Принцип работы автоматической коробки передач - FORD-URAL.RU

Принцип работы автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач — АКП, механизм изменения передаточного отношения трансмиссии, работающий без непосредственного участия водителя. Автомобиль, оснащенный АКП, имеет сокращенное количество устройств управления, вместо трех педалей («газа», тормоза и сцепления) в нем установлено две педали («газа» и тормоза, педаль выключения сцепления отсутствует). При этом педаль «газа» служит не для увеличения-уменьшения оборотов двигателя, как в автомобиле с механической КП, а для изменения скорости движения автомобиля. В отличие от механической коробки передач АКП оснащается не рычагом переключения, а селектором выбора режима работы.
По устройству АКП разделяются на обычные двух и трехвальные МКП, дополненные гидротрансформатором (вместо сухого сцепления) и системой автоматического переключения (с электронным, электромеханическим или электропневматическим управлением), и на планетарные, в которых планетарный редуктор работает в паре с гидротрансформатором. Наиболее типичные — планетарные АКП с гидротрансформатором.

Содержание

Устройство

Планетарная АКП состоит из гидротрансформатора, планетарной КП (планетарных редукторов), барабанов, фрикционных и обгонной муфт, соединительных валов. Барабаны АКП оснащаются ленточными тормозами для их остановки и включения нужной передачи планетарного редуктора.
Гидротрансформатор в автоматической трансмиссии выполняет функции сцепления и устанавливается между коленчатым валом двигателя и КП. Гидротрансформатор состоит из ведущей и ведомой турбин и неподвижно закрепленного относительно двигателя статора (иногда статор выполняется вращающимся, в этом случае он оснащается ленточным тормозом — применение подвижного статора добавляет гидротрансформатору гибкости на малых оборотах двигателя и улучшает его характеристики). Ведущая турбина вращается, как и ведущий диск сцепления, с той же частотой, что и коленчатый вал двигателя. Ведомая турбина вращается за счет гидродинамических сил, возникающих из-за вязкости заполняющей внутреннюю полость гидротрансформатора жидкости. Основное назначение гидротрансформатора — передача вращения коленчатого вала на шестерни планетарной КП с проскальзыванием, что обеспечивает плавное переключение передач и начало движения автомобиля. При больших оборотах двигателя ведомая турбина блокируется и гидротрансформатор выключается, передавая крутящий момент с коленчатого вала на шестерни АКП напрямую (соответственно, потерь).
Планетарная КП или планетарный редуктор — комплекс из большой коронной шестерни (эпицикла), малой солнечной шестерни и связывающих их шестерен-сателлитов, закрепленных на водиле. В разных режимах работы редуктора вращаются разные шестерни, а один из блоков (эпицикл, солнечная шестерня или водило с сателлитами) закреплен неподвижно.

Схема АКП: 1 — турбинное колесо;
2 — насосное колесо;
3 — колесо реактора;
4 — вал реактора;
5 — первичный вал планетарного редуктора;
6 — главный масляный насос;
7 — фрикцион II и III передач:
8 — тормоз I и II передач;
9 — фрикцион III передачи и передачи заднего хода;
10 — муфта свободного хода I передачи;
11 — тормоз заднего хода;
12 — первый промежуточный вал;
13 — второй промежуточный вал;
14 — барабан с зубчатым венцом;
15- центробежный регулятор;
16 — вторичный вал;
17 — механизм переключения передач;
18 — дроссельный клапан;
19 — кулачок

Фрикционные муфты предназначены для переключения передач введением в зацепление (или, наоборот, выведением из зацепления) шестерен планетарного редуктора АКП. Муфта состоит из ступицы (хаба) и барабана. На внешней поверхности ступицы и внутренней барабана расположены прямоугольные зубья (на ступице) и такие же шлицы (внутри барабана), которые по форме соответствуют друг другу, но не зацеплены. Между ступицей и барабаном располагается набор (пакет) кольцеобразных фрикционных дисков. Половина дисков выполнена из металла и оснащена выступами, входящими в шлицы внутренней поверхности барабана. Вторая половина дисков — из пластмассы и имеет вырезы, в которые входят зубья ступицы. Таким образом, механическое сцепление ступицы и барабана происходит через трение металлических и пластмассовых дисков пакета фрикционной муфты.
Сообщение и разобщение ступицы и барабана фрикционной муфты происходит после сжатия пакета дисков кольцеобразным поршнем, установленным внутри ступицы. Поршень имеет гидравлический привод. Жидкость в цилиндр привода подается под давлением через кольцевые канавки в барабане, валах и картере АКП.
Обгонная муфта используется для уменьшения ударных нагрузок на фрикционные муфты при переключении передач и для отключения двигателя при движении автомобиля накатом (при некоторых режимах работы АКП). Обгоная муфта устроена таким образом, что свободно проскальзывает при вращении в одном направлении и заклинивает при обратном (передавая деталям АКП вращающий момент). Она состоит из двух колец — внешнего и внутреннего — и расположенных между ними набора роликов, разделенных сепаратором. После увеличения оборотов двигателя и переключения передачи АКП один из блоков планетарного ряда стремится вращаться в обратную сторону — обгонная муфта заклинивает этот блок, предотвращая обратное вращение.

Принцип работы АКП

Рассмотрим работу четырехступенчатой АКП, оснащенной двумя планетарными редукторами.
Первая передача. Солнечная шестерня первого планетарного ряда не подключена к двигателю, первый ряд не участвует в передаче крутящего момента. Солнечная шестерня второго ряда соединена с коленчатым валом двигателя (добавим — через гидротрансформатор). Водило с сателлитами второго планетарного ряда соединено с выходным валом КП. Эпицикл (самая большая коронная шестерня) второго ряда при низких оборотах двигателя прокручивается через обгонную муфту, крутящий момент на механизмы трансмиссии не передается. Как только обороты двигателя повышаются, обгонная муфта блокирует коронную шестерню — начинается передача крутящего момента через сателлиты и водило. Автомобиль трогается с места и начинает движение.
Вторая передача. Солнечная шестерня первого ряда заблокирована и неподвижна. Водило с сателлитами первого ряда входит в зацепление с эпициклом второго ряда через обгонную муфту. Эпицикл первого ряда входит в зацепление с водилом второго ряда, которое соединено с выходным валом КП. Крутящий момент от двигателя передается через солнечную шестерню второго ряда. В этом режиме работают оба планетарных ряда КП.
Третья передача. Шестерни первого ряда не принимают участия в передаче крутящего момента. Солнечная шестерня второго ряда и эпицикл второго ряда соединены со входным валом, крутящий момент передается водилом на выходной вал. Преобразования крутящего момента не происходит — АКП работает в режиме прямой передачи.
В режимах первой, второй и третьей передач водитель не может тормозить двигателем. Для обеспечения возможности торможения двигателем предусмотрена блокировка обгонной муфты фрикционной муфтой. Тогда при отпускании педали «газа» шестерни коробки не будут разобщать механизмы трансмиссии с двигателем.
Четвертая передача. Это режим ускоряющей передачи, когда передаточное число трансмиссии больше единицы. Солнечная шестерня первого ряда остановлена. Крутящий момент передается на водило с сателлитами первого планетарного ряда. Эпицикл первого ряда входит в зацепление с водилом второго ряда, которое, в свою очередь, передает крутящий момент на механизмы трансмиссии. Солнечная шестерня и эпицикл второго ряда в передаче крутящего момента не участвуют.
Задний ход. Солнечная шестерня первого ряда соединена с коленчатым валом двигателя. Водило второго ряда заблокировано фрикционной муфтой. Эпицикл первого ряда входит в зацеплении с водилом второго ряда, которое, в свою очередь, соединено с выходным валом. Выходной вал вращается в обратную сторону.

