Устройство коробки – автомат: как работает автоматическая КПП

Как работает автоматическая коробка передач. Принципы работы акпп. Автоматическая коробка передач

Автомобили с автоматической коробкой передач уже плотно населили дороги нашей страны. Этому есть самое логичное объяснение – машиной, оснащенной АКПП намного проще управлять, так как она берет на себя все обязанности по переключению передач во время движения. Однако не все знают, как работает данная система, поэтому сегодня мы расскажем вам о том, каков принцип работы АКПП.

Правда ли, что автоматическая трансмиссия нуждается в дополнительном обслуживании? Верно ли или неверно, что автоматическая передача потребляет больше? Они сказали мне, что автомобиль с автоматической коробкой передач трудно пересмотреть, правда? Мы стараемся как можно полнее ответить на эти и другие запросы, полученные от клиентов и читателей блога, чтобы уточнить.

Автоматическая трансмиссия нуждается в дополнительном обслуживании

Начнем с вопроса, что больше всего нас спрашивают о работе автоматической коробки передач. Да, это правда, что самые продвинутые автоматические трансмиссии продолжаются до тех пор, пока автомобиль, который разработан, чтобы не иметь ревизий и который может путешествовать более чем на 000 км, но до тех пор, пока регулярное техническое обслуживание выполняется каждые 000 км.

Данное изобретение принадлежит американским автомобилестроителям и большая часть авто в США оснащается АКПП . Лишь 5 % водителей в США придерживается традиционного метода переключения скоростей. В России более половина иномарок комплектуется автоматической коробкой и с каждым годом эта цифра растет.

Чтобы рассматривать принцип работы автомата, необходимо узнать о его самых главных элементах.

Это связано с тем, что замена масла зависит от типа использования автомобиля. Износ транспортного средства на автомагистрали меньше, чем износ транспортного средства, который путешествует исключительно в городах. Водить такси с автоматической коробкой передач? В этом вам нужно будет выполнить техническое обслуживание с меньшим пробегом!

Автомобили с автоматической коробкой передач потребляют больше

Это было верно при первых автоматических изменениях. Благодаря вмешательству смотровой муфты и электроники, в качестве потребления, современные автоматические коробки передач равны, если не уступают автомобилям с механической коробкой передач.

Автоматическая коробка передач дороже

Технология автоматической трансмиссии вносит существенный вклад в окончательную стоимость хорошего автомобиля. Именно по этой причине на небольших автомобилях используется менее эффективная роботизированная коробка передач.

1. Гидротрансформатор . Является одной из основных частей и играет роль сцепления. В отличие от своего «жесткого» собрата, гидравлический трансформатор представляет собой полость круглой формы, внутри которого находится две турбины. Одна из них связана с маховиком, а вторая с валом АКПП. Передача вращающего момента возникает из-за движения жидкости, которая оказывает давление на вторую турбину. В конечном счете, происходит очень мягкая передача вращающего момента.
2. Масляный насос . Служит для создания давления масла, которое смазывает и охлаждает весь механизм. Работа устройства осуществляется от коленчатого вала. Это значит, что пока мотор выключен, узел не поддается смазке и охлаждению.
3. Планетарный редуктор – это основа всей АКПП. О ее назначении и принципе будет рассмотрено позже. Это гениальное изобретение Генри Форда, которое после включения первой скорости, сразу же готовит вторую передачу. Кроме того, планетарный ряд обеспечивает самое плавное изменение передаточных чисел трансмиссии, что объясняет начало движения, а также изменение передач без сильных рывков, даже на высоких оборотах.
4. Электронный блок управления системой . Раньше его просто не было. В настоящее время берет на себя основную работу за все переключения в трансмиссии.
5. Фрикционный механизм, а также тормозная лента . Эти два элемента непосредственно участвуют в переключении передач.
6. Соленоиды-электроклапаны.

Для того чтобы включить режим, на котором можно двигаться, нужно поставить селектор в положение D. При этом должна быть выжата педаль тормоза, чтобы исключить самопроизвольное движение автомобиля. После того, как водитель отпустить педаль тормоза, а затем нажмет на газ, автомобиль начнет плавно двигаться. При наборе оборотов на первой скорости, внутри системы передач возникает давление масла, которое готовится пройти к следующей шестерне.

Автомобиль с автоматической коробкой передач сложнее перепродать

Этот тип передачи все чаще запрашивается и оценивается во всех сегментах. Фактически это делает использование более приемлемым.

Автоматическая коробка передач удобна, но ухудшает вождение

Лучшие автоматические трансмиссии обладают высокой реакционной способностью. Благодаря интеллектуальным электронным системам они сразу понимают желаемое соотношение и могут также использоваться как последовательные, позволяющие водителю не отрывать руки от рулевого колеса.

Электронный блок управления считывает показания с датчиков скорости, оборотом и т.п., а затем передает управляющий сигнал на один из клапанов. Он открывается, и жидкость поступают в полость со следующей передачей трансмиссии. Шестерня начинает вращаться, а коробка переходит на вторую скорость.

Аналогичным образом осуществляется переключение всех остальных передач.

Автоматическая коробка передач больше подходит для бензиновых двигателей

Автоматическая трансмиссия повышает доступность крутящего момента для дизельных двигателей, улучшает шероховатость и потребление и интегрируется с системами безопасности. Это связано с технической необходимостью, прежде всего для гибридных и электрических автомобилей. Но также для больших грузовиков и силовых вагонов, которые должны иметь очень большие муфты, увеличивающие усилие на педали сцепления.

На том же автомобиле есть только один тип автоматической коробки передач

Многие производители автомобилей покупают автоматические трансмиссии от внешних компаний. Поэтому на одном и том же транспортном средстве можно найти различные коробки передач в соответствии с выбором изготовителя транспортного средства.

Автоматическая коробка передач лучше, чем роботизированная коробка передач

Всегда необходимо оценить технологию обмена для правильного выбора. Например, существует заметная разница между роботизированной двойной муфтой в коробке масляной ванны и коробкой передач с сухими муфтами.

Переключение скоростей осуществляется в зависимости от выбранного режима. В основном используется экономичный, который включает передачи на 2500-3000 оборотах. Чтобы перейти в спортивный режим, когда мотор раскручивается до максимума, необходимо резко выжать педаль газа . Умная электроника сразу понимает, что требует водитель и включает клапаны, основываясь уже на других параметрах.

Конечно, это будет менее «раздражать» и более комфортно с «мокрыми» сцеплениями. Это связано с тем, что они образованы обычной механической коробкой передач, в которой применяются приводы, которые выполняют маневры водителя не очень быстро. Всегда проверяйте тип коробки передач и ее технологию перед покупкой автомобиля! Чтобы узнать больше об этой теме, читайте также.

Первые автоматические коробки передач с гидродинамическим преобразователем начали использоваться несколько десятилетий назад и вначале только трехступенчатые. Поскольку инвертор имеет возможность умножать крутящий момент, автоматическая трансмиссия страдает меньшим количеством передач, чем аналогичная механическая коробка передач. Обширные предельные уровни выбросов и все более требовательные требования водителей вынудили производителей переоценить давнюю практику. Постепенно стали появляться пять, шесть, семь, а также даже восьмиступенчатые автоматические машины с еще девятью этапами подготовки.

В основном, все автоматы были 4-х скоростные. Однако разработчики посчитали это примитивным, и добавили возможность блокировки гидравлического трансформатора, что эквивалентно передаточному отношению 1:1, как на 5-ой скорости. В настоящее время, выпускают АКПП с 6-ю и даже 8-ю скоростями.

Сегодня у всех на устах словосочетание «автоматическая коробка передач». Когда-то эта конструкция считалась сложной, проблемной, поэтому долгое время автомобили с АКПП не пользовались особым спросом на отечественном рынке. Но со временем все изменилось.

Чтобы уменьшить потерю утечки и, таким образом, потребление, последние шестерни соединяются так называемым мостиковые соединения. В настоящее время передача автоматических коробок передач осуществляется исключительно электронным способом в сочетании с блоком управления двигателем. При нормальном вождении смена передач почти незаметна, обычно обнаруживается только путем изменения частоты вращения двигателя. Общая проблема автоматических трансмиссий заключается в их большей сложности, весе, сервисе и цене.

Тормозная система использует систему сцепления и тормоза для изменения функций отдельных планетарных передач и, следовательно, для переключения передач. Важно, чтобы в трансмиссии было достаточное количество предписанного масла. Используется специальный, полностью синтетический тип для автоматических коробок передач, и его правильная и правильная замена очень важна.

Согласно статистике, почти каждый второй автомобиль иностранного производства, продаваемый в России, оснащен автоматом. Рассмотрим стандартную автоматическую трансмиссию гидромеханического типа.

Устройство автоматической коробки передач состоит из следующих основных конструктивных узлов:

• Гидротрансформатор.
• Механическая КПП (планетарный редуктор).
• Система гидравлического управления.
• Электронная система управления.

Стоит также отметить насос, тормозную ленту и планетарный редуктор.

Управление автоматической коробкой передач. Управление автоматической коробкой передач очень простое и выполняется селектором, который расположен на месте классического рычага переключения передач. В области педали нет педали сцепления. В этих положениях блокировка происходит с максимальной скоростью. Затем коробка передач устанавливает максимальный шаг скорости после запуска, что соответствует описанию выбранной позиции селектора. Эта передача останется на самой высокой частоте вращения двигателя. Помимо классического выбора избирателя, часто можно выбрать требуемый вручную режим скорости, а также выбрать вариант предустановленной программы вождения, спорта, комфорта и экономиста. Каждая выбранная программа соответствует разному времени. Например, при езде на высоких скоростях, при движении на более высоких скоростях и наоборот, при езде экономично электроника пытается излучать с минимально возможными скоростями. В настоящее время в производстве автоматических коробок передач используются логические системы, которые автоматически адаптируют режим управления не только к характеру маршрута, но и к управлению педалью акселератора водителем. Позиции и функции рычага селектора — селектор.

Гидротрансформатор автоматической коробки передач

Его предназначение – передача и преобразование крутящего момента от мотора к трансмиссии.

Гидротрансформатор состоит из взаимосвязанных механизмов – насосного, реакторного и турбинного колес, блокировочной муфты и муфты свободного хода. Сам узел помещен в отдельный корпус, по которому циркулирует специальная рабочая жидкость.

Выход коробки передач механически заблокирован. Положение можно разместить только на неподвижном транспортном средстве. В этом положении вы также можете вытащить ключ из коробки зажигания. Это позиция, в которой автомобиль запускается. Он может быть включен только в том случае, если транспортное средство находится на неподвижном месте на холостом ходу.

В этом положении нет передачи крутящего момента. Включены автоматические механизмы. На рычаге селектора есть кнопка, которая должна быть нажата для некоторых изменений положения рычага. Это предотвращает непреднамеренные изменения, которые могут вызвать риск повреждения коробки передач. Описание работы автоматической коробки передач с гидродинамическим преобразователем.

Работа насосного и турбинного колес взаимосвязана, первое соединено с коленвалом мотора, второе – с КПП. Между ними находится стационарное реакторное колесо.

Гидротрансформатор блокируется муфтой. Это происходит тогда,когда скорости насосного и турбинного колеса уравновешиваются,вращаясь с одинаковой скоростью.

Схема работы гидротрансформатора – замкнутый цикл. Насосное колесо напрямую соединено с коленчатым валом двигателя.Раскручиваясь,рабочая жидкость ударяет в лопатки турбинного колеса и турбинное колесо начинает вращаться.

