Устройство и режимы работы автоматической коробки передач

С каждым годом автоматическая коробка передач приобретает все большую популярность. Новички и автолюбители со стажем обращают свое внимание на такой тип управления транспортом, потому что вождение автомобиля с автоматической коробкой передач во многом упрощает управление транспортом. В статье мы расскажем про принцип устройства автоматической коробки передач автомобиля.

Как правильно и с наибольшей эффективностью пользоваться автоматической коробкой, знают далеко не все. Этот вид коробки удобнее механики, в особенности для тех, кто только начинает путь автолюбителя. Так вы сможете быстрее накатать необходимое количество километров, чтобы обрести уверенность в своих силах и проще ориентироваться на дороге. С таким типом переключения передач вы не отвлекаетесь на коробку, а концентрируете свое внимание только на окружающей обстановке, что позволит снизить возможность возникновения ДТП и аварийной ситуации.

Фактически, вы только используете руль, газ и тормоз. Отпадает необходимость частого переключения сцепления, рычага на коробке в этом и заключается работа автоматической коробки передач. Для длительной поездки или движения по многонаселенному городу – АКПП станет оптимальным выбором.

Однако кроме этих очевидных плюсов есть и минусы, о которых не стоит забывать. В первую очередь, стоит упомянуть о более бережном использовании машины с АКПП.

Устройство АКПП

В качестве основного принципа такой коробки переключения передач лежит прием, дальнейшая передача и видоизменение крутящего момента. Этот момент абсолютно идентичен с механикой. Среди основных различий следует упомянуть разное количество передач, характер их переключения, вид сцепления и вид используемых актуаторов. Устройство автоматической коробки передач имеет несколько интересных моментов, которые рекомендуется знать даже начинающему автолюбителю.

Создание коробки автомат началось еще в 30-х годах 20 века. Первые машины, в которых она использовалась – были марки Ford . Потом круг расширили еще Motors и Reo . Конструкции того времени нельзя назвать идеальными, однако именно они дали развитие этой гениальной инженерной идеи. Первые автоматические коробки полноценного вида были разработаны для машин в США и присутствовали в линейке от General Motors 1940 года. Такие общеизвестные модели, как Pontiac , Cadillac и Oldsmobile стали первыми обладателями настоящей АККП.

На территории Советского Союза разработка этого типа коробки шла медленнее, но специалисты тоже двигались в нужном направлении. Первыми счастливыми обладателями такой коробки стали государственные деятели, так как именно их автотранспорт был оборудован по последнему слову техники и принцип устройства автоматической коробки передач позволял это осуществить на автомобилях того времени. В народные массы эта технология пошла чуть позже, в том числе на общественный транспорт в лице ЛиАЗов.

Потом наступает временный перерыв в производстве автотранспорта с этой технологией. Начиная с 21 века, отечественные автозаводы снова начали разработку и производство машин на автоматической коробке передач. И это не удивительно, ведь потребительский рынок требовал новшеств.

В качестве соперника АККП сегодня выступает автоматическая коробка передач вариатор. Этот тип трансмиссии считается более экономичным в плане топлива, имеет хороший разгон, оптимизирует нагрузку на составляющие двигателя и тихий режим работы. Вместе с тем существует и ряд отрицательных характеристик, наличие которых заставляет задуматься, что же все-таки выбрать – автомат, вариатор, роботизированную версию или старую и добрую механику? Среди минусов – требуется обслуживание специальным раствором, дорогой ремонт, ограничения в буксировке.

Работа автоматической коробки передач

Для того чтобы разобраться в принципе работы автоматической коробки передач, лучше всего будет рассмотреть пример. В качестве агрегата будем использовать коробку классического трехступенчатого типа, у которой установлены гидравлические приводы вместе с трансформатором.

АККП состоит из:

• гидротрансформатор – это специальное устройство, которое позволяет качественно осуществить передачу и предварительное преобразование крутящего момента. В качестве связующего элемента используется специальная жидкость – это чаще всего масло, которое производится именно для таких коробок. Некоторые автолюбители, в погоне за экономией, приобретают более дешевый аналог – масло для большегрузного транспорта после чего переключение автоматической коробки передач осуществляется в худших условиях. Последний вариант подходит только для автолюбителей, которые предпочитают низкие скорости, иначе двигатель может выйти из строя.
• гидравлическое управление – набор систем, которые предназначены для поддержания работоспособности планетарного редуктора.
• планетарный редуктор – это часть механизма, которая состоит из шестеренок, водила и сателлитов, образуя при этом основную часть коробки.

Рассмотрим каждую из этих частей более детально, чтобы понять общий принцип управления автоматической коробкой передач. Гидротрансформатор применяется как механизм, реализующий сцепление и передачу крутящего момента. Чтобы было проще представить – перед вами крыльчатка с некоторым количеством лопастей, а напротив нее другой такой же механизм. Между ними соблюдается небольшое расстояние, однако обе находятся в одном корпусе. Как раз просвет и заполняет жидкость, необходимая для корректного функционирования.

Как пользоваться режимами коробки автомат

В использовании АККП очень простая. После того, как вы заведете машину, удерживайте тормоз и выставьте рычаг в нужное положение, чаще всего оно обозначено латинской буквой D . Теперь нужно лишь отпустить педаль тормоза и нажать на газ. Машина поедет вперед или назад, если рычаг установлен в положение R .

В современных коробках есть несколько основных положений:

— L , 2, 3, 4 – состояния, предназначенные для применения на разных участках дороги. Цифровое обозначение подразумевает, что каждый раз включается характерное число передач. Такие режимы работы автоматической коробки передач будут полезны в путешествиях по горной местности, когда ожидается затяжной спуск или сложный подъем.

В режиме первой передачи или L , двигатель вашего транспортного средства раскручивается до достижения наибольшего количества оборотов, в результате чего образуется нужная тяга. Если в сложных условиях не использовать эти режимы – может случить поломка машины.

На сегодняшний день разработано несколько режимов работы двигателя. Например, Стептроник – дает возможность переключать передачи и в ручном режиме. Другой режим, Спорт, сильнее раскручивает двигатель авто, дает возможность совершать резкие скачки в ускорении, особенно полезно при обгонах.

Режим пониженной передачи, именуемый как D 3, дает возможность лучше контролировать машину при движении по гористой местности, позволяет эффективнее тормозить. Режим D 2 – наиболее низкая передача, которую нужно включать в процессе крутого подъема, длительного спуска, пересечения песчаной местности или при гололедице.

В некоторых моделях автоматическая коробка может иметь еще несколько типов движения:

• экономичный;
• нормальный;
• спортивный.

Некоторые современные автомобили оснащены дополнительными зимними режимами работы, которые могут обозначаться как звездочка, Snow или Winter . Такой тип передвижения рекомендуется включать во время путешествия по снегу, гололеду или загрязнённой трассе. Однако не рекомендуется его использовать слишком часто из-за высоких нагрузок на механизмы коробки передач. Особенно опасно использовать режим Winter в условиях повышенных температур – это приводит к перегреву двигателя и самой коробки.

Как правильно пользоваться

Правильное использование автомобиля, оборудованного автоматической коробкой, обеспечит длительный срок службы транспорта и добавит комфорта владельцу. Среди нескольких важных правил как правильно пользоваться коробкой автомат — использование режима Drive не только во время движения, но и при кратковременных остановках.

В случае остановке под наклоном, рекомендуется использовать именно педалью тормоза, а не нажатием газа. Так получится предотвратить преждевременный перегрев трансмиссии. Ни в коме случае нельзя одновременно нажимать две педали.

Для предотвращения заноса машины, во время движения по скользкой трассе, лучше включать нейтральную передачу. Однако делать это стоит кратковременно, чтобы не повредить АККП. Так вы усилите эффект торможения и сможете предотвратить аварийную ситуацию.

Современное поколение автомобилей, оснащенных автоматом, оборудовано дополнительной электроникой, которая позволяет использовать «специальный режим». В случае возникновения аварийной ситуации, когда что-то поломается, вы сможете добраться до станции по обслуживанию.

В некоторых моделях с АККП не предусмотрена буксировка, так как этот процесс может привести к окончательной поломке коробки или даже двигателя. Например, автомобили немецкого производства, в большинстве случаев, позволяют осуществлять буксировку на скорости до 50 км/ч и на расстояние, не больше, чем 50 километров. Важно разбираться, как правильно пользоваться коробкой автомат на машине, иначе дополнительных неисправностей не избежать.

Для буксировки авто на большое расстояние, в обязательном порядке нужно отключить привод, то есть фактически провести его демонтаж. В другом случае придется вывесить ведущую ось или воспользоваться услугами эвакуатора.

Устройство коробки – автомат: как работает автоматическая КПП

Начнем с того, что в США автомобили, оснащенные автоматической трансмиссией, появились в 1940-х годах. Как известно, наличие автоматической коробки передач существенно облегчает процесс эксплуатации транспортного средства, также снижаются нагрузки на водителя, повышается безопасность и т.д.

Отметим, что под «классической» автоматической коробкой следует понимать гидромеханическую коробку передач (гидромеханический автомат). Далее мы рассмотрим устройство коробки — автомат, конструктивные особенности, а также преимущества и недостатки КПП данного типа.

Автомобиль с автоматической трансмиссией: преимущества и недостатки

Начнем с плюсов. Установка автоматической трансмиссии позволяет водителю во время езды не использовать рычаг переключения передач, также не задействована нога для постоянного выжима сцепления при переходе на повышенную или пониженную ступень.

Другими словами, изменение скорости происходит автоматически, то есть сама коробка учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, желание самого водителя резко ускориться или двигаться плавно и т.д.

Что касается минусов, они также имеются. Прежде всего, конструктивно АКПП является сложным и дорогостоящим агрегатом, отличается сниженной ремонтопригодностью и ресурсом по сравнению с механическими (ручными) КПП. Автомобиль с данным типом КПП расходует больше топлива, автоматическая коробка отдает меньше крутящего момента на колеса, так как КПД коробки автомат несколько снижен.

Также наличие в автомобиле автоматической трансмиссии накладывает на водителя определенные ограничения. Например, коробку автомат нужно прогревать перед поездкой, желательно избегать постоянных резких стартов и слишком интенсивного торможения.

На машине с автоматической коробкой нельзя буксовать, не допускается буксировка автомобиля с коробкой автомат на высокой скорости на большие расстояния без вывешивания ведущих колес и т.д. Еще добавим, что такую коробку сложнее и дороже обслуживать.

Коробка автомат: устройство

Итак, даже с учетом определенных недостатков, автоматическая гидромеханическая коробка по ряду причин долгое время оставалась наиболее распространенным решением для изменения крутящего момента среди других типов автоматических трансмиссий.

Прежде всего, даже с учетом того, что ресурс и производительность таких коробок ниже, чем у «механики», гидромеханическая коробка передач достаточно надежна и долговечна. Теперь давайте рассмотрим устройство АКПП.

Автоматическая коробка передач состоит из следующих базовых элементов:

• Гидротрансформатор. Устройство выполняет функцию сцепления по аналогии с МКПП, однако для перехода на ту или иную передачу не требуется участия водителя;
• Планетарный ряд, который аналогичен блоку шестерен в ручной «механике» и позволяет изменять передаточное отношение при переключении передач;
  Тормозная лента и фрикционы (передний, задний фрикцион) позволяют плавно и своевременно переключать передачи;
• Управление АКПП. Данный узел включает в себя маслосборник (поддон коробки), шестеренчатый насос, а также клапанную коробку;

Управление коробкой автомат производится при помощи селектора. Как правило, АКПП имеют следующие основные режимы:

• Режим Р – парковка;
• Режим R – движение задним ходом;
• Режим N –нейтральная передача;
• Режим D –езда вперед с автоматическим переключением передач;

Также могут иметься и другие режимы. Например, режим L2 означает, что включаться будет только первая и вторая передачи при движении вперед, режим L1 указывает на включение только первой передачи, режим S следует понимать как спортивный, могут иметься различные «зимние» режимы и т.д.

Срабатывает режим «кик-даун» в том случае, когда водитель резко нажимает на газ, после чего коробка быстро переходит на пониженные передачи, тем самым позволяя раскрутить двигатель до высоких оборотов.

Как видно, коробка — автомат фактически состоит из гидротрансформатора, механической коробки передач, а также системы управления, что в совокупности и образует гидромеханическую коробку. Давайте рассмотрим ее устройство.

Принцип работы и конструкция гидротрансформатора

Гидротрансформатор необходим для того, чтобы передавать и изменять крутящий момент от двигателя на коробку. Также гидротрансформатор уменьшает вибрации. Устройство гидротрансформатора предполагает наличие насосного, турбинного и реакторного колеса.

Также в гидротрансформаторе имеется блокировочная муфта и муфта свободного хода. Гидротрансформатор (ГДТ, часто в обиходе называется «бублик») является частью АКПП, однако имеет отдельный корпус из прочного материала, заполненный рабочей жидкостью.

Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в некоторых режимах работы. Обгонная муфта или муфта свободного хода отвечает за то, чтобы жестко закрепленное реакторное колесо получило возможность вращаться в противоположную сторону.

Теперь давайте рассмотрим, как работает гидротрансформатор. Его работа основана на замкнутом цикле и заключается в том, что от насосного колеса трансмиссионная жидкость подается на турбинное колесо. Затем поток жидкости поступает к реакторному колесу.

Лопасти реактора сконструированы так, чтобы усиливать скорость потока жидкости АТФ. Затем ускоренный поток перенаправляется на насосное колесо, заставляя его вращаться с большей скоростью Результат — увеличение величины крутящего момента. Стоит добавить, что максимальный момент достигается при вращении гидротрансформатора на самой малой скорости.

Когда раскручивается коленвал двигателя, происходит выравнивание угловых скоростей насосного и турбинного колеса, при этом поток трансмиссионной жидкости изменяет направление. Затем происходит срабатывание муфты свободного хода, после чего начинает вращаться реакторное колесо. В этом случае гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, то есть происходит передача только крутящего момента.

Следует отметить, что в современных автоматических коробках передач реализован режим работы с проскальзыванием муфты блокировки гидротрансформатора. Такой режим исключает полную блокировку гидротрансформатора.

Данный режим работы возможно реализовать в том случае, если условия соответствующие, то есть когда нагрузка и скорость подходят для его активации. Главной же задачей проскальзывания муфты становится более интенсивный разгон автомобиля, снижение расхода горючего, более мягкое и плавное включение передач.

Из чего состоит АКПП: как устроена и работает механическая часть коробки

Сама автоматическая коробка передач (АКПП), как и механическая, ступенчато изменяет крутящий момент при движении машины вперед, а также позволяет двигаться назад при включении задней передачи.

При этом в автоматических коробках обычно используется планетарный редуктор. Данное решение компактное, позволяет реализовать эффективную работу. Например, МКПП зачастую имеет два планетарных редуктора, которые соединены последовательно и работают совместно.

Объединение редукторов делает возможным получить необходимое число ступеней (скоростей) в коробке. Простые АКПП имеют четыре ступени (четырехступенчатый автомат), тогда как современные решения могут иметь шесть, семь, восемь, или даже девять ступеней.

Планетарный редуктор включает в себя несколько последовательных планетарных передач. Такие передачи образуют планетарный ряд. Каждая из планетарных передач включает:

• солнечную шестерню;
• сателлиты;
• коронную шестерню;
• водило;

Возможность изменить крутящий момент и передать вращение становится доступной в том случае, когда происходит блокировка элементов планетарного ряда. Заблокирован может быть один или два элемента (солнечная или коронная шестерня, водило).

Если заблокирована коронная шестерня, тогда происходит увеличение передаточного числа. Если же солнечная шестерня неподвижна, тогда передаточное отношение будет уменьшено. Заблокированное водило означает, что происходит смена направления вращения.

Замыкание муфт и тормозов происходит благодаря гидроцилиндрам. Управление такими гидроцилиндрами реализовано из специального модуля (распределительный модуль).

Еще в общей конструкции автоматической коробки может присутствовать обгонная муфта, задачей которой становится удерживание водило, что позволяет предотвратить его вращение в противоположную сторону. Получаются, передачи в АКПП переключаются благодаря фрикционам и тормозам.

Управление АКПП и принцип работы автоматической коробки

Что касается принципов работы АКПП, коробка работает по заданному алгоритму включения и выключения фрикционов и тормозов. Система управления такими включениями и выключениями на современных коробках электронная, то есть имеет селектор (рычаг), датчики и ЭБУ коробкой передач.

Блок управления автоматической коробкой передач интегрирован в ЭСУД и тесно связан с блоком управления двигателем. По аналогии с ЭБУ двигателем, блок управления АКПП также взаимодействует с различными датчиками, которые передают на него сигналы о частоте вращения КПП, температуре трансмиссионной жидкости, положении педали газа, режимах установки селектора и т.д.

При этом нет четкого заданного алгоритма, то есть точка перехода на разные передачи «плавающая» и определяется самим ЭБУ коробкой. Такая особенность позволяет системе работать более гибко.

Гидроблок (он же гидравлический блок, гидроплита, распределительный модуль) фактически осуществляет управление трансмиссионной жидкостью ATF, отвечая за срабатывание фрикционов и тормозов в АКПП. Данный модуль имеет электромагнитные клапаны (соленоиды) и специальные распределители, которые соединены между собой узкими каналами.

Соленоиды нужны для переключения передач, так как они регулируют давление рабочей жидкости в коробке. Работа данных клапанов контролируется и регулируется блоком управления АКПП. Распределители отвечают за выбор рабочих режимов и задействуются посредством рычага (селектора).

С учетом того, что в процессе работы коробка имеет свойство нагреваться, АКПП зачастую имеет собственную систему охлаждения. При этом, в зависимости от конструкции, может присутствовать отдельный масляный радиатор коробки автомат, или же охладитель или теплообменник, который включается в общую систему охлаждения силового агрегата.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что автоматическая коробка является целым комплексом механических, гидравлических и электронных устройств. При этом управление осуществляется как гидравликой, так и электронным блоком.

Также следует отметить, что по компоновке автоматические трансмиссии могут отличаться для автомобилей с передним и задним приводом, хотя большинство составных элементов одинаковы.

Что касается гидротрансформатора, данное устройство можно считать отдельным элементом АКПП, так как ГДТ ставится между мотором и коробкой, выполняя функции сцепления по аналогии с МКПП.

Также от гидротрансформатора приводится в действие масляный насос внутри коробки автомат. Указанный насос создает рабочее давление трансмиссионной жидкости, что, в свою очередь, позволяет реализовать управление коробкой.

Получается, пока ДВС не работает, давления рабочей трансмиссионной жидкости в коробке не будет. Это значит, что без давления не удастся реализовать управление АКПП, причем независимо от того, в каком положении будет стоять селектор выбора режима работы. Более того, попытка заводить машину с автоматом «с толкача» может привести к серьезным поломкам коробки передач.

Что такое торможение двигателем. Как правильно выполнять данный прием. Плюсы и минусы, соновные рекомендации. Торможение двигателем на автомобилях с АКПП.

Выжим сцепления перед запуском мотора: когда нужно выжимать сцепление и в каких случаях делать это не рекомендуется. Полезные советы и рекомендации.

Плюсы и минусы контрактного мотора или коробки. Преимущества контрактных агрегатов, возможные нюансы и недостатки после покупки контрактного мотора и КПП.

Почему начинает капать или течет моторное масло на стыке двигателя и КПП. Как точно определить причину утечки смазки, способы диагностики и ремонта.

Стыковка коробки передач и двигателя автомобиля. Соединение механической и автоматической трансмиссии с ДВС: на что обратить внимание, особенности и нюансы.

Причины затрудненного включения передач на заведенном моторе. Трансмиссионное масло и уровень в КПП, износ синхронизаторов и шестерен коробки, сцепление.

http://asonline.ru/remont/ystrojstvo-i-rejimiavtomaticheskoj-korobki-peredach.html
Источник Источник http://krutimotor.ru/ustrojstvo-avtomaticheskoj-korobki-peredach/