АКПП – в чем секрет?

Многие автомобилисты, покупая новый автомобиль, останавливают свой выбор на машинах, оснащенных автоматической трансмиссией. Они выбирают комфорт и удобство вождения. Уже никого не останавливает дороговизна самой коробки, и возможные сложности с техническим обслуживанием. Поэтому стоит узнать принцип работы автоматической коробки. 

Три основных разновидности АКПП:

1. Классический автомат. Начал приобретать популярность за океаном еще в середине прошлого века. Состоит из двух основных элементов: планетарный ряд редукторов и гидротрансформатор, отвечающий за сцепление. В современном варианте, за управление гидравликой отвечают электронные компоненты. Этот вариант АКПП отличается повышенным комфортом, но низким КПД и большим расходом топлива.
2. Роботизированная коробка. Гидравлический узел заменили электромоторами, которые отпускают сцепление вместо водителя. Управление электронное. Существенно сократился расход топлива, но плавность движения и скорость реакции уступает классике. Даже современные коробки со сдвоенными сервомоторами могут неоправданно «задуматься» при быстром нажатии на педаль газа.
3. Вариатор. Довольно старое изобретение, но до сих пор не получившее большой популярности. Он сильнее других автоматов отличается от механической коробки. Переключение передач отсутствует как класс. Двигатель соединен с трансмиссией через специальный ремень, который натянут на клиновые валы. Ремень двигается в плоскости валов, тем самым, меняя передаточное число. Для заднего хода в трансмиссию добавлен дополнительный механизм. Несмотря на всю простоту идеи, ее реализация, к сожалению, не отличается высокой надежностью. Узел нуждается в частой замене специального масла, ремень тоже не служит больше 100000 км. А ТО вариаторов стоит недешево.

В нашей стране большинство владельцев новых машин хотят надежности и комфорта. Вопрос цены топлива и экологических характеристик волнует далеко не всех.

Даю ценный совет, всегда обращайтесь к профессионалам, которые смогут провести качественную диагностику и ремонт акпп http://nnovgorod.atfservice.ru/.

Поэтому, именно АКПП с гидротрансформатором пользуется наибольшей популярностью. Их владельцам стоит изучить принцип работы автоматической коробки передач классического типа. 

Устройство автоматической коробки передач

• Гидротрансформатор. Его можно сравнить с блоком сцепления на механической коробке, но принцип работы на порядок сложнее.
• Планетарные редукторы. Аналог шестерням в обычной коробке. Меняют передаточные числа трансмиссии. 
• Тормозная лента и фрикционы – отвечают за переключение передач.
• Электроника, контролирующая моменты переключений. 

Гидротрансформатор.

Он чем-то напоминает обычное сцепление: два диска, один связан с двигателем, другой с коробкой передач, при отпущенном сцеплении они жестко связаны, и коробка работает в режиме выбранной передачи. При нажатии на педаль – диски разъединяются - мотор не связан с трансмиссией. В гидротрансформаторе тоже два основных элемента, только это не диски, а турбины. Одна турбина связана с двигателем и создает давление – это насос. Вторая турбина связана с трансмиссией и может вращаться за счет масла, перегоняемого к ней от первой. 

Когда машина стоит на тормозе, принимающая турбина почти не вращается, и все масло через специальный статор подается обратно на насос. Это создает дополнительную тягу на первичной турбине. Благодаря этой тяге, в начале движения на низких оборотах, двигатель не глохнет. По мере увеличения скорости, обороты двух турбин становятся близки друг к другу. Давление масла от вторичной турбины перестает попадать на насос. Тяга становится равной силе двигателя. Весь узел начинает работать как простая гидромуфта. 

Естественно, КПД гидромуфты ниже обычного сухого сцепления и равен 85%. Остающаяся энергия переходит в тепловую, что приводит к перегреву. Во избежание этой ситуации, устанавливается блокировочная плита. На высокой скорости электронное управление дает сигнал, и плита прижимается к корпусу гидротрансформатора, образуя жесткое соединение двигателя и АКПП. При торможении, она меняет свое положение, тогда опять начинает работать гидротрансформатор. Существуют и другие конструкции блокировки валов двигателя и коробки. Но принцип остается таким же. 

Еще одним существенным назначением корпуса гидротрансформатора является вращение масляного насоса, обеспечивающего смазку всех оставшихся частей автоматической коробки. 

Планетарные ряды

Хотя гидротрансформатор способен до определенной степени усиливать крутящий момент, этого диапазона не хватит на все режимы движения. В ситуации крутого подъема или резкого ускорения нужны другие передаточные соотношения. Кроме того, необходимо обеспечить движение автомобиля задним ходом. Поэтому, неотъемлемой частью автоматической трансмиссии являются ряд планетарных редукторов.

В механической коробке есть несколько продольных валов, соединенных шестернями и, в зависимости от выбранной передачи, меняется их положение. Конструкторы АКПП решили применить в ней более совершенные планетарные редукторы. Такой редуктор компактней, и имеет больше вариантов переключения передач, используя ту или иную часть редуктора. 

Конструкция планетарного редуктора

Планетарный редуктор состоит из 4 основных элементов и 5 шестерней. На оси находится центральная шестерня, называемая солнцем. Вокруг нее вращаются три шестеренки меньшего диаметра, сателлиты, они соединены между собой пластиной, водилом. Вокруг сателлитов расположена коронная шестерня с зубьями, направленными внутрь, названная эпицикл. 

Любой из трех элементов: солнце, сателлиты и эпицикл - могут быть заблокированы или разблокированы в любых комбинациях, и включать соответствующую передачу

• Первая передача (пониженная). Внешняя шестерня эпицикл крутится в одну сторону, а центральная шестерня, солнце крутится в другую с небольшой скоростью. В результате сателлиты крутятся в том же направлении, что и эпицикл, только намного медленней. Связанная с сателлитами пластина передает вращение на колеса – получаем низкое передаточное число и большую тягу.
• Вторая передача. Эпицикл крутится, а солнце зафиксировано. Сателлиты крутятся чуть медленней, чем эпицикл. Через пластину, невысокая скорость и среднее усилие передается на колеса. 
• Третья передача (прямая). Солнце начинает вращаться в том же направлении, и с той же скоростью, что и эпицикл – пластина сателлитов крутится синхронно с ними. 
• Четвертая передача (повышенная). Теперь не водило, а эпицикл передает движение на колеса. Солнечная шестерня заблокирована, пластина сателлитов крутится от двигателя и передает усилие на эпицикл. Машина двигается с наибольшей скоростью.
• Задняя передача. Теперь уже центральная шестерня подключается к двигателю и крутится в другую сторону. При этом пластина сателлитов блокируется, а эпицикл начинает вращаться в противоположном направлении. Колеса получают движение от эпицикла и вращаются назад.

Фрикционы и тормоза

Благодаря этим элементам и осуществляются все переключения. Тормозная лента одни концом жестко закреплена к корпусу АКПП, вторым связана с масляным сервоприводом. В момент срабатывания сервопривода, лента опускается и блокирует один из элементов планетарного редуктора. Ленты занимают немного места в коробке, и при этом имеют высокие удерживающие способности. При срабатывании, они гасят толчки от переключений. 

Фрикционные пакеты могут не только блокировать элементы к корпусу, но и части редуктора между собой. Система фрикционов состоит из большого числа дисков и не нуждается в регулировке при износе. В пакет фрикционов входят несколько ведущих и ведомых дисков. Специальный конический поршень под давлением масла соединяет их между собой. 

Гидравлический насос АКПП

Давление, которое создает лопастной насос, возрастает только до определенной скорости вращения вала, благодаря системе золотников и пружин. Кроме того, давление масла зависит от дроссельной заслонки. Это позволяет обеспечить нужное отношение давления масла в гидротрансформаторе с нагрузкой на двигатель. Масляный клапан может срабатывать от вакуума, создаваемого двигателем, а может иметь механическое соединение с педалью газа. 

Центробежный регулятор

Центробежный регулятор выдает масло под разным давлением, в зависимости от скорости автомобиля. И именно от этого давления происходят включения нужных передач в соответствии со скоростью движения. 

Ручной клапан

Ручной клапан срабатывает от рычага переключения режимов коробки. Часто совмещается с линейным клапаном. Он открывает канал того или иного диаметра, в соответствии с выбранной передачей. 

Электронное управление

Принцип работы автоматической коробки передач, автомобиля современной конструкции, включает в себя дополнительное электронное управление, упрощающее работу некоторых гидравлических узлов. У электронного контроллера есть собственные датчики скорости машины и параметров работы мотора. 

В состав АКПП входят еще несколько механизмов, таких как:

• Клапан линейного давления, нужный для изменения давления масла, не только от скорости движения автомобиля, но и от уровня его ускорения или торможения.
• Аккумулятор, который с помощью специального поршня уменьшает удары, от подключения фрикционов или тормозной ленты.
• Соленоид кикдауна. Включается при быстром нажатии на педаль газа, приводит к понижению передачи.

АКПП – это очень сложное устройство. Требует серьезного отношения к обслуживанию и ремонту.