Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Автоматическая коробка переключения передач всё чаще и чаще встречается в конструкции транспортных средств. В принципе, такая тенденция особого удивления не вызывает, ибо человек всегда стремился и будет стремиться к автоматизации процессов.

Переключать передачи, меняя частоту вращения валов мотора, конечно, можно и в ручную, но гораздо удобней, когда операция происходит автоматически.

Как такое возможно? Секрет кроется в устройстве и принципах работы АКПП, более подробно о которых поговорим именно в сегодняшнем материале.

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

История появления

Автоматическая коробка переключения передач или, как принято в народе, автомат (АКПП) – это неотъемлемый элемент трансмиссии многих современных автомобилей.

Главным предназначением этого узла является установка равновесия между крутящимися колёсами и работающим мотором посредством тонкого подбора передаточного числа при каждом режиме работы двигателя.

Единственное отличие АКПП от механических коробок заключается в том, что их функционирование полностью автоматизировано и не требует вмешательства водителя.

История появления автоматических коробок начинается с далёких 20-х годов прошлого века, когда на заводе Генри Форда в США проводились первые испытания подобных устройств.

Безусловно, АКПП тех времен работали не полностью автоматизировано, то задатки современных автоматов у них уже были, поэтому к данному классу устройств они всё же относятся.

Более продвинутые автоматические коробки появились спустя одно десятилетие и делались компанией «Дженерал Моторс». Работали те механизмы по принципу сернопривода и считались полуавтоматом.

Первая более-менее настоящая АКПП появилась в конце 30-х годов прошлого века в Европе. Несмотря на свою новизну, инновационные устройства были слишком дорогие и ненадёжные, поэтому бороться с привычной «механикой» не смогли.

Всё изменилось в момент, когда автомобильные инженеры стали проводить эксперименты по внедрению в конструкцию АКПП гидравлики и электроники.

В итоге, организация «Крайслер» создала первый автомат на основе гидротрансформатора и гидромуфты, которые стали настоящим прорывом в сфере автомобилестроения.

Первые же прототипы современных АКПП появились в начале 50-ого года 20 века, когда два американских инженера спроектировали коробку, в конструкции которой работали сразу три части:

  • гидравлическая;
  • механическая;
  • и электронная.

Несмотря на столь продуманное устройство автоматической коробки передач, активно использоваться она началась лишь в начале 80-х годов, то есть с развитием микропроцессорных технологий. Позже АКПП стали постоянно модернизироваться и уже сегодня могут смело конкурировать с «механикой».

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Устройство и принцип работы автомата

Принцип работы и устройство АКПП более-менее понятны каждому. Основное предназначение этого устройства заключается в автоматизации переключения передач. Однако что такое АКПП с инженерной точки зрения? Давайте разбираться.

В первую очередь, обратим внимание на основные виды автоматических коробок передач, которых всего три:

  • Известный всем вариатор;
  • Роботизированная КПП;
  • И АКПП с гидротрансформатором, которая считается типовым автоматом и будет рассмотрена ниже.

Итак, принцип работы АКПП предполагает тесное взаимодействие механических, гидравлических и электронных устройств. В конструкции коробки эти элементы представлены следующими деталями:

  • Гидротрансформатор, принимающий крутящий момент от мотора и передающий его на следующий за ним вал;
  • Коробка переключения передач планетарного типа, которая принимает усилие, отданное мотором через гидротрансформатор, и приводит колёса в движение посредством взаимодействия с главным редуктором;
  • Устройства управления, часть из которых отвечает за механику работы АКПП (доставляет масло к исполнительным механизмам, например), а другая часть – за головное управление узлом.

Если вдаваться в подробности того, как работает АКПП, то стоит отметить следующие этапы её функционирования:

  1. Двигатель через соответствующие валы передаёт крутящий момент на гидротрансформатор;
  2. Затем гидротрансформатор переправляет усилие на планетарный механизм;
  3. Последний получает управляющие сигналы от специальных блоков управления, анализирующих информацию относительно работы автомобиля в данный момент времени, и включает нужную передачу;
  4. После этого кручение передаётся на ведомые колёса и машина едет.

Безусловно, принцип действия автомата более сложен, но отмеченный выше порядок его работы в полной мере отражает то, как он работает. Если проводить некоторые параллели между АКПП и МКПП, то стоит отметить, что роль сцепления в первом выполняет гидротрансформатор, а роль водителя – переключателя передач, возложена на многочисленные управляющие узлы коробки.

Улучшить понимание того, как работает автоматическая коробка передач, поможет представленная ниже схема, расшифровку которой несложно найти в отмеченных ранее положениях:

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

О работе основных механизмов акпп

Теперь, когда принцип работы автоматической коробки передач более-менее понятен каждому читателю, давайте рассмотрим функционирование отдельных составляющих автомата более подробно. Начнём с основных элементов АКПП, которые частично уже были освещены выше:

  • Трансформатор – аналог сцепления механики. Работает по принципу постоянной циркуляции жидкости по каналам устройства, что необходимо для вращения лопастных машин и передачи кручения непосредственно на КПП. Чертёж или схема, кому как удобно, этого устройства таков:Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автоматКак работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат
  • Непосредственно КПП, представленная сложным планетарным механизмом, – аналог блока шестерёнок в механической коробке. Данный элемент АКПП является основным, так как именно он ответственен за изменение передаточного числа при переключении передач. Состоит планетарный механизм из огромного числа элементов, среди которых выделяется ряд основных:
    • Тормозная лента и фрикционы, которые наиболее важны в процессе переключения передач. Работа данных узлов чем-то схожа с функционированием типового электромагнитного клапана, ведь они также то втягиваются, то затягиваются, но при этом цепляя те или иные шестерни;
    • Малые муфты, шестерни и подшипники, передающие крутящий момент от гидротрансформатора приводному валу (колёсам);
    • Соленоиды – каналы, ответственные за передачу гидравлических сигналов к конкретным фрикционам, муфтам и другим элементам КПП;
    • Дополнительные элементы механизма (втулки, прокладки, сальники, шайбы), требующиеся для организации совместного и беспроблемного функционирования отмеченных выше элементов КПП.

    В разрезе стандартный автомат выглядит следующим образом:Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автоматКак работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

  • Электронный блок управления коробкой или целая система таковых – аналог человека, то есть переключателя передач. Работа этого устройства основана на микропроцессорных операциях, которые проводятся с учётом показаний датчиков машины в данный момент времени. Именно ЭБУ формирует управляющие сигналы, посылает их по соленоидам и, по факту, переключает передачи с одной на другую посредством блокировки/разблокировки тех или иных муфт.Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Любая модель автомобиля с автоматической коробкой передач в стандартном понимании этого определения устроена представленным выше способом. Безусловно, различия могут быть, но они не столь существенны. Сегодня практически все типы АКПП, автомата работают подобным образом, поэтому акцент в изучении этого механизма стоит делать именно на его рассмотрении.

Примечание! На первый взгляд конструкция автоматической коробки переключения передач может показаться относительно несложной и лёгкой, но подобное мнение крайне ошибочно. Данный механизм не только колоссально сложен, но и много весит. Вес АКПП в сборе нередко превышает 100 килограмм.

Режимы работы автоматической коробки передач

Ни для кого не секрет, что АКПП – пусть и автоматизированный механизм, но работающий по заданному режиму. Сегодня производители автомата предлагают широкий перечень возможностей относительно управления их агрегатами. Несмотря на это, большинство моделей автомобилей с автоматической коробкой передач так и работают на 5 базовых режимах:

  • P – парковочный режим, при использовании которого мотор и трансмиссия разъединены, гидротрансформатор блокирован (говоря проще, данный режим – это имитация первой или задней передачи МКПП при парковке автомобиля на небольшой временной промежуток);
  • R – задний ход, пожалуй, объяснений не требует;
  • N – режим нейтральной передачи, используемый для буксировки автомобиля на небольшое расстояние или длительные парковки;
  • D – движение вперёд, также, наверное, объяснений не требует, в типовом варианте в данном режиме коробка осуществляет переборку передач с низшей на высшую при ускорении и наоборот при замедлении;
  • L – режим работы КПП на заведомо пониженной передаче, требующийся для движения в пробке или по «тяжёлой» дороге.

Новые АКПП, как правило, имеют большее количество рабочих режимов, которые обеспечивают наилучшую работу мотора при движении в определённых условиях. Наиболее используемые среди таковых на большинстве моделей авто с АКПП представлены следующим перечнем:

  • O/D – режим включения постоянного передаточного числа менее единицы, что очень удобно для движения по дороге с конкретной и неизменяющейся скоростью;
  • D3 – режим, полностью противоположный предыдущему, поэтому он часто называется не «D3», а «O/D off»;
  • S – зимний режим, используемый для движения по гололедице или глубокому снегу;
  • L – режим работы КПП только на первой передаче для осуществления каких-либо сложных манёвров.
Читайте также:  Планетарная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности

Помимо основных режимов работы автомата, также имеются некоторые разновидности субрежимов. Зачастую они включаются кнопками на руле или ручке коробки.

Как правило, на машинах с автоматической коробкой передач субрежимы представлены функциями «SPORT» (POWER), которая обеспечивает лучшую динамику разгона, и «SNOW» (WINTER), являющейся довольно-таки хорошей помощницей для водителя при езде по льду или снегу, так как гарантирует отличное сцепление колёс с дорогой.

Субрежимы и основные режимы коробки передач типа «АКПП» должны использоваться с полным соблюдением рекомендаций производителя.

Во многом это связано с тем, что некоторые из них просто несовместимы друг с другом, а их совместное использование способно вызвать поломку.

К счастью незадачливых автомобилистов, более-менее новые АКПП (модели, выпущенные с года 1995) имеют функции блокировки несовместимых режимов, поэтому поломать их неправильной эксплуатацией не получится.

Примечание!  Отметим, что даже самый инновационный автомат способен поддерживать торможение мотором на всех режимах своей работы. Как правило, для данной цели используется переход на функционирование в режиме нижних передач (к примеру, в режим L) из области режима P.

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Пару слов о ресурсе автомата и его возможных поломках

Смотря на то, как устроен автомат, любой человек вполне логично задастся вопросом – «Каков ресурс АКПП?». Большинство производителей таких коробок уверяют, что они отслужат полный срок службы комплектующего их мотора, но так ли это? Однозначно, нет, ведь поломки многих АКПП случаются довольно-таки часто. Особенно к неисправностям автомата подвержены модели авто:

  • с большим пробегом;
  • произведённые на слабом предприятии в плане технических возможностей;
  • сделанные с использованием низкокачественных деталей.

Автомат не отнести к самым надёжным и долговечным узлам любой машины. Несмотря на это, при грамотном обслуживании и хорошей эксплуатации АКПП способны отъездить довольно-таки долго.

Если же ремонт коробки всё-таки потребовался, то виной этому зачастую является:

  • Выведший из строя дифференциал АКПП, без правильного функционирования которого просто невозможна работа коробки;
  • Неисправный насос АКПП. Естественно, их в конструкции механизма немало, но даже если один насос АКПП забился или разгерметизировался, коробка перестанет нормально работать;
  • Неправильно работающий или «полетевший» понижающий резистор АКПП. Этот узел тоже очень важен в конструкции устройства, ибо без него понижение передачи станет невозможным;
  • Типичный перегрев АКПП. Удивительно, но подобная поломка может случиться как в сильную жару, так и в мороз, если, допустим, неправильно осуществить прогрев АКПП и мотора;
  • Поломанный редуктор АКПП. Такая поломка встречается нечасто, но крайне неприятна и требует должного ремонта;
  • Неисправная муфта АКПП, какой-либо фрикцион или иной узел планетарного ряда. О важности работы данных составляющих коробки, наверное, многого говорить не надо, ибо, по сути, именно они осуществляют переключение передач;
  • «Слетевшая» прошивка ЭБУ. Поломка также нечастая, но всё же имеющая место быть. К счастью, профессиональные «электронщики» устраняют её в считанные минуты.

Стоит отметить, что перечисленные выше и любые другие неисправности автомата ремонту поддаются.

Намного сложней ситуация со сцеплением коробки, а именно – с гидротрансформатором, который является неремонтируемым узлом и требует замены целиком.

В любом случае, ни старые, ни новые АКПП собственноручно не ремонтируемы, поэтому при подозрении на неисправность автомата стоит сразу же искать мастера, который в максимально короткие сроки поможет избавиться от поломки.

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Плюсы и минусы автоматической коробки передач

В завершение сегодняшнего материала не лишним будет рассмотреть преимущества и недостатки АКПП. Устройство, прямо скажем, весьма неоднозначное, так как характеризуется и с положительной, и с отрицательно сторон. Начнём наш анализ автомата с рассмотрения его преимуществ, среди которых стоит выделить:

  • Простоту использования. Тут, пожалуй, и спорить глупо, ведь управление машиной с АКПП спроектировано даже для чайников. По сути, ездить на таком авто можно по следующему принципу – сел, завёл, выбрал режим коробки и поехал. И это на полном серьёзе, без какого-либо утрирования;
  • Широкие возможности в выборе. Да, и тут АКПП совершенно не уступают привычной всем механике. Сегодня вполне реально найти не только 4-, 5- и 6-ступенчатые автоматы, но и даже 9- и 10-ступки. Помимо этого, каждый тип автоматической коробки передач имеет свои режимы работы, которые были описаны ранее;
  • Высокий комфорт при езде. Ну и здесь, тоже спорить бессмысленно, ведь автомат зачастую работает мягче и приятней для автомобилиста, нежели механика.

К недостаткам же АКПП стоит отнести следующее:

  • Высокая стоимость устройства, что влияет и на стоимость машины, в конструкцию которой она вмонтирована;
  • Призрачная надёжность механизма. Несмотря на то, что все производители кричать про свои коробки – «Наш автомат надёжен и не сломается», зачастую хвалённые КПП ломаются уже на первых 10 000 километров пробега по причине перегрева. Безусловно, новые АКПП сделали шаг вперёд в этом плане, но их на рынке мало, так что пока автомат нельзя характеризовать надёжным устройством, увы;
  • Повышенный расход топлива. Это, к слову, констатированный факт. КПД автомата ниже, чем у механики, поэтому расходует он заметно больше топлива.

Какая коробка передач лучше? Каждый решит сам для себя. Тут, пожалуй, дело сугубо индивидуальное, ведь кому-то подавай экономию, а кому-то – комфорт движения.

В целом, по устройству АКПП наиболее важная информация подошла к концу. Надеемся, сегодняшняя статья была для вас полезна и дала ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах!

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в х под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Устройство автоматической коробки передач

Человек всегда стремился к комфорту и удовольствию от вождения, следствием чего была изобретена автоматическая коробка передач, это позволило снизить нагрузку на водителя, управлять автомобилем стало намного проще. Изобрели её в 40-х годах XX века в концерне General Motors.

АКПП устроено достаточно сложно и включает в себя следующие механизмы:

  • гидротрансформатор – обеспечивает передачу и изменение крутящего момента от силового агрегата;
  • коробка переключения передач – преобразует усилие и осуществляет привод колёс;
  • система управления — управляет рабочей жидкостью;
  • система смазки и охлаждения – создаёт давление и циркуляцию в системе.

Гидротрансформатор

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Гидротрансформатор

Заменяет стандартное для механической КПП сцепление, а располагается также между КПП и двигателем, крепится к его маховику. Его главной задачей является плавное изменение, передача на ведущий вал АКП крутящего момента.

В его конструкцию входят такие элементы как: насосное, турбинное, реакторное колёса, муфта свободного хода и блокировочная. Насосное колесо прикреплено к корпусу гидротрансформатора, оно вращается вместе с ним. Турбинное колесо сидит на ведущем вале планетарного редуктора.

На каждом из колёс есть лопасти определённой формы, при работе двигателя между ними начинает проходить рабочая жидкость, которой он заполнен.

Как только двигатель запускается, насосное колесо начинает вращаться и его лопасти подхватывают рабочую жидкость направляя на лопасти турбинного колеса, от которого она отлетает на реакторное колесо (реактор), расположенное между ними.

Реактор направляет поток возвращающейся жидкости в сторону направления насосного колеса, его начинают вращать две силы за счёт чего увеличивается момент.

Читайте также:  Сапун двигателя: что это такое?

Когда обороты насосного и турбинного колёс сравниваются, происходит срабатывание муфты свободного хода и реактор начинает крутиться за счёт её, этот момент называется точкой сцепления.

После этого гидротрансформатор начинает работать как гидромуфта, вращение от двигателя начинает передаваться к ведущему валу планетарного редуктора через рабочую жидкость. Исключением является АКПП Honda, где взамен планетарного редуктора установлены валы с шестернями как на МКПП.

Но всё еще не передаётся 100% энергии от двигателя из-за вязкого трения масла. Чтобы ликвидировать эти затраты и максимально эффективно его использовать, что в итоге приводит к уменьшению потребления топлива двигателем, присутствует блокировочная муфта, которая включается около 60 км/ч и больше. Находится эта муфта на ступице турбины.

Как только автомобиль набирает необходимую скорость, рабочая жидкость поступает к стенке блокировочной муфты с одной стороны, а с другой она подходит после открытия канала переключающим клапаном, тем самым создаётся зона низкого давления.

Из-за разности давления срабатывает блокировочный поршень, в этот момент он прижимается к корпусу гидротрансформатора, вследствие чего муфта начинает вращаться с корпусом гидротрансформатора.

Коробка передач

У разных производителей могут немного отличаться, но во всех присутствует: планетарный редуктор ещё его называют дифференциальным, обгонные и фрикционные муфты, соединяющие всё механизмы валы, барабаны выполняющие роль сцепления, а в некоторых моделях используется тормозная лента для затормаживания барабанов.

Планетарный редуктор

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат Состоит из обычно нескольких планетарных рядов, муфт и тормозов. Каждый из планетарных рядов конструктивно выполнен из солнечной шестерни и сателлитов, их связывает планетарное водило. Вращение передаётся, когда заблокирован один, два элемента редуктора. При блокировке водила, меняется направление что соответствует заднему ходу автомобиля. При блокировке коронной шестерни передаточное число увеличивается, а с блокировкой солнечной шестерни уменьшается, это и есть переключение передач.

Фрикционные муфта

Чтобы удержать элементы редуктора используются тормоза, а для фиксации частей планетарного ряда используются фрикционные муфты (фрикционы). Каждая такая муфта включает барабан с внутренней стороны которого есть шлицы и хаб с зубьями снаружи.

Между ними помещены два типа фрикционных дисков, первые с выступами снаружи, которые входят в шлицы барабана, вторые с выступами внутри, куда входят зубья хаба.

Срабатывание муфты происходит при сдавливании дисков поршнем внутри барабана в момент поступления рабочей жидкости к нему.

Обгонная муфта

Она сдерживает водило от вращения в другую сторону чтобы уменьшить удары во время включения передачи и предотвращает торможение двигателем в определённых режимах работы коробки.

Особенность Honda

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Двухвальная АКПП Хонда

Уже упоминалось, что коробки Honda отличаются от всех остальных автоматов, по сути это обычная механика с гидравлическим управлением. Плюсы этих коробок — это надежность, т. к. ломаться там практически нечему, они проще в ремонте и изготовлении. Состоят такие коробки из двух и более валов с шестернями и путем включения определенной комбинации шестерней меняется передаточное число.

Одна шестерёнка в каждой паре постоянно сцеплена со своим валом, вторая связана со своим через так называемое мокрое сцепление (фрикционная муфта включения передачи), т. е.

все шестерни вращаются, но одна из пары не сцеплена с валом и соответственно крутящий момент и вращение не передаются на колеса автомобиля (нейтраль). Устройство и принцип работы муфты, как и на обычных автоматах.

Когда диски сжимаются, вторая шестерня сцепляется со своим валом, соответствующая передача включена.

Задняя реализуется на сцеплении одной из передач.

На валу рядом с шестерней одной передачи находится реверсивная шестерня, эти две шестерни не закрепляются жёстко на валу, между ними имеется втулка с зубьями зафиксированная на этом валу, а на этой втулке кольцевая муфта с зубьями.

И в зависимости в какую из сторон будет перемещена эта муфта, та шестерня и сцепляется с валом, кольцевая муфта смещается при помощи вилки с гидравлическим приводом. Реверсивная шестерня меняет направление вращения, включается задний ход.

Система управления

Распределяет потоки рабочей жидкости (ATF), она состоит из набора золотников, масляного насоса, гидроблока. Бывает два вида систем гидравлическая или электронная.

Гидравлическая система

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат Использует давление масла от дроссельного клапана в зависимости от нагрузки в данный момент, центробежного регулятора, соединенного с выходным валом АКП. Рабочая жидкость от этих регуляторов подходит к золотнику и действует на него с разных сторон, и в зависимости от разности давления он перемещается в одну или другую сторону открывая нужные каналы, это определяет на какую передачу переключится коробка.

Электронная система

С помощью этой системы можно добиться более гибких режимов работы, которые не может обеспечить полностью гидравлическая система. Она использует соленоиды (электромагнитные клапаны), они перемещают золотники.

Работой всех соленоидов руководит электронный блок управления (ЭБУ) коробки иногда объединённый с ЭБУ двигателя. На основании показаний, поступающих от датчика скорости, температуры масла, педали газа и рычага коробки даёт сигналы соленоидам.

Электромагнитные клапаны делятся на регулирующие давление, управляющие переключением, распределяющие потоки.

Регулирующие формируют и поддерживают в пределах заданной величины давление рабочей жидкости, которое зависит от состояния автомобиля. Клапаны переключения управляют передачами, подавая жидкость к муфтам включения передач. Распределяющие потоки направляют жидкость из одного канала гидроблока в другой.

При выборе режима АКПП рычагом селектора, поступает сигнал на клапан управления режимом по механической или электронной связи. Он направляет ATF только к тем клапанам, которые могут быть задействованы для включения передач, разрешённых в этом режиме.

Гидроблок

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Устройство гидроблока

Самый сложный узел АКП, он состоит из металлической плиты с большим количеством каналов и всей механической части системы управления (золотники, соленоиды). В нём перераспределяются потоки жидкости, и через него обеспечивается доступ ATF с нужным давлением во все элементы механической части коробки.

Масляный насос

Располагается внутри коробки передач и бывает разных типов (шестерёнчатого, трохоидного, лопастного), может полностью управляться электроникой или же иметь механическую связь с гидротрансформатором и двигателем. Он осуществляет беспрерывную циркуляцию ATF и создаёт давление в системе.

Непосредственно сам насос не создаёт давление, а заполняет рабочей жидкостью гидросистему, и при помощи тупиковых каналов в гидроблоке начинает формироваться давление.

В современных АКПП всё чаще используется автоматический (электронный) насос, позволяющий оптимальным образом поддерживать давление.

Система смазки и охлаждения

Очень важна для нормального функционирования коробки передач, поэтому в ней используется специальная гидравлическая жидкость ATF, именно она смазывает и охлаждает подвижные элементы. Охлаждение рабочей жидкости происходит в радиаторе охлаждения, который бывает внутренний и внешний.

Внутренний радиатор (представляет собой теплообменник) располагается внутри радиатора охлаждающей жидкости двигателя. Также бывают более сложные теплообменники, которые имеют собственное жидкостное охлаждение, они устанавливаются на корпус коробки.

Внешний располагается отдельно и представляет собой полноценный радиатор. На некоторых автомобилях в магистраль охлаждения от АКПП к радиатору встраивается термостат, регулирующий проходимый через него объём масла.

Чтобы не допустить загрязнение каналов системы частицами, которые образуются при износе подвижных деталей устанавливается фильтр, он очищает рабочую жидкость.

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

АКПП с внешним радиатором охлаждения масла

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

АКПП со встроенным радиатором охлаждения в радиатор двигателя

Как работает АКПП: устройство и принцип работы коробки-автомат

Радиатор охлаждения масла АКПП с системой жидкого охлаждения

Управление коробкой передач осуществляется путём выбора необходимого режима работы рычагом селектора. На разных моделях может присутствовать разное сочетание режимов работы:

  • Р (Neutral) – режим для длительной стоянки;
  • N (Parking) – для кратковременной стоянки или буксировки;
  • R (Reverse) – движение назад;
  • L1, 2, 3 (Low) – понижающая предназначена для движения в тяжёлых дорожных условиях (пересеченная местность, крутой спуск или подъём);
  • D (Drive) – движение вперёд, является главным режимом;
  • D2/D3 – режимы ограничивающие переключение передач;
  • S, P (Sport, Power, Shift) – спортивный режим движения;
  • Е (Есоn) – обеспечивается более экономный стиль движения;
  • W (Winter, Snow) – зимний режим, предусматривает мягкий старт с повышенной передачи для исключения пробуксовки, смена передачи осуществляется на пониженных оборотах;
  • +/- — функция ручного переключения передач.
Читайте также:  Чистка кондиционера автомобиля: очиститель кондиционера или механическая очистка

В некоторых моделях присутствует O/D (Overdrive) – специальная кнопка разрешающая переключаться на повышенную передачу, также бывает режим kick-down, который принудительно включает пониженную передачу при резком нажатии на педаль газа, за счёт чего обеспечивается более интенсивное ускорение.

Мы постарались наиболее подробно и доступно разобрать устройство АКП, принцип работы отдельных элементов и их взаимодействие. Но технологии не стоят на месте, возможно уже сейчас внедряют новые принципы работы, которые придутся по душе любому обывателю.

Новости и авторские статьи | Новости компании Uremont

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”. 

Узнайте стоимость диагностики автоматической коробки передач онлайн за 3 минуты

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. 

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:

  • “нейтраль”;
  • “паркинг”;
  • задний ход;
  • скорости.

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);
  • Neutral (“нейтраль”);
  • 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).    

«Когда менять масло в коробке передач»

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). 

Если вы заподозрили неисправность КПП, обратитесь в автосервис. Чтобы отыскать подходящий, воспользуйтесь агрегатором Uremont.com. Оформите онлайн-бланк заявки для получения откликов от партнерских техцентров.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector