Как работают автоматические коробки передач с двойным сцеплением
Трансмиссия автомобиля до недавнего времени делилась на два типа: механика, которая требует от водителя при выборе следующей передачи выдавливать педаль сцепления и перемещать рычаг КПП, и автоматическая, которая делает самостоятельно всю работу за водителя при помощи гидротрансформатора и набора планетарных передач. Теперь появилось промежуточное решение, вобравшее в себя лучшее из двух вышеупомянутых концепций – трансмиссия с двойным сцеплением, или, как ее еще называют, полуавтоматическая трансмиссия, механика \»без сцепления\» и автоматизированная механическая коробка передач.
В мире гоночных автомобилей полуавтоматические коробки передач, такие как секвентальные механические коробки — sequential manual gearbox (сокращенно SMG), используются уже многие годы. Но в мире массового производства это относительно новая технология.
В данной статье мы изучим принципы работы автоматический КПП с двойным сцеплением, сравним ее с другими видами КПП и поймем, почему многие называют ее трансмиссией будущего.
С руками или без них
Трансмиссия с двумя сцеплениями предлагает в одном агрегате достоинства двух механических КПП. Чтобы лучше понять, что это означает, повторим, как работает обычная механика. Когда водитель хочет переключить передачу в машине с МКПП, он сначала выдавливает сцепление, которое отсоединяет двигатель от коробки и вызывает прерывание потока крутящего момента на КПП. Когда водитель передвигает рычаг МКПП, происходит перемещение зубчатой муфты от одной шестерни к другой шестерни отличного размера от первой. Устройства, называемые синхронизаторами, выравнивают скорость вращения муфты со скоростью зацепляемой шестерней для предотвращения скрежета. Как только новая шестерня выбрана, водитель отпускает педаль сцепления, которая снова соединяет двигатель с трансмиссией и посылает крутящий момент на колеса.
Итак, в традиционной механике нет беспрерывного потока мощности от двигателя до колес. Вместо этого подача мощности изменяется от включенного до выключенного состояния во время переключения передач, вызывая явление, известное как \»толчок переключения передачи\» или \»прерывание крутящего момента\». Для неопытного водителя это явление оборачивается швырянием пассажиров вперед и назад после переключения передач.
Коробка передач с двойным сцеплением, напротив, использует два сцепления, но не имеет педали сцепления. Сложная электроника и гидравлика контролируют сцепления аналогично стандартной автоматической коробке передач. В коробке передач с двойным сцеплением, однако, сцепления работают независимо. Одно сцепление контролирует нечетные передачи (1, 3, 5 и заднюю), другое отвечает за четные передачи (2, 4 и 6). При такой компоновке передачи можно переключать без прерывания потока мощности от двигателя до трансмиссии. Принцип работы такой:
Комментарии к анимации. 1. нажмите старт, машина едет на второй передаче и управляется внутренним сцеплением (зеленый цвет), мощность от двигателя передается через внешний вал на шестерню 2-й передачи.
2. С набором скорости компьютер обнаруживает точку переключения на следующую передачу, и заранее выбирает 3-ю передачу.
3. когда водитель выбирает передачу, внутреннее сцепление освобождается и активизируется внешнее сцепление
4. Крутящий момент от двигателя идет вдоль внутреннего вала к заранее выбранной 3-й передаче.
Как устроена коробка-автомат с гидротрансформатором
Достоинство гидротрансформаторной трансмиссии заключается, конечно же, в удобстве управления тягой автомобиля. В упрёк таким трансмиссиям можно поставить медлительность, невысокий КПД и относительно небольшой ресурс. Хотя надо отдать им должное — современные коробки отличаются завидной «скорострельностью».
Не падайте в обморок, ничего сложного здесь нет. Сейчас всё растолкуем. Но сначала давайте определимся с терминологией. Дело в том, что многие по ошибке автоматической коробкой передач называют два агрегата, соединённых воедино: собственно саму коробку и гидротрансформатор.
Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.
Полезная энергия в гидротрансформаторной трансмиссии расходуется на перелопачивание (и нагрев) масла гидротрансформатором. Также немало энергии «жрёт» насос, который создаёт рабочее давление в управляющих магистралях. Отсюда более низкий КПД. Именно по этой причине механические роботизированные коробки и вариаторы более предпочтительны.
Гидротрансформатор является идеальным демпфером крутильных колебаний и способен гасить сильные толчки, которые передаются от двигателя на трансмиссию и наоборот. Это, кстати, очень благоприятно сказывается на ресурсе двигателя, трансмиссии и ходовой части. Но хлопот гидротрансформатор тоже может принести массу. Например, он не позволяет завести автомобиль с «толкача».
Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Между насосным колесом и турбиной обеспечены минимальные зазоры, а их лопастям придана специальная геометрия, которая формирует непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. Так что получается, что жёсткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включённой передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.
Схема устройства гидротрансформатора
Масло в гидротрансформаторе двигается по такой вот замысловатой траектории. Чтобы увеличить скорость и повысить крутящий момент на турбинном колесе, реактор блокируется. Правда, при этом КПД передачи несколько снижается.
Надо сказать, что по описанной выше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки передач, не вращается (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора расположены на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос, и они имеют особый профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся значительно поднять.
Гидротрансформатор ZF и многодисковое сцепление Sachs, блокирующее насосное и турбинное колёса.
Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём себе на педаль тормоза! Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, а момент на нём в раза выше (в зависимости от конструкции) того, что развивает двигатель на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты двигателя. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.
Алюминиевый селектор управления автоматической трансмиссией BMW X5.
Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе с двумя «напарниками». В этом случае говорят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так снижаются потери, и увеличивается КПД гидротрансформатора.
А поскольку в некоторых случаях надобность в преобразовании крутящего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и вовсе может быть заблокирован при помощи фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи практически до единицы, проскальзывание между лопаточными колёсами в этом случае исключено по определению.
Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса увеличится. На это изменение тут же отреагирует гидротрансформатор. Как только станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматически затормаживаться, в результате скорость циркуляции рабочей жидкости возрастёт, что автоматически приведёт к увеличению крутящего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (читай на колёса). В некоторых случаях увеличившегося момента хватит для того, чтобы преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.
Поскольку гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в широких пределах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку передач, которая, вдобавок ко всему, способна обеспечить и реверсивное вращение (иными словами — задний ход). Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно включают в себя ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными нам «ручными» коробками.
Когда передача работает в режиме повышения частоты, двигатель вращает водило. Выходной вал передачи при этом соединён с солнечной шестернёй, в это время кольцевая шестерня зафиксирована.Если кольцевую шестерню отпустить и в это время при помощи фрикциона её зафиксировать относительно водила, передача получится прямой.Передача получается понижающей в том случае, когда движок приводит в действие солнечную шестерню, и при этом водило зафиксировано. Мощность при этом снимается с кольцевой шестерни.
В механической коробке шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые — свободно вращаются на вторичном валу. Включая передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (или редукторы) имеют некоторые интересные особенности. Они включают в себя несколько элементов: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.
Планетарная передача
Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют менять передаточные отношения, то есть скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их соответствующие элементы фиксируются при помощи фрикционных лент или фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).
Планетарные передачи. Водило (1), сателлиты (2), шлицы солнечной шестерни (3).
Включается передача следующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей жидкости, той самой, что используется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся специальным насосом, а распределяется оно между соответствующими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники при помощи специальной системы электромагнитных клапанов — соленоидов в соответствии с алгоритмом работы коробки.
Пакеты фрикционов состоят из нескольких колец — неподвижных и подвижных. Они свободно вращаются друг относительно друга до тех пор, пока не возникнет необходимость включить передачу. Гидравлический толкатель зажмёт фрикционы тогда, когда в соответствующей магистрали будет создано рабочее давление. Подвижные элементы фрикциона, жёстко связанные, например, с водилом планетарной передачи, будут застопорены, водило остановится, передача включится.
Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в них переключаются практически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая почти в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, надо отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обусловлены более быстрой сменой передач: такой расклад позволяет отыграть некоторое количество времени при разгоне, но приводит к ускоренному износу фрикционов. На трансмиссии и ходовой части в целом это тоже сказывается не лучшим образом.
Автоматическая трансмиссия Audi Q7
В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В дальнейшем гидравлику оставили только в качестве исполнительной части системы управления, задавать же алгоритм работы стала электроника. Благодаря ей возможно реализовывать различные алгоритмы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономичный, зимний…
Одна из последних разработок компании ZF — восьмиступенчатая гидромеханическая коробка передач. Как сообщают сами создатели, коробка позволяет экономить до 6% топлива по сравнению с аналогичными шестиступенчатым «автоматом» и 14% по сравнению с пятиступенчатым. Всё логично, большое количество передач позволяет увеличить время, при котором двигатель работает в наиболее «эффективном» режиме и удельный расход топлива минимален. Теряется время на лишние переключения? Совсем немного.
В спортивном режиме, например, тяга двигателя используется на все сто процентов. Включение каждой последующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается максимальный крутящий момент. При дальнейшем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Автомобиль в этом случае развивает значительно большие ускорения по сравнению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» или «нормальной» программ.
Управляющие клапаны гидравлического блока управления.
На большинстве современных автомобилей с автоматической трансмиссией те или иные алгоритмы управления активизируются в зависимости от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия самостоятельно. Компьютер, анализируя информацию от многочисленных датчиков, принимает решение о переключении передач в те или иные моменты, в зависимости от требуемого характера переключений. Если манера движения размеренная и плавная, контроллер делает соответствующие поправки, при которых двигатель не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «занервничал» и начал чаще и резче нажимать на педаль газа, искусственный интеллект тут же понимает, что ускорения и разгоны нужно производить резвее, и силовой агрегат сразу же начнёт работать по «спортивной» программе. Если же водитель станет педалировать плавно, «умная» электроника переведёт коробку и двигатель в штатный режим работы.
Шестиступенчатая трансмиссия полноприводной Audi A8
Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в которых наряду с автоматическим предусмотрен и полуавтоматический режим управления. Здесь команды на переключение передач даёт водитель, а сами переключения обеспечивает система управления. Но это совсем не означает, что электроника позволит вам сильно разгуляться. Часто скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме увеличивают, но многие производители, заботясь о ресурсе силового агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Машиностроители называют эти системы — Autostick, Steptronic, Tiptronic.
Американцы любят устанавливать селектор автоматической трансмиссии на рулевую колонку. Европейцы и японцы ставят их на центральный тоннель.
Кстати, с недавних пор некоторые АКПП можно тюнинговать. А возможно это стало благодаря перепрограммированию блоков управления двигателем и коробки. В угоду скорости разгона в программе управления АКПП меняют моменты перехода с передачи на передачу и существенно сокращают время переключений.
На новом Mitsubishi Lancer управлять коробкой в ручном режиме можно и при помощи селектора, и посредством удобных магниевых подрулевых переключателей.
Электроника из года в год становится всё умнее. Компьютеры научили анализировать степень износа фрикционов и генерировать соответствующее давление, необходимое для включения каждой муфты. Регистрируя давление, можно прогнозировать степень износа фрикционных дисков, а следовательно, и коробки в целом. Блок управления постоянно контролирует исправность системы, записывая в свою память коды неисправностей тех элементов, в которых происходили сбои в процессе работы.
Четырёхступенчатая коробка и гидротрансформатор 2002 (M76) концерна GM в составе силового агрегата устанавливаются на автомобиле поперечно.
В некоторых случаях блок управления начинает работать по обходной программе. Обычно в аварийном режиме в коробке передач запрещаются все переключения, и включается одна передача, как правило, — вторая или третья. Эксплуатировать, в этом случае автомобиль не рекомендуется (да и не получится), но доехать своим ходом до мастерской программа поможет.
Все типы коробок способны доставлять радость владельцам автомобилей своей службой при пробеге в 200 тысяч километров с лишним. Но есть одно «но» — безотказная работа возможна при правильной эксплуатации и регулярном квалифицированном ТО.
Режимы автоматической трансмиссии
«P» — parking. В этом режиме все передачи выключены, выходной вал КПП и «ветка» трансмиссии, связанная с ведущими колёсами, заторможены блокирующим механизмом коробки. При работающем двигателе ограничитель частоты вращения коленчатого вала срабатывает гораздо раньше, чем при разгоне. Такая «защита от дурака» не позволяет «перекручивать» мотор и без толку перелопачивать трансмиссионную жидкость.
«R» — reverse, — задний ход.
«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса не связаны. Автомобиль может двигаться накатом, его можно также буксировать без вывешивания ведущей оси.
Режим «D» или «Drive» разрешает движение. В этом режиме смена передач осуществляется автоматически.
«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый расточительный. При разгонах двигатель «загоняется» в режим максимальной мощности. Скорость перехода с одной передачи на другую (в зависимости от конструкции и программы) может быть увеличена. Двигатель в этом случае всегда находится в тонусе, как правило, работая на оборотах, которые не ниже тех, на которых развивается максимальный крутящий момент. Забудьте об экономичности.
«» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Резкий подхват происходит за счёт того что двигатель выводится в режим максимальной отдачи, и за счёт большего передаточного отношения понижающей передачи. Чтобы трансмиссия перешла в этот режим, по педали газа нужно хорошенько топнуть. В трансмиссиях более старшего поколения для срабатывания «кикдауна» нужно было обязательно нажать педаль газа, что называется, «в пол» до характерного щелчка.
При работе в режиме «Overdrive» или «O/D» повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на пониженные обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но его активация может привести к существенной потере в динамике.
«Norm» реализует наиболее сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.
Если поставить селектор напротив «1» (L, Low), «2» или «3», ваша коробка не будет переходить выше выбранной передачи. Режимы востребованы в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа или другого автомобиля. В этом случае двигатель может работать в области средних и высоких нагрузок без перехода на повышающую передачу.
«W», «Winter», «Snow» — так называемый «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Дабы не спровоцировать лишние проскальзывания, переход с одной передачи на другую в этом случае тоже может осуществляться более мягко и при более низких оборотах. Разгон при этом может быть не слишком динамичным.
Наличие значков «+» и «-» определяет совсем не полюсность, а возможность ручного переключения передач. Разные производители «перемешивать» передачи позволяют : селектором управления АКПП, кнопками на руле или подрулевыми переключателями… В этом режиме электроника не позволит перейти на те передачи, которые, по её мнению, неуместны в данный момент. При работе со знаками «сложения» и «вычитания» скорость смены ступеней не будет выше той, что определена программой в режиме «Sport». Достоинство ручного режима — возможность действовать на опережение.
4 анимации, объясняющих работу двигателя и коробок передач
В нашем материале четыре ролика, рассказывающих о принципе работы двигателя внутреннего сгорания и трех видов коробок передач.
В наши дни прогресса и повсеместного применения всевозможных сервисов — в том числе, и по ремонту авто — все меньшее количество автомобилистов действительно знает, как устроен автомобиль. Но сегодня уже нет нужды штудировать многотонные талмуды, посвященные устройству автомобиля, чтобы понять его устройство и принципы работы тех или иных узлов. Наглядная анимация покажет и расскажет, как все работает. В нашем материале четыре ролика, рассказывающих о принципе работы двигателя внутреннего сгорания и трех видов коробок передач, наиболее распространенных сегодня. Механическая коробка передач На данный момент это самый распространенный тип трансмиссии, хотя в наступающей эре беспилотных автомобилей им уже места точно не будет — они постепенно сдают свои позиции и в графиках продаж новых авто. Все большее число покупателей выбирает «автомат».
И тем не менее, именно «механика» дает наиболее полный контроль над автомобилем. Другой вопрос, что все меньшему числу водителей это действительно нужно. А вот знать, как работает «мешалка» все равно полезно, потому что именно с этого все начиналось. Автоматическая коробка передач Основная задача такого типа КП — переключать передачи и привлекать к себе как можно меньше внимания. А тем временем, за кулисами происходит много интересного. Да, «автомат» стал причиной того, что вырастают целые поколения водителей, не умеющих ездить на «механике» и понятия не имеющих, зачем нужна третья педаль. Но отказываться от комфорта тоже глупо.
А начиналось все в 1921 году, когда появилась первая автоматическая коробка передач. Вариатор Бесступенчатая коробка передач обрела популярность у тех производителей, которые гнались за экономией топлива везде, где только можно. В отличие от более традиционных механической и автоматической трансмиссий, вариатор не имеет фиксированных передач. В нем используются специальные шкивы, соединенные ремнем или цепью.
Двигатель внутреннего сгорания Увлекательная и понятная анимация от компании Toyota наглядно демонстрирует все циклы работы наиболее распространенной конфигурации мотора. В видеоролике также упоминаются и такие современные термины, как изменяемые фазы газораспределения и объясняется, что это такое. Так что этот ролик стоит того, чтобы посмотреть его не один раз.
Что такое АКПП: принцип работы, правильная эксплуатация, ремонт
При покупке автомобиля часто встает вопрос, что предпочесть: автоматическую коробку или привычную механику. Каждая трансмиссия хороша по-своему и имеет практически равное число приверженцев как с одной, так и с другой стороны.
Чтобы правильно эксплуатировать автомобиль и продлить жизнь без капитального ремонта своему транспортному средству хозяевам авто с АКПП нужны основные понятия по принципу работы этого узла.
Что представляет собой АКПП
Если автомобиль с механической коробкой следует выбору водителя и двигается на заданной передаче, то автомат выбирает сам, какую трансмиссию использовать в том или ином случае.
Механика начинает движения с низшей передачи. И постепенно, с набором мощности, скорости нужно переключать самостоятельно, повышая передаточное число. Если впереди подъем или остановка, то приходится сбрасывать скорость и переключаться на более низкие передачи. Все это следует производить с учетом веса автомобиля, ожидаемого препятствия, типа привода и мощности двигателя.
Автомобиль с КПП-автоматом самостоятельно выбирает оптимальный режим движения без участия водителя. Тем самым обеспечивается экономия топлива и плавное движение.
Из чего состоит АКПП
Автоматическая КПП состоит из трех основных элементов. Это:
- Гидротрансформатор.
- Планетарный редуктор.
- Система управления.
Работа гидравлического трансформатора заключается в передаче крутящего момента от двигателя к КП. Это происходит под воздействием давления трансмиссионной жидкости. Циркуляция масла обеспечивает плавную передачу тягового усилия. Скорость подачи масла с насосного на турбинное колесо в реакторе, который расположен между ними, порождает кинетическую энергию. Увеличение скорости подачи масла вызывает рост мощности крутящего момента.
Разгон авто будет расти до тех пор, пока скорость вращения обоих колес в гидротрансформаторе не сравняется и реактор не перестанет передавать усилие. Когда скорость достигает нужной величины, необходимость в усиленной подаче масла на крыльчатки турбины отпадает, и гидротрансформатор отключается.
Рост нагрузки на ведущие колеса вызывает замедление работы турбины. Тогда скорость давления рабочей жидкости на реактор возрастает и это вызывает увеличение крутящего момента. Этим достигается плавность движения.
Таким образом гидротрансформатор служит для плавной передачи тягового усилия на ведущие колеса и по необходимости управляет блокировкой КПП.
Планетарный редуктор, благодаря сигналам от системы управления, изменяет силу гидравлического воздействия на тормоза и муфты и переключает скорости. В отличие от механики, на автомате это происходит плавно, практически без рывков. Гидротрансформатор сглаживает быстрые изменения в подаче усилия.
Механизм планетарки состоит из различных шестерен, водила и рычажного механизма. Он передает крутящий момент далее, на выходной вал КПП. Принцип действия планетарного механизма заключается в том, что шестерня с жесткой фиксацией, обычно солнечная или коронная, передает вращательное движение на сателлиты. Те передают движение дальше, на водило.
Система управления автомобиля с АКПП может быть как гидравлической, так и электронной. На бюджетных и более старых моделях устанавливалась гидравлика. В современных автоматах присутствует электроника.
Работа гидроблока основывается на силе давления трансмиссионной жидкости. Та влияет на величину открытия дросселя в бензиновых авто и движение рычага ТНВД в дизелях.
В результате нажатия на педаль газа увеличивается подача трансмиссионного масла и происходит автоматический выбор диапазонов на клапане. Сила давления открывает соответствующий клапан. Чем выше скорость движения, тем более высокая передача выбирается.
В электронной системе скорость движения и величина нагрузки на двигатель определяется электронными датчиками. Сигналы о скорости и величине нагрузки на мотор приходит на электронные датчики, более тонко реагирующие на поступающую информацию. Поэтому вариативность выбора режима движения гораздо выше, чем у механической КП. Для включения муфт используется та же гидравлика.
Возможности электроники значительно расширили параметры режимов работы АКПП. Можно выбрать режим в соответствии с качеством дорожного покрытия, временем года, расходом топлива. Современные коробки умеют “самообучаться” и “привыкать” к определенному стилю вождения. Не отстает и уровень самодиагностики автоматов — под контролем температура и уровень трансмиссионных жидкостей, уровень износа узлов и деталей коробки.
Принцип работы КП-автомата
При пуске двигателя происходит включение масляного насоса. Рабочее давление запускает гидротрансформатор. Давление на акселератор и включение режима движения вызывает запуск турбины. Сигналы от датчиков поступают на ЭБУ и автомат сам выбирает оптимальный режим для последующего движения.
Для эффективной работы коробки-автомата без ремонта следует контролировать состояние масла. Зимой следует начинать движение только после прогревания двигателя. Контроль качества и уровня масла в коробке предотвратит преждевременный выход из строя этого узла. Низкий уровень масла не сможет поддерживать необходимое давление в АКПП, а старая и вязкая трансмиссионная жидкость станет причиной быстрого износа трущихся поверхностей.
Сравнение АКПП и МКП
В вопросе предпочтения механики и автомата есть свои плюсы и минусы. Постоянное переключение рычага, выбор оптимального режима движения достаточно утомительны при использовании авто с механикой. Современные автолюбители все чаще останавливают свой выбор на “автомате”.
Управление машиной с АКПП уменьшает умственную и двигательную нагрузку на водителя при движении. Не требуется постоянно решать, какую передачу предпочесть в каждый момент движения, периодически управляя автомобилем всего одной рукой. Особенно заметно преимущество автомата при движении в городском ритме, с постоянными пробками, с зависимостью от сигнала светофора.
Кроме того, с коробкой-автоматом движение транспортного средства становится более плавным, экономнее расходуется топливо, меньше изнашиваются механизмы.
Виды автоматических коробок ПП
В данное время в автопроме существует три типа автоматов:
- классическая,
- роботизированная,
- вариатор.
Классика — гидравлическая АКПП или гидроавтомат. В этой коробке отсутствует механическая связь между колесами и двигателем. Связующим звеном становится рабочая жидкость, которая и передает крутящий момент. Масло подается в гидроблок под давлением и выполняет работу по включению передач.
С заменой механического блока управления на ЭБУ расширился функционал АКПП: выросло количество передач, появились дополнительные режимы движения, в отдельных моделях присутствует возможность самостоятельного переключения скоростей — Типтроник.
АКПП-робот — робот DSG или МТА (Manual Transmission Automatically Shifted). Коробка представляет собой подобие механической коробки переключения передач. Однако работа сцепления автоматизирована, и выбор скоростей происходит автоматически. Контролирует работу автомобиля компьютер.
Манера езды “робота” иногда доставляет неудобства. При увеличении скорости ощущаются толчки во время переключения передач. Конструкцию усовершенствовали двумя сцеплениями. На четных передачах включается один диск сцепления, на нечетных другой. Проблемы с толчками решили, но цена АКПП выросла значительно.
Вариаторная КП — отсутствует поступенчатое переключение трансмиссий. Два шкива на валах вариатора соединены ремнями или цепью, и крутящий момент на колесах изменяется плавно. Как и на классической коробке могут быть реализованы дополнительные режимы движения, а также Типтроник.
Езда на автомобилях с различными конструкциями АКПП немного различается:
- классическая коробка и “робот” с двумя дисками сцепления может в режиме “D”переключаться с небольшими толчками;
- на вариаторе переключение трансмиссий происходит плавно и неощутимо для водителя;
- “робот” с одним диском сцепления при спокойной езде переключается практически незаметно, но при высокой динамике движения могут ощущаться толчки.
Чтобы правильно определить тип коробки, нужно внимательно ознакомиться с документацией автомобиля. Чаще всего гидромеханическая классика обозначается AT, CVT означает вариатор, AMT — “робот” с одним сцеплением, и CVT — с двумя сцеплениями.
Режимы и обозначения
В автомобилях с разными типами автоматической коробки для обозначения режимов движения используются такие знаки:
- P — режим парковки. При работающем двигателе вал трансмиссии блокируется механически. Многие модели на запустят двигатель, если селектор не стоит в таком положении.
- N — нейтральное положение. Все скорости выключены. Используется при буксировке и движении накатом.
- R — задний ход. Включается только после полной остановки.
- A или D — режим движения вперед с автоматическим выбором скорости.
- L, 1 или 1L — аналог 1-й скорости на механике. Используется на скользкой дороге, на крутых подъемах и спусках.
- M —режим ручного включения скоростей.
- W, S или 2 — движение в зимний период не выше 2-й скорости.
- S или PWR — режим спортивной езды.
- O/D — аналог 5-й передачи в механике. Экономный в плане расхода горючего.
- E — экономичный режим.
- KD — резкое ускорение при переходе на пониженную передачу. Включается педалью газа.
АКПП: плюсы и минусы
Коробка-автомат имеет свои положительные и отрицательные стороны. Самые важные из них:
| Достоинства | Недостатки |
| Переключение скоростей без нажатия педали сцепления и участия водителя. | Значительная стоимость обслуживания из-за сложности конструкции. |
| Простота эксплуатации. | Более высокий расход топлива в сравнении с МКП. |
| Отсутствие перегрева при неправильном выборе трансмиссии. Исключена вероятность “сжечь” сцепление. | Ограничения при буксировке. Отсутствие возможности завести “с толкача”. |
| Быстрый и плавный переход с низшей на высшую ступень и обратно. Высокий КПД без потери мощности. | Не предназначены для экстремальных нагрузок и быстро выходят из строя при неправильной эксплуатации. |
Правила эксплуатации автомобиля с АКПП
Чтобы “автомат” отъездил положенный срок и не сломался раньше, необходимо соблюдать правила эксплуатации:
- избегать пробуксовки колес;
- плавно начинать движение;
- отказаться от буксировки;
- зимой прогревать двигатель перед началом движения;
- регулярно обслуживать.
Бережное отношение к автомобилю начинается с выполнения этих нехитрых требований.
Частые неисправности автоматической коробки и диагностика
Неисправности автоматики могут заключаться в повреждении механической, гидравлической или электронной системы. Одна из частых причин, вызывающих поломку АКПП является несвоевременная замена масла или его недостаточный уровень в коробке. Также причиной поломки бывает изношенность деталей, повреждения в результате перегрева.
Если в работе авто возникают проблемы, то необходимо без промедления обратиться в СТО для поиска причины неисправности и ремонта. Самостоятельно вскрывать и ремонтировать АКПП не рекомендуется. Это чревато ее повреждением и полной заменой.
Что указывает на неисправности в АКПП:
- пробуксовка во время движения;
- невозможность движения в любом направлении;
- толчки во время езды;
- посторонние звуки в коробке, вибрация;
- невозможность переключения режимов.
Наиболее частыми повреждениями при таких симптомах могут быть поломка кулисы рычага, повреждение прокладок и утечка масла, неисправность ЭБУ, проблемы с гидротрансформатором и гидроблоком.
Диагностика неисправности в мастерской точно укажет причину повреждения. Опытные мастера уже на слух могут уловить погрешности в работе коробки. В принципе, регулярное ТО в одной и той же мастерской сможет вовремя уловить отклонения от нормальной работы автомата.
Проверка состояния трансмиссионной жидкости может указать на вероятные причины отказа в работе — уровень масла, его консистенция, цвет и запах покажут мастерам, насколько правильно эксплуатировался и часто обслуживался автомобиль.
По возможности проводится диагностика при движении. Это покажет, как машина ведет себя при старте и остановке, как переключаются передачи. Определенные выводы можно сделать по поведению тахометра.
Осмотр авто на стенде при помощи компьютеризированного оборудования определит точное место возникнувшей поломки. Целиком всю картину можно будет увидеть при разборке узла.
Ремонт АКПП
Не всегда требуется полная замена автоматической коробки. Во многих случаях неисправность можно ликвидировать ремонтом. Часто полная замена обойдется гораздо дороже ремонта. Принять решение о том или ином действии поможет диагностика опытными мастерами.
В нашей мастерской мы предложим полный спектр услуг по диагностике и ремонту всех типов АКПП на самом высоком уровне. Также по вашему желанию можем заменить АКПП на контрактную.
После точного установления причины неисправности мы:
- демонтируем коробку-автомат;
- промоем все узлы и детали;
- составим дефектовку и согласуем с хозяином смету работ;
- проведем замену изношенных узлов и деталей;
- соберем коробку и зальем трансмиссионную жидкость;
- проведем стендовые испытания.
На выполненные работы у нас действует гарантия в течение 1 года. Гарантийные обязательства распространяются на автомобили, эксплуатация которых проходит при соблюдении всех норм.
Эксплуатируйте свой “автомат” бережно, и он прослужит вам долго.
Читайте также
Наши сотрудники отлично разбираются во всех тонкостях устройства и эксплуатации коробок автомат, при этом мы всегда щедро делимся своим опытом с нашими клиентами.
Многочисленные поклонники «механики» имеют повод для огорчения.
Нужна консультация?
Acura Acura
Dodge Dodge
Fiat Fiat
Jaguar Jaguar
Kia Kia
Land Rover Land Rover
Mitsubishi Mitsubishi
Nissan Nissan
Renault Renault
Skoda Skoda
Volvo Volvo
MG MG
Volkswagen Volkswagen
Mazda Mazda
Saab Saab
Honda Honda
Audi Audi
Toyota Toyota
BMW BMW
Opel Opel
Buick Buick
Mercedes Mercedes
Lexus Lexus
Citroen Citroen
Datsun Datsun
Hyundai Hyundai
Alfa Romeo Alfa Romeo
Chery Chery
Ford Ford
Peugeot Peugeot
Daewoo Daewoo
Aston Martin Aston Martin