Как работает автоматическая коробка передач

Как работает автоматическая коробка передач

В преддверии начала установки АКПП на автомобили УАЗ давайте разберемся как же она устроена.

Есть разные виды АКПП подразделяющиеся по внутреннему устройству: классика — гидравлический автомат (AT), вариатор (CVT), роботизированная коробка передач (MTA)

Самый распространенный и самый «изученный» тип АКПП это гидравлический автомат. Из названия следует, что в нем работу выполняет жидкость. Рассмотрим устройство такой АКПП более подробно:

Смотрится страшно, но если разложить всё по отдельным частям, то будет более понятно.

Автоматическая коробка передач состоит из двух частей: Гидротрансформатора и механической КПП с устройством управления.
Вместо обычных шестеренок в такой КПП используются планетарные редукторы.

Гидротрансформатор – выполняет роль, аналогичную механизму сцепления в механической коробке передач. Он передает крутящий момент от двигателя к автоматической трансмиссии. Но в отличии от механического аналога здесь нет жесткой связи ДВИГАТЕЛЬ-КПП.

Планетарный ряд — собранные вместе несколько планетарных редукторов. Их задача состоит в изменении передаточного отношения в автоматической трансмиссии при переключении передач. Выполняет те же функции, что и блок шестерен в механической коробке передач.

Фрикционный тормоз (фрикционная муфта) — отвечает непосредственно за переключение передач.

Система управления.
На старых АКПП она была полностью гидравлическая. Команды на переключение передач вырабатывались за счет изменения давления в гидравлических датчиках.
На всех современных АКПП используется электронная система управления. Вместо гидравлических датчиков стоят электрические. Вместо клапанов переключения скоростей используются соленоиды.
Но объединяет две системы то, что для включения фрикционных муфт, которые определяют какая скорость задействована, используется гидравлика.

Гидротрансформатор

В начале будет проще понять принцип работы гидротрансформатора на примере гидромуфты.
Гидромуфта по конструкции очень на него похожа, но не умеет изменять передаточное число, а только передает крутящий момент.

Гидромуфта состоит из двух колес с лопатками (как у вентилятора) которые вращаются друг напротив друга.
Одно колесо, насосное, соединено с двигателем, второе колесо, турбинное, соединено с КПП. Оба колеса находятся в герметичном кожухе внутрь которого залито масло.

При вращении двигателем насосного колеса вязкое масло захватывается его лопатками, выбрасывается на лопатки турбинного колеса приводя его в движение. Таким образом кинетическая энергия от вращения вала двигателя передается валу КПП хотя при этом отсутствует жесткая связь между ними.

Наиболее наглядно демонстрирует этот механизм опыт с двумя вентиляторами расположенными друг напротив друга. Один из них выключен, второй включен. Воздух ударяясь о неподвижные лопатки выключенного вентилятора заставляет их вращаться.

Однако в замкнутом пространстве в котором работает гидромуфта обратный поток масла идущий от турбинного колеса попадает на лопатки насосного колеса в обратном направлении и замедляет его ход. Чтобы уменьшить этот эффект, на пути движения масла устанавливают третье колесо — реакторное. Это колесо может свободно вращаться или блокироваться на валу.
Таким образом получается гидротрансформатор.

Схема гидротрансформатора:
1 — блокировочная муфта; 2 — турбинное колесо; 3 — насосное колесо; 4 — реакторное колесо; 5 — механизм свободного хода

Если третье колесо (реактор) свободно вращается, то гидротрансформатор работает в режиме гидромуфты.

Если же реакторное колесо фиксируется неподвижно, то за счет своих лопастей он изменяет направление потока жидкости, выходящей из турбинного колеса и направляет его под определенным углом на лопасти насосного колеса. Это позволяет значительно увеличить передаваемый от двигателя в трансмиссию крутящий момент. Таким образом происходит трансформация крутящего момента.

*Коэффициент трансформации момента Kt (или силовое передаточное отношение) определяется отношением крутящего момента турбинного колеса к крутящему моменту насосного колеса гидропередачи Kt = MT / MH.

В автомобильных гидротрансформаторах коэффициент трансформации равен 2-3,5, а КПД 0,9

Схема потока жидкости в гидротрансформаторе:

Недостатком гидропередачи является рассогласование частот вращения насосного и турбинного колес, так называемое — скольжение гидропередачи, имеющее место при любом режиме работы трансмиссии. Минимальная величина скольжения составляет примерно 3% и приводит к снижению КПД гидропередачи. Так как, при движении автомобиля с постоянной скоростью наличие гидротрансформатора в трансмиссии не является необходимым, как это требуется на режимах разгона и торможения, в современных коробках применяют механизм блокировки гидротрансформатора.
Для блокировки гидротрансформатора чаще всего используется блокировочная муфта, которая позволяет жёстко соединить между собой насосное и турбинное колесо. Это приводит к тому, что гидротрансформатор выключается из силового протока, а двигатель напрямую соединяется с ведущим валом коробки передач.

Основные детали гидротрансформатора:

Детали гидротрансформатора:
1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо; 3 — крышки муфты свободного хода; 4 — часть корпуса гидротрансформатора; 5 — остатки рабочей жидкости с продуктами механического износа деталей; 6 — колесо реактора; 7 — муфта свободного хода реактора; 8 — упорная шайба турбинного колеса; 9 — упорный подшипник реактора; 10 — поршень блокировки гидротрансформатора

Компоновка деталей гидротрансформатора:

В качестве рабочей жидкости в современных гидротрансформаторах используется ATF

Насос

Насос создает давление жидкости во всей гидросистеме.
Как правило насос располагается между гидротрансформатором и коробкой передач. Насос приводится в движение коленчатым валом двигателя.

В настоящее время в АКПП наиболее часто используют несколько видов насосов: шестерёнчатые, трохоидные и лопастные.

Разборка шестеренчатого насоса и его принцип действия можно посмотреть на видео:

Планетарная коробка передач

Хотя гидротрансформатор может сам изменять крутящий момент, но это происходит в очень узком диапазоне, что явно недостаточно для нормального движения автомобиля. Поэтому к гидротрансформатору подсоединяют коробку перемены передач в основе которой находятся планетарные редукторы.

Все пары шестерен редуктора находятся в постоянном зацеплении.

Лучше всего работу планетарного редуктора демонстрирует видеоролик:

Механизмы переключения

Чтобы включать или выключать ту или иную группу планетарных редукторов в АКПП используются ленточные и дисковые фрикционные элементы, а так же муфты свободного хода (обгонные муфты).

Ленточный тормоз

Ленточный тормоз используется для остановки одного из звеньев АКПП и состоит из тормозной ленты и тормозного барабана.
Тормозная лента охватывает тормозной барабан, один её конец жёстко прикреплен к картеру коробки, а второй соединен с устройством управления (с поршнем).

Тормозные ленты изготавливаются из листовой стали. Для увеличения коэффициента трения между тормозной лентой и барабаном к внутренней поверхности тормозной ленты прикрепляется фрикционная накладка. В АКПП наиболее часто используются фрикционные накладки, изготовленные на бумажно-целлюлозной основе. Такие накладки обладают хорошими износостойкими свойствами, не вызывают большого износа поверхности тормозного барабана и не сильно загрязняют рабочую жидкость.

Дисковый тормоз и блокировочная муфта

Дисковый тормоз ничем не отличается от блокировочной муфты. Разница заключается только лишь в том, что дисковый тормоз соединяет звено коробки передач с картером, а блокировочная муфта соединяет между собой два звена АКПП.

Дисковый тормоз состоит из: дисков с фрикционными накладками (они с внутренними шлицами), дисков без накладок (шлицы снаружи), поршня, возвратной пружины, барабана.

При выключенной муфте фрикционные накладки внешнего диска и фрикционные накладки внутреннего диска свободно вращаются относительно друг друга. При включении муфты, рабочая жидкость давит на поршень, он сжимает пакет фрикционов и они «склеиваются» между собой. Таким образом внешний диск и внутренний становятся жестко связанными.

Для выключения муфты достаточно убрать давление жидкости через клапан.

Обгонная муфта

Обгонная муфта (также муфта свободного хода) — деталь механической трансмиссии, которая предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый начинает вращаться быстрее.

Обгонная муфта не требует управления, она работает за счет разницы в скорости оборотов. Примером обгонной муфты является велосипедная «трещётка».

Система охлаждения

Главная причина из-за которой АКПП выходит из строя явялется её перегрев. Чтобы охлаждать рабочую жидкость (ATF) используют радиаторы и теплообменники.

АКПП с внешним радиатором охлаждения

АКПП с радиатором охлаждения встроенным в радиатор охлаждения двигателя

АКПП с теплообменником

Системы управления

В первых поколениях АКПП были распространены полностью гидравлические системы управления. В них команды на управление элементами системы формировались за счет разницы давлений клапана-дросселя и скоростного регулятора. Поток рабочей жидкости через систему каналов воздействовал на нужный гидроцилиндр, который в свою очередь через фрикционы или ленточный тормоз включал или выключал нужную передачу.
Как и все гидросистемы такая конструкция была очень чувствительна к параметрам рабочей жидкости (масла).

Сейчас используются электрогидравлические системы. В них гидравлика оставлена только на последнем этапе — на исполнительном. Измерительные функции и функции анализа переданы полностью электронике.
Выделяют следующие основные части электрогидравлической системы: измерительную (датчики), аналитическую (блок управления) и исполнительную (соленоиды).

Вид на гидроблок снизу. Справа виден ряд электромагнитных клапанов.

Разобранный гидроблок очень похож на лабиринт.

В электронный блок управления (он же — ЭБУ, контроллер, компьютер, «мозги») поступают сигналы от датчиков. Сигналы обрабатываются и анализируются в соответствии с программой блока. На основании результатов сравнительного анализа сигналов, поступивших от датчиков с данными, хранящимися в памяти устройства, блок формирует управляющие сигналы, которые поступают к исполнительным элементам системы (соленоидам). Соленоиды преобразовывают поступающие к ним электрические сигналы в механическое перемещение гидравлического клапана. Рабочая жидкость воздействует на нужный гидроцилиндр и включает/выключает нужную передачу.

Общепринятые обозначения режимов АКПП

«P» — parking. Режим стоянки. Все передачи выключены, выходной вал КПП и ведущие колёса заторможены блокирующим механизмом.

«R» — reverse, задний ход.

«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса рассоединены. Автомобиль может двигаться накатом, его можно буксировать.

«D» или «Drive» основной режим для движения вперед. Смена передач осуществляется автоматически.

«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый неэкономичный. При разгонах двигатель в все время находится в режиме максимальной мощности. Переключение передач производится позднее, на больших оборотах, чем в обычном режиме.

«Kick-down» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Для включения режима надо резко нажать на педаль газа.

«Overdrive» или «O/D» — режим, при котором повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на более низкие обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но с потерей в динамике.

«Norm» реализует самый сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.

«1» (L, Low), «2» или «3» — выбор фиксированной скорости в АКПП. Эти режимы пригодятся в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа.

«W», «Winter», «Snow» — «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Чтобы не спровоцировать проскальзывания колес, переход с одной передачи на другую производится более мягко и при более низких оборотах.

«+» и «-» — возможность ручного переключения передач в сторону повышения и в сторону понижения.

Как работает автоматическая коробка передач (АКПП)

Одни водители ее любят, а другие ненавидят. Кто-то не может обойтись без нее при повседневном использовании транспортного средства, а кто-то считает, что автоматическая коробка передач представляет собой совершенно ненужное изобретение. Сегодня поговорим о том, как работает автоматическая коробка передач, о ее устройстве и типах.

История создания АКПП

Первые попытки к изобретению конструкции, напоминающей нынешнюю коробку-автомат, предприняли братья Стертервант из Бостона. В далеком 1904 году они изобрели двухступенчатую КП, которая работала за счет центробежного механизма. При увеличении оборотов двигателя, передачи переключались автоматически на более высокие скорости. При падении оборотов – передачи переключались на пониженную скорость. В то время идея не получила всеобщего успеха, так как для создания конструкции применялись некачественные материалы, из-за чего коробка функционировала с перебоями.

Первая АКПП была изобретена в 1961 году компанией Daimler-Benz. Это была четырехступенчатая конструкция, которой оснащался автомобиль 220SEb серии W111. В этом же году коробка-автомат появилась и в стандартной комплектации на 300SE с W112. С 1961 по 1966 год с конвейера завода в Хедельфингене сошло 100 000 авто с автоматической трансмиссией. Спустя еще 9 лет, количество таких транспортных средств превысило 1 миллион.

Еще один прорыв в истории АКПП – внедрение трансмиссии Ultradrive в 1989 году от компании Crysler. В этой АКПП использовалась технология адаптивного переключения скоростей, которая подстраивается под стиль вождения. Несмотря на более чем 100-летнее развитие автоматических коробок передач, они совершенствуются и сегодня. Это позволяет удовлетворять потребности водителей.

Устройство АКПП и как она работает

Использование коробки-автомат обеспечивает водителям больше комфорта при управлении транспортным средством.

Как работает АКПП

Принцип действия АКПП достаточно прост. В процессе вождения не нужно переключать передачи руками, так как автомат переключает скорости автоматически во время движения. Это практически незаметно для водителя. При эксплуатации на таких авто обеспечивается плавная езда, поскольку АКПП регулирует передаточное число в соответствии с текущими оборотами, достигаемыми двигателем. Сегодня многие автопроизводители применяют автоматические коробки с двойным сцеплением.

Отличительная особенность АКПП – отсутствие педали сцепления. В таких авто установлен гидротрансформатор, которым водителю управлять не нужно. В машинах с коробкой-автомат всего две педали: газ и тормоз. Рычаг переключения передач также имеет отличия от МКПП.

Как работает блокировка АКПП

Включение блокировки гидротрансформатора способствует передаче крутящего момента от двигателя напрямую на планетарный ряд передач. Главным принципом блокировки ГТР является синхронизация вращения входного и выходного вала КП – при включенной блокировке передач, момент передается механически и не задействуется гидравлика гидротрансформатора. Блокировка АКПП включается только на прямой или повышенной передаче, за счет чего снижается температура трансмиссионной жидкости и увеличивается топливная экономичность трансмиссии за счет предотвращения потерь крутящего момента.

Как работают шестеренки в автоматической коробке передач

Ключевым отличием между МКПП и АКПП является то, что механическая коробка блокирует и разблокирует разные наборы шестерен, которые связаны с выходным валом для достижения разных передаточных чисел. В коробке автомат одним и тем же набором шестеренок производятся разные передаточные числа. Это становится возможным при помощи механизма, который называется планетарный ряд передач.

Типы АКПП и их различие

Современные автоматические трансмиссии основываются на одном из трех видов конструкций, от которых зависит их принцип действия:

• АКПП с классическим гидротрансформатором. Это автоматические коробки передач, которые в зависимости от текущих параметров движения и работы двигателя полностью механически или гидравлически выбирают оптимальное передаточное число. Учитываются следующие параметры: частота вращения колеса (привод), скорость двигателя, крутящий момент развиваемый двигателем, режим работы, выбранный водителем.
• АКПП с двойным сцеплением. Самая популярная технология. Автоматическая коробка передач этого типа оснащена электронным управлением, в котором механическими и гидравлическими остаются только исполнительные механизмы. Все функции управления и контроля выполняет электронная система.
• Бесступенчатая АКПП. Главная особенность — это отсутствие регулируемых передаточных чисел. В бесступенчатой трансмиссии происходит непрерывное переключение передач с помощью гидравлических методов или трансмиссий с переменным передаточным числом. Однако из-за трудностей с передачей больших мощностей такие коробки относительно редко встречаются в автомобилях (чаще, в скутерах).

Если у Вас не работает ручной режим АКПП, то для выявления проблемы нужно будет провести компьютерную диагностику. Зачастую, решить проблему могут только квалифицированные мастера.

Как это устроено: автоматическая коробка передач

Продолжая цикл материалов, посвященных автомобильной трансмиссии, Avto.pro решил обратить свое внимание на автоматические коробки передач. Несмотря на то, что классическая «механика» считается самой надежной и практичной среди остальных агрегатов, многие автолюбители сходятся во мнении о том, что «автоматика» немногим уступает ей в надежности и износоустойчивости, однако сильно выигрывает в обеспечиваемом комфорте при езде. Напоминаем, что ранее мы посвятили отдельные материалы по коробкам-роботам и вариаторам – советуем ознакомиться с ними, если вы хотите знать больше об автомобильной трансмиссии. В данном материале мы рассмотрим устройство коробок-автоматов, характерные неисправности и изучим вопросы подбора запчастей.

Важные моменты

Далее название «автоматическую коробка переключения (перемены) передач» мы будем сокращать до АКПП, АКП или же будем называть этот агрегат просто автоматом или коробкой-автоматом. Так будет проще и для нас, и для читателей. Первое, на что нужно обратить внимание: такой агрегат обеспечивает выбор передаточного числа при движении автомобиля без непосредственного участия водителя, т.е. автоматически. С технической точки зрения коробкой-автоматом можно было назвать любой агрегат, который переключает передачи в автоматическом режиме. Например, РКПП. Однако название АКПП закрепилось лишь за той разновидностью агрегатов, который имеет гидромеханический планетарный механизм. Те же «роботы» могут иметь электронное + электропневматическое или же электромеханическое исполнительные устройство – по этой причине они выделяются в отдельный класс. Вариаторы и вовсе не имеют передач как таковых, так что и они относятся к своему классу. Зачастую под АКП понимают весь трансмиссионный агрегат:

• Гидротрансформатор и прочие гидравлические компоненты;
• Механические элементы коробки передач;
• Электронные элементы коробки передач;
• Смежные элементы.

В отечественной литературе иногда встречается термин «гидромеханическая передача». По факту, это та же коробка-автомат в автомобильной трансмиссии. Так обозначают, например, агрегаты некогда знаменитых автобусов ЛиАЗ-677 и автомобилей « Чайка ». Само название отражает отнюдь не способность агрегата автоматически переключать передачи, а его конструктивные особенности – совокупность механических и гидравлических компонентов.

Коротко об устройстве

Для начала мы ознакомимся с основными элементами коробки передач, а уже затем подробно разберем и их. На первый взгляд, коробка-автомат устроена довольно просто. На поверку оказывается, что каждый из ее элементов рассчитан на эксплуатацию в конкретной модели агрегата и, скорее всего, не является взаимозаменяемым с другими подобными элементами. Речь идет о:

1. Гидротрансформаторе. По своим функциям практически идентичен сцеплению в «механике»;
2. Планетарной передаче (ряде). Выполняет те же задачи, что и блок шестерен в «механике»;
3. Тормозной ленте, передних и задних фрикционах. Отвечают за включение передач;
4. Управляющем устройстве. Комплексный узел, включающий в себя шестеренчатый насос, гидроблок, маслосборник, клапанную коробку.

Кроме того, современные «автоматы» не могут работать без целой плеяды электронных компонентов. Они подают данные о работе агрегата на ЭБУ, а тот, в свою очередь, дает команды другим автомобильным агрегатам . Здесь стоит выделить:

1. Датчик положения селектора. Передает данные о положении селектора ЭБУ, а также отвечает еще и за включение задних огней, контроль стартера в “N” и “P” режимах;
2. Датчик скорости. Как правило, их два: один считывает скорость вращения первичного вала, а второй – вторичного (выходного) или шестерни дифференциала;
3. Датчик температуры рабочей жидкости. Обычный терморезистор, фиксирующей температуры рабочей жидкости АКП;
4. Датчик давления. Таких датчиков может быть несколько. Они определяют интенсивность циркуляции рабочей жидкости;
5. Датчик положения педали газа, педали тормоза. Опциональные датчики;
6. Датчик положения дроссельной заслонки. Помогает ЭБУ определить нагрузку на двигатель. Его работоспособность влияет на выбор оптимальной передачи.

Как видите, автоматическая коробка передач состоит из большого количества узлов. В данном материале мы не будем уделять большого внимания электронным компонентам коробки, а сосредоточимся на гидравлике и механике. В будущих материалах внимание будет уделено датчикам АКПП – некоторые из них довольно интересны и требуют отдельного разбора.

Коротко о гидротрансформаторе

В одном из материалов цикла «Полезные советы» мы уже разбирал устройство гидротрансформатора . Советуем ознакомиться с этим материалом. Если вкратце, то гидротрансформатор позволяет реализовать передачу момента в трансмиссии без создания жесткой связи. Крутящий момент будет передаваться посредством рециркуляции жидкости – почти как в гидравлической муфте. Гидротрансформатор включает в себя:

• Корпус;
• Насосное колесо, иначе называемое насосом;
• Статор, иначе называемый реактором;
• Турбину;
• Плиту блокировку;
• Обгонную муфту.

Все довольно просто. Турбинное колесо гидротрансформатора жестко связано с первичным валом трансмиссии, а насосное колесо – с коленвалом. Между колесами располагается статор ( реактор ) с муфтой свободного хода. Как только двигатель начинает свою работу, коленвал приходит в движение, раскручивает насосное колесо, а то, в свою очередь, раскручивает турбинное колесо – оно как бы утягивается потоком трансмиссионной жидкости. В реакторе жидкость получает дополнительное ускорение при прохождении через межлопаточные каналы с сужающимся профилем. Гидротрансформатор может как блокироваться, так и проскальзывать – режим его работы будет зависеть от множества факторов, которые учитывает электроника.

Подробнее о планетарной передаче

Многие считают основой АКПП гидротрансформатор, однако на деле он столь же важен, как и хитрая система планетарных передач. Как уже было указано, каждый элемент «автомата» имеет свое место и спроектирован из расчета на эксплуатацию в конкретной модели агрегата . В случае планетарных передач точность исполнения каждой шестерни крайне важна. Речь идет о:

• Солнечной шестерне;
• Кольцевой шестерне;
• Сателлитах и водиле.

Любая принципиальная схема планетарной передачи сводится к тому, что одна из устанавливаемых шестерен имела жесткую фиксацию . Например, солнечная шестерня или водило. Общий принцип планетарной передачи АКП предусматривает вращение шестерен аж трех типов. На практике для реализации 5- и 6-ступенчатых коробок передач одного планетарного механизма оказывается недостаточно.

Современная трансмиссия в автомобилях с коробкой-автоматом имеет т.н. планетарные ряды . Они связаны друг между другом несколькими планетарными механизмами. Планетарный ряд в зависимости от условий позволяет реализовывать достаточно широкий диапазон передаточных отношений: от 0.7:1.0 (повышенные передачи) до 4.5:1.0 (пониженные). Работает система так же, как и блок шестерен в механических коробках передач. Разница в том, что планетарная передача компактнее, позволяет реализовать наиболее широкий диапазон передаточных чисел, работает с большими нагрузками, имеет небольшую вибронагруженность и может похвастать высокой плавностью работы.

Ленточные тормоза и фрикционные муфты

Теперь поговорим о том, как АКП работает на одном примере. Напоминаем, что передаточное отношение агрегата будет соответствовать определенной передаче. Выше мы уже привели диапазон передаточных отношений, приводя примеры повышенных и пониженных передач. В случае повышенных передач система работает так:

• Вал, имеющий соединение с гидротрансформатором, начинает соединяться с водилом АКП посредством муфты;
• Меньшая из солнечных шестерен начинает свободно вращаться, тем временем как большая из солнечных шестерен блокируется ленточным тормозом;
• Вал не получает соединения с турбиной – весь входной крутящий момент будет идти от гидротрансформатора.

Ленточных тормозов в коробке-автомате несколько. Внешне они похожи на обычные стальные ленты, обернутые вокруг блока шестерен. Ленты соединяются с блоком тогда, когда их проталкивают гидравлические цилиндры. В случае муфт все несколько сложнее. В коробках-автоматах находится четыре муфты. Каждая из них приводится в действие посредством гидравлической жидкости, давление которой повышают поршни. Как ленты, так и фрикционные муфты позволяют переключать передачи без разрыва потока мощности , который характерен для механической коробки передач.

Шестеренчатый насос и центробежный регулятор

В коробке-автомате имеется специальный шестеренчатый насос, который подает трансмиссионную жидкость из поддона агрегата в его гидравлическую систему. Также такой насос питает гидротрансформатор и охладитель масла. При выходе шестеренчатого насоса весь агрегат будет страдать не только от сухого трения, но и от перегрева. К счастью, он крайне надежен и редко выходит из строя. Шестеренчатый насос может иметь:

• Внешнее зацепление зубчатых колес;
• Внутреннее зацепление.

В подавляющем большинстве моделей АКП шестеренчатый насос имеет внутреннее зацепление. В нем в качестве ведущей шестерни выступает внутреннее зубчатое колесо, приводимое в действие коленчатым валом двигателя. Такой насос также имеет делитель, предотвращающий утечку трансмиссионной жидкости при ее нагнетании. Суть работы насоса довольно проста: как только зубья выходят из зацепления, объем между ними увеличивается – в образовавшуюся зону разрежение сразу попадает масло из всасывающей магистрали насоса. Далее масло выталкивается в нагнетательную магистраль, которая находится рядом с зоной повышенного давления в месте вхождения зубьев в контакт.

Центробежный регулятор можно назвать «умным» клапаном, который учитывает скорость движения транспортного средства. Чем выше скорость автомобиля, тем выше и скорость вращения этого регулятора. В свою очередь, чем больше скорость вращения, тем больше будет открываться находящийся в регуляторе клапан, обеспечивающий прохождение масла.

Неисправности коробки-автомата

Несмотря на высокую надежность «автоматов», иногда они выходят из строя. Согласно статистике, чаще всего мастерам приходится ремонтировать коробки передач моделей ZF5HP19, 722.6, U140, а также практически все агрегаты от концерна Honda возрастом 10 и более лет. Это не значит, что все АКП ненадежны. На самом деле неудачные модели есть и у Mercedes-Benz , и у Toyota , и у BMW . Все три концерна известны надежность своей продукции, однако именно их АКП являются самыми частыми гостями ремонтных мастерских. Для автоматических коробок передач характерны такие неисправности:

• Разрыв тормозной ленты или выход из строя муфт;
• Неисправности гидроблока;
• Проблема с подшипниками;
• Пониженный уровень трансмиссионной жидкости (забивание засорение каналов);
• Выход из строя контроллера;
• Поломка датчиков;
• Выход из строя масляного насоса;
• Поломка обгонной муфты.

Запчасти на renault 10

Запчасти на hafei princip

Как показывает практика, в коробках-автоматах одна неисправность может довольно быстро перейти в другую. К примеру, износ тормозных лент и дисков фрикционных муфт приводит к довольно быстрому загрязнению масла, которое затем может засорить масляные каналы и клапаны. Как показывает практика, от проблем с маслом сильнее всего страдает именно гидроблок ( клапанная плита ). Выявить некоторые неисправности можно даже без снятия и разработки агрегата. Вот например:

• Автомобиль может двигаться в режиме паркинга. Проблема кроется в неисправности отдельных элементов механизма переключения скоростей, или в нарушения регулировок этого механизма. Требуется замена отдельных деталей с дальнейшей регулировкой;
• Наблюдается утечка масла из АКП. Причин две: нарушение целостности уплотнительных колец и самопроизвольное отворачивание крепежных элементов в картере сцепления, поддоне. Требуется замена уплотнителей и подтяжка болтов;
• Повышенная шумность работы агрегата, затрудненное переключение передач или же их самопроизвольное переключение. Стоит проверить уровень масла – скорее всего он понижен;
• Отсутствие понижения передачи при прекращении манипуляций с педалью газа. Причина кроется в повреждении привода дроссельной заслонки или в нарушении регулировок. Как и одном указанных выше вариантов неисправности, требуется замена отдельных элементов системы, регулировка;
• Запуск двигателя при неправильном положении рычага селектора. Требуется регулировка включателя пуска.

Существуют и более серьезные неисправности. Зачастую они вызваны тем, что один из элементов коробки-автомата вышел из строя, что привело к дальнейшему лавинообразному росту числа неисправностей. При таком варианте выявить причину поломки и ту деталь, которую необходимо заменить, сложно. Стоит отметить такие неисправности:

• Автомобиль не двигается ни на одной из выбираемых передач. Требуется проверить: уровень масло, фильтра, гидротрансформатор, фрикционные элементы (ленты, диски), шестерню масляного насоса, соленоиды гидроблока;
• Задняя передача работает нормальное, остальные – нет. Требуется проверить: клапаны гидроблока, муфту прямого хода и смежный с ней поршень, фрикционные элементы;
• Обратная ситуация: автомобиль движется только вперед. Требуется проверить: фрикционные элементы, поршень тормозной ленты;
• Включается только 1- и 2-я передачи. Требуется проверить: муфты и поршни прямого хода, шлицы барабана сцепления;
• Включается 1- и 2-я передачи, автомобиль может двигаться назад. Аналогично, но также требуется проверить соленоиды и клапаны гидроблока;
• Пробуксовка автомобиля при подъемах в гору. Требуется проверить: износ дисков и муфт прямого хода, поршень, уровень масла;
• Пробуксовка муфт при переключении передач. Требуется проверить: масляный фильтр, уровень масла, соленоиды гидроблока;
• Отсутствие срабатывания режима KickDown. Требуется проверить: датчик давления, выключатель режима KickDown, клапан гидроблока, отвечающий за понижение передач с 3-й на 2-ю;
• Удары при переключении передач. Требуется проверить: клапаны гидроблока (в частности, возвратные пружины), диски фрикционных муфт.

Кроме того, могут наблюдаться и такие неисправности: шум в районе дифференциала, остановка двигателя, падение магистрального давления, лязг агрегата на холостом ходу. В этом случае нужно проверить гидротрансформатор, гидроблок, дифференциал, фрикционные муфты. Дороже всего обойдется проверка и ремонт гидроблока . К счастью, подбор комплектующих для ремонта будет только денежной проблемой – запчасти найти несложно.

Выбор запчастей для ремонта коробки-автомата

Проведя диагностику на СТО, вы наверняка столкнетесь с необходимостью самостоятельного выбора комплектующих для ремонта. Если с уплотнителями и пружинами все более-менее просто (найти их можно во многих магазинах), то, скажем, найти новый центробежный регулятор в обычных магазинах автомобильных комплектующих будет сложно. Мы рекомендуем вести поиски в интернет-магазинах и маркетплейсах , т.к. их ассортимент намного шире – здесь вы найдете все необходимое для ремонта. Вести поиски можно по:

• Имеющемуся у вас коду автозапчасти;
• Параметрам коробки передач.

Зачастую поиски приходится именно по параметрам агрегата, а заодно и параметрам автомобиля. К примеру, на Avto.pro такой поиск реализован следующим образом: автолюбитель переходит в каталог, выбирает нужную марку и модель транспорта, выбирает нужные категории (тормозная система, трансмиссия, электрика), находит в выпадающем списке нужные детали, уточняет модель агрегата. Сразу отметим, что практически все элементы коробок передач не являются взаимозаменяемыми. Имеет смысл уточнить совместимость на специализированных сайтах.

Вывод

Автоматическая коробка передач сегодня для большинства водителей даже более привычна, нежели механическая. Несмотря на то, что в отличие от «механики» она более требовательна к обслуживанию, а ее ремонт обходится крайне недешева, все недостатки компенсируются повышенной комфортностью, плавностью и размеренностью движения, помощью водителю при езде по сложным участкам дороги. Напоминаем, что трансмиссионную жидкость АКП нужно менять каждые 45-60 тыс. км. пробега. Сам агрегат нуждается в «прогреве» перед началом езды. Его не стоит слишком часто переводить в нейтральный режим. Если соблюдать эти правила, коробка-автомат прослужит вам очень долго.

Как работает автоматическая коробка передач.

Если Вы ездили хотя бы раз на автомате, тогда Вам известны принципиальные отличия между автоматическими и механическими коробками передач:

в автоматической КПП нет педали сцепления и нет рычага переключения передач. Вам только надо выбрать режим движения вперед — drive, все остальное происходит автоматически.

Эта статья посвящена принципам работы АКПП. Мы начнем с ключевого механического решения – планетарная передача. Затем рассмотрим, из чего состоит автомат, познакомимся с его управлением и обсудим нюансы процесса управления АКПП.

Как и у механики, основная задача автомата – позволить двигателю работать в узком диапазоне входных скоростей и получать широкий диапазон скоростей на выходе.

Без трансмиссии машины ехали бы на одном передаточном числе, которое подбиралось бы исходя из желаемой скорости передвижения. Если такая скорость была бы 120 км/ч, то передаточное число соответствовало бы 3-й передаче современной механики.

Полагаем, что Вы никогда не пытались ездить только на 3-й передаче. А если попробовать, то станет очевидно, что машина совсем не ускоряется на средних оборотах, а на высоких скоростях двигатель ревет около красной зоны. Такая машина очень быстро бы ломалась.

Итак, КПП максимально эффективно использует крутящий момент двигателя для работы на определенной скорости.

Ключевое отличие между механикой и автоматом заключается в следующем: механика включает и выключает разные наборы шестерней для того, чтобы выходной вал получал различные передаточные числа, тогда как автомат использует один и тот же набор шестерней для получения различных передаточных скоростей.

Планетарная передача – это устройство, которое позволяет это делать автомату.

Посмотрим, как работает планетарная передача.

Планетарная передача & Передаточные числа
Если разобрать автомат и заглянуть внутрь, то мы обнаружим огромное скопление частей на маленьком пространстве.

Основной секрет автомата – планетарная передача. Размером с дыню, эта часть автомата производит его все передаточные числа. Все остальное в трансмиссии помогает планетарной передаче выполнять эту задачу. Автомат состоит из двух полных планетарных передач, связанных вместе в один компонент.

Каждый из этих компонентов может работать на вход и на выход, а также может быть зафиксирован. Выбирая, какой компонент, какую роль выполняет, мы определяем передаточное число всего соединения.

Посмотрим на одинарную планетарную передачу.

Одна из планетарных передач нашей трансмиссии имеет коронную шестерню с 72 зубьями и солнечную шестерню с 30 зубьями. Мы можем получить много передаточных чисел для этой пары.

Вход	Выход	Стационарно	Формула	Передаточное число
A	Солнечная шестерня (S)	Сателлиты (C)	Коронная шестерня (R)	1 + R/S	3.4:1
B	Сателлиты (C)	Коронная шестерня (R)	Солнечная шестерня (S)	1 / (1 + S/R)	0.71:1
C	Солнечная шестерня (S)	Коронная шестерня (R)	Сателлиты (C)	-R/S	-2.4:1

Если затормозить два из трех компонентов планетарной передачи, то передаточное число всего механизма станет равным 1:1. Обратите внимание, что первое передаточное соотношение – это понижение – выходная скорость ниже входной. Второе соотношение — овердрайв – выходная скорость выше входной. Последнее соотношение – снова понижение, при этом направление движения на выходе противоположное. Из этой конструкции можно получить еще несколько передаточных соотношений, но именно эти имеют отношение к автоматической трансмиссии. Вы можете посмотреть работу планетарной передачи в движении:

Нажимайте на кнопки слева в таблице.

Итак, этот тип передачи может производить все эти различные передаточные числа без необходимости включать и выключать передачи. С двумя такими передачами мы получаем 4 передачи и одну передачу назад – все, что нужно нашей КПП. Позднее мы посмотрим, как наши две планетарные передачи работают в едином узле.