Мифы и легенды об АКПП: развенчиваем популярные заблуждения. Двигатель с трансмиссией


Что такое трансмиссия в автомобиле

transmissiya Audi A6

Когда каждый человек еще в детстве начинает интересоваться автомобилями, он изучает не только марки и моделей машин, но и устройство автомобиля. Одним из главных агрегатов автомобиля является трансмиссия, которая состоит из множества более мелких узлов и агрегатов. В данной статье мы расскажем всем интересующимся молодым автомобилистам, что такое трансмиссия в автомобиле.

Определение понятия «трансмиссия»

Согласно научным изданиям машиностроения, трансмиссия – это совокупность механизмов и сборочных единиц, которые соединяют двигатель с ведущими колесами, в данном случае, автомобильного транспорта, а также совокупность системы, которая обеспечивает работу трансмиссии.

Трансмиссия является совокупностью агрегатов и узлов, которые передают крутящий момент от мотора к ведущим колесам, при этом могут изменяться тяговые усилия, скорость и направление движения. Автомобильная трансмиссия включает в себя механизмы, которые в науке относят к составу силового агрегата – это коробка передач и сцепление. Любой каталог автозапчастей содержит в себе все возможные типы трансмиссий для покупки.

Состав трансмиссии автомобиля

В зависимости от типа трансмиссии и привода автомобиля в состав автомобильной трансмиссии входят следующие составляющие:

— коробка передач;

— сцепление;

— коробка отбора мощности;

— раздаточная коробка;

— главная передача или ведущий мост;

— дифференциал;

— карданные валы;

Классификация трансмиссий автомобилей

В механике выделяют следующие типы трансмиссий для автомобилей:

— механическая трансмиссия;

— электромеханическая трансмиссия;

— гидромеханическая трансмиссия;

— гидравлическая трансмиссия;

— гидростатическая трансмиссия.

powershift

В таблице ниже приведено описание каждого типа трансмиссий для автомобилей.

Тип трансмиссииОписание
Механическая трансмиссияМеханическая трансмиссия – это простая и планетарная трансмиссия. Коробка передач такой трансмиссии содержит только фрикционные и шестеренчатые устройства. У механической трансмиссии высокий коэффициент полезного действия и небольшие размеры. Данный тип трансмиссии автомобиля отличается надежностью, простотой в изготовлении и эксплуатации. К недостатку данного типа трансмиссии можно отнести потерю использования мощности мотора из-за ступенчатости изменения передаточных чисел. Кроме того, на переключение передач уходит много времени, из-за чего усложняется управление автомобилем.
Электромеханическая трансмиссияЭлектромеханическая трансмиссия служит для преобразования механической энергии в электрическую и передачи к ведущим колесам преобразует электрическую энергию в механическую. К достоинствам данного типа трансмиссии можно отнести обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги. Еще достоинством является отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы. К недостаткам данного типа трансмиссии можно отнести большие габариты, массу и стоимость (при использовании электрических машин постоянного тока), низкий КПД (по сравнению с чисто механической).
Гидромеханическая трансмиссияГидромеханическая трансмиссия обладает гидромеханической коробкой передач, которая в свою очередь состоит из гидродинамического преобразователя момента (им может быть гидротрансформатор или комплексная гидропередача) и механического редуктора. Данный тип трансмиссии имеет автоматическое изменение крутящего момента, а также автоматическое переключение передач и легкое управление коробкой передач. Это все является преимуществами гидромеханической трансмиссии. К недостаткам данного типа трансмиссии можно отнести сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора. При КПД гидропередачи не ниже 0,8 диапазон изменения момента не более трёх, что вынуждает иметь механический редуктор на три-пять передач, считая передачу заднего хода. Такой тип трансмиссии нуждается в специальной системе охлаждения, что увеличивает габариты трансмиссионного отделения автомобиля.
Гидравлическая трансмиссияГидравлическая трансмиссия – это тип трансмиссии, в которой переключения передач выполняет не механический аппарат, а гидравлический аппарат. Коробка передач такого типа трансмиссии имеет первичный и вторичный вал, несколько пар зубчатых колес, подобно обычной коробке передач. Однако включение нужной пары в работу выполняет не фрикционная или кулачковая муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. К преимуществам данного типа трансмиссии можно отнести отсутствие механических муфт и безударное включение передач. А вот недостатком гидравлической трансмиссии является необходимость присутствия  отдельной гидромуфты, которая весьма велика в своих размерах.
Гидростатическая трансмиссияГидростатическая трансмиссия основывается на аксиально-плунжерных гидромашинах, которые передают мощность от двигателя. К преимуществам данного типа трансмиссии можно отнести малые габариты гидромашин, малую массу и отсутствие механической связи между ведомым и ведущим звеньями трансмиссии. Это позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. А вот недостатками гидростатической трансмиссии являются высокие требования к чистоте рабочей жидкости и значительное давление в гидролинии.

 

Функции основных механизмов трансмиссии для автомобиля

Самой популярной трансмиссией для автомобилей является та, что имеет задний привод колес. Ее основные механизмы несут следующие функции.

transmissiya avtomobilya

  1. Сцепление. Данный механизм отсоединяет на короткое время двигатель от трансмиссии, а также плавно соединяет их между собой при переключении передач в коробке.
  2. Коробка передач. Данный механизм изменяет крутящий момент, передаваемый от двигателя, скорость и направление движения машины. Также коробка передач может на длительное время отсоединить мотор от трансмиссии.
  3. Карданная передача. Данный механизм передает крутящий момент от вторичного вала на вал главной передачи, которые располагаются под углом друг к другу.
  4. Главная передача. Данный механизм увеличивает крутящий момент и передает его на полуоси к ведущим колесам.
  5. Дифференциал. Данный механизм распределяет крутящий момент между ведущими колесами. Благодаря дифференциалу полуоси могут вращаться с разными угловыми скоростями.

 

motormania.ru

что это такое в автомобиле

Что такое трансмиссия у автомобиля? Трансмиссия – это механизмы, которые передают мощность от двигателя к колёсам, и заставляют их вращаться. Также эта конструкция отвечает за изменение направленности момента и его величины. Другими словами, и быстрая остановка во время поездки, и движение на задней передаче, и маневрирование возможны только благодаря этому механизму. Этим термином можно назвать всю систему, которая связывает мотор с ведущими колёсами, то есть сцепление, коробку передач и остальные элементы. На автомобильных заводах проектированием этих элементов для автомобилей занимаются лучшие инженеры. Трансмиссия должна соответствовать определённым требованиям: трансмиссия автомобиля

  • максимальная передача мощности;
  • надежность;
  • простота управления автомобилем;
  • как можно меньший вес элементов.

Когда механизм имеет высокий КПД и высокую надёжность, водитель может быть уверен, что купленное топливо используется по максимуму, а сама трансмиссия автомобиля не выйдет из строя. Управление трансмиссией также должно быть максимально простым, в противном случае увеличивается опасность попасть в ДТП из-за невнимательности водителя. От веса и габаритов конструкции зависит её стоимость для покупателя, поэтому производители стараются сделать механизм как можно меньше и легче. При работе трансмиссия автомобиля должна издавать минимум шума. Особенно это касается моделей, предназначенных для личного использования.

Устройство

При сгорании топливной смеси в двигателе образуется большое количество энергии, которую необходимо передать ведущим колёсам автомобиля. Самая простая конструкция трансмиссии автомобиля из возможных состоит всего из трёх элементов.

Сцепление

сцеплениеЭтот механизм находится между двигателем и коробкой передач. Он задаёт плавное включение трансмиссии во время изменения числа передачи или резкого старта. Также механизм при необходимости отделяет на небольшое время остальную часть трансмиссии от двигателя. В большинстве автомобилей используется фрикционное сцепление, которое обеспечивает передачу мощности с помощью сил трения. Различают однодисковое, двухдисковое и многодисковое сцепление.Причём есть два варианта такого механизма – сухой и мокрый. В первом случае диски функционируют с помощью обычного трения, а во втором они работают в жидкости. Также существуют электромагнитный и гидравлический варианты этого механизма, но они не очень распространены. В большинстве современных автомобилей используется однодисковое сцепление с сухим типом трения.Сцепление состоит из двух дисков – ведущего и ведомого. В обычном состоянии они плотно прижаты друг к другу специальными пружинами под действием рычагов и нажимного подшипника. Благодаря этому они взаимодействуют друг с другом и передают полученную от сгорания топлива энергию дальше. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, диски отсоединяются друг от друга, и передача энергии к трансмиссии прекращается. Не останавливается только вращение маховика под действием освобождённой энергии. Соответственно, движение автомобиля тоже останавливается. коробка перемены передачДля того чтобы транспортное средство поехало, водитель должен плавно отпустить педаль сцепления. Тогда диски снова придавятся друг к другу и продолжат передавать мощность.

Коробка передач (КПП)

Коробка передач отвечает за задний ход и скорость вращения колёс, а также позволяет отсоединять двигатель и трансмиссию друг от друга на длительный срок. Различают ступенчатые и бесступенчатые КПП. В ступенчатых механизмах изменение передачи происходит ступенчато, к таким конструкциям относятся механические и роботизированные КПП. Примером бесступенчатой коробки передач является вариатор.Если машина оборудована механической коробкой передач, то автомобилист должен самостоятельно переключать передачи с помощью специального рычага. КПП с таким строением отличаются простотой и надёжностью. На данный момент — это самая распространённая конструкция, но в последнее время среди автомобилистов набирает популярность автоматическая коробка передач. роботезированная коробка перемены передачРоботизированные конструкции представляют собой простую КПП, в которой все необходимые действия автоматизированы и контролируются точной электроникой. Соответственно, водителю не нужно выжимать сцепление и переключать передачи. Такие КПП позволяют осуществлять более динамичный разгон и снижают расход топлива. В некоторых моделях установлено двойное сцепление, позволяющее переключать передачи без обрыва мощности.Комбинированные (автоматические) КПП сочетают в себе элементы двух вышеуказанных систем. АКПП имеют длительный эксплуатационный срок и рационально используют мощность двигателя. Недостатками конструкции является медленный разгон и повышенный расход бензина.

Ведущий мост

Мосты – опоры, на которых крепится рама машины. Мост может быть ведущим или ведомым. Соответственно, ведущий получает через остальную часть трансмиссии крутящий момент и заставляет колёса крутиться, а ведомый является простой опорой. Мосты бывают передними и задними, а у грузовых машин может быть ещё один мост – средний. ведущий мостТаким образом, трансмиссия вполне может состоять из трёх элементов. Но это примитивный вариант, который давно не используется. Сейчас устройство трансмиссии несколько сложнее. Для увеличения КПД в конструкцию добавляют дополнительные элементы.

Дифференциал

Дифференциал — это механизм с двумя степенями свободы. Грубо говоря, конструкция разделяет механическую энергию двигателя на два потока и ведёт их к колёсам. Дифференциал контролирует вращение колёс и не допускает проскальзывания шин на неровной поверхности. Польза дифференциала проявляется при движении по некачественной дорожной поверхности или во время гололёда, дождя или снега. В зависимости от колёсной формулы расположение этого механизма может отличаться. Основная характеристика дифференциала – коэффициент блокировки (КБ).Он показывает соотношение крутящего момента одного из колёс к этому же показателю другого колеса. От этого параметра зависит проходимость автомобиля, чем он больше – тем выше проходимость. У обычного симметричного дифференциала эта характеристика всегда равна 1, в случае же со специальными механизмами коэффициент может доходить до 5.Так что если кто-то спросит, из чего состоит трансмиссия, то можно сразу ответить. Дифференциал

Классификация

Существует 5 основных разновидностей трансмиссии. Самой популярной трансмиссией для легковых автомобилей является механическая система, остальные используются крайне редко из-за их особенностей. Рассмотрим характеристики каждой конструкции.

Механическая

Механические трансмиссии состоят только из шестерёнчатых или фрикционных элементов, что обеспечивает высокий КПД, небольшой вес конструкции, надёжность при эксплуатации и простоту обслуживания. Также такие механизмы отличаются компактностью. Недостатком же механической трансмиссии является неплавное переключение передаточного числа, из-за чего мощность двигателя не всегда используется рационально. К тому же, необходимость переключения рычага усложняет вождение транспортным средством. В случае со спортивными автомобилями эта проблема решается с помощью установки электронного переключателя передач, но такой способ слишком дорогой и не годится для массового использования.

Гидромеханическая

Данная КПП состоит из механизма для передачи момента и специального преобразователя. Трансмиссии этого типа применяются в тракторах, железнодорожной технике, а также как вспомогательный регулятор поворота в танкостроении. Из-за применения такой системы значительно уменьшается КПД двигателя, но увеличивается эксплуатационный срок поршневого мотора. Необходимость дополнительного питания трансмиссии и установки специальной системы охлаждения сильно увеличивает вес и габариты конструкции. Также гидромеханическая трансмиссия позволяет облегчить управление транспортным средством. гидромеханическая трансмиссия

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

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

Читать далее >>

Гидростатическая

Гидростатическая трансмиссия передаёт мощность двигателя с помощью ак­си­аль­но-плунжерных механизмов. Это позволяет разместить элементы трансмиссии далеко друг от друга и получить много степеней свободы. Часто применяется в катках для строительства дорог, металлорежущих станках, некоторых видах теплоходов. Требует серьёзного контроля за качеством используемой рабочей жидкости.

Гидравлическая

Сами гидравлические трансмиссии встречаются исключительно редко, поэтому таким термином часто обозначаются конструкции, в которых переключение передач осуществляется не механикой, а гидравлическими машинами. Эта система позволяет трансмиссии стабильно работать даже при очень больших крутящих моментах. Неудобство создаёт то обстоятельство, что перед работой необходимо установить гидромуфту для каждой передачи. Используется в железнодорожной технике.

Электромеханическая

электромеханическая трансмиссияОсновной элемент электромеханической трансмиссии – тяговый электромотор. Также в неё входят генератор электрического тока, электрическая система контроля и провода, которые соединяют все части конструкции. Стоит отметить, что нередко в таких конструкциях используется несколько электромоторов для увеличения мощности.Такая трансмиссия автомобиля не очень распространена из-за серьёзных недостатков. Это очень большой размер и масса, а также высокая стоимость. Кроме этого, обычная механическая трансмиссия имеет больший КПД, чем электромеханический вариант. Тем не менее, электротехническая промышленность быстро развивается, и возможности таких механизмов постоянно увеличиваются. Сейчас электромеханическая трансмиссия используется в основном для армейских машин или тяжёлой техники вроде тракторов, троллейбусов, морских судов и некоторых военных машин.Остальные виды трансмиссий очень редко используются в автомобилях. Тем не менее, специалисты постоянно исследуют возможности разных видов механизмов этого типа. Даже если учёным и инженерам удастся придумать перспективную конструкцию, для разработки технологии производства и модернизации производственных линий потребуются годы.

Зависимость трансмиссии от привода

разновидности трансмиссииДля различных видов привода конструкция трансмиссии отличается. Так, в состав трансмиссии заднего привода входит:

  • коробка передач;
  • сцепление;
  • главная передача;
  • карданная передача;
  • полуоси;
  • дифференциал.

В случае же с передним приводом, в трансмиссии отсутствует карданная передача и полуоси, но есть валы привода ведущих колёс. Задний привод считается более надёжным, чем передний, хотя многие специалисты отмечают, что такая конструкция требует больше топлива (грубо говоря, толкать вперёд сложнее, чем тянуть). Полный привод позволяет перераспределять силу тяги на разные колёса. Такие системы условно делятся на два вида.

Подключаемая система

В этом случае привод активируется водителем. Основной элемент такой конструкции – раздаточная коробка. Этот механизм позволяет равномерно распределять мощность двигателя между осями, даже если в машине установлены только межколёсные дифференциаторы.

Постоянная система

Автомобили с такой системой обязательно имеют межосевой дифференциал. Полный привод применяется для обеспечения более динамичного разгона автомобиля и лучшей управляемости. постоянная трансмиссияТрансмиссия – один из важнейших элементов автомобиля. Этот механизм передаёт энергию от двигателя к ведущим колёсам и приводит их в движение. Чтобы можно было в любой момент остановить машину, не выключая двигатель, в системе предусмотрено сцепление. Тип трансмиссии определяет плавность разгона и расход топлива. В автомобилях с автоматической или роботизированной коробкой передач нет педали сцепления, при необходимости оно активируется в автоматическом режиме сложной электроникой.

Оцените статью: Загрузка...

Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:

akppgid.ru

Устройство автомобиля: Автоматическая трансмиссия: История, устройство, применение

Пришедшая к нам из середины прошлого столетия автоматическая трансмиссия значительно потеснила на рынке  легковых автомобилей механическую коробку переключения передач и продолжает уверенно конкурировать с вариаторными и роботизированными трансмиссиями.

При этом высокую стоимость самого агрегата, сложность его обслуживания и повышенный расход топлива по сравнению с механическими КПП сбрасывать со счетов нельзя.  Действительно ли АКПП так хороши, или их успех – лишь следствие стремления водителей к комфорту и недоверия к собственной способности водить на «механике»?

Зачем нужна АКПП

Изначально простейшая АКПП была применена на автомобиле как устройство, освобождавшее автомобилиста от необходимости переключения передач вручную.  Механические коробки переключения передач в 50х годах зачастую не имели синхронизаторов, что требовало двойного выжима сцепления при переключении  -  на этом фоне даже первые двухступенчатые автоматы выглядели очень выгодно.

В данный момент трансмиссии с автоматическим переключением передач уже имеют более четко сформулированные преимущества:

  • Гидротрансформаторная АКПП может переключать передачи, не разрывая потока мощности, что важно, например, на бездорожье
  • Долговечность двигателя и агрегатов трансмиссии повышается за счет способности гидротрансформатора частично поглощать динамические нагрузки, а самой АКПП – снизить вероятность пользовательской ошибки.
  • АКПП легче в освоении начинающим водителем, трансмиссия такого типа позволяет новичку не отвлекаться на переключение передач и сфокусироваться на дорожной ситуации
  • АКПП облегчает трогание в сложных условиях – например, в горку

Но, возможно, главным преимуществом автоматической коробки передач перед механической как было, так и осталось отсутствие необходимости постоянно вмешиваться в работу трансмиссии.

История АКПП

Первым запатентовал прототип современной автоматической коробки передач канадский инженер Альфред  Мунро в 1921 году. Впрочем, так как работал Мунро с паровыми машинами, то и система его была использовала в качестве рабочего тела воздух и обладала крайне низким КПД.

Реально первыми разработчиками частично автоматизированной гидравлической КПП были бразильцы Хосе Арарипе и Фернандо Лемос.  Их патент, зарегистрированный в 1932 году, в скором времени был продан компании General Motors и в доработанном виде вышел на рынок как система Hydra-Matic, устанавливавшаяся в автомобили Oldsmobile с  1939 года. Именно в этой системе впервые были объединены все составляющие современной АКПП: гидротрансформатор, планетарный редуктор и гидравлический клапанный механизм управления.

Что примечательно, эта АКПП от General Motors ставилась на участвовавшие во второй мировой войне танки M24 Chaffee и  M5 Stuart, что позволило впоследствии не только доработать трансмиссии с учетом полученного опыта, но и рекламировать их как «проверенные в бою».

Принцип работы АКПП

Автоматическая трансмиссия по сути своей выстроена вокруг главного узла – планетарной передачи. Свойство планетарной передачи изменять передаточное число в зависимости от подтормаживания одного или нескольких её элементов позволяет, в отличие от традиционной МКПП, для всех ступеней «автомата» использовать один и тот же набор шестерней. Типичный планетарный редуктор состоит из следующих элементов:

  • Солнечная шестерня – шестерня, установленная ровно в центре редуктора
  • Эпицикл, или коронная шестерня – шестерня, зубцами направленная внутрь редуктора, располагается на периферии редуктора, часто с жестким закреплением на внутренней окружности корпуса редуктора.
  • Сателлиты – шестерни (как правило – три), расположенные между эпициклом и солнечной шестерней. Закреплены сателлиты на водиле, на осях которого свободно вращаются.

К одному из этих элементов редуктора подводится крутящий момент, а ещё один элемент – подтормаживается. В зависимости от выбранной комбинации меняется и передаточное число редуктора. Если затормозить любые два элемента редуктора, то передача станет прямой (то есть передаточное число станет равно единице).За остановку вращения каждого из указанных элементов отвечает набор тормозных лент с гидроприводами. 

Устройство АКПП

Хотя основным элементом автоматической коробки передач является именно планетарный редуктор, для использования в качестве трансмиссии он требует большого количества дополнительных систем, одной из которых является гидротрансформатор.

Гидротрансформатор в АКПП используется для передачи крутящего момента с двигателя на приводные валы с обеспечением возможности плавной синхронизации вращения валов, например, при трогании автомобиля с места. 

Для минимизации потерь в гидротрансформаторе с  1980х годов применяется автоматическая его блокировка на высоких скоростях вращения валов – то есть фактически передача крутящего момента от двигателя к элементам АКПП идёт не с помощью гидравлики, а напрямую через жесткую механическую сцепку внутри гидротрансформатора.

Кроме того, гидротрансформатор зачастую используется как  замена  сцеплению и на МКПП – так, на автобусах семейства ЛИАЗ-677 с обычной механической коробкой передач был спарен именно гидротрансформатор, что облегчало работу водителя, но увеличивало расход топлива и снижало крутящий момент на колесах за счет потерь на гидросистеме.  Аналогичную схему применяли автобусах с 1930х годов британцы из компании Self-Changing Gears Уолтера Уилсона и Джона Сидделея.

В данный момент такую частичную автоматизацию работы водителя можно наблюдать на многих видах строительной техники.

В некоторых устройствах, не требующих изменения крутящего момента в широком диапазоне – например, на вилочных погрузчиках и самоходных газонокосилках – гидротрансформатор используется как самостоятельная трансмиссия.

Через гидротрансформатор крутящий момент попадает на валы планетарных редукторов, принцип действия которых мы описали ранее. Сменой используемых входных и выходных валов редукторов (выбором планетарного ряда), а также подтормаживанием отдельных элементов редукторов  занимается система фрикционных муфт и тормозных лент.

Приводит в действие эти механизмы гидравлическая система, управляемая либо электронным способом, либо механической системой, получающей данные из центробежного датчика скорости вращения выходного вала АКПП и датчика нажатия на педаль газа.

Клапанный блок содержит сеть каналов сложной формы для тока трансмиссионной жидкости к золотникам клапанов. Циркуляция жидкости в коробке с целью обеспечения работы поршней гидравлической системы, смазки и охлаждения всей трансмиссии обеспечивается гидравлическим насосом АКПП.

Собственно, сама трансмиссионная жидкость для автоматических коробок передач является единственным расходником, применяемым в системе АКПП. Требования к ней радикально отличаются от требований к смазочной жидкости для традиционных коробок. В разное время для обеспечения необходимых физических свойств приходилось использовать в её производстве даже такие экзотические компоненты, как китовый жир, сейчас же производители перешли на полностью синтетические составы для всех АКПП.

Как пользоваться АКПП

На каждом селекторе (рычаге выбора режима работы АКПП) есть определенный набор символов, обозначающих режимы работы АКПП. Причем порядок положений селектора коробки-автомата не случаен: он строго регламентирован американским законодательством - а именно американцы являются законодателями мод в сфере автоматических коробок.

Типичный порядок режимов работы АКПП таков:

  • Park («P») –режим «парковка». В этом положении выходной вал КПП блокируется специальной шпилькой для блокировки вращения ведущих колёс. Кстати, именно поэтому не рекомендуется оставлять автомобиль на стоянке, полагаясь только на эту блокировку и не задействовав ручной тормоз – повышенный износ шпильки и даже возможность её «закусывания» валом – вполне вероятна.Для задействования режима P автомобиль должен быть полностью остановлен.  Завести автомобиль (а часто и наоборот – извлечь ключ из замка зажигания), снабженный АКПП, можно только из этого или нейтрального положений АКПП.В ряде новых автомобилей вывести селектор из положения Р можно только нажав педаль ножного тормоза.
  • Reverse («R») – «Реверс», «Задний ход». Положение селектора обеспечивает возможность движения задним ходом, также автоматически включает сигнальные огни заднего хода. Ни в коем случае нельзя включать задний ход в АКПП до полной остановки автомобиля – повреждения АКПП могут быть катастрофическими. Для исключения возможности такого включения на многих современных коробках установлены механические блокировки, и даже на тех рычагах АКПП, где из положения R на N или D можно переключиться без отжатия стопора рычага,  обратное действие будет невозможно до полной остановки и нажатия стопорной кнопки.
  • Нейтраль («N») – нейтральная передача. Фактически, полностью разобщает коробку и двигатель, но буксировать автомобиль в этом положении или двигаться накатом всё же не рекомендуется – напомним, что гидравлический насос АКПП, осуществляющий функции циркуляции в том числе охлаждающей и смазочной жидкости внутри АКПП, работает от приводного вала от двигателя – а именно он и перестаёт вращаться в этом положении. При этом часть механизмов КПП вращается при буксировке, так как приводится в действие от колёс, что при отсутствии охлаждения с смазки приводит к перегреву и отказу.
  • Drive («D») – Основное положение селектора, предназначенное для движения вперед. 
  • Овердрайв («OD», или  «[D]» в квадратных скобках) -  положение, в котором обеспечивается автоматический переход на пониженную передачу при необходимости, например, ускорения при обгоне.
  • Третья («3», «D3») – режим, в котором коробка передач ограничивается первыми тремя передачами из всего ассортимента имеющихся в наличии. Используется, например, для динамичной езды в городе или для торможения двигателем при спуске с горы. Иногда имеется в виду жесткое использование исключительно третьей передачи, а не диапазона из первых трех передач – тут следует всё же уточнить это в руководстве по эксплуатации к автомобилю. В современных авто при достижении опасных для двигателя высоких оборотов переключение на старшие передачи всё же происходит во избежание повреждений.
  • Вторая передача («2», «D2» или «S») – то, же, что и прошлый режим, но для второй передачи. На некоторых моделях Форд, Киа и Хонда имеется в виду именно вторая передача. В таком случае данное положение селектора используется для трогания на льду и снегу.
  • Первая («1», «D1» , «L» или «[Low]») – используется как пониженная передача для перемещения по нетвердым грунтам, буксировки и торможения двигателем при спуске с горы.

Помимо указанных режимов работы коробки-автомат используются иногда и предлагаемые производителями дополнительные режимы работы, призванные повысить удобство эксплуатации автомобиля в различных условиях.

  • «D5» – используется в автомобилях Хонда и Акура для движения по автомагистралям с использованием первых пяти передач в шестиступенчатых коробках передач.
  • «D4» – на тех же Хондах и Акурах используется для городского трафика в режиме.
  • «S», «Sport» или «Power» - режим, в котором переключения на более высокие передачи происходит несколько позднее, чем в режиме «D», в результате чего машина приобретает более «спортивное» поведение при разгонах. Также этот режим эффективнее при торможении двигателем.
  • «+/ −» или «M» – аналогично подрулевым переключателям позволяет вручную выбирать передачу в секвентальном режиме.
  • Зима («W») или «Snow» – На ряде автомобилей Вольво, Мерседес-Бенц и Дженерал Моторз позволяет стартовать со второй передачи, снижая риск пробуксовки.
  • Торможение («B») – на автомобилях Тойота используется для торможения двигателем. В гибридных автомобилях того же производителя приводит к  переводу штатного электродвигателя автомобиля в режим генератора. На практике это приводит к тому же эффекту, что и торможение двигателем.

На многих автомобилях помимо положений селектора есть и дополнительные органы управления – чаще всего это кнопки включения экономичного режима работы системы управления коробкой и двигателем. Иногда сам рычаг селектора выполняют в виде джойстика или вовсе – набора кнопок.

Преимущества и недостатки АКПП

К недостаткам АКПП традиционно относят стоимость, повышенный расход топлива и низкую – по сравнению с традиционной «ручной» коробкой передач – скорость разгона автомобиля.

Также ремонт автоматический КПП – дело затратное и требующее привлечения специалистов.

При использовании АКПП водитель фактически лишается возможности использования ряда приёмов управления автомобилем – будь то «раскачка» при увязании авто или управляемые заносы.

Нельзя и завести автомобиль с АКПП «с толкача», да и вообще - буксировать его не рекомендуется.

С другой стороны – гидротрансформаторная коробка  позволяет с меньшими нагрузками на двигатель самому кого-то буксировать.  Увлекаться, правда, не стоит – перегрев системы всё же возможен.

Но главный довод в пользу АКПП – это всё же сложность работы с «механикой» в городских пробках. «Автоматы» в двухэтажных британских автобусах появились именно как ответ на необходимость ежеминутных остановок, что уж говорить о современной дорожной ситуации, где в пробках сцеплением приходится работать едва ли не каждый метр.

Повышение количества ступеней в АКПП, усложнение управляющих программ  всё больше и больше приближает «автоматы» к традиционным механическим коробкам в области динамики разгона и расхода топлива. 

Неисправности АКПП и их невысокая ремонтопригодность в условиях гаражей – не проблема на фоне роста количества сертифицированных точек обслуживания, расширенных гарантийных условий и всё повышающейся надёжности агрегатов.

Да и гидротрансформатор, берегущий двигатель от динамических нагрузок, только увеличивает ресурс автомобиля в целом.

Налицо – только плюсы коробки-автомат для обычного потребителя. Более того, с появления в 1939 году первых коммерчески успешных АКПП мы наблюдаем вытеснение механической КПП на легковых автомобилях в область нишевых продуктов, интересных ограниченному кругу лиц.

На данный момент сложно однозначно говорить о том, победила ли автоматическая коробка переключения передач традиционную «механику» или нет. В США есть однозначный ответ на этот вопрос – по разным исследованиям только 3,8%  проданных там в 2012 году новых автомобилей имели МКПП.

В Европе и России отношение автомобилистов к автоматической коробке передач также начало меняться: даже с учетом традиций автомобильной культуры и более высокой стоимости автоматических коробок передач, продажи «механики» уже в 2012 году упали ниже психологического рубежа в 50%, а многие производители и вовсе перестали предлагать свои автомобили в комплекте с механической коробкой передач.

Так что можно бесконечно рассуждать о плюсах или минусах трансмиссий автоматического типа, но факт есть факт: не за горами то время, когда и к нам придут американские реалии, где «ручка» по факту стала отличным противоугонным средством.

Дмитрий Лонь, корреспондент MotorPage.ru Автор Дмитрий Лонь, корреспондент MotorPage.ru Издание MotorPage.Ru

www.motorpage.ru

Электрические передачи | Трансмиссия

В электрических передачах крутящий момент и мощность с ведущего звена (генератора) на ведомое звено (электромотор) передается электрическим током но проводам. Мощность N, кВт, в цепи постоянного тока определяется произведением напряжения U, В, и силы гока I, А:

N — UI/ 1 000.

Электрические передачи не обладают внутренним автоматизмом, для изменения передаточного числа требуется САУ. Однако для электрической передачи не нужен механизм реверса. Задний ход обеспечивается изменением направления вращения электромоторов. Обычно не нужна и муфта начала движения.

Схемы трансмиссий автомобилей с гидрообъемными или с электрическими передачами

Рис. Схемы трансмиссий автомобилей с гидрообъемными или с электрическими передачами:а — при использовании мотор-колес; б — при использовании ведущего моста; Н — насос; ГМ — гидромотор; Г — генератор; ЭМ — электромотор

Электропередачи (как и гидрообъемные передачи) по сравнению с фрикционными и гидродинамическими имеют гораздо более широкие компоновочные возможности. Они могут быть частью комбинированной электромеханической коробки передач при последовательном или параллельном соединении с механическим редуктором. Такие конструкции из-за больших размеров электромашин на автомобилях не применяются. Они могут быть частью комбинированной электромеханической трансмиссии, когда электромотор установлен перед главной передачей — см. рис. б (сохранен ведущий мост с главной передачей, дифференциалом, полуосями) либо в двух или во всех колесах установлены электромоторы — см. рис. а (они дополнены редукторами, выполниюшими функции главной передачи). Из-за малых потерь энергии в проводах обычно считают целесообразным применение электрической трансмиссии при любых расстояниях между генератором и электромоторами.

Мотор-колесо карьерного автомобиля-самосвала большой грузоподъемности

Рис. Мотор-колесо карьерного автомобиля-самосвала большой грузоподъемности:первая ступень колесного редуктора: 2 — вторая ступень колесного редуктора; 3 — электромотор; 4 — тормозной механизм

В настоящее время электрические трансмиссии с мотор-колесами применяются на карьерных самосвалах большой грузоподъемности (самосвалы БелАЗ грузоподъемностью 75 т и выше), а также на многозвенных автопоездах высокой проходимости с активными прицепами. Коэффициент приспособляемости по моменту у электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением составляет 4…5, что позволяет обойтись без коробки передач. Широкое применение электрических передач сдерживается в основном их высокой стоимостью и недостаточно высоким КПД (80…85%), увеличенными габаритами и массой.

Электромобили в качестве источника энергии используют электрические аккумуляторные батареи. От них через систему управления электрический ток подводится к электромоторам по схеме, аналогичной рис. а или б. В настоящее время небольшие электромобили с обычными автомобильными аккумуляторами увеличенной емкости нашли применение для перевозки малых партий грузов в пешеходных зонах больших городов, на площадках для игры в гольф и т.п. Недостатки электромобилей в основном заключаются в малом запасе хода (обычно около 150 км), после чего требуется длительная подзарядка батарей, и в трудностях с обеспечением высоких скоростных свойств.

Силовой агрегат автомобиля «Приус» фирмы «Тойота» и его схема

Рис. Силовой агрегат автомобиля «Приус» фирмы «Тойота» (а) и его схема (б):1 — двигатель; 2 — генератор; 3 — электромотор; 4 — главная передача с межколесным дифференциалом; 5 — дифференциал-распределитель; 6 — аккумуляторная батарея

Гибридный электропривод для легковых автомобилей разработан рядом зарубежных фирм и находит все большее распространение. На рис. а показан силовой агрегат автомобиля «Приус» фирмы «Тойота», а на рисунке, б — его схема. Агрегат состоит из бензинового двигателя 1, генератора 2, электромотора дифференциала-распределителя 5, главной передачи 4 с межколесным дифференциалом, а также из силовой аккумуляторной батареи 6 (не показана на рис. а). Сцепления и коробки передач нет. У дифференциала-распределителя солнечная шестерня соединена с валом генератора, коронная — с валом электромотора, на котором установлена ведущая шестерня главной передачи, водило — с валом двигателя.

На стоянке валы двигателя, генератора и электромотора неподвижны.

При трогании с места водитель нажимает на педаль подачи топлива, включая тем самым генератор, который, действуя как стартер, запускает двигатель. В это время дифференциал-распределитель работает как редуктор, поскольку коронная шестерня неподвижна. Затем генератор начинает не потреблять, а вырабатывать электроэнергию, которая поступает на электромотор, чей высокий крутящий момент и обеспечивает трогание автомобиля. Однако в случаях, когда для трогания с места и движения требуется небольшая мощность и двигателю пришлось бы работать в зоне больших удельных расходов топлива, система управления переводит электромотор на питание от аккумуляторной батареи.

На режиме разгона автомобиля скорость вращения всех трех валов дифференциала-распределителя возрастает. Двигатель работает в зоне малых удельных расходов топлива. Электромотор получает энергию от генератора, который одновременно подзаряжает аккумуляторную батарею, а при интенсивном разгоне — еще и от аккумуляторной батареи.

На режиме равномерного движения двигатель работает в экономичной зоне. Часть его мощности идет к ведущим колесам, часть — на подзарядку аккумуляторной батареи через электромотор, работающий в режиме генератора. Этот же режим электромотора используется при торможении (энергия торможения идет на подзарядку аккумуляторной батареи), а при интенсивном торможении автоматически, с помощью электронного блока управления, включается рабочая тормозная система.

При остановке автомобиля двигатель автоматически перестает работать.

Таким образом, «Приус», в отличие от электромобилей, передвигаясь по городу на энергии аккумуляторной батареи, не нуждается во внешних подзарядиых устройствах. Имея такую же полную массу (около 1500 кг), как и у модели «Королла», и мощность двигателя на 30% меньшую, «Приус» имеет такую же максимальную скорость (160 км/ч), вдвое меньший расход топлива в городском цикле (3,5 л/100 км) и суммарные вредные выбросы, уменьшенные более чем в 10 раз.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Какие бывают типы трансмиссии | Всё для автолюбителя

тип трансмиссииТрансмиссия передает крутящий момент от двигателя  колесам и изменяет величину тяги в зависимости от типа и условий движения. На современные автомобили устанавливается механический, роботизированный, автоматический или бесступенчатый тип трансмиссии.

Механическая трансмиссия

Исторически – самый первый вид коробки передач, который не утратил своей актуальности и по сей день. Современные МКПП настолько совершенны, что успешно конкурируют и с другими более поздними разработками.

Обычная МКПП состоит из двух валов, один из которых соединен с двигателем, а второй – с трансмиссией. Передача крутящего момента производится через шестерни. Переключая рычаг управления, водитель задействует ту или иную пару.

Но такая проста конструкция предусмотрена только для коробок с числом передач не более пяти. В шестиступенчатых коробках устанавливается двухвальная конструкция.

Механическая трансмиссия выгодно отличается от других типов высоким КПД, эффективностью и экономичностью. Главный субъективный недостаток – необходимость постоянно «дергать» рычаг КПП.

Роботизированная трансмиссия

Конструктивно роботизированная трансмиссия не отличается от механической. Единственная, но принципиальная разница в способе переключения передач. У «роботов» эта функция возложена на электронику, которая переключает передачи посредством системы сервоприводов.

Преимуществом является отсутствие необходимости постоянного переключения передач самим водителем, при этом, «роботы» существенно дешевле автоматических КПП. Недостатки – недостаточная плавность хода, запаздывания и рывки при переключении.

Автоматическая трансмиссия

Автоматические КПП появились примерно в середине ХХ века и до сих пор их популярность продолжает расти. Их главным преимуществом является самостоятельное переключение передач без участия водителя. При этом крутящий момент передается непрерывно и машина лучше держит дорогу. Недостатками является худшие по сравнению с механикой экономичность и динамика.

Конструкция АКПП довольно сложная и представляет собой гидравлическую систему управления и гидротранформатор вместо сцепления. Автоматические КПП намного дороже механических, а ремонт представляет большие сложности.

Бесступенчатая трансмиссия (вариатор)

У вариатора передач нет вообще. Сейчас разработано несколько вариантов этой трансмиссии, но наиболее распространена клиноременная схема. Конструктивно – это два шкива, один соединен с двигателем, другой – с трансмиссией. Передача крутящего момента осуществляется специальным ремнем или цепью. При изменении диаметра шкива изменяется передаточное соотношение.

Читайте также:

myautoklass.ru

АКПП: развенчиваем популярные заблуждения - Колеса.ру

В статье мы будем развенчивать мифы, а если Вам, дорогой читатель, статья понравится, напишем про легенды. Про то, что когда-то было актуальным или актуально до сих пор. Обращаем внимание, что под аббревиатурой «АКПП» мы имеем ввиду автоматическую коробку с гидротрансформатором и планетарными передачами, она же — гидромеханическая, то есть «классическая» АКПП.

Мы, пожалуй, не будем останавливаться подробно на устройстве типичной АКПП, благо совсем недавно писал исчерпывающую статью о гидротрансформаторе и чуть ранее – о проблемах электрики.

Миф 1. Масляное голодание

Почему-то распространено мнение, что масляный насос АКПП приводится в действие от турбины (выхода) гидротрансформатора. На самом деле, привод насоса соединен с корпусом гидространсформатора, то есть, фактически, с маховиком двигателя, поэтому насос будет нагнетать давление в систему сразу после того, как мотор начинает вращаться, и масло будет прокачиваться в системе при любом режиме работы коробки. Поэтому масляного голодания в исправной коробке не бывает ни в каких режимах.

Миф 2. Ужасная N

Наверное, назначение нейтральной передачи АКПП и вред от ее использования — второй по обсуждению вопрос на форумах после прогрева АКПП и использования стояночного тормоза. Мнения разделяются от «Всегда включать нейтраль при остановке» до «Нейтральная передача нужна только для буксировки автомобиля и ее включение приведет к масляному голоданию». К сожалению, миф о вредности госпожи N становится все более популярным. Думаю, ноги его растут из мифа 1. В реальности нейтраль — достаточно полезная штуковина. Неспроста селектор АКПП позволяет переключать режимы D и N без нажатия блокировочной кнопки.

Что происходит, когда выбран режим D и нажата педаль тормоза? АКПП выбирает первую передачу, к колесам прикладывается крутящий момент, но тормоза не дают сдвинуться с места. При этом турбина гидротрансформатора остается неподвижной, а вся энергия двигателя преобразуется в гидротрансформаторе в тепловую. По сути, мотор мешает масло. Но на эту работу требуется затратить энергию, чтобы двигатель поддерживал частоту вращения холостого хода, электронный блок управления увеличивает подачу воздуха и топлива.

При включенной нейтральной передаче механическая связь между выходом коробки и турбиной гидротрансформатора разорвана. Частота вращения выхода гидротрансформатора практически равна частоте вращения двигателя. Нагрузка на двигатель минимальна. Для поддержания режима холостого хода требуется меньше топлива. Уменьшается нагрев двигателя и АКПП. Сплошные плюсы в выборе режима N при остановке более чем на 30 секунд, особенно жарким днем в глухой пробке или долгом красном светофоре.

Если я еще не убедил «нейтралефобов», приведу еще пару доказательств. Начнем с того, что режим паркинга отличается от нейтрали только тем, что заблокирован выходной вал АКПП. А режим «P» ни у кого не вызывает опасения. В том, что экономия топлива и уменьшение нагрева реальны, можно убедиться на относительно старых машинах с бензиновым двигателем.

Если, удерживая педаль тормоза, перевести коробку из D в режим N, то будет заметно, что педаль немножко проваливается. Связано это с тем, что блок управления двигателя уменьшает подачу топлива и воздуха. Разряжение во впускном коллекторе, а, значит, и в вакуумном усилителе возрастает, усилитель сильнее давит на главный тормозной цилиндр, а на педали усилие уменьшается. Тот же эффект иногда бывает при отключении кондиционера. Все по той же причине. Контроллер уменьшает подачу топливно-воздушной смеси.

Если у Вас есть маршрутный компьютер, который определяет мгновенный расход топлива, Вы можете сравнить значения расхода в положениях селектора «P», «N» и «D». Прикинув время простоя, легко посчитать, сколько топлива можно сэкономить, выбрав нейтраль, к тому же современные электронные «мозги» без Вашего ведома могут выбрать нейтральную передачу, а Вы об этом даже не узнаете, поймете только по небольшой задержке начала движения после отпускания педали тормоза.

Надеюсь, я развеял страхи перед нейтралью. Последний момент: не стоит ехать накатом без включенной передачи, но не из-за пресловутого масляного голодания – его-то как раз не будет. Просто по соображениям безопасности – не успеете среагировать на внезапно возникшее препятствие. Тут к АКПП и МКПП требования одинаковы.

Миф 3. Прогрев АКПП

Точнее, способ прогрева. Что делать? Поочередно многократно переключать селектор в положения R и D или перебирать все положения?

Исходя из сказанного про нейтральную передачу, самый быстрый способ прогреть масло в АКПП — включить режимы D или R и нажать на тормоз, чтобы гидротрансформатор размешал масло побыстрее, то есть вся энергия мотора ушла в тепло. Ни в коем случае не нажимайте одновременно газ и тормоз! Да, коробка и двигатель прогреются моментально, но если передержать, то можно перегреть масло. А если АКПП еще и немолодая и порядком изношенная, то может случиться пробуксовка с последующей гибелью фрикционов.

Так зачем же надо переключать режимы селектора? Все очень просто. Помните, я писал в мифе 2 о том, что чрезмерно «умный» блок управления из благих побуждений может незаметно включить нейтральную передачу, когда у вас включен D и нажат тормоз? Так вот, передергивание режимов заставляет управляющую программу вновь возобновлять механическую связь, нагружать двигатель и гидротрансформатор. Так что миф частично подтвержден для современных коробок. Старушкам с «гидромозгом» такие манипуляции ни к чему.

Касательно необходимости самого прогрева — конечно, конструкция АКПП рассчитана на эксплуатацию в горячем состоянии. Но мое мнение, точнее алгоритм, таков: завести двигатель, очистить машину от снега и не спеша начать двигаться. Так прогреется не только силовой агрегат, но и амортизаторы.

Миф 4. Автомобиль с АКПП не тормозит двигателем

Это было очень давно. Тогда гидротрансформатор не имел блокировки. Все современные коробки, даже те, что без электронного управления, имеют режим блокировки гидротрансформатора. В этом режиме ротор и статор «бублика» жестко соединены между собой через фрикционное сцепление, и момент от двигателя передается на планетарную передачу коробки минуя гидравлическую передачу. Это позволяет существенно увеличить КПД трансмиссии. Точно так же при опускании педали газа момент от колес передастся двигателю.

Рекомендуется при длительных спусках переключать АКПП принудительно на более низкие передачи с помощью ограничителя на селекторе (положения 3, 2), как вариант – «спортивного» режима или ручным переключением.

Миф 5. Классические АКПП скоро не будут производиться.

Да, сейчас существует огромное количество решений автоматизировать выбор нужного передаточного числа трансмиссии. Но классическая АКПП, которую еще называют гидротрансформаторной — это золотая середина. Она не уступает в способности передавать огромный крутящий момент механической КПП, так же, как и роботизированная коробка с двумя сцеплениями, выполняет переключения без разрыва потока мощности, но не только между соседними передаточными числами, а позволяет выбрать передачу в произвольном порядке.

Шестидиапазонной АКПП уже никого не удивить, а на автомобили высокого класса во всю устанавливают 7-, 8-, и даже 9-ступенчатые «автоматы». Такие коробки не уступают вариатору в задаче поддержания оптимальных режимов двигателя, и очень надежны. Рано списывать старушку со счетов. За многолетнюю историю устройство АКПП доведено практически до совершенства.

Но в ближайшем будущем гидротрансформаторную АКПП ждет серьезное изменение. Она лишится… гидротрансформатора! В многодиапазонных коробках он не нужен. Ведь фрикционы, задающие режим работы планетарных передач — это не что иное, как многодисковое сцепление в масляной ванне. Современные электронные блоки управления с филигранной точностью могут управлять давлением поршня, а, значит, очень плавно переключать передаточные числа без разрыва потока мощности, причем переход может осуществляться на любую передачу с любой. Такого себе не может позволить даже «робот» с двумя сцеплениями.

Похудевшая на «бублик», многодиапазонная, с КПД, сравнимым с «механикой», АКПП ближайшего будущего не должна сдать своих позиций.

Данная статья написана в рамках Конкурса авторов — 2015.Лучшие работы читайте здесь.

Организаторы конкурса:

Читайте также:

www.kolesa.ru

Как работает автоматическая коробка передач: схемы и видео

Содержание:

Каждый автовладелец знает, что выбор трансмиссии является ключевым фактором, который влияет на динамические показатели автомобиля. Разработчики постоянно пытаются совершенствовать коробки передач, но большинство автолюбителей все же отдают предпочтение МКПП, так как, из-за сложившегося стереотипа, считают, что она более надежная и простая в использовании. Однако причина кроется в другом – большинство людей просто не знакомы с принципом работы автомата, поэтому и опасаются ее.

В сегодняшней статье мы попытаемся максимально подробно и доступно описать принцип работы автоматической трансмиссии.

Что такое АКПП?

АКПП – это основной элемент конструкции трансмиссии автомобиля, главной целью которой является изменение крутящего момента, а также изменения скорости движения. Различают три варианта автоматической трансмиссии:

  • Вариатор;
  • Гидроавтомат;
  • Роботизированная;

Что лучше – механика или автомат?

Как многие уже могли заметить, большинство российских автолюбителей отдают предпочтение МКПП. Одни эксперты считают, что это связано с менталитетом нации, другие – с установленными негативными стереотипами.

Другое дело американцы, 95% которых не представляют себе процесс вождения автомобиля, без наличия автоматической коробки. Но это совсем не удивляет, ведь АКПП была придумана американскими инженерами, которые хотели упростить жизнь водителей.

Такая же ситуация и в Европе. Если 15-20 лет назад все поголовно использовали механику, то уже сейчас она почти вытеснена из рынка.

В России также наблюдается рост популярности автомата, но, как утверждают эксперты и аналитики, россияне не умеют правильно использовать автоматическую коробку. Каждый день в автомастерские обращается масса автолюбителей с неисправностями, основной причиной которых как раз и является неправильная эксплуатация.

Как работает АКПП?

Для того, чтобы принцип работы автоматической трансмиссии стал более понятным, мы условно разобьем ее на три части: механическая, электронная и гидравлическая.

Начнем обсуждение, конечно же, с механической, так как именно данный элемент и переключает передачи.

Гидравлическая часть является неким посредником, который является связующим звеном.

И, наконец, электронная, которая считается мозгом трансмиссии, отвечающим за переключение режимов, а также обратную связь.

Все понимают, что сердцем автомобиля является мотор. Трансмиссия вовсе не претендует на эту роль, ведь ее смело можно называть мозгом автомобиля. Главной целью АКПП считается преобразование КМ мотора в силу, которая создает условия для движения ТС. Немаловажную роль в этом процессе выполняет гидротрансформатор и планетарные передачи.

Гидротрансформатор

По аналогии с МКПП, гидротрансформатор выполняет функции сцепления, а также регулирует КМ, с учетом частоты вращения и продуцируемой мощности двигателя.

Конструкция гидротрансформатора состоит из трех частей:

  • Центростремительная турбина;
  • Центробежный насос;
  • Направляющий аппарат-реактор;

За счет того, что турбина и насос максимально сближены друг с другом, рабочие жидкости находятся в постоянном движении. Именно благодаря этому удается добиться минимальных потерь энергии. К тому же, гидротрансформатор может похвастаться очень компактными размерами.

Стоит отметить, что коленвал напрямую связан с насосным колесом, а коробочный вал – с турбиной. Именно за счет этого, в гидротрансформаторе отсутствует жесткая связь между ведущими и ведомыми элементами. Рабочие жидкости передают энергию от мотора к трансмиссии, которая, в свою очередь, через лопатки насоса передает ее на лопасти турбины.

Гидромуфта

Если говорить о гидромуфте, то ее принцип работы очень похож – она также передает КМ, не влияя на его интенсивность.

Гидротрансформатор оснащен реактором в первую очередь для того, чтобы изменять КМ. По сути, это такое же колесо с лопатками, разве что жестче посаженное и менее маневренное. По нему масло возвращается из турбины в насос. Некоторые особенности имеют лопатки реактора, каналы которых постепенно сужаются. За счет этого скорость движения рабочих жидкостей существенно увеличивается.

Из чего состоит АКПП?

Гидротрансформатор – взаимодействует со сцеплением, и не контактирует с водителем.

Планетарный ряд – взаимодействует с шестернями в коробке, и при переключении передач изменяет конфигурацию трансмиссии.

Тормозная лента, задний и передний фрикцион – напрямую переключают передачи.

Устройство управления – это узел, который состоит из насоса, клапанной коробки и маслосборника.

Гидроблок – система клапанных каналов, которые контролируют и управляют нагрузкой двигателя.

Гидротрансформатор – предназначен для передачи крутящего момента от силового агрегата до элементов автоматической трансмиссии. Расположен он между коробкой и мотором, и таким образом выполняет функцию сцепления. Он наполнен рабочей жидкостью, которая улавливает и передает усилия двигателя в масляный насос, находящейся непосредственно в коробку.

Что касается масляного насоса, то он уже передает рабочую жидкость в гидротрансформатор, создавая, таким образом, наиболее оптимальное давление в системе. Поэтому, миф о том, что автомобиль с коробкой-автомат можно завести без стартера – чистая ложь.

Шестеренчатый насос получает энергию прямо от двигателя, из чего можно сделать вывод, что при выключенном моторе давление в системе полностью отсутствует, даже если рычаг переключения АКПП находиться не в начальном состоянии. Поэтому, принудительное вращение карданного вала не сможет завести двигатель.

Планетарный ряд – используется зачастую в автоматической трансмиссии, так как считается более современным и технологичным, нежели параллельный вал, используемый в механике.

Части фрикциона – поршень заставляет двигаться чрезмерное давление масла. Сам поршень очень плотно прижимает ведущие элементы к ведомым, заставляя их вращаться как единое целое, и передавать КМ ко втулке. Стоит отметить, что в АКПП находится сразу несколько таких планетарных механизмов.

Фрикционные диски передают КМ непосредственно колесам автомобиля.

Тормозная лента – используется для блокировки элементов планетарного механизма.

Гидроблок – один из наиболее сложных механизмов в АКПП, который называют «мозгами трансмиссии». Стоит отметить, что ремонт данного элемента очень дорогостоящий.

Виды АКПП

Перманентная гонка технического оснащения автомобилей, заставляет разработчиков придумывать все более изощренные технологии и конструкции, для того, чтобы обогнать конкурентов. Стоит отметить, что это положительно сказывается на развитии ходовой части ТС. Одним из наиболее важных открытий, стало изобретение автоматической коробки передач. Она сразу же начала пользоваться невероятно большим спросом, так как заметно упрощает процесс управления. К тому же она весьма простая в эксплуатации и надежная. Аналитики утверждают, что в скором будущем она полностью вытеснит из рынка МКПП.

На сегодняшний день коробка-автомат используется, как в легковых автомобилях, так и грузовиках, в независимости от типа привода.

Известно, что при управлении автомобилем с МКПП, приходится постоянно держать руку на переключателе передач, что значительно снижает концентрацию на дороге. Коробка-автомат практически лишена подобных недостатков.

Основные преимущества коробки-автомат:

  • Повышается эффективность управления;
  • Более плавный переход между передачами даже на высокой скорости;
  • Двигатель не перегружается;
  • Передачи можно переключать как вручную, так и в автоматическом режиме;

Современные АКПП, с точки зрение системы контроля и управления, можно разделить на два типа:

  • Трансмиссия с гидравлическим устройством;
  • Трансмиссия с электронным устройством, или так называемая роботизированная коробка;

Более понятным это должно стать после ознакомления с приведенным ниже примером:

«Представьте себе ситуацию, что автомобиль двигается по ровной дороге и постепенно приближается к крутому подъему. Если какое-то время просто со стороны наблюдать за этой ситуацией, то можно заметить, что после увеличения нагрузки, машина начинает терять скорость, и, следовательно, интенсивность вращения турбины также снижается. Это приводит к тому, что рабочая жидкость начинает противодействовать движению. В таком случае резко возрастает скорость циркуляции, что способствует увеличению КМ до того показателя, при котором возникнет равновесие в системе».

Такой же принцип работы и в момент начала движения автомобиля. Единственное отличие в том, что в данном случае еще задействуется и акселератор. Благодаря ему увеличивается интенсивность оборотов коленвала и насосного колеса, при том, что турбина остается неподвижной, что позволяет двигателю работать в холостом режиме. Стоит отметить, что КМ резко возрастает, и при достижении определенной отметки, гидротрансформатор начинает выполнять функции звена, которое соединяет воедино ведомый и ведущий элементы. Именно все эти моменты, позволяют во время движения значительно уменьшать уровень потребления горючего, и более эффективно проводить торможение двигателем в случае надобности.

Так для чего же тогда подключать АКПП к гидротрансформатору, если тот самостоятельно способен изменять интенсивность КМ?

Вот почему: коэффициент изменения крутящего момента с помощью гидротрансформатора обычно не превышает 2-3.5. Этого мало для полноценной работы автоматической коробки.

В отличие от механической, автоматическая коробка переключает скорости с помощью фрикционных муфт и ленточных тормозов. Система автоматически определяет нужную скорость с учетом скорости движения и усилия на педаль акселератора.

Помимо планетарного механизма и гидротрансформатора, АКПП включает в себя также насос, который смазывает коробку. Охлаждением масла занимается радиатор охлаждения.

Разница между коробкой-автомат у заднеприводных и переднеприводных ТС

Существует ряд отличий между компоновкой АКПП автомобилей с передним и задним приводом. Автоматическая трансмиссия переднеприводных автомобилей более компактная, и имеет отдельное отделение, которое называют – дифференциал.

Во всех других аспектах обе трансмиссии идентичны, как в конструктивном, так и функциональном плане.

Для эффективного выполнения всех функций, коробка автомат имеет следующие элементы: гидротрансформатор, узел контроля и механизм выбора режима движения.

Надеемся, что наша статья стала максимально полезной для вас, и помогла вам разобраться в принципах работы АКПП.

Видео

Поделитесь с друзьями!

autoiwc.ru