В результате потока масла турбина медленно вращается, и масло также течет в механические части блока излучения. Автомобиль неподвижен, поскольку защелка защелкивается в шестерне на конце коробки передач. Тем не менее, автомобиль неподвижен, потому что части редуктора планетры отключены. При отпускании тормоза транспортного средства простаивает мощности двигателя передается через преобразователь крутящего момента через соответствующую планетарную зубчатую передачу с выходным валом ведомым дифференциалом оси, в результате чего транспортное средство начинает двигаться медленно вперед.

Нажимая на педаль газа,скорость насосного колеса возрастает,возрастает и скорость вращения турбинного колеса.В чем и заключается принцип работы гидротрансформатора-передача силы и крутящего момента.

Однако,не все так просто. Жидкость ударяясь о лопости турбинного колеса возвращается на лопости насосного,но бъет в противоположном направлении,замедляя его вращение.

При высоких скоростях насос производит более высокое давление, что приводит к большему крутящему моменту на редукторе. Повышенное давление, вместе с положением электроники управления акселератором и оценены в соответствующее время непрерывного комбинированный диск сцепления дальнейшей планетарной передачи — должна включать дополнительную стадию или, при необходимости сдвиги выше планетарного механизма, или по мере необходимости, чтобы оставаться в актуальном состоянии. Блок управления передачей в сочетании с блоком управления двигателем и другими датчиками постоянно оценивает ситуацию вождения, тип водителя и, соответственно, регулирует работу коробки передач.

Проблема решается с помощью реакторного колеса,находящегося между ними.Тем самым жидкость уже ударяется в лопости нужного направления. В результате,насосное колесо вращается уже под действием двух сил-двигателя и жидкости.

Если говорить в целом-гидротрансформатор помогает работе двигателя,усиливая его крутящий момент.

Существует так много режимов движения. Полностью подавляя ускоритель, если возможно, одна или несколько передач подвергаются погружению. Диапазон передачи всегда набирается до максимально возможной частоты вращения двигателя, чтобы улучшить ускорение автомобиля. Электроника управления передачей оценивает положение ускорителя и, если он получает сигнал от переключателя в конце пути педали, кик-вниз.

С помощью клапана с электронным управлением некоторые механические части редуктора приводятся в действие в коробке передач, в результате чего обеспечивается базовая передача и высокоскоростное вращение двигателя. В этом случае блок управления оценивает положение акселератора — прокрутку педали и частоту вращения двигателя. Когда число оборотов увеличивается, ускоритель наклоняется, и проволока нажимает на педаль тормоза, блок управления коробкой передач оценивает это состояние как поездку вниз. Впоследствии он дает основную команду, чтобы лучше использовать тормозной эффект двигателя.

При увеличении частоты вращения коленвала происходит выравнивание угловых скоростей турбинного и насосного колес.

Скорость растет. Гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты и полностью блокируется.Теперь крутящий момент напрямую передается от мотора к механической трансмиссии (редуктору), без которой невозможна корректная работа автоматической коробки передач. Она обеспечивает ступенчатое изменение крутящего момента и функционирование задней передачи.

Когда ускоритель нажат, этот процесс отменяется, и порядок выполняется снизу вверх. Цель состоит в том, чтобы выбрать оптимальный диапазон скоростей — близко к максимальному крутящему моменту и предотвращать чередующиеся передачи между двумя ступенями скорости.

Внезапно педаль газа взлетела. Если водитель неуклонно разгоняется — он равномерно нажимает на ускоритель, а затем внезапно отпускает ногу с акселератора. В случае быстрого выпуска газа блок управления оставляет включенную передачу, чтобы получить соответствующий тормозной эффект двигателя. Этот процесс является альтернативой взбирающимся муфтам в механических коробках передач.

Как правило, в состав механической КПП входят соединенные планетарные редукторы. Количество передач может варьироваться. Например, ранее автоматическая коробка передач состояла из 3– 4 ступеней, на новых немецких и английских машинах можно встретить 9-ступенчатые трансмиссии.

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.

В результате комфорт вождения автомобиля с АКПП значительно возрастает, передачи переключаются автоматически, мягко и плавно, двигатель, элементы трансмиссии и ходовой части защищены от сильных нагрузок. Более того, многие коробки автомат предусматривают возможность не только автоматического, но и ручного переключения передач.

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.

Дополнительно может быть реализована имитация ручного управления АКПП, то есть водитель может повышать или понижать передачи самостоятельно (вручную). Еще добавим, что коробка автомат также зачастую имеет режим kick-down (кик-даун), который позволяет автомобилю резко разгоняться при такой необходимости.

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.

Насосное колесо ГДТ присоединено к коленвалу двигателя. Турбинное колесо связано с самой коробкой передач. Между турбинным и насосным колесом также присутствует реакторное колесо, которое является неподвижным. Каждое из колес гидротрансформатора имеет лопасти, которые отличаются по своей форме. Между лопастями реализованы каналы, через которые проходит трансмиссионная жидкость (трансмиссионное масло, ATF, от англ. Automatic Transmissions Fluid).

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.

Дальнейший набор скорости приводит к блокировке гидротрансформатора (блокировочная муфта замкнута), в результате чего происходит прямая передача крутящего момента от мотора к коробке. При этом блокировка ГДТ происходит на разных передачах.

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.

За саму блокировку отвечают фрикционные муфты (фрикционы), а также тормоз. Муфты блокирует детали планетарного ряда между собой, тогда как тормоз удерживает нужные элементы редуктора благодаря соединению с корпусом КПП. В зависимости от конструкции той или иной АКПП, могут быть использованы ленточный или многодисковый тормоз.

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.

ЭБУ коробкой передач производит обработку полученных сигналов, затем отправляет команды на исполнительные устройства в распределительном модуле. В результате коробка определяет, какую передачу включить в тех или иных условиях (повышенную или пониженную).

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что делать, если появилась течь между двигателем и коробкой передач. Из этой статьи вы узнаете о причинах, по которым моторное масло из ДВС вытекает в месте соединения мотора и коробки, а также что делать в этом случае.

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).

За циркуляцию гидравлической жидкости в автоматической коробке отвечает насос коробки. Насосы бывают шестеренчатыми и лопастными, их приводит в действие ступица гидротрансформатора. Важно понимать, что насос вместе с гидроплитой (гидроблоком) являются важнейшими деталями в конструкции гидравлической части коробки автомат.

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.

Если говорить о механической части АКПП, в ее устройстве использован планетарный ряд, что отличает данный тип коробок от обычной «механики» (в механической коробке передач ставят параллельные валы и закрепленные на них шестерни, которые находятся в зацеплении между собой).

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как тормозить двигателем. Из этой статьи вы узнаете о том, чем данный способ торможения и снижения скорости автомобиля может быть полезен в процессе эксплуатации ТС.

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.

Напоследок отметим, что не следует пытаться заводить машину с коробкой «автомат» без стартера (с разгона), как это часто практикуется на автомобилях с механической коробкой. Дело в том, что насос АКПП приводится в действие от двигателя.

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.

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

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

Устройство АКПП: структура, строение и принцип работы

Автоматическая Коробка Переключения Передач (АКПП) – вид трансмиссии в машине, в котором переключение скоростей осуществляется за счет электроники, не требуя внимания водителя.

История появления

Первая разработка, которую можно отнести к классу АКПП появилась в 1908 на заводе Форд в Америке. Модель Т, была оснащена планетарной, пока еще механической коробкой передач. Данное устройство не было автоматическим, и требовало от водителей определенного набора навыков и действий для управления, но была значительно проще в использовании, чем распространенные в то время МКПП без синхронизации.
Вторым важным этапом в появлении современных АКП был перевод управления сцеплением с водителя на сервопривод в 30-х годах 20 века фирмой Дженерал Моторс. Такие АКПП назывались полуавтоматическими.
Первая по-настоящему автоматическая планетарная КПП «Коталь» была установлена в Европе в 1930 году. В это время различные фирмы в Европе разрабатывали системы фрикционов и тормозных лент.

Чертеж КПП «Коталь»

Первые АКПП были очень дорогими и ненадежными, пока в конце 30-х годов не начались эксперименты по внедрению гидравлических элементов в их конструкцию для замены сервоприводов и электромеханических элементов управления. Этим путем развития пошла фирма Крайслер, которая и разработала первый гидротрансформатор и гидромуфту.
Современные конструкции АКПП были изобретены в 40–50 года 20 века американскими конструкторами.
В 80-ые годы 20 века АКПП начали оснащаться компьютерным управлением, для топливной экономии, появились 4-х и 5-ти ступенчатые АКПП.

Устройство автоматической коробки передач и принципы работы

Основные элементы конструкции АКПП всегда одинаковые:
Гидротрансформатор, который выполняет роль cцепления. Через него и передается вращательное движение на колеса автомобиля. Его главная задача обеспечивать равномерное вращение без толчков. Гидротрансформатор состоит из больших колес с лопастями, погруженными в гидротрансформаторное масло. Передача момента осуществляется не за счет механического устройства, а с помощью масляных потоков и давления. В гидротрансформаторе располагается и реактор, ответственный за плавные и качественные изменения крутящего момента на колесах автомобиля.

Гидротрансформатор в разрезе

Планетарная передача, которая содержит набор скоростей. В ней осуществляется блокировка одних шестерней и разблокировка других, определяя выбор передаточного числа.

Набор фрикционов и тормозных механизмов, ответственных за переход между шестеренками и выбор передачи. Эти механизмы блокируют и останавливают элементы планетарной передачи.
Устройства управления (гидроблок) – осуществляет управление устройством. Состоит из электронного блока, в котором и осуществляется управление коробкой с учетом всех факторов и датчиков, собирающих сведения (скорость, выбор режима).

Как работает автоматическая коробка передач?

При запуске двигателя в гидротрансформатор подается масло, давление начинает возрастать. Насосное колесо начинает двигаться, реактор и турбина неподвижны. При включении скорости и подачи бензина с помощью акселератора, насосное колесо начинает вращаться быстрее. Потоки масла начинают запускать вращение турбинного колеса. Эти потоки то отбрасывает на неподвижное реакторное колесо, то возвращает обратно к турбинному колесу, увеличивая его эффективность. Момент от вращения передаётся на колеса и автомобиль трогается с места. При достижении нужной скорости насосное и турбинное колесо двигаются одинокого быстро, при этом поток масла попадает на реактор уже с другой стороны (движение происходит только в одну сторону) и он начинается вращаться. Система переходит в режим гидромуфты. Если сопротивление на колесах растет (подъем в гору), реактор снова прекращает вращаться и обогащает крутящим моментом насосное колесо. Во время достижения необходимой скорости и момента, происходит смена передачи. Электронный блок управления подает команду, после чего тормозная лента и фрикционы тормозят пониженную передачу, а повышающее давление масла через клапан разгоняет повышенную, за счет этого и происходит переключение без потери мощности. При остановке двигателя или снижения скорости, давление в системе понижается и происходит обратное переключение. На выключенном двигателе гидротрансформатор находится не под давлением, поэтому запуск двигателя с «толкача» невозможен.

Преимущества и недостатки

По сравнению с механическими коробками передач, у автоматических есть весомые преимущества:

• автомобилем с АКПП проще и комфортнее управлять, дополнительные навыки и рефлексы водителю не требуются, переключения скоростей более плавные, что особенно актуально для перемещений по городу;
• двигатель и ведущие части автомобиля защищены от перегрузок и их ресурс повышается;
• ресурс многих АКПП значительно превышает аналогичный ресурс МКПП. При своевременном техническом обслуживании, необходимость ремонта наступает реже.