Системы управления АКП

Система управления режимами работы АКП выполнена в виде гидравлических приводов, передающих давление масла от гидронасоса к поршням исполнительных механизмов фрикционных муфт и тормозных лент барабанов. Поток масла в маслопроводах перераспределяют золотники, которые управляются либо вручную положением селектора АКП, либо автоматически. Блок автоматического управления АКП может быть гидравлическим или электронным.
«Классическая» АКП управляется гидравлическим механизмом, который состоит из центробежного регулятора давления жидкости, установленного на выходном валу двигателя и датчика давления гидравлического привода педали «газа». Золотники перемещаются под давлением обеих гидроцепей, что позволяет АКП переключать передачи в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя и положения педали «газа».
В электронной системе автоматического управления вместо гидравлического привода золотников используется электромеханический — золотники перемещаются соленоидами. Команды на перемещения золотников дает блок электронного управления, в современных автомобилях — центральный бортовой компьютер автомобиля. Этот же компьютер обычно управляет и системой зажигания, и впрыском топлива. Команды на перемещение золотников блок электронного управления получает от датчика частоты вращения выходного вала двигателя и положения педали «газа». Переключать передачи можно и в ручном режиме, перемещая селектор в нужное положение.
В большинстве современных АКП предусмотрено ручное управление коробкой даже после полного выхода из строя электронной системы управления. При этом в любом случае вручную можно включить прямую (третью по описанной выше четырехступенчатой схеме) передачу, а если не повреждена электромеханическая часть системы управления — все передачи ручным переводом селектора.

Читайте также  Покупка автозапчастей в интернет-магазинах: преимущества и особенности

Селектор АКП

В 50-е годы прошлого века общепринятым стандартом системы управления АКП стал селектор «PRNDL» — по перечислению очередности включения режимов автоматической КП. Именно эта последовательность была признана наиболее безопасной и рациональной с точки зрения конструкции АКП.
Режимы работы АКП — положения селектора переключения.

P — парковочный режим. Двигатель отсоединен от трансмиссии. АКП блокирована внутренним механизмом и соединена с трансмиссией, что обеспечивает блокировку всех механизмов трансмиссии. При этом АКП никак не связана со стояночным тормозом и не отменяет необходимость его использования на стоянках.
R — режим заднего хода. Во всех современных АКП селектор в этом положении дополнен блокировочным механизмом, предотвращающим случайное включение заднего хода при движении автомобиля вперед.
N — нейтральный режим АКП. Задействуется при остановках, движении накатом, буксировке.
D — основной режим работы АКП («Драйв»). Задействованы все ступени АКП (обычно и повышающая передача, которая в противном случае может включаться дополнительным положением рукоятки селектора с обозначением «2» или «D2»).
L — режим пониженной передачи, который используется для движения по бездорожью и на крутых подъемах.
Этот порядок переключения селектора АКП был закреплен в США законодательно в 1964 году. Отступление от этого стандарта считается недопустимым с точки зрения безопасности автомобиля.

АКПП — автоматическая коробка переключения передач

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП) осуществляет выбор передаточного числа без участия водителя – в полностью автоматическом режиме. Предназначение коробки «автомат» такое же, как и у «механики». Ее главная функция – принять, преобразовать и осуществить передачу вращательных усилий двигателя на ведущие колеса автомобиля

Но «автомат» устроен значительно сложнее, чем «механика». В его состав входят следующие узлы:

  • гидротрансформатор – непосредственно обеспечивает преобразование и передачу количества оборотов;
  • планетарный редукторный механизм – управляет гидротрансформатором;
  • система гидроуправления – координирует работу планетарного редукторного узла.

Как отмечают специалисты ГК Favorit Motors, на сегодняшний день доля продаж в Московском регионе автомобилей с АКПП составляет примерно 80%. Транспортные средства с автоматической трансмиссией требуют к себе особого подхода и внимательного отношения, хотя и обеспечивают максимальный комфорт в процессе езды.

Принцип работы АКПП

Функциональность коробки «автомат» всецело зависит от гидротрансформатора, планетарного редуктора и нескольких устройств, позволяющих управлять редукторным узлом. Чтобы полнее описать принцип функционирования АКПП, потребуется вникнуть в функциональность каждого из этих механизмов.

Гидротрансформатор осуществляет передачу крутящего момента к планетарному узлу. Он выполняет функции как сцепления, так и гидромуфты. Конструктивно планетарный механизм представляет собой две многолопастные крыльчатки (насосное и турбинное колесо), которые находятся одна напротив другой. Обе крыльчатки заключены в один корпус и между ними залито масло.

