом, что на оборотах холостого хода передаваемый от двигателя крутящий момент очень мал и его можно парировать даже легким нажатием на педаль тормоза.[/box]
Однако небольшое нажатие на педаль газа, и незначительное увеличение оборотов, вызывает существенный рост передаваемого крутящего момента.
Происходит это потому, что при увеличении оборотов двигателя изменяется направление тока жидкости в сторону увеличения давления на лопатки турбины
[box type=»warning»] Гидротрансформаторы современных АКПП могут увеличивать крутящий момент передаваемый от двигателя от двух до тр?х раз. Этот эффект имеет место только тогда, когда коленвал вращается значительно быстрее чем входной вал АКПП.[/box]
По мере набора автомобилем скорости эта разница уменьшается и настает момент, когда входной вал вращается, практически с той же скоростью что и коленвал, но не точно, так как передача крутящего момента от двигателя на АКПП осуществляется через жидкость, т.е. с проскальзыванием.
Это часть объяснения почему автомобили с АКПП менее экономичны и динамичны нежели точно такие же с МКПП.
Для минимизации этих потерь, гидротрансформаторы оснащаются блокировками. Когда угловые скорости лопастного колеса и турбины выравниваются, блокировка соединяет их в единое целое, исключая проскальзывание.
Устройство автомобиля: Автоматическая трансмиссия: История, устройство, применение
При этом высокую стоимость самого агрегата, сложность его обслуживания и повышенный расход топлива по сравнению с механическими КПП сбрасывать со счетов нельзя. Действительно ли АКПП так хороши, или их успех – лишь следствие стремления водителей к комфорту и недоверия к собственной способности водить на «механике»?
Зачем нужна АКПП
Изначально простейшая АКПП была применена на автомобиле как устройство, освобождавшее автомобилиста от необходимости переключения передач вручную. Механические коробки переключения передач в 50х годах зачастую не имели синхронизаторов, что требовало двойного выжима сцепления при переключении – на этом фоне даже первые двухступенчатые автоматы выглядели очень выгодно.
В данный момент трансмиссии с автоматическим переключением передач уже имеют более четко сформулированные преимущества:
- Гидротрансформаторная АКПП может переключать передачи, не разрывая потока мощности, что важно, например, на бездорожье
- Долговечность двигателя и агрегатов трансмиссии повышается за счет способности гидротрансформатора частично поглощать динамические нагрузки, а самой АКПП – снизить вероятность пользовательской ошибки.
- АКПП легче в освоении начинающим водителем, трансмиссия такого типа позволяет новичку не отвлекаться на переключение передач и сфокусироваться на дорожной ситуации
- АКПП облегчает трогание в сложных условиях – например, в горку
Но, возможно, главным преимуществом автоматической коробки передач перед механической как было, так и осталось отсутствие необходимости постоянно вмешиваться в работу трансмиссии.
История АКПП
Первым запатентовал прототип современной автоматической коробки передач канадский инженер Альфред Мунро в 1921 году. Впрочем, так как работал Мунро с паровыми машинами, то и система его была использовала в качестве рабочего тела воздух и обладала крайне низким КПД.
Реально первыми разработчиками частично автоматизированной гидравлической КПП были бразильцы Хосе Арарипе и Фернандо Лемос.
Их патент, зарегистрированный в 1932 году, в скором времени был продан компании General Motors и в доработанном виде вышел на рынок как система Hydra-Matic, устанавливавшаяся в автомобили Oldsmobile с 1939 года.
Важно
Именно в этой системе впервые были объединены все составляющие современной АКПП: гидротрансформатор, планетарный редуктор и гидравлический клапанный механизм управления.
Что примечательно, эта АКПП от General Motors ставилась на участвовавшие во второй мировой войне танки M24 Chaffee и M5 Stuart, что позволило впоследствии не только доработать трансмиссии с учетом полученного опыта, но и рекламировать их как «проверенные в бою».
Принцип работы АКПП
Автоматическая трансмиссия по сути своей выстроена вокруг главного узла – планетарной передачи.
Свойство планетарной передачи изменять передаточное число в зависимости от подтормаживания одного или нескольких её элементов позволяет, в отличие от традиционной МКПП, для всех ступеней «автомата» использовать один и тот же набор шестерней. Типичный планетарный редуктор состоит из следующих элементов:
- Солнечная шестерня – шестерня, установленная ровно в центре редуктора
- Эпицикл, или коронная шестерня – шестерня, зубцами направленная внутрь редуктора, располагается на периферии редуктора, часто с жестким закреплением на внутренней окружности корпуса редуктора.
- Сателлиты – шестерни (как правило – три), расположенные между эпициклом и солнечной шестерней. Закреплены сателлиты на водиле, на осях которого свободно вращаются.
К одному из этих элементов редуктора подводится крутящий момент, а ещё один элемент – подтормаживается. В зависимости от выбранной комбинации меняется и передаточное число редуктора.
Если затормозить любые два элемента редуктора, то передача станет прямой (то есть передаточное число станет равно единице).
За остановку вращения каждого из указанных элементов отвечает набор тормозных лент с гидроприводами.
Устройство АКПП
Хотя основным элементом автоматической коробки передач является именно планетарный редуктор, для использования в качестве трансмиссии он требует большого количества дополнительных систем, одной из которых является гидротрансформатор.
Гидротрансформатор в АКПП используется для передачи крутящего момента с двигателя на приводные валы с обеспечением возможности плавной синхронизации вращения валов, например, при трогании автомобиля с места.
Для минимизации потерь в гидротрансформаторе с 1980х годов применяется автоматическая его блокировка на высоких скоростях вращения валов – то есть фактически передача крутящего момента от двигателя к элементам АКПП идёт не с помощью гидравлики, а напрямую через жесткую механическую сцепку внутри гидротрансформатора.
Кроме того, гидротрансформатор зачастую используется как замена сцеплению и на МКПП – так, на автобусах семейства ЛИАЗ-677 с обычной механической коробкой передач был спарен именно гидротрансформатор, что облегчало работу водителя, но увеличивало расход топлива и снижало крутящий момент на колесах за счет потерь на гидросистеме. Аналогичную схему применяли автобусах с 1930х годов британцы из компании Self-Changing Gears Уолтера Уилсона и Джона Сидделея.
В данный момент такую частичную автоматизацию работы водителя можно наблюдать на многих видах строительной техники.
В некоторых устройствах, не требующих изменения крутящего момента в широком диапазоне – например, на вилочных погрузчиках и самоходных газонокосилках – гидротрансформатор используется как самостоятельная трансмиссия.
Через гидротрансформатор крутящий момент попадает на валы планетарных редукторов, принцип действия которых мы описали ранее. Сменой используемых входных и выходных валов редукторов (выбором планетарного ряда), а также подтормаживанием отдельных элементов редукторов занимается система фрикционных муфт и тормозных лент.
Совет
Приводит в действие эти механизмы гидравлическая система, управляемая либо электронным способом, либо механической системой, получающей данные из центробежного датчика скорости вращения выходного вала АКПП и датчика нажатия на педаль газа.
Клапанный блок содержит сеть каналов сложной формы для тока трансмиссионной жидкости к золотникам клапанов. Циркуляция жидкости в коробке с целью обеспечения работы поршней гидравлической системы, смазки и охлаждения всей трансмиссии обеспечивается гидравлическим насосом АКПП.
Собственно, сама трансмиссионная жидкость для автоматических коробок передач является единственным расходником, применяемым в системе АКПП. Требования к ней радикально отличаются от требований к смазочной жидкости для традиционных коробок.
В разное время для обеспечения необходимых физических свойств приходилось использовать в её производстве даже такие экзотические компоненты, как китовый жир, сейчас же производители перешли на полностью синтетические составы для всех АКПП.
Как пользоваться АКПП
На каждом селекторе (рычаге выбора режима работы АКПП) есть определенный набор символов, обозначающих режимы работы АКПП. Причем порядок положений селектора коробки-автомата не случаен: он строго регламентирован американским законодательством – а именно американцы являются законодателями мод в сфере автоматических коробок.
Типичный порядок режимов работы АКПП таков:
- Park («P») –режим «парковка». В этом положении выходной вал КПП блокируется специальной шпилькой для блокировки вращения ведущих колёс. Кстати, именно поэтому не рекомендуется оставлять автомобиль на стоянке, полагаясь только на эту блокировку и не задействовав ручной тормоз – повышенный износ шпильки и даже возможность её «закусывания» валом – вполне вероятна. Для задействования режима P автомобиль должен быть полностью остановлен. Завести автомобиль (а часто и наоборот – извлечь ключ из замка зажигания), снабженный АКПП, можно только из этого или нейтрального положений АКПП.В ряде новых автомобилей вывести селектор из положения Р можно только нажав педаль ножного тормоза.
- Reverse («R») – «Реверс», «Задний ход». Положение селектора обеспечивает возможность движения задним ходом, также автоматически включает сигнальные огни заднего хода. Ни в коем случае нельзя включать задний ход в АКПП до полной остановки автомобиля – повреждения АКПП могут быть катастрофическими. Для исключения возможности такого включения на многих современных коробках установлены механические блокировки, и даже на тех рычагах АКПП, где из положения R на N или D можно переключиться без отжатия стопора рычага, обратное действие будет невозможно до полной остановки и нажатия стопорной кнопки.
- Нейтраль («N») – нейтральная передача. Фактически, полностью разобщает коробку и двигатель, но буксировать автомобиль в этом положении или двигаться накатом всё же не рекомендуется – напомним, что гидравлический насос АКПП, осуществляющий функции циркуляции в том числе охлаждающей и смазочной жидкости внутри АКПП, работает от приводного вала от двигателя – а именно он и перестаёт вращаться в этом положении. При этом часть механизмов КПП вращается при буксировке, так как приводится в действие от колёс, что при отсутствии охлаждения с смазки приводит к перегреву и отказу.
- Drive («D») – Основное положение селектора, предназначенное для движения вперед.
- Овердрайв («OD», или «[D]» в квадратных скобках) – положение, в котором обеспечивается автоматический переход на пониженную передачу при необходимости, например, ускорения при обгоне.
- Третья («3», «D3») – режим, в котором коробка передач ограничивается первыми тремя передачами из всего ассортимента имеющихся в наличии. Используется, например, для динамичной езды в городе или для торможения двигателем при спуске с горы. Иногда имеется в виду жесткое использование исключительно третьей передачи, а не диапазона из первых трех передач – тут следует всё же уточнить это в руководстве по эксплуатации к автомобилю. В современных авто при достижении опасных для двигателя высоких оборотов переключение на старшие передачи всё же происходит во избежание повреждений.
- Вторая передача («2», «D2» или «S») – то, же, что и прошлый режим, но для второй передачи. На некоторых моделях Форд, Киа и Хонда имеется в виду именно вторая передача. В таком случае данное положение селектора используется для трогания на льду и снегу.
- Первая («1», «D1» , «L» или «[Low]») – используется как пониженная передача для перемещения по нетвердым грунтам, буксировки и торможения двигателем при спуске с горы.
Помимо указанных режимов работы коробки-автомат используются иногда и предлагаемые производителями дополнительные режимы работы, призванные повысить удобство эксплуатации автомобиля в различных условиях.
- «D5» – используется в автомобилях Хонда и Акура для движения по автомагистралям с использованием первых пяти передач в шестиступенчатых коробках передач.
- «D4» – на тех же Хондах и Акурах используется для городского трафика в режиме.
- «S», «Sport» или «Power» – режим, в котором переключения на более высокие передачи происходит несколько позднее, чем в режиме «D», в результате чего машина приобретает более «спортивное» поведение при разгонах. Также этот режим эффективнее при торможении двигателем.
- «+/ -» или «M» – аналогично подрулевым переключателям позволяет вручную выбирать передачу в секвентальном режиме.
- Зима («W») или «Snow» – На ряде автомобилей Вольво, Мерседес-Бенц и Дженерал Моторз позволяет стартовать со второй передачи, снижая риск пробуксовки.
- Торможение («B») – на автомобилях Тойота используется для торможения двигателем. В гибридных автомобилях того же производителя приводит к переводу штатного электродвигателя автомобиля в режим генератора. На практике это приводит к тому же эффекту, что и торможение двигателем.
На многих автомобилях помимо положений селектора есть и дополнительные органы управления – чаще всего это кнопки включения экономичного режима работы системы управления коробкой и двигателем. Иногда сам рычаг селектора выполняют в виде джойстика или вовсе – набора кнопок.
Преимущества и недостатки АКПП
К недостаткам АКПП традиционно относят стоимость, повышенный расход топлива и низкую – по сравнению с традиционной «ручной» коробкой передач – скорость разгона автомобиля.
Также ремонт автоматический КПП – дело затратное и требующее привлечения специалистов.
При использовании АКПП водитель фактически лишается возможности использования ряда приёмов управления автомобилем – будь то «раскачка» при увязании авто или управляемые заносы.
Нельзя и завести автомобиль с АКПП «с толкача», да и вообще – буксировать его не рекомендуется.
С другой стороны – гидротрансформаторная коробка позволяет с меньшими нагрузками на двигатель самому кого-то буксировать. Увлекаться, правда, не стоит – перегрев системы всё же возможен.
Но главный довод в пользу АКПП – это всё же сложность работы с «механикой» в городских пробках. «Автоматы» в двухэтажных британских автобусах появились именно как ответ на необходимость ежеминутных остановок, что уж говорить о современной дорожной ситуации, где в пробках сцеплением приходится работать едва ли не каждый метр.
Повышение количества ступеней в АКПП, усложнение управляющих программ всё больше и больше приближает «автоматы» к традиционным механическим коробкам в области динамики разгона и расхода топлива.
Неисправности АКПП и их невысокая ремонтопригодность в условиях гаражей – не проблема на фоне роста количества сертифицированных точек обслуживания, расширенных гарантийных условий и всё повышающейся надёжности агрегатов.
Обратите внимание
Да и гидротрансформатор, берегущий двигатель от динамических нагрузок, только увеличивает ресурс автомобиля в целом.
Налицо – только плюсы коробки-автомат для обычного потребителя. Более того, с появления в 1939 году первых коммерчески успешных АКПП мы наблюдаем вытеснение механической КПП на легковых автомобилях в область нишевых продуктов, интересных ограниченному кругу лиц.
На данный момент сложно однозначно говорить о том, победила ли автоматическая коробка переключения передач традиционную «механику» или нет. В США есть однозначный ответ на этот вопрос – по разным исследованиям только 3,8% проданных там в 2012 году новых автомобилей имели МКПП.
В Европе и России отношение автомобилистов к автоматической коробке передач также начало меняться: даже с учетом традиций автомобильной культуры и более высокой стоимости автоматических коробок передач, продажи «механики» уже в 2012 году упали ниже психологического рубежа в 50%, а многие производители и вовсе перестали предлагать свои автомобили в комплекте с механической коробкой передач.
Так что можно бесконечно рассуждать о плюсах или минусах трансмиссий автоматического типа, но факт есть факт: не за горами то время, когда и к нам придут американские реалии, где «ручка» по факту стала отличным противоугонным средством.
Устройство и профилактика автоматической коробки передач
Главное отличие автоматической трансмиссии автомобиля от «механики» — это то, что она позволяет освободить от лишних движений правую руку. АКПП обеспечивает соответствующий выбор передаточного числа без вмешательства автомобилиста. Отличия есть в особенностях конструкции. Автоматическая коробка передач работает за счёт гидромеханического привода и планетарных механизмов.
В автомобилях с АКПП отсутствует педаль сцепления, поскольку отпадает необходимость в ней. В таких машинах не надо самостоятельно переключать передачи — достаточно просто поставить рычаг выбора режимов коробки на Drive. Выполняя одни и те же функции, механическая и автоматическая коробки работают абсолютно по-разному. Рассмотрим подробнее особенности устройства последней.
Пример автоматической коробки передач
Назначение и особенности устройства АКПП
Благодаря коробке-автомату двигатель машины способен работать в условиях ограниченного диапазона оборотов. При этом она обеспечивает ему широкий диапазон скоростей. Благодаря этому агрегату управление машиной стало намного проще для водителя.
Среди основных элементов классической автоматической трансмиссии:
- гидротрансформатор;
- муфты (фрикционные, обгонные);
- планетарные редукции;
- соединительные валы;
- барабаны.
В некоторых случаях конструкция АКПП включает в себя тормозную ленту, которая выполняет функцию затормаживания одного из барабанов. Исключение — автоматические коробки передач производителя Honda. Для них используются не планетарные редукторы, а специальные валы с шестернями (они также применяются в МКПП).
Видео об устройстве автоматической коробки передач:
http://www.youtube.com/watch?v=7avIrCPOpm4
Функции элементов АКПП
Основная функция гидротрансформатора — передача момента проскальзывания в процессе трогания машины. При набирании высоких оборотов двигателем, фрикционная муфта выполняет блокировку гидротрансформатора. Благодаря этому проскальзывание становится невозможным.
Планетарный редуктор, в свою очередь, опосредованно передаёт крутящий момент.
«Пакет» (так называют фрикционные муфты) выполняет функцию непосредственного переключения передач за счёт разобщения и сообщения элементов АКПП.
В отличие от своей механической сестры автоматическая коробка осуществляет включение и выключение одного и того же набора шестерней. Именно благодаря этому становится возможной планетарная передача.
Модель планетарного редуктора
Режимы работы коробки-автомата
Работа автоматической трансмиссии может осуществляться в нескольких режимах. Со второй половины прошлого столетия практически все АКПП оснащены стандартным набором режимов, которые указываются на рычаге латинскими символами:
- N (нейтральная передача) — применяется при буксировке или короткой стоянке;
- D (движение вперёд) — используется, если задействованы все ступени, исключая повышающие передачи;
- R (задний ход) — включается, только когда машина полностью остановила движение;
- L (пониженная передача) — используется для так называемого тихого хода;
- P (парковочный режим) — блокирует ведущие колёса, не имеет отношения к стояночному тормозу.
Существует строгая последовательность режимов автоматической коробки — P=>R=>N=>D=>L.
Стандартные буквенные обозначения режимов АКПП
Дополнительные режимы
Стоит отметить, что современные машины могут быть оснащены АКПП с дополнительными режимами работы:
- O/D (овердрайв) — позволяет автоматически переходить на повышающие передачи; обеспечивает равномерное движение на трассе;
- D3 (для городской езды) — предусматривает использование только первой/второй/третьей передачи или отключение повышающих;
- S или 2 («зимний» режим) — включает пониженные передачи;
- L или 1 — использует только первую передачу.
Особенности эксплуатации автомобиля с АКПП
Управление автомобилем с коробкой-автоматом имеет свои нюансы. Прежде чем начинать движение на такой машине, следует сначала завести мотор и хорошо его прогреть. «Механика» нетребовательна в этом вопросе, а вот для АКПП важен прогрев, поскольку это влияет на её способность переключаться на более высокие передачи. Заводить машину нужно только в парковочном режиме (P).
За несколько минут работы мотора трансмиссионная жидкость сможет разгореться до необходимой рабочей температуры, после чего можно не опасаться начинать движение.
Нажмите педаль тормоза, переведите рычаг в режим движения (D) и отпустите педаль, чтобы автомобиль тронулся.
Важно
Следует отметить, что нет необходимости отпускать тормоз плавно, поскольку плавность трогания обеспечивает гидротрансформатор. Этот процесс не требует вмешательства водителя.
Видео о прогреве автоматической коробки:
Уход за автоматической коробкой передач
АКПП — один из наиболее сложных элементов автомобиля, поэтому она нуждается в соответствующем уходе. Эксперты отмечают, что для автоматической трансмиссии наиболее опасным является перегрев, вследствие которого её ресурс резко уменьшается, в уплотнителях образуются различные деформации, а из картера начинает вытекать масло. В связи с этим не стоит слишком перегружать такой автомобиль.
Ключевой момент технического обслуживания АКПП заключается в регулярной проверке уровня масла. Если оно начинает течь — автоматическая трансмиссия сигнализирует вам о необходимости её профилактики.
В таком случае масло необходимо своевременно заменить.
Если механическая коробка передач не требует частой замены масла, то «автомат» нуждается в этой процедуре после каждых тридцати — сорока тысяч километров езды.
Итак, существует несколько правил ухода за АКПП и её профилактики, которых необходимо придерживаться. Самое главное — это проверка уровня жидкости в коробке передач. Если масла в агрегате будет недостаточно — это чревато пробуксовкой гидротрансформатора и его перегревом. Если трансмиссионной жидкости слишком много — оно будет вспениваться.
В любом случае АКПП может выйти из строя. Поэтому постоянно следите за маслом и доливайте именно то количество, которое необходимо по уровню. Для проверки уровня жидкости нужно прогреть коробку и проехаться на машине около 10 километров. Поставив автомобиль на ровной площадке, следует достать щуп, протереть его, вставить обратно и извлечь.
Вы увидите соответствующий след масла, который позволит вам определить его количество.
Процесс замены трансмиссионной жидкости АКПП
Отметим, что по внешнему виду трансмиссионной жидкости можно многое узнать. Важную роль играет её цвет и запах:
- Красноватый прозрачный оттенок, отсутствие ярко выраженного запаха и каких-либо мелких частиц свидетельствуют об исправности АКПП.
- Коричневатый цвет говорит о том, что масло нужно срочно менять.
- Тёмный оттенок жидкости в сочетании с запахом горелого металла и присутствием мелких крупинок предупреждают о том, что скоро коробка передач выйдет из строя, поскольку у неё пригорают трущиеся детали.
Профилактика неисправностей коробки-автомата
Мы уже упоминали, что автоматическая трансмиссия устроена сложно, поэтому нуждается в более бережном отношении, нежели «механика». Последнюю практически невозможно сломать, а вот АКПП не отличается такой высокой надёжностью. Учитывайте некоторые особенности в процессе её эксплуатации, чтобы предотвратить возможные поломки:
Механическая коробка передач менее прихотлива, чем автомат
Эксплуатация автоматической трансмиссии зимой
Большая часть АКПП ломается именно в зимний период. На то есть две причины:
- низкая температура воздуха пагубно влияет на ресурсы автоматической коробки;
- пробуксовка колёс на льду при начале движения повреждает трансмиссию.
В связи с этим необходимо заранее подготовить автомобиль к зиме. Обязательно поменяйте гидравлическую жидкость и фильтр АКПП до наступления холодов. Также соблюдайте некоторые рекомендации по прогреванию двигателя. Заведите машину на морозе, прогрейте мотор и коробку передач.
Нажмите на тормоз и выберите режим L, R или D на рычаге. Обратите внимание — если двигатель «заглохнет», дайте ему ещё прогреться. Чем холоднее на улице, тем дольше нужно держать ногу на педали тормоза.
Если температура воздуха составляет 20 и более градусов мороза — прогревайте АКПП около пяти — восьми минут.
Совет
При начале движения ставьте селектор в режим L и проезжайте так 100 метров. Затем переводите рычаг в положение 2, 3 и D.
За этот промежуток времени трансмиссионная жидкость успеет пройти несколько проходов по коробке и попасть в муфты.
Поскольку скорость будет небольшая, как и обороты двигателя, процесс включения фрикционных элементов будет проходить в оптимальном щадящем режиме. Это позволит избежать их износа.
Разрез автоматической коробки передач автомобиля Лексус
Какое масло использовать для заправки АКПП
Гидравлическая жидкость в автоматической коробке передач служит не только в качестве смазки, но и как рабочее тело, которое подвергается большим силовым нагрузкам и температурным перепадам. В подобных условиях только специальные масла способны эффективно выполнять необходимые функции. Жидкость для АКПП обычно обозначают как ATF (AutomaticTransmissionFluid).
Масло должно соответствовать определённым характеристикам. В первую очередь это высокая текучесть, в которой коробка особенно нуждается в холодное время года.
Однако для того чтобы в процессе нагрева жидкость не протекала, в неё добавляется специальный загуститель, который действует только при высоких температурах.
Более того, в масло вводятся модификаторы трения и различные добавки, которые предотвращают трение, износ, окисление деталей.
Если вам придёт в голову залить в коробку передач какую-либо другую жидкость вместо ATF, это приведёт к незамедлительной поломке. При этом масло для автоматических коробок прекрасно подойдёт для механических агрегатов.
Также нельзя покупать жидкость, которая рангом ниже, чем рекомендует производитель АКПП. Однако в безвыходной ситуации заливка такого масла допустима.
Как только вы купите подходящую трансмиссионную жидкость, её нужно срочно поменять в коробке, чтобы избежать появления неисправностей.
Видео о замене масла в АКПП:
Обратите внимание
Помните, что ресурс автоматической трансмиссии гораздо меньше, чем у «механики». Он может составлять от 150 до 300 тысяч километров. Отклонение от этих цифр зависит от манеры езды водителя и от своевременности обслуживания АКПП.
На сокращение ресурса коробки очень влияют постоянные интенсивные разгоны, некорректные переключения селектора, избегание замены жидкости и фильтра.
Выполняя наши несложные рекомендации по эксплуатации автоматической трансмиссии и осуществляя спокойное движение, вы сможете значительно увеличить её срок службы до появления необходимости в капитальном ремонте.
Поделитесь своим мнением о прочитанном в комментариях!