Расходные части, такие как, например, диск сцепления или тросик, отсутствуют, вывести из строя АКПП значительно сложнее. Ресурс АКПП американского и японского производства, при современном обслуживании может достигать миллиона километров.
Существует мнение, что у автомобилей с АКПП несколько больший расход топлива. Автомобили до конца 20-го века имели зачастую неправильно выбранные моменты и ограниченное количество скоростей (2–3). На современных АКПП количество передач составляет не менее 4–5 (на грузовых до 19). Современная компьютерная автоматика справляется с выбором крутящего момента и скорости ничуть не хуже водителя. Кроме того, расход топлива на машинах с МКПП сильно зависит от манеры езды и профессиональных умений водителя. У современных АКПП есть множество режимов, они адаптированы под стиль вождения автовладельца.

Коробка-атомат в разрезе

Серьезным недостатком АКПП является невозможность точного и безопасного переключения передач в экстремальных условиях – на обгоне, выезд из сугроба быстрым переключением задней и первой передачи (раскачка), запуск двигателя «с толкача». Однако, большинство городских жителей выберут комфортное перемещение по пробкам взамен возможностей «прошаренного» водителя.
Вторым заблуждением автолюбителей является то, что АКПП не предназначены для вождения автомобиля в условиях гонок и бездорожья. Гражданские АКПП действительно не предназначены для спортивного вождения и управления заносами — в них нет соответственного охлаждения для таких нагрузок, и моменты переключения выбраны для спокойного вождения в городских условиях. Однако, АКПП оснащенная дополнительным охлаждением и перенастроенная на быстрое переключение скоростей покажет лучшее результаты чем МКПП. Автомобили «Формулы-1» комплектуются АКПП и с очень быстрым движением справляются лучше, чем гоночные автомобили с МКПП. Долгие, управляемые заносы также возможны. Внедорожные автомобили уже продолжительное время оснащаются автоматами, которые на проходимость никак не влияют. Большинство водителей просто не понимают, как работает автоматическая коробка передач.

АКПП болида Формула-1

Характеристики и возможности

АКПП позволяет лучше управлять автомобилем, снижая требования к действию водителя – управление сцеплением и ручкой переключения, делает вождение менее утомительным. АКПП имеет нейтральное положение, положение парковки (вращение коробки блокируется дополнительно с помощью агрегатов), заднюю передачу и несколько скоростей для движения. Переключение осуществляется исходя из скорости и условий (например, при движении на подъеме, автоматически может включаться пониженная скорость). Время переключения исправной коробки передач для городских автомобилей составляет в районе 150 мс, что значительно быстрее реакции обычного водителя.
Основным органом управления АКПП является ручка переключения передач, она может располагаться в районе руля (старые американские и японские седаны либо современные минивэны) либо на традиционном месте расположения рычага АКПП. На старых моделях люкс класса коробка могла управляться с помощью кнопочной панели.
Во избежание случайных переключений или опасных ситуаций, в АКПП применяются различные виды защит. В автомобилях с АКПП нельзя запустить двигатель если селектор находится в положении скорости. Переключение режимов осуществляется с помощью кнопки для напольных компоновок рычага, или оттягивания рычажка при расположении на руле. С парковки автомобиль можно снять только при нажатом тормозе. В некоторых случаях прорезь выполняется в виде ступенек.