Турбинное колесо соединено с планетарным механизмом через вал. Насосное колесо жестко крепится к маховику. После запуска силового агрегата маховик начинает вращаться и приводит в движение насосную крыльчатку. Ее лопасти подхватывают рабочую жидкость и перенаправляют ее на лопасти турбинной крыльчатки, заставляя ее вращаться. Чтобы предотвратить обратное попадание масла, между двумя крыльчатками располагают реактор с лопастями. Он корректирует направление подачи масла и плотность потока, синхронизируя обороты обеих крыльчаток. Вначале реактор не двигается, а как только скорости колес сравняются, то он начинает вращаться с такой же скоростью. Это и есть точка сцепления.

В состав редуктора входят следующие компоненты:

  • планетарные устройства;
  • муфты сцепления и тормозные устройства;
  • тормозные элементы.

Планетарное устройство имеет строение, соответствующее его названию. Оно представляет собой шестерню («солнце»), расположенную внутри «водилы». На «водило» крепятся сателлиты, при вращении они задевают коронную шестерню. А муфты сцепления имеют вид дисков, перемежающихся пластинами. Часть из них крутится синхронно с валом, а часть — в обратном направлении.

Ленточный тормоз – это пластина, которая охватывает одно из планетарных устройств. Его работу координирует гидравлический актуатор. Система управлением планетарным редуктором регулирует подачу рабочей жидкости, затормаживая или отпуская элементы вращения, тем самым корректируя нагрузку на колеса.

Как видите, сила мотора через жидкость передается на редукторный узел. Поэтому качество масла играет важнейшую роль в эксплуатации автоматических коробок передач.

Режимы работы АКПП

Практически все виды автоматических коробок переключения передач сегодня имеют те же режимы работы, что и полвека назад, без каких-либо серьезных изменений.

Автоматическая трансмиссия выполняется по следующим стандартам:

  • N — включает нейтральное положение;
  • D — движение вперед, при этом в зависимости от потребностей водителя используются практически все ступени скоростных режимов;
  • Р — парковка, используется для блокировки ведущей колесной пары (блокировочная установка находится в самой коробке и никак не связана со стояночным тормозом);
  • R — включается движение назад;
  • L (при наличии) — позволяет включить пониженную передачу для увеличения тяги двигателя при езде в сложных дорожных условиях.

Сегодня общеупотребительной считается раскладка вида P-R-N-D-L. Впервые она появилась на автомобилях марки Ford и с тех пор применяется как наиболее удобная и практичная модель перемены передач на всех автомобилях в мире.

На некоторых современных автотрансмиссиях могут устанавливаться и дополнительные режимы езды:

  • OD — овердрайв, характеризуется тем, что сокращает потребление топлива в режиме экономичного движения;
  • D3 — рекомендуется при езде по городу на средних скоростях, так как постоянные «газ-тормоз» на светофорах и пешеходных переходах часто блокируют муфты в гидротрансформаторе;
  • S — режим для использования пониженных передач в зимний период.

Преимущества использования АККП в России

Главным достоинством автомобилей, оснащенных автоматической коробкой переключения передач, можно считать удобство их эксплуатации. Водителю не нужно отвлекаться на постоянные переключения рычага, как это происходит в механической коробке. К тому же, значительно увеличивается срок службы самого силового агрегата, ведь при эксплуатации АКПП исключаются режимы повышенных нагрузок.

Коробка «автомат» одинаково успешно применяется в оснащении автомобилей разной мощности.

Как работает автоматическая коробка передач (АКПП) — принцип работы, устройство

ДВС обеспечивают движение машины за счет спецустройств, обеспечивающих степень вращения коленчатого вала. Во многих автомобилях установлена автоматизированная коробка передач, упрощающая ход ТС — на ее работу требуется меньшее количество управляющих органов (классическая или вариатор). Действие АКПП обеспечивается электроникой и не требует прямого участия водителя.

“Автоматы” бывают гидромеханическими, механическими, бесступенчатыми, роботизированными (dsg).

Такая КПП не требует замены сцепления, позволяет плавно переключать скорости, адаптируется под манеру вождения человека и показывает хорошую динамику благодаря опции переключения режимов вручную. К недостаткам относят сложность конструкции, ценник коробки и ее обслуживания, большая трата горючего и малый КПД по сравнению с “механикой”.

Не тратьте время впустую – воспользуйтесь поиском Uremont и получите предложения ближайших сервисов с конкретными ценами!

Что такое АКПП: как пользоваться, эксплуатация и примеры

Основные конструктивные элементы трансмиссии-автомата:

гидротрансформатор (выступает в роли сцепления, состоит из колес и лопастей, помещенных в специальный раствор, давление и потоки которого позволяют осуществить передаточный момент, за плавность действия отвечает реактор в составе устройства);

планетарная передача (необходима для возможности блокировки/разблокировки шестерней);

фрикционные механизмы и тормоза (выбор передачи и переключение между шестернями, нужны для блокировки/остановки деталей планетарной передачи);

управляющее устройство (гидроблок, позволяющий воздействовать на узел с учетом сведений, поступающих с датчиков).

Принцип работы АКПП

При включении ДВС в трансформатор попадает масло — давление возрастает. Кольцо насоса начинает вращение, в то время как турбина и реактор статичны. После активации скорости и поступления топлива через акселератор колесо “нагнетателя” ускоряется. Рабочая жидкость запускает вращение, и ее потоки попеременно запускают реакторное и возвращаются к турбинному колесу. Эффективность процесса увеличивается.

Вращающий момент, поступая к колесам, приводит автомобиль в движение. Когда достигнута необходимая скорость, элементы двигаются одинаково. Притом раствор поступает в реактор с обратной стороны, обеспечивая его вращение. Система начинает функционировать как гидравлическая муфта. При возрастании сопротивления (к примеру, во время движения в гору), устройство останавливается, за счет чего обеспечивается крутящий момент детали насоса.

Читайте также  На что обратить внимание при выборе шин

Когда достигнута требуемая скорость, передача меняется. ЭБУ передает сигнал — фрикционные элементы и тормозная лента останавливают пониженную передачу. Переключение без просева в эффективности происходит с помощью действия масла в клапане (давлением “разгоняется повышенная”).

В процессе снижения скорости возникает обратное переключение.

После отключения мотора гидротрансформатор остается без давления, поэтому запуск “с толкача” невозможен.

Как работает автоматическая коробка передач? Возможности и характеристики

Такая трансмиссия включает следующие режимы:

Передачи зависят от интенсивности езды и условий. Если агрегат исправен, он “думает” всего 15 мс (у обычного человека реакция медленнее). Базовый “пункт” управления — ручка, располагающаяся около руля (например, на “олдскульных” японских и американских машин) или рычага коробки. Иногда основным запускающим элементом является кнопочная панель (класс “люкс” прошлого поколения).

Принцип работы автоматических коробок передач основан на снижении участия водителя в процессе управления техническим средством (не надо работать со сцеплением и переключающей ручкой). Чтобы избежать опасных ситуаций на дороге из-за случайных переключений, “автомат” имеет несколько видов защиты:

когда селектор расположен на одной из скоростей, двигатель нельзя запустить;

переключение происходит при помощи кнопки напольных рычажных компоновок (если рычажок расположен на руле, его нужно оттянуть);

отключение режима “паркинг” возможно только после нажатия тормозной педали.

Принцип работы автоматической коробки передач — срок службы

Нагрузка на мотор и скорость авто влияют на время, необходимое для смены скоростей. Управляющая система определяет требуемые для работы гидравлические воздействия. Элементы планетарного механизма (тормоза, муфты) — меняют передаточное число, устанавливая оптимальный режим двигателя при заданных условиях.

Принцип работы и устройство автоматической коробки передач мы рассмотрели выше. Эффективность узла зависит от уровня рабочего раствора, который необходимо контролировать. Масло ATF работает при 80 градусов Цельсия. Зимой авто обязательно надо прогревать, чтобы не повредить пластик агрегата. В жару наоборот — охлаждать масляным радиатором (воздух) или хладагентом.

Как работает автоматическая коробка передач автомобиля? На практике все очень просто. Основные обозначения селектора обычно называются по-английски (в скобках приведена расшифровка):

Drive (для движения вперед);

Reverse (задний ход);

Parking (блокирует трансмиссионный выходной вал для осуществления парковки);

Manual (для перехода на ручное управление).

Это базовые режимы. Если вы столкнулись с дополнительными опциями, изучите информацию от производителя.

Как работает автоматическая коробка передач — как “заводить автомат”

Несмотря на простоту эксплуатации, есть определенные правила на включение такой трансмиссии. Есть определенные “степени защиты”, которые оберегают коробку от поломок из-за некорректных действий водителя. Мы уже упоминали об этом в статье. Здесь приведем еще важный нюанс: при запуске авто селектор должен быть на режиме P или N (иначе сигнал не пройдет).

Данный принцип работы АКПП автомобиля также подкрепляется невозможностью поворота ключа в других положениях. Если вы сделаете такую попытку, никаких изменений не наступит. При остановке используйте парковочный режим, блокирующий ведущие колеса, — так авто не скатится при стоянке под уклоном. “Нейтралка” подходит для экстренной буксировки (используйте ее с осторожностью).

Для выбора режима и запуска “движка” в большинстве машин с автоматической трансмиссией необходимо выжать педаль тормоза. Это спасает от неожиданного отката авто на N.

В большинстве современных машин предусмотрены антиугонный замок и блокировка руля. Если вы все сделали верно, но ключ и рулевое колесо не крутятся, сработала защита. Для ее снятия вставьте ключ в замок, аккуратно его поверните одновременно крутя руль в стороны. Эти действия разблокируют систему.

Устройство и принцип работы АКПП — советы по эксплуатации

Чтобы сберечь нервы/деньги и увеличить ресурс автоматической трансмиссии будьте внимательны при выборе режима, чтобы уменьшить вероятность ошибки. Опытные автолюбители советуют:

начинайте движение после толчка (признак готовности передачи);

при буксировке используйте пониженную передачу (медленное вращение колес контролируйте тормозной педалью, ограничение по скорости — 50 км/ч, по расстоянию — 50 км);

торможение мотором и ограничение разгона регулируйте, применяя соответствующие режимы;

не буксируйте другие авто (если это приходится делать, удостоверьтесь, что другой автомобиль легче вашего).

Автоматическая коробка передач — принцип работы для чайников

Здесь мы хотим вас предостеречь от некоторых ошибок. Не используйте “паркинг” в движении. Под запретом спуск на “нейтрали”, запуск с толчка. Во время короткой остановки не используйте режимы N или P, чтобы не сокращать “жизнь” коробки. Крайне нежелательно включать задний ход при движении вперед (это можно делать только после полной остановки).

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.

Принцип действия АКПП

Оставьте заявку и получите диагностику АКПП в подарок

    ГлавнаяСтатьиДиагностика Принцип действия АКПП

Из чего состоит автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП) является важнейшим элементом трансмиссии современного автомобиля, главное предназначение которого – прием, передача, изменение крутящего момента, направления и скорости движения. Рассмотрим устройство и принцип работы коробки автомата.
Основные узлы АКПП:

  1. Гидротрансформатор – устройство, которое с помощью рабочей жидкости преобразует и передает крутящий момент от входного вала.
  2. Планетарный редуктор – главный механизм АКПП, который представляет собой несколько систем шестерней, каждая система состоит из «солнечной шестерни», сателлитов, планетарного водила и коронной шестерни. Редуктор получает крутящий момент от гидротрансформатора и изменяет его, в соответствии с условиями движения.
  3. Система гидравлического управления (гидроблок) – сложный механический комплекс, предназначенный для управления планетарной системой.
  4. Устройства переключения передач – пакеты фрикционов, тормозная лента.
Читайте также  Ремонт коробки передач своими руками

АКПП в разрезе:

Рассмотрим перечисленные узлы более подробно.

1. Гидротрансформатор.

Гидротрансформатор выполняет функции сцепления и служит для передачи крутящего момента от двигателя на трансмиссию. Основной элемент гидротрансформатора – гидромуфта, представляет собой два лопастных колеса, расположенные друг перед другом на минимальном расстоянии. Одно колесо, соединенное с маховиком двигателя, получило название насосное колесо. Другое, турбинное колесо соединяется с помощью вала с планетарным механизмом. Пространство между колесами заполнено рабочей жидкостью — трансмиссионным маслом. Под воздействием центробежной силы вязкая рабочая жидкость плавно вовлекает в движение турбинное колесо. Таким образом, между ведущим и ведомым валом нет жесткой связи, и как следствие – обеспечивается плавная передача вращения, без рывков и толчков.

Принцип работы гидромуфты:

По своей функциональности гидротрансформатор представляет собой гидромуфту, дополнительно оборудованную центральным лопастным колесом – реактором (статором). В начале движения реактор неподвижен, т.к его лопасти расположены под определенным углом, который расчитан так, чтобы удерживать отраженную от турбинного колеса рабочую жидкость. Если реактор отсутствует, то отраженная от турбины жидкость будет тормозить насосное колесо. Когда обороты насоса и турбины выравниваются (точка сцепления), реактор также начинает вращаться с той же скоростью – гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, т.е не усиливая, а только передавая крутящий момент.

Принцип работы гидротрансформатора:

2. Планетарный редуктор.

Планетарный редуктор состоит из следующих частей:

2.1. Планетарные элементы.

2.2. Муфты сцепления и тормоза.

2.3. Ленточные тормоза.

Планетарный элемент состоит из центрального узла – солнечной шестерни, вокруг которой расположены шестерни – сателлиты, которые устанавливаются на планетарное водило. С внешней стороны сателлиты сцеплены с коронной шестерней.

Планетарная передача:

Для переключения скорости в автомате с тремя передачами используется 2 планетарных ряда, а в АКПП с четырьмя передачами – 3 планетарных ряда.

Муфта сцепления состоит из чередующихся дисков и пластин, которые вращаются вместе с ведущим валом, а диски соединены с элементом планетарного ряда и приводятся в действие гидравлическим давлением.

Ленточный тормоз состоит из тормозной ленты и тормозного барабана. Один конец тормозной ленты жестко крепится к картеру АКПП, а второй соединен через рычажный механизм с поршнем гидропривода.

Принцип работы первой передачи:

  1. Солнечная шестерня приводится в движение гидротрансформатором.
  2. Сателлиты блокируются, вращение передается на коронную шестерню.
  3. Передаточное число: — 2.4:1.
  4. Т.к в коробке используется минимум 2 планетарных ряда, то первый ряд вращает второй, а со второго вращение передается на выходной вал.

Принцип работы второй передачи:

Вторая передача реализуется с помощью двух планетарных рядов.

  1. Солнечная шестерня первого планетарного ряда приводит в движение сателлиты и водило, а коронная шестерня блокируется тормозной лентой. Передаточное число первого планетарного ряда: 2.2 : 1.
  2. Водило с сателлитами первого планетарного ряда передает вщращение на второй планетарный ряд, в котором солнечная шестерня заблокирована. Коронная шестерня второго ряда является выходом.

Передаточное число первого планетарного ряда: 0.67:1.

Общее передаточное число второй передачи: 2.2 х 0.67 = 1.47:1.

Принцип работы третьей передачи:

  1. Блокируется коронная шестерня
  2. Блокируются сателлиты. Такая конфигурация приводит к вращению всей планетарной системы как единого целого и обеспечивает передаточное число 1:1.

Принцип работы четвертой передачи:

Эта передача с повышенной скоростью вращения, обеспечивает скорость выходного вала выше чем скорость входного.

Солнечная шестерня вращается свободно, коронная шестерня заблокированна тормозной лентой. Передаточное число: 0.67:1.

Принцип работы задней передачи:

  1. Солнечная шестерня второго планетарного ряда приводится в движение входным валом, а водило сателлитов удерживается тормозной лентой.
  2. Солнечная шестерня первого планетарного ряда получает вращение от второго, но имеет противоположное направление. Передаточное число: -2:1.

3. Гидравлическая система управления.

Гидравлическая система управления (ГСУ) АКПП предназначена для автоматического управления трансмиссией. Изначально гидросистема осуществляла все управляющие и контрольные функции в АКПП во время движения: формировала все необходимые давления, определяла моменты переключения и качество переключения передач и т.д. С появлением электронных блоков управления гидросистема «делегировала» большинство своих функций электронике, играя роль, скорее, исполнительной системы.

ГСУ представляет собой комплекс, состоящий из резервуара (поддона с магнитом для сбора металлической стружки – результат износа элементов автомата), масляного насоса, центробежного регулятора, системы клапанов, исполняющих устройств и масляных каналов (магистралей). Очень важно, чтобы в резервуаре (поддоне или картере трансмиссии) всегда находился строго определенный уровень масла. Масло в системе выполняет функцию смазки, охлаждения и является рабочей жидкостью для системы автоматического переключения передач. Поддон через канал для щупа имеет доступ к атмосферному воздуху, чтобы насос мог втягивать масло и передавать его в систему. Масло проходит через фильтр и создает гидравлическое давление (рабочее давление), величина которого управляется регулятором давления.

Регулятор давления это клапан золотникового типа с пружиной, которая, в зависимости от своей жесткости, задает величину давления.

Регулятор давления:

В начальный момент пружина устанавливает клапан в крайнее левое положение, происходит открытие входного отверстия и перекрытие выходного. Жидкость продолжает поступать, давление увеличивается до тех пор, пока не сдвигается пружина. Клапан сдвигается вправо, открывая выходное отверстие и давление начинает падать. Затем процесс повторяется снова. В некоторых регуляторах давления вместо пружины используется дроссельное давление, что позволяет на выходе клапана получать рабочее давление, зависящее от режима работы двигателя.

В гидросистемах с электронным блоком управления давление регулируется электромагнитными клапанами или соленоидами. Соленоид управляется электрическими сигналами, параметры которых меняются в зависимости от скорости движения автомобиля, угла открытия дроссельной заслонки и других характеристик. Как и механические клапана, соленоиды постоянно находятся в циклическом режиме «Вкл»-«Выкл».

В зависимости от назначения клапана бывают:

  1. Предохранительные, для защиты от высокого давления.
  2. Управляющие потоками жидкости в каналах.
  3. Одноходовые управляют потоком в одной магистрали.
  4. Двухходовые управляют потоком в двух магистралях.
  5. Клапан выбора режима связан с рычагом селектора режимов.
  6. Клапан переключения для управления переключением передач.

Большая часть клапанов гидравлической системы управления расположена в клапанной коробке, корпус которой обычно изготовлен из сплава алюминия. Насос всасывает масло из поддона, которое, пройдя регулятор давления, попадает в клапанную коробку, весь корпус которой состоит из каналов разнообразной формы (гидроплита).

Каналы гидроплиты:

В клапанной коробке происходит перераспределение потока жидкости к соответствующим сервоприводам (гидроцилиндрам и бустерам), с помощью которых происходит управление фрикционными муфтами и тормозами.

Гидроцилиндр – исполнительный механизм системы управления АКПП, который преобразует давление рабочей жидкости в механическую работу, Давление жидкости вызывает перемещение поршня, тем самым включая и выключая фрикционные элементы управления. Обычно, гидроцилиндр используется для включения ленточного тормоза, а для блокировочной муфты или для дискового тормоза применяется бустер.

Гидроцилиндр и бустер:

4. Фрикционные диски.

Фрикционы (фрикционные диски) выполняют функции сцепления передач в АКПП. Представляют собой тонкие кольца двух видов: подвижные мягкие (соединены с шестерней) и металлические (неподвижно соединены с корпусом редуктора). Кольца устанавливаются на планетарные редукторы. При выключенной передаче кольца свободно вращаются относительно друг друга. В тот момент, когда передача включается, через систему управления на гидравлический цилиндр подается рабочая жидкость и фрикционные диски сжимаются, активируя нужную шестерню. Активировав или заблокировав ту или иную шестерню планетарного ряда, можно менять передаточное число механизма, и, как следствие — скорость вращения вала.

Для лучшего понимания работы АКПП рекомендуем к просмотру видео (3-D модель):

Для закрепления информации — посмотрите видео (2-D модель):

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: