что такое акпп в автомобиле и как работает
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.
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:
Устройство и принцип действия АКПП
• Автоматическая коробка передач имеет ряд неоспоримых достоинств. Она существенно упрощает управление автомобилем. Переключения производятся плавно, без рывков, что улучшает ездовой комфорт и увеличивает срок службы трансмиссии. Современные АКПП имеют возможность ручного переключения передач и режимов работы, могут подстраиваться под стиль вождения конкретного водителя.
Но даже самые совершенные гидромеханические коробки не лишены недостатков. К ним относятся: сложность конструкции, высокая цена и стоимость обслуживания, более низкий КПД, худшая динамика и повышенный расход топлива по сравнению с механической КПП, медлительность переключений.
— Устройство и принцип работы:
• Автоматическая коробка передач состоит из следующих основных узлов: гидротрансформатора, планетарного ряда, системы управления и контроля. Коробка переднеприводных автомобилей дополнительно содержит внутри корпуса главную передачу и дифференциал.
Чтобы понять, как работает АКПП, необходимо представлять себе, что такое гидромуфта и планетарная передача. Гидромуфта — устройство, состоящее из двух лопастных колес, установленных в одном корпусе, который заполнен специальным маслом. Одно из колес, называемое насосным, соединяется с коленвалом двигателя, а второе, турбинное, — с трансмиссией. При вращении насосного колеса отбрасываемые им потоки масла раскручивают турбинное колесо. Такая конструкция позволяет передавать крутящий момент примерно в соотношении 1:1. Для автомобиля такой вариант не подходит, так как нам нужно, чтобы крутящий момент изменялся в широких пределах. Поэтому между насосным и турбинным колесами стали устанавливать еще одно колесо — реакторное, которое в зависимости от режима движения автомобиля может быть либо неподвижно, либо вращаться. Когда реактор неподвижен, он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем большее воздействие оно оказывает на турбинное колесо. Таким образом момент на турбинном колесе увеличивается, т.е. мы его трансформируем.
Поэтому устройство с тремя колесами это уже не гидромуфта, а гидротрансформатор.
Но и гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в нужных нам пределах. Да и обеспечить движение задним ходом ему не под силу. Поэтому к нему присоединяют набор из отдельных планетарных передач с разным передаточным коэффициентом — как бы несколько одноступенчатых КПП в одном корпусе. Планетарная передача представляет собой механическую систему, состоящую из нескольких шестерён – сателлитов, вращающихся вокруг центральной шестерни. Сателлиты фиксируются вместе с помощью водила. Внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца (отсюда и название- планетарная передача), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга.
Переключение передач осуществляется системой управления, которая на ранних моделях была полностью гидравлической, а на современных на помощь гидравлике пришла электроника.
— Режимы работы гидротрансформатора:
• Перед началом движения насосное колесо вращается, реакторное и турбинное — неподвижны. Реакторное колесо закреплено на валу при помощи обгонной муфты, и поэтому может вращаться только в одну сторону. Включаем передачу, нажимаем педаль газа — обороты двигателя растут, насосное колесо набирает обороты и потоками масла раскручивает турбинное. Масло, отбрасываемое обратно турбинным колесом, попадает на неподвижные лопатки реактора, которые дополнительно «подкручивают» поток масла, увеличивая его кинетическую энергию, и направляют на лопасти насосного колеса. Таким образом с помощью реактора увеличивается крутящий момент, что и требуется при разгоне автомобиля. Когда автомобиль разогнался, и движется с постоянной скоростью, насосное и турбинное колеса вращаются примерно с одинаковыми оборотами. При этом поток масла от турбинного колеса попадает на лопасти реактора уже с другой стороны, благодаря чему реактор начинает вращаться. Увеличения крутящего момента не происходит, гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты. Если же сопротивление движению автомобиля возросло (например, автомобиль едет в гору), скорость вращения ведущих колес, а, соответственно, и турбинного колеса падает. В этом случае потоки масла опять останавливают реактор — крутящий момент возрастает. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование крутящего момента в зависимости от режима движения.
Отсутствие жесткой связи в гидротрансформаторе имеет свои достоинства и недостатки. Плюсы: крутящий момент изменяется плавно и бесступенчато, демпфируются крутильные колебания и рывки, передаваемые от двигателя к трансмиссии. Минусы — низкий КПД, так как часть энергии теряется при «перелопачивании масла» и расходуется на привод насоса АКПП, что, в конечном итоге, приводит к увеличению расхода топлива.
Для устранения этого недостатка в гидротрансформаторе применяется режим блокировки. При установившемся режиме движения на высших передачах автоматически включается механическая блокировка колес гидротрансформатора, то есть он начинает выполнять функцию обычного «сухого» сцепления. При этом обеспечивается жесткая непосредственная связь двигателя с ведущими колесами, как в механической трансмиссии. На некоторых АКПП включение режима блокировки предусмотрено и на низших передачах. Движение с блокировкой является наиболее экономичным режимом работы АКПП. При повышении нагрузки на ведущих колесах блокировка автоматически выключается.
При работе гидротрансформатора происходит значительный нагрев рабочей жидкости, поэтому в конструкции АКПП предусматривается система охлаждения с радиатором, который или встраивается в радиатор двигателя, или устанавливается отдельно.
Как работает планетарная передача
Почему в АКПП в подавляющем большинстве случаев применяется планетарная передача, а не валы с шестернями, как в механической коробке? Планетарная передача более компактна, она обеспечивает более быстрое и плавное переключение скоростей без разрыва в передаче мощности двигателя. Планетарные передачи отличаются долговечностью, так как нагрузка передается несколькими сателлитами, что снижает напряжения зубьев.
В одинарной планетарной передаче крутящий момент передается с помощью каких-либо (в зависимости от выбранной передачи) двух ее элементов, из которых один является ведущим, второй — ведомым. Третий элемент при этом неподвижен.
Для получения прямой передачи необходимо зафиксировать между собой два любых элемента, которые будут играть роль ведомого звена, третий элемент при таком включении является ведущим. Общее передаточное отношение такого зацепления 1:1.
Таким образом, один планетарный механизм может обеспечить три передачи для движения вперед (понижающую, прямую и повышающую) и передачу заднего хода.
Передаточные отношения одиночного планетарного ряда не дают возможности оптимально использовать крутящий момент двигателя. Поэтому необходимо соединение двух или трех таких механизмов. Существует несколько вариантов соединения, каждое из которых носит название по имени своего изобретателя.
Планетарный механизм Симпсона, состоящий из двух планетарных редукторов, часто называют двойным рядом. Обе группы сателлитов, каждая из которых вращается внутри своей коронной шестерни, объединены в единый механизм общей солнечной шестерней. Планетарный ряд такой конструкции обеспечивает три ступени изменения передаточного отношения. Для получения четвертой, повышающей, передачи последовательно с рядом Симпсона установлен еще один планетарный ряд. Схема Симпсона нашла наибольшее применение в АКПП для заднеприводных автомобилей. Высокая надежность и долговечность при относительной простоте конструкции — вот ее неоспоримые достоинства.
Планетарный ряд Равинье иногда называют полуторным, подчеркивая этим особенности его конструкции: наличие одной коронной шестерни, двух солнечных и водила с двумя группами сателлитов. Главным преимуществом схемы Равинье является то, что она позволяет получить четыре ступени изменения передаточного отношения редуктора. Отсутствие отдельного планетарного ряда повышающей передачи позволяет сделать редуктор коробки очень компактным, что особенно важно для трансмиссий переднеприводных автомобилей. К недостаткам следует отнести уменьшение ресурса механизма приблизительно в полтора раза по сравнению с планетарным рядом Симпсона. Это связано стем, что шестерни передачи Равиньё нагружены постоянно, на всех режимах работы коробки, в то время как элементы ряда Симпсона не нагружены во время движения на повышенной передаче. Второй недостаток — низкий КПД на пониженных передачах, приводящий к снижению разгонной динамики автомобиля и шумности работы коробки.
Коробка передач Уилсона состоит из 3 планетарных редукторов. Коронная шестерня первого планетарного редуктора, водило второго редуктора, и коронная шестерня третьего постоянно соединены между собой, образуя единое целое. Кроме того, второй и третий планетарные редукторы имеют общую солнечную шестерню, которая приводит в действие передачи переднего хода. Схема Уилсона обеспечивает 5 передач вперед и одну заднего хода.
Планетарная передача Лепелетье объединяет в себе обыкновенный планетарный ряд и пристыкованный за ним планетарный ряд Равинье. Несмотря на простоту, такая коробка обеспечивает переключение 6 передач переднего хода и одну заднего. Преимуществом схемы Лепелетье является ее простая, компактная и имеющая небольшую массу конструкция.
Конструкторы постоянно совершенствуют АКПП, увеличивая количество передач, что улучшает плавность работы и экономичность автомобиля. Современные «автоматы» могут иметь до восьми передач.
— Как работает система управления:
• Системы управления АКПП бывают двух типов: гидравлические и электронные. Гидравлические системы используются на устаревших или бюджетных моделях, современные АКПП управляются электроникой.
Устройством «жизнеобеспечения» для любой системы управления является масляный насос. Его привод осуществляется непосредственно от коленвала двигателя. Масляный насос создает и поддерживает в гидравлической системе постоянное давление, независимо от частоты вращения коленвала и нагрузки на двигатель. В случае отклонения давления от номинального функционирование АКПП нарушается ввиду того, что исполнительные механизмы включения передач управляются давлением.
Момент переключения передач определяется по скорости автомобиля и нагрузке на двигатель. Для этого в гидравлической системе управления существуют два датчика: скоростной регулятор и клапан — дроссель или модулятор. Скоростной регулятор давления или гидравлический датчик скорости устанавливается на выходном валу АКПП. Чем быстрее едет машина, тем больше открывается клапан, тем больше давление проходящей через этот клапан трансмиссионной жидкости. Предназначенный для определения нагрузки на двигатель клапан — дроссель соединяется тросом либо с дроссельной заслонкой (в бензиновых двигателях), либо с рычагом ТНВД (в дизелях). В некоторых автомобилях для подачи давления на клапан — дроссель используется не трос, а вакуумный модулятор, который приводится в действие разряжением во впускном коллекторе (при увеличении нагрузки на двигатель разряжение падает). Таким образом, эти клапаны формируют давления, пропорциональные скорости движения автомобиля и загруженности двигателя. Соотношение этих давлений и позволяет определять моменты переключения передач и блокировки гидротрансформатора. В «принятии решения» о переключении передачи участвует и клапан выбора диапазона, который соединен с рычагом селектора АКПП и, в зависимости от его положения, запрещает включение определенных передач. Результирующее давление, создаваемое клапаном — дросселем и скоростным регулятором, вызывает срабатывание соответствующего клапана переключения. Причем, если машина ускоряется быстро, то система управления включит повышенную передачу позже, чем при спокойном разгоне.
Как это происходит? Клапан переключения находится под давлением масла от скоростного регулятора давления с одной стороны и от клапана — дросселя с другой. Если машина ускоряется медленно, давление от гидравлического клапана скорости нарастает, что приводит к открытию клапана переключения. Поскольку педаль акселератора нажата не полностью, клапан — дроссель не создает большое давление на клапан переключения. Если же машина ускоряется быстро, клапан — дроссель создает большее давление на клапан переключения, препятствуя его открытию. Чтобы преодолеть это противодействие, давление от скоростного регулятора давления должно превысить давление от клапана — дросселя, но это произойдет при достижении автомобилем более высокой скорости, чем при медленном разгоне.
Каждый клапан переключения соответствует определенному уровню давления: чем быстрее движется автомобиль, тем более высшая передача включится. Блок клапанов представляет собой систему каналов с расположенными в них клапанами и плунжерами. Клапаны переключения подают гидравлическое давление на исполнительные механизмы: муфты фрикционов и тормозные ленты, посредством которых осуществляется блокировка различных элементов планетарного ряда и, следовательно, включение (выключение) различных передач. Тормоз — это механизм, который осуществляет блокировку элементов планетарного ряда на неподвижный корпус АКПП. Фрикцион же блокирует подвижные элементы планетарного ряда между собой.
Электронная система управления так же, как и гидравлическая, использует для работы два основных параметра: скорость движения автомобиля и нагрузку на двигатель. Но для определения этих параметров используются не механические, а электронные датчики. Основными из них являются датчики: частоты вращения на входе коробки передач, частоты вращения на выходе коробки передач, температуры рабочей жидкости, положения рычага селектора, положения педали акселератора. Кроме того, блок управления АКПП получает дополнительную информацию от блока управления двигателем и других электронных систем автомобиля (например, от АБС). Это позволяет более точно, чем в обычной АКПП, определять моменты переключений и блокировки гидротрансформатора. Программа переключения передач по характеру изменения скорости при данной нагрузке на двигатель может легко вычислить силу сопротивления движению автомобиля и ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения, например, попозже включать повышенные передачи на полностью загруженном автомобиле.
АКПП с электронным управлением так же, как и простые гидромеханические коробки, используют гидравлику для включения муфт и тормозных лент, но каждый гидравлический контур управляется электромагнитным, а не гидравлическим клапаном.
Применение электроники существенно расширило возможности АКПП. Они получили различные режимы работы: экономичный, спортивный, зимний. Резкий рост популярности «автоматов» был вызван появлением режима Autostick, который позволяет водителю самостоятельно выбирать нужную передачу. Каждый производитель дал такому типу коробки передач свое название: Audi — Tiptronic, BMW — Steptronic. Благодаря электронике в современных АКПП стала доступна и возможность их «самообучения», т.е. изменение алгоритма переключений в зависимости от стиля вождения. Электроника предоставила широкие возможности для самодиагностики АКПП. И речь идет не только о запоминании кодов неисправностей. Программа управления, контролируя износ фрикционных дисков, температуру масла, вносит необходимые коррективы в работу АКПП.
АКПП: что это такое, устройство, виды, как работает, как пользоваться коробкой автомат
АКПП – это автоматическая коробка перемены передач. Коробка автомат значительно повышают комфорт использования и упрощают управление автомобилем. Устройство позволяет легко переключать передачи, контролировать мощность двигателя без приложения усилий со стороны водителя.
Следом за механическим вариантом коробки появилась гидромеханическая. Эта трансмиссия представляет два автономных устройства в автомобиль — гидротрансформатор и планетарную коробку передач. Её работа не зависит от связки между мотором и коробкой, крутящий момент передаётся при помощи двух турбин и трансмиссионного масла.
Сейчас используется АКПП усовершенствованного формата – DSG. Она считается самой надёжной, но на практике она выходит из строя быстрее, чем механика (особенно DSG-7). Недостаток её состоит также в сложностях ремонта.
Автомобиль с АКПП стоит на порядок дороже, чем с «механикой». А если вам продадут подержанную машину с автоматом и придётся заменять привод АКПП, то цена такого ремонта может быть вполовину от цены авто.
В статье расскажу всё про автоматическую коробку передач: кто придумал акпп, как она устроена, типы коробки автомат, как правильно пользоваться и переключать передачи.
Что такое АКПП в автомобиле
Автоматическая коробка передач («автомат» или АКПП) – это современный вид трансмиссии, который без вмешательства владельца машины способен выставить необходимое передаточное число, требуемое в зависимости от ритма движения и других сопутствующих факторов. Тем самым передачи регулируются автоматически.
Если рассматривать технический аспект вопроса, коробкой передач является только планетарная часть узла, связанная с переключением передач, образующая совместно с гидравлическим трансформатором единый автоматический агрегат.
Внимание! К группе АКПП относят классические типы с гидротрансформатором, роботизированные системы и вариаторы.
Коробка «автомат» – отличное решение в условиях города. При качественном устройстве это надёжный и достаточно прочный модуль. Тем не менее, он болезненно реагирует на любые нарушения эксплуатации, трансмиссию можно повредить и сломать. Усовершенствованные АКПП требуют регулярного технического обслуживания и осмотра, иначе возникнут проблемы.
Чтобы не испортить автомат и не отдавать крупную сумму за его ремонт, стоит заранее узнать что это, из чего состоит и как работает. Ценные знания заметно упростят эксплуатацию и предотвратят поломку недешёвой детали авто.
История разработки АКПП
Мало кто знает, кто изобрёл и придумал АКПП, но ведь именно это стало основой того автомобиля, к которому мы привыкли. Базой автоматической трансмиссии является планетарная коробка передач, оснащённая гидротрансформатором.
Когда появилась автоматическая коробка передач? АКПП «родилась» благодаря инженеру из Германии Герману Фёттингеру (Hermann Föttinger) в 1902 году. В тот момент она применялась для судостроения. Позднее в 1904 году братья-изобретатели Стартевенты из Бостона предоставили свою конструкцию, она выглядела как усовершенствованная механика.
Первый автомобиль, оснащённый планетарной коробкой передач — Ford Т. Принцип её действия состоял в плавности регулировки скоростного режима за счёт наличия двух педалей. Одна из них повышала и понижала передачу, а вторая включала заднюю. Таким образом, делаем вывод, что первая страна, которая изобрела АКПП – это США.
В 1930 году над улучшением трансмиссии хорошо поработали инженеры компании General Motors, вышла в свет полуавтоматическая коробка. Сцепление в машине присутствовало, но управление над планетарным механизмом получила гидравлика. В ближайшее время наработку доработала фирма Крайслер, оснастив модуль гидромуфтой. С этим в мир пришла достойная замена двухступенчатой коробке передач, это – овердрайв.
Полностью автоматическую КПП миру подарила компания Дженерал Моторс в начале 1940 гг. Она представляла соединение четырёхступенчатой планетарной коробки с автоматической регулировкой гидравликой, оснащённую гидромуфтой.
Внимание! Сейчас наработки прошлых лет никого не удивляют, ведь на рынке представлены 6,7,8 и даже 9-ти ступенчатые АКПП. В то время изобретение стало настоящим прорывом и помогло заложить первый камень современного автомобилестроения.
Эта историческая сводка поможет читателям расширить свой кругозор. Теперь можно без труда ответить на вопросы: какая страна первая изобрела АКПП и в каком году её изобрели.
Виды АКПП и их различие
Принцип работы всех видов АКПП сводится к перемене передаточного числа, которая обеспечивает преобразование мощности двигателя. Производители современных машин устанавливают трансмиссию таким образом, чтобы потенциал можно было использовать полностью. За счёт работы АКПП, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.
Работа коробки запускается сразу после пуска мотора. В движение приходит маслонасос, нагнетающий давление жидкости. Колесо гидротрансформатора раскручивается в соответствии со скоростью вращения коленвала. Реакторные и турбинные остаются неподвижными.
Водитель за счёт нажима на педаль газа переключает передачи. Двигатель при этом раскручивается, провоцируя на движение насосное колесо. От лопастей под влиянием центробежной силы моторное масло переходит к турбине, обеспечивается вращение. Жидкость в результате переходит обратно к насосному колесу.
В отдельных АКПП, при скорости 20-60 км/ч, происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора муфтой. Автомат при этом жёстко сцепляется с мотором, потому потеря мощности не прослеживается. Интересно, что при эксплуатации в таких условиях, масло быстрее приходит в негодность из-за перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в АКПП.
АКПП занимает передовое место среди числа всех известных вариантов. Новые системы постоянно разрабатываются и совершенствуются. Из общих списков можно выделить вариаторные, роботизированные и классические типы.
Классическая автоматическая коробка передач
Гидротрансформаторный модуль популярен до сих пор, несмотря на наличие других, более совершенных вариантов. Такая трансмиссия используется и сейчас. Её устанавливают на авто, сходящие с конвейера.
АКПП включает планетарный редуктор, управляющую систему и гидравлический трансформатор. Последний элемент механизма является самым значимым, отсюда и название конструкции. Модуль активно используют на легковых и грузовых транспортных средствах.
Кому подойдёт автомобиль с АКПП? Вероятно всего, только новичкам. Управлять автоматом после механики даже опытным автовладельцам бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.
Роботизированная
Роботизированная коробка является достойной и современной альтернативой для классического варианта АКПП. Переключение скоростей в ней обеспечивается за счёт взаимосвязи электрических механизмов, проявляющих активность за счёт электронного блока. Главное сходство этой системы с классической – наличие сцепления в корпусе КПП.
Вариатор
Это устройство плановой бесступенчатой передачи, обеспечивающее передачу крутящего момента на колёса. Такая конструкция производит уменьшенный расход топлива при условии сохранения или приумножения динамических показателей.
При правильном использовании, вариатор помогает бережно эксплуатировать мотор транспортного средства. Модуль бывает цепным, ремённым и тороидальным.
DSG это тоже роботизированная система, обеспечивающая автоматическое включение первой и второй скорости, при разомкнутости сцепления. Так модуль начинает подготовку ко включению повышенной передачи. При переключении сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается, действие происходит и в обратном порядке.
Сходство с механикой в том, что синхронизаторы способны переключать скорость при блокировки шестерни. Работа муфт обеспечивается с помощью движения цилиндров. Сцепление работает за счёт гидропривода.
Внимание! Роботизированная АКПП выглядит как две коробки с чётными и нечётными передачами, работающими под контролем мехатроника.
Многовальные коробки прямого переключения
Такие коробки передач используют в спорткарах. Например, в Koenigsegg Jesko применяют КПП с 3-мя валами, 9 передачами и 7-ю фрикционами. Автомобиль моментально может переходить в спортивный режим, так и в экономичный городской. Регулируется это при помощи кнопки: полунажатие левой кнопки снижает передачу, полное нажатие – включает спортивный. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный.
А в некоторых спортивных Mercedes есть АКПП со сцеплением, который по стиля езды похож на вышеуказанный, но имеющий совсем другие внутренние составляющие.
Отличия в устройстве АКПП заднеприводных и переднеприводных авто
Есть определённые различия в устройстве и соединении трансмиссий машин. У переднеприводных АКПП отличается компактными размерами, внутри корпуса есть главная передача — дифференциал. В остальном устройства похожи, потому что функции и принципы их работы едины для всех моделей. Для полноценной работы системы необходим узел контроля и управления, механизм выбора скорости, коробка передач и сам гидротрансформатор.
Сравнение с механикой
По мере прогресса механическая коробка передач была заменена автоматической. Конструкция усложнилась, но перемены положительным образом сказались на поведении мотора, скоростных качествах транспортного средства, его ходовой части. Водитель получил возможность расслабиться, потому что устранилась необходимость прилагать усилия и проявлять повышенную бдительность при езде по городу. Первая автоматическая коробка передач в мире произвела фурор, потому что повысила надёжность и удобство применения, в результате изобретение стало популярным.
Сейчас АКПП часто используются в полноприводных джипах, легковых машин и даже на грузовиках, потому что это удобно. При езде на механике, водителю приходится часто дёргать рычаг, следить за скоростным режимом и определять интенсивность работы двигателя. При установке АКПП такая потребность отпадает.
Чем отличаются АКПП от проверенной годами механики? Рядом преимуществ:
Внимание! В качестве одного из самых заметных и значимых недостатков, автовладельцы называют отсутствие возможности завести машину с толкача.
В нашей стране АКПП не очень популярна, наверно, по причине, что мы не хотим перекладывать чужие проблемы и желание самому устранить любую неисправность. А в США наоборот, только 5 человек из 100 пользуются МКПП, да и Европа тоже подтягивается к этому показателю. В нашей стране тоже есть немало поклонников автомата, но вот пользоваться им правильно умеют далеко не все.
Перейдём к такому вопросу, из чего сделана АКПП, как устроена.
Устройство и характеристики АКПП
Устройство включает основные элементы:
Гидротрансформатор (torque converter) применяется для передачи крутящего момента от ДВС к элементам АКПП. Он устанавливается в кожухе, находящемся между коробкой и двигателем, является сцеплением. В процессе работы он наполняется жидкостью и несёт в себе нагрузки, вращается с максимальной скоростью. Он сглаживает вибрации, приводит в действие маслонасос.
Масляный насос заполняет гидротрансформатор трансмиссионной жидкостью, тем самым нагнетает необходимое давление в блоке управления. И именно поэтому завести авто без стартера невозможно.
Как соединяется АКПП с двигателем? Ответ: напрямую. Именно от мотора получается энергия.
Передача крутящего момента от двигателя обеспечивается при помощи планетарных механизмов. Поступление необходимой энергии к ведущему колесу обеспечивается за счёт работы фрикционных дисков. Тормозная лента контролирует элементы планетарного ряда, обеспечивает их блокировку.
От мотора крутящий момент на колёса передаётся при помощи фрикционных дисков, дифференциала и иных элементов.
Самым сложным по своему строению в АКПП является гидроблок. Он выступает мозгом «трансмиссии». Это самая сложная в ремонте деталь. Замена его новым обойдётся дорого.
Посмотрите интересное видео, где происходит разборка и описание устройства АКПП Toyota.
Принцип работы АКПП
Сразу после запуска мотора в гидротрансформатор («бублик») попадает трансмиссионное масло. Оно обеспечивает повышение давления внутри и запуск лопастей центробежного насоса. После переключения рычага и нажима на педаль, число вращений увеличивается. Одновременно возрастает скорость вихревых масляных потоков. Жидкость переходит на реактор и постепенно возвращается к турбинам, усиливая их эффективность. Крутящий момент переходит на колёса. Транспортное средство приведено в движение. Гидротрансформатор автоматически изменяет крутящий момент и берёт на себя функцию сцепления.
После набора заданной скорости лопастные турбины и насосные колеса двигаются одинаково. Вихри масла при этом попадают на реакторное колесо с другой стороны, потому что движение обеспечивается только в одну из сторон. Если машина идёт в гору, колеса частично останавливаются и передают центробежному насосу больше крутящего момента.
По команде электронного блока тормозная лента с фрикционами производит замедление пониженной передачи. Это приводит к усилению потоков масла, пропускаемых через клапан. Далее происходит переключение на повышенную передачу без потери мощности.
Если машина останавливается или снижается скорость её движения, давление рабочей жидкости уменьшается и передача переключается вниз. После выключения мотора исчезает давление, нагнетённое в гидротрансформаторе, поэтому невозможно запустить машину с толкача.
Что отвечает за переключение передач в АКПП? Процесс изменения передач в коробке происходит при увеличении или уменьшении давления рабочей жидкости, а на это влияет ЭБУ – электронный блок управления
Вес коробки передач составляет 70 кг в незаправленном виде. Но, езда при этом невозможна. Важно поддерживать правильное давление рабочей жидкости – на уровне 2,5-4,5 бар.
Видео: Автоматическая коробка передач — как она работает
В видео представлено понятное описание устройства и принципа работы автоматической коробки передач.
Внимание! Средний срок работы АКПП – 100 000 — 500 000 км. Период – приблизительный, играет роль добросовестность производителя и внимательность водителя, то, как он следит за своим автомобилем.
Диагностика, цена ремонта и признаки неисправности
Коробка-автомат – сложный с технической точки зрения механизм, включающий гидравлические и электронные системы. Цена ремонта будет зависеть от возраста АКПП и сложности поломки.
Общая стоимость ремонта зависит от пробега автомобиля и технического состояния коробки. Весом фактор, приведший к неисправности. Если проблема возникла по причине неосторожного использования и пренебрежения основными техническими обстоятельствами, цена будет выше. В зависимости от тяжести поломки, стоимость от 1000 до 15000 руб. Полная замена модуля обойдётся ещё дороже.
Не рекомендую не покупать бывшую в употреблении АКПП взамен старой, несмотря на низкую цену. Отремонтированные коробки передач работают не более 10 тыс.км – это мнение специалистов и владельцев. Лучший вариант – купить на разборе рабочую неремонтированную коробку или заказать её из Европы или другой страны.
Если вы хотите взять автомобиль с пробегом, то внимательно изучите стыки соединения коробки с мотором. Если АКПП уже снималась для ремонта, то сто раз подумайте, прежде чем покупать такое авто.
Для повышения живучести АКПП, уменьшения частоты и цены ремонта стоит регулярно проходить технический осмотр с целью обнаружения неисправностей трансмиссии. Игнорирование проблемы быстро приведёт к снижению запаса прочности всех компонентов, и они начнут «лететь» один за другим.
Расскажу немного про основные признаки неисправности, ведь рано или поздно даже сверхнадёжный механизм ломается. А ведь АКПП – это такой механизм, с которым необходимо бережно обращаться.
Как пользоваться АКПП
Работники СТО утверждают, что большинство поломок можно избежать за счёт бережного отношения к устройству. Часто неисправности возникают по вине самого владельца, эксплуатирующего АКПП неправильно. Знание всех тонкостей и нюансов поможет избежать неприятных значительных затрат.
Внимание! Пользоваться коробкой нужно бережно. Не стоит пренебрегать потребностью регулярной замены масла
В большинстве случаев обслуживание АКПП сводится к проверке уровня масла, а при превышении пробега в 50 тыс. км – замена масляного фильтра и масла. Если автомобиль эксплуатируется в тяжёлых условиях, то менять масло надо уже после 30 тыс. км пробега, а фильтр – через 50-60 тыс.км.
Если уровень рабочей жидкости снизился, то можно хорошо услышать гудение гидротрансформатора, который к тому же работает с пробуксовкой. Дополнительно мотор постоянно перегревается. А если масла больше чем положено, то из-за расширения рабочей жидкости оно теряет свои свойства, что может вывести деталь из строя. Мой совет: наливайте масло медленно, дожидаясь, когда оно заполнит все полости. После езды на 5 км ещё раз проверьте уровень масла.
Вообще масло должно быть прозрачным со своим специфическим запахом. Если же оно потемнело и пахнет горелым, то следует сразу же заменить его вместе с фильтром.
Как правильно проверить уровень масла? Необходимо выполнить поездку в 10 км, затем установить машину на ровную поверхность, включить «Parking» и проверить уровень рабочей жидкости при помощи щупа на холостых оборотах.
При необходимости можно запустить мотор с «толкача», хотя везде утверждается, что такое невозможно. Необходимо разогнать автомобиль до 50 км/час на нейтральной передаче, а затем включить «Drive». Очень не рекомендую вам этого делать.
Отмечу, что в АКПП разрешается торможение двигателем только в некоторых режимах.
Почему запрещено буксировать авто с АКПП
Среди автомобилистов принято считать, что нельзя буксировать автомобиль на автомате. Это так, но только отчасти. В отличие от механики, где при буксировке вхолостую крутится несколько шестерён, в автомате задействуются все механизмы, что может вызвать перегрев и поломку.
Поэтому опытные автовладельцы утверждают, что буксировка авто с АКПП на одну ось в 25 км при скорости 50 км/ч не способно навредить. Потом надо сделать остановку на 1,5 часа для остывания агрегата и снова в дорогу. Кстати, если авто с приводом на заднюю ось, то достаточно просто убрать карданный вал. Если нет времени, то грузитесь частично: при переднем приводе – перед, а заднем – заднюю часть. Полноприводные авто вообще на буксире возить не следует, или же придётся снимать кардан. Либо полная погрузка на автоэвакуатор, что в итоге выйдет дешевле.
Режимы работы автоматической коробки передач
Как переключаются передачи в АКПП? Это реализовано в виде рычага-селектора, который расположен в удобном месте для доступа водителя. На поверхности рычага находится кнопка, которую нажимает водитель, чтобы выбрать нужный режим. Селектор-переключатель имеет несколько направлений:
На тяжёлой технике, например, тракторе с АКПП, выбираются следующие: силовой, транспортный, замедленный, направление движения. Также здесь водитель может самостоятельно принудительно включить любую передачу.
В этом видео наглядно показывается, что обозначают основные буквы на АКПП.
Как заводить машину на АКПП
Стабильность работы коробки-автомата зависит от правильности запуска. Уберечь её от незапланированного ремонта помогает защита, включающая несколько ступеней. При запуске мотора, рычаг сдвигают в положение «P» либо «N». Эти позиции передают сообщение о начале движения защитной системе и сигнализируют о запуске двигателя. Если ручник будет располагаться в другом направлении, водитель не сможет произвести зажигание и после оборота ключа ничего не произойдёт. После поворота ключа перед запуском мотора надо подождать 3-5 секунд, чтобы бензонасос подкачал компрессию.
Чтобы правильно тронуться, лучше применить парковочный режим, потому что при установке позиции «Р» у авто блокируются ведущие колёса и она не может скатиться. Использование нейтрального положения помогает провести экстренную буксировку ТС.
Многие машины с АКПП заводятся при условии правильного положения рычага и выжимания педали тормоза. Эта блокировка препятствует непреднамеренному откату машины, в случае, когда рычаг установлена в неправильном положении.
Многие автоинструкторы рекомендуют заводить авто при нажатой педали тормоза, чтобы предотвратить самопроизвольный откат и более быстрое переключение в рабочий режим «D» или «R».
Современные машины класса повышенной комфортности имеют функцию блокировки руля и замка от угона. Если все действия выполнены правильно, но пуск мотора не происходит, стоит убедиться в том, что защита отключена. Разблокировать её просто – достаточно повторить первую манипуляцию (вставить ключ и вращать руль в обе стороны). Если действия обеспечиваются синхронно, защита снимается.
А в этом видео — как правильно запускать двигатель на автомобиле с автоматической коробкой передач, обязательно посмотрите.
Как ездить на автоматической КПП и чего нельзя делать
Чтобы правильно эксплуатировать коробку передач надо знать и учитывать основные правила:
Автомобилист должен изучить перечисленные правила перед началом использования АКПП. Их несоблюдение может стать причиной серьёзных неисправностей.
Вот стандартный порядок действий при трогании с места на авто на «автомате»:
Отмечу, что современные АКПП обладают кнопками «+» и «-», которыми можно повышать или понижать передачу вручную, так же как на механике. Когда следует переходить на «M»:
Как эксплуатировать АКПП в зимнее время
В холодное время года проблемы с автомобилями на коробке автомат возникают в несколько раз чаще. Чтобы сохранить ресурс агрегата, зимой надо придерживаться таких рекомендаций:
Эксплуатация усложняется в холодное время года. Независимо от типа коробки передач, главное качественно прогреть масло перед пуском двигателя. Если проигнорировать этот нюанс, из строя может выйти сам двигатель. Ремонт его будет дорогостоящим и придётся обращаться в сервис.
В этом видео вы узнаете как надо прогревать АКПП в морозы, а также как постепенно прогревать всю машину во время движения и сколько минут нужно для прогрева.
Плюсы и минусы АКПП
Какая лучше коробка передач: автомат или механика? Популярность гидроавтомата объясняется его преимуществами, видимыми при сравнении с механикой. К их списку относят:
Несмотря на достаточное количество преимуществ, автолюбители, которые долгое время пользовались механикой, видят не менее значимые недостатки:
Эта разновидность коробки передач имеет свои конструктивные особенности – это нравится не всем владельцам. Не каждое подробное описание и схема позволяют качественно разобраться в устройстве запчасти и произвести её ремонт. Многим владельцам нравится механика тем, что она гораздо проще, потому они жертвую комфортом вождения в пользу экономии.
Вот хорошее видео, где подробно рассказано, в чём заключаются отличия коробки автомат от механики.
Аббревиатура АКПП расшифровывается как автоматическая коробка переключения передач. Такая система позволяет повысить комфорт вождения и заметно упрощает управление авто в сравнении с классической МКПП. Автомат обеспечивает лёгкое переключение передач, постоянный контроль мощности двигателей без усилий со стороны водителя.
Сразу после механического варианта появился гидромеханический. Он работает как автономное устройство, представлен гидротрансформатором и планетарной коробкой передач. Работа трансмиссии автомобиля никак не зависит от связки между мотором и коробкой, крутящий момент передаётся с помощью турбин и трансмиссионного масла.
Сейчас гидромеханика уходит на второй план. Производители авто представительского класс отдают предпочтение роботизированным, вариаторным и DSG вариантам. Их считают надёжными, но не лишёнными недостатков. При несоблюдении норм эксплуатации срок их службы сокращается, системы выходят из строя, требуется дорогостоящий ремонт.