Общепринятые режимы АКПП:
P – парковка, АКПП механически заблокирована, при нахождении в горизонтальных поверхностях использование стояночного тормоза необязательно.
N – нейтраль. Можно осуществлять буксировку автомобиля.
L(D1, D2, S)– езда на пониженной передаче ( 1 передаче либо 2 передаче).
D – автоматический режим переключения с первой по последнюю скорость.
R – режим заднего хода. Кроме того, на АКПП может присутствовать кнопка overdrive, запрещающая переход на более высокую передачу при обгоне.
Нейтральная передача обычно располагается между D и R либо R находится в противоположном конце ручки селектора. Это требование было введено во избежание аварийных ситуаций на дороге и парковке.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Так же в АКПП могут присутствовать различные режимы и протоколы работы. Eco – экономный режим, для разных фирм реализован по-разному.
*Snow(Winter) – троганье с места со второй либо с третьей передачи для скользкого дорожного покрытия или перемещения в сугробе или грязи.
*Sport(Power) – передачи переключаются при более высоких оборотах двигателя.
*ShiftLock (кнопка или ключ) – разблокирование селектора при выключенном двигателе, применяется для транспортировки машины если вышел из строя двигатель или аккумулятор.
Некоторые АКПП имеют режим ручного переключения передач. Самым удачным и распространённым вариантом такой АКПП стал Типтроник, созданный компанией Порше. Отличительной чертой является орган управления, он выполнен в виде буквы Н и имеет символы «+» и «–« .

Типтроник Porsche Cayenne

Кроме Типтроника к автоматам можно отнести вариатор и роботизированную КПП.

Особенности автомобиля с автоматом

Устройство автоматической коробки передач является более сложным, чем МКПП. Ремонт АКПП значительно сложнее — она состоит из куда большего количества запчастей. Обычно о неисправностях АКПП свидетельствуют пинки и паузы при переключении передач, задний ход или одна из скоростей, могут вообще пропасть. В иных случаях, автомобиль может перестать двигаться.

АКПП в процессе ремонта

Диагностика АКПП обычно проводится в несколько этапов:
Визуальный контроль масла. Если масло черное или содержит в своем составе металлические осколки – это свидетельствует о внутреннем повреждении или износе АКПП. Необходима замена масла в АКПП, что может решить основную часть проблем.
Диагностика ошибок с помощью разъема диагностики. Могли выйти из строя электронные элементы управления коробкой (датчики, компьютер), после чего коробка нормально функционировать не может.
Тест-драйв работы АКПП, для этого изучают поведение коробки во время езды.
Замеры давления в каждом режиме работы АКПП.
Осмотр внутреннего состояния АКП.
Ремонт АКПП своими руками может подразумевать только с 1 по 3 пункт данного списка. Для остальных операций понадобиться теплый бокс, специальное оборудование и опытный специалист. Последняя операция потребует подъемника, крана и целого набора инструментов. Снятие, установка и замена АКПП один из самых сложных и трудоемких в ремонте автомобиля. Ремонт внутренностей АКПП может быть сопоставим по стоимости с установкой новой или контрактной коробки. Будет лучше, если диагностика АКПП и ремонт будут произведены специалистами.

Снятие АКПП для ремонта

Чтобы избежать таких неприятностей необходимо следить за уровнем и цветом масла в коробке и своевременно его менять (когда написано в регламенте). Для разных АКПП применяются различные масла, описанные в литературе по автомобилю. В машинах фирмы Хонда применяется свое особенное масло, если залить другое коробка может выйти из строя.

Эксплуатировать автомат необходимо максимально бережно, не допуская пробуксовок, постоянных резких торможений и ускорений.

В холодное время года автомату необходимо дать время насытиться загустевшим маслом. Для этого необходимо прогреть автомобиль, включить передачу и постоять на тормозах не менее минуты, после чего можно трогаться.
Для большинства людей соблюдение такого рода простых операций не доставит проблем. В их случае, АКПП прослужит им очень долго. Современные АКПП очень надежны по конструкции, стоят не особо дороже своим механических собратьев, дарят чувство комфорта за рулем и серьезно облегчают жизнь любого водителя.

Источник http://obves-auto.ru/how-does-the-automatic-transmission-work-principles-of-work-akpp.html

Источник http://krutimotor.ru/ustrojstvo-avtomaticheskoj-korobki-peredach/

Источник http://akppgid.ru/vse-ob-akpp/ustrojstvo-akpp.html