АКПП что это такое в автомобиле?

Устройство и принцип работы автоматической коробки

Коробка автомат ассоциируется с картиной лёгкого и приятного вождения. Новички быстро обучаются управлению автомобилем. Водитель в пробке меньше устаёт без постоянных дёрганий за рычаг коробки. Снижается вероятность возникновения аварий. Кроме того, автоматическая трансмиссия защищает двигатель от перегрузки. Злоупотребление возможностями АКПП приводит к появлению рывков и заеданию передач. Чтобы коробка работала исправно, нужно знать её сильные и слабые стороны.

  1. Что такое АКПП
  2. Устройство коробки автомат
  3. Принцип работы автоматических коробок
  4. Классическая автоматическая коробка передач
  5. Роботизированная КПП
  6. Вариатор
  7. Режимы работы
  8. Как пользоваться автоматической коробкой передач
  9. Плюсы и минусы автоматической КПП

Что такое АКПП

Чтобы мощность двигателя переходила к колёсам при минимальном участии водителя, с середины ХХ века автомобили стали оснащаться автоматическими трансмиссиями. С каждым годом автоматы становятся компактнее, экологичнее и комфортнее в управлении. Электроника «подгоняет» работу коробки под режим движения, снижая нагрузку на двигатель машины и АКПП.

Коробка автомат — прочный и надёжный агрегат, но совершая одни и те же ошибки при эксплуатации, можно сломать трансмиссию. Кроме того, усовершенствованные конструкции капризны и требуют регулярного техобслуживания. Чтобы не загубить автомат, нужно знать что такое АКПП: из чего состоит и как работает. Знания помогут предотвратить преждевременный износ и дорогостоящий ремонт коробки.

Устройство коробки автомат

Существуют разные конструкции АКПП:

Устройство автоматической «классической» коробки передач можно разбить на функциональные части:

  1. Гидротрансформатор — он же сцепление, состоит из лопастных колёс. Насосное соединено с маховиком двигателя, а турбинное — с валом коробки. Между колёсами установлен реактор, который превращает режим гидромуфты в трансформатор. Колёса между собой не соединены, крутящий момент передаётся через давление масла. Жидкость поглощает вибрации и рывки от работы двигателя и автомата. Преобразование момента в гидротрансформаторе имеет ограниченный интервал, поэтому в коробке установлен редуктор.
  2. Планетарный редуктор переключает скорости в автомате за счёт изменения передаточных чисел на шестернях. Планетарный механизм АКПП состоит из центральных зубчатых колёс разного диаметра – солнечного и коронного. Между ними обкатываются сателлиты, оси которых соединены на водиле. Вращая одни элементы и тормозя другие, получают разные скорости на выходе. Для блокировки шестерней установлены муфты, тормозные ленты и фрикционные диски.
  3. Гидравлическая система. Сюда входит масляный насос, фильтр, толкатели, гидрораспредительная плита — гидроблок с электроклапанами. ATF в автомате служит рабочим телом для передачи момента двигателя, создаёт давление на фрикционы, защищает детали коробки от перегрева, истирания, коррозии. Масляный насос подаёт жидкость в коробку и поддерживает постоянное давление. Фильтр задерживает продукты износа автомата, которые приходят с маслом. По каналам гидроблока жидкость поступает к планетарным звеньям.
  4. Электронный блок содержит схему управления АКПП: отслеживает показания датчиков коробки, положение селектора, педалей, систем ABS, ESP и т.д., затем выдает управляющие сигналы к исполнительным механизмам, в соответствии с программным алгоритмом.

Устройство и принцип работы классической АКПП

С развитием автомобилестроения и выпуском новых видов трансмиссий вопрос, какая коробка передач лучше, становится все более актуальным. АКПП – что это такое? В этой статье разберемся с устройством и принципом работы автоматической коробки передач, узнаем, какие виды АКПП существуют и кто придумал АКПП. Проанализируем достоинства и недостатки разных видов автоматических трансмиссий. Познакомимся с режимами работы и управления АКПП.

  1. Что такое АКПП и история ее создания
  2. История изобретения
  3. Плюсы и минусы АКПП
  4. Устройство автоматической трансмиссии
  5. Принцип работы и срок службы АКПП
  6. Управление АКПП
  7. Заключение

Что такое АКПП и история ее создания

Автоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.

История изобретения

Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.

Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.

Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.

Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.

Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).

Плюсы и минусы АКПП

Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.

Плюсы АКПП Минусы АКПП
1. Плавное и автоматическое переключение скоростей, создающее комфорт для водителя. 1. Сложность конструкции.
2. Отсутствие необходимости в периодической замене сцепления. 2. Высокая стоимость самой коробки.
3. Хорошая динамика за счет возможности ручного переключения скоростей. 3. Высокая стоимость ее обслуживания.
4. Автомат может подстраиваться под стиль вождения водителя (адаптироваться). 4. Более низкий КПД и повышенный расход топлива в сравнении с механикой.

Устройство автоматической трансмиссии

Устройство АКПП достаточно сложное и состоит из следующих основных элементов:

  • гидротрансформатор;
  • планетарный механизм;
  • блок управления АКПП (TCU);
  • фрикционные муфты;
  • обгонная муфта;
  • гидроблок;
  • ленточный тормоз;
  • масляный насос;
  • корпус.

Гидротрансформатор представляет собой корпус, заполненный специальной рабочей жидкостью ATF, и предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач. Фактически он заменяет сцепление. В его состав входят насосное, турбинное и реакторное колеса, блокировочная муфта и муфта свободного хода.

Колеса оснащены лопастями с каналами для прохода рабочей жидкости. Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в конкретных режимах работы автомобиля. Муфта свободного хода (обгонная муфта) необходима для вращения реакторного колеса в противоположную сторону. Более подробно про гидротрансформатор можно почитать здесь.

Планетарный механизм АКП включает в себя планетарные ряды, валы, барабаны с фрикционными муфтами, а также обгонную муфту и ленточный тормоз.

Механизм переключения скоростей в АКПП достаточно сложен, и, по сути дела, работа трансмиссии состоит в выполнении некоторого алгоритма включения и выключения муфт и тормозов посредством давления жидкости.

Планетарный ряд, точнее блокировка одного из его элементов (солнечная шестерня, саттелиты, коронная шестерня, водило), обеспечивает передачу вращения и изменение крутящего момента. Элементы, входящие в планетарный ряд, блокируются при помощи обгонной муфты, ленточного тормоза и фрикционных муфт.

Пример гидравлической схемы АКПП

Блок управления АКПП может быть гидравлическим (уже не применяется) и электронным (ЭБУ АКПП). Современная гидромеханическая трансмиссия оснащается только электронным блоком управления. Он обрабатывает сигналы датчиков и формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства (клапаны) гидроблока, обеспечивающие работу фрикционных муфт, а также управляющие потоками рабочей жидкости. В зависимости от этого жидкость под давлением направляется в ту или иную муфту, включая определенную передачу. TCU также управляет блокировкой гидротрансформатора. При неисправности блок TCU обеспечивает функционирование КПП в “аварийном режиме”. Селектор АКПП отвечает за переключение режимов работы КПП.

В автоматической коробке применяются следующие датчики:

  • датчик частоты вращения на входе;
  • датчик частоты вращения на выходе;
  • датчик температуры масла АКПП;
  • датчик положения рычага селектора;
  • датчик давления масла.

Подробнее про датчики АКПП можно почитать тут.

Принцип работы и срок службы АКПП

Время, необходимое на переключение скорости в АКПП, зависит от скорости автомобиля и нагрузки на двигатель. Система управления вычисляет нужные действия и передает их в виде гидравлических воздействий. Гидравлика перемещает муфты и тормоза планетарного механизма, тем самым происходит автоматическое изменение передаточного числа в соответствии с оптимальным режимом двигателя в данных условиях.

Одним из главных показателей, влияющих на эффективность работы автоматической трансмиссии, является уровень масла, который нужно регулярно проверять. Рабочая температура масла (ATF) составляет около 80 градусов. Поэтому для того, чтобы избежать повреждений пластиковых механизмов коробки в зимний период, перед движением машину необходимо прогревать. А в жаркое время года, наоборот, охлаждать.
Охлаждение АКПП может осуществляться охлаждающей жидкостью или воздухом (с помощью масляного радиатора).

АКПП в разрезе

Наибольшее распространение получил жидкостный радиатор. Температура atf, необходимая для нормальной работы двигателя, не должна превышать 20% от температуры в системе охлаждения. Температура охлаждающей жидкости не должна превышать 80 градусов, за счет этого и происходит охлаждение atf. Теплообменник соединен с внешней частью корпуса масляного насоса, к которой крепится и фильтр. При циркуляции масла в фильтре происходит его контакт с жидкостью охлаждения через тонкие стенки каналов.

Кстати, автоматическая трансмиссия считается очень тяжелой. Вес АКПП составляет около 70 кг (если она сухая и без гидротрансформатора) и около 110 кг (если она заправленная).

Для нормального функционирования АКПП необходимо и правильное давление масла. От этого во многом зависит срок службы АКПП. Давление масла должно быть на уровне 2,5-4,5 бар.

Ресурс коробки-автомат может быть различен. Если в одном автомобиле трансмиссия может прослужить только 100 тысяч км., то в другом – порядка 500 тысяч. Это зависит от эксплуатации автомобиля, от регулярного контроля за уровнем масла и его замены вместе с фильтром. Продлить ресурс АКПП возможно также используя оригинальные расходные материалы и своевременно обслуживая КПП.

Управление АКПП

Управление автоматической трансмиссией осуществляет селектор АКПП. Режимы работы автоматической трансмиссии зависят от перемещения рычага в определенное положение. В автомате доступны следующие режимы:

  1. Р – Parking. Используется при парковке. В данном режиме механически блокируется выходной вал трансмиссии.
  2. R – Reverse. Используется для включения передачи заднего хода.
  3. N – Neutral. Нейтральный режим.
  4. D – Drive. Движение вперед в режиме автоматического переключения скоростей.
  5. M – Manual. Режим ручного переключения скоростей.

В современных автоматических трансмиссиях с большим числом рабочих диапазонов могут использоваться дополнительные режимы работы:

  • (D), или O/D— овердрайв – «экономичный» режим движения, при котором возможно автоматическое переключение на повышающую передачу;
  • D3, или O/D OFF— расшифровывается как “отключение овердрайва”, это активный режим движения;
  • S (либо цифра 2) — диапазон пониженных передач (первая и вторая, либо только вторая передача) , «зимний режим»;
  • L (либо цифра 1) — второй диапазон пониженных передач (только первая передача).
Читайте также  Замена масла в АКПП ford focus 2

Схема режимов АКПП

Также имеются и дополнительные кнопки, характеризующие режимы работы АКП:

  • кнопка Sport, или Power — переключение передач происходит на более высоких оборотах двигателя;
  • кнопка Winter, или Snow — движение с места происходит со второй или третьей передачи;
  • кнопка Shift lock (шифт лок) — возможность разблокирования селектора при остановленном двигателе.

В некоторых коробках есть режим “кик даун” (kick-down). Режим “кик даун” предполагает резкое ускорение транспортного средства путем переключения на пониженную передачу. В некоторых случаях режим “кик даун” запрещен при отключении режима овердрайв.

Заключение

Автоматическая КПП занимает достойное место среди известных коробок передач и составляет конкуренцию привычной механике. Разнообразие режимов движения, а также плавное переключение передач позволяют водителю наслаждаться комфортным вождением.

Что такое АКПП в машине

Новички-автолюбители часто задают вопрос, что такое АКПП в автомобиле. Расшифровка предельно проста: автоматическая коробка переключения передач. Следующими закономерными вопросами обычно бывают: зачем она, чем отличается от механической коробки и что лучше? Давайте разбираться.

Разница между механической и автоматической коробками переключения передач

Коробка передач переназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Включая ту или иную передачу, водитель изменяет передающийся крутящий момент и тем самым задает скорость вращения колес, то есть скорость движения автомобиля.

Если коробка передач механическая, то водитель сам решает, когда и какую передачу включить, а если говорить точнее, то какое соединение пар шестерн ввести в зацепление. Делается это при помощи педали сцепления и рычага переключения передач.

Обобщенно говоря, если МКПП состоит из ведущего, ведомого, промежуточного валов, шестеренок и синхронизаторов, то АКПП состоит из тех же валов, планетарных редукторов, гидротрансформатора и системы гидравлического управления. Более подробно рассматривать устройство «автомата» нет смысла, так как его ремонт своими руками почти никогда не проводится (для этого требуются определенные навыки и оборудование).

Принципы работы АКПП

В АКПП можно выделить три основных механизма: гидротрансформатор, планетарный редуктор, гидравлическое управление. Для того чтобы колеса вращались, необходимо передать им крутящий момент от двигателя. В АКПП это происходит при помощи гидротрансформатора, который выполняет функцию сцепления и гидромуфты одновременно.

Гидротрансформатор состоит из двух крыльчаток (насосное колесо и турбинное колесо), между которыми располагается реактор (то же, по сути, крыльчатка, лопасти на которой установлены под определенным углом). Все это объединяется в один корпус. С одной стороны он соединен с маховиком двигателя.

Планетарный редуктор состоит из нескольких разных шестеренок, расположенных относительно друг друга так, что получается условная модель солнечной системы. В центре находится солнечная шестерня («солнце»). Вокруг нее расположены сателлиты, крепящиеся на планетарное водило, и вокруг всего этого идет коронная шестерня. Все вместе это называется планетарный элемент. Кроме того, в планетарный редуктор также муфта сцепления и тормозов, ленточный тормоз.

То есть, от оборотов двигателя зависит давление масла (трансмиссионной жидкости) в АКПП. А давление масла обуславливает работу планетарных механизмов. Вот так в общих чертах работает коробка-автомат. Но в зависимости от типа коробки, в этот процесс вносятся некоторые нюансы.

Типы и виды АКПП

Существуют разные виды АКПП. И хотя их работа основана на одних и тех же принципах, между ними существуют различия, о которых стоит знать, чтобы сделать оптимальный выбор при покупке автомобиля.

  • Классическая гидравлическая АКПП. Именно на примере этого варианта и был в этой статье описан принцип работы коробки-автомата. Несмотря на весь комфорт, который получают водители, выбравшие «автоматы», во время езды, такая коробка имеет серьезный недостаток: потребляет больше топлива, чем механическая коробка. Существуют разные типы гидравлической АКПП, предназначенные для разных стилей вождения и разных запросов автовладельца. О них будет сказано ниже.
  • Вариатор или бесступенчатая коробка передач. Отличается от предыдущего вида большей экономичностью, а также плавным набором и сбросом скорости автомобиля. То есть, обеспечивает больший комфорт за счет отсутствия фиксированных скоростей. Эта же особенность позволяет повысить КПД мотора.
    Вместе с тем, за повышенный комфорт приходится платить относительно небольшим ресурсом коробки, необходимостью чаще менять трансмиссионную жидкость (дорогую), сложной системой электроники.

  • Робот или роботизированная коробка. Многие водители считают эту коробку видом механической КПП, которая имеет более сложную конструкцию, отличается в плане обслуживания. Эта коробка более экономна в плане расхода топлива по сравнению с классической «механикой». От двух предыдущих типов отличается меньшим комфортом езды (если не считать DSG и аналоги).
    • Tiptronic. Здесь водитель может переключиться на ручное управление, но менять скорости он будет передвижением рычага в сторону «+» или «-» , а не как в МКПП.
    • Steptronic. Водитель может выбрать один из автоматических режимов в зависимости от условий езды, то есть выбрать режим Manual/Sport. В мануале скорости буду переключаться вручную, почти так же, как на МКПП, а в режиме спорт скорость будет переключаться автоматически, но только при достижении максимальных оборотов двигателя на текущей передаче. Таким образом, этот тип «автомата» дает водителю большую свободу действий и позволяет применять разную манеру езды.

    Если рассматривать преимущества и недостатки АКПП, частично этот вопрос уже затрагивался при обзоре видов и типов АКПП выше. Главным преимуществом «автоматов» считается обеспечение комфорта и безопасности водителя во время езды.

    При этом многие водители скептически и даже презрительно относятся к АКПП, считая такую КПП устройством для «ленивых». Более того, к главным недостаткам «автоматов» причисляют следующие моменты:

    • Сложное устройство, а как следствие, сложный и дорогостоящий ремонт и обслуживание. Кроме того, из-за этого возрастает и цена самого автомобиля;
    • Больший вес коробки по сравнению с МКПП;
    • Необходимость хорошо прогревать зимой, чтобы не сокращать срок службы;
    • Невозможность применять некоторые виды вождения и хитрости (во всяком случае, при классической компоновке);
    • Невозможность запустить двигатель «с толкача»;
    • Автомобиль с АКПП не рекомендуется буксировать. Лучше перевозить на эвакуаторе;
    • Расход топлива по сравнению с механикой выше;

    Что в итоге

    Как видно, автоматические коробки переключения передач имеют как своих сторонников, так и противников. Зачастую они используются теми, для кого важен комфорт во время езды, а не раскрытие всех возможностей автомобиля. При этом примечательно то, что несмотря на активное развитие и внедрение АКПП, сегодня такие коробки не могут вытеснить классическую «механику».

    Автоматическая коробка передач

    Автоматическая коробка передач — АКП, механизм изменения передаточного отношения трансмиссии, работающий без непосредственного участия водителя. Автомобиль, оснащенный АКП, имеет сокращенное количество устройств управления, вместо трех педалей («газа», тормоза и сцепления) в нем установлено две педали («газа» и тормоза, педаль выключения сцепления отсутствует). При этом педаль «газа» служит не для увеличения-уменьшения оборотов двигателя, как в автомобиле с механической КП, а для изменения скорости движения автомобиля. В отличие от механической коробки передач АКП оснащается не рычагом переключения, а селектором выбора режима работы.
    По устройству АКП разделяются на обычные двух и трехвальные МКП, дополненные гидротрансформатором (вместо сухого сцепления) и системой автоматического переключения (с электронным, электромеханическим или электропневматическим управлением), и на планетарные, в которых планетарный редуктор работает в паре с гидротрансформатором. Наиболее типичные — планетарные АКП с гидротрансформатором.

    Содержание

    Устройство

    Планетарная АКП состоит из гидротрансформатора, планетарной КП (планетарных редукторов), барабанов, фрикционных и обгонной муфт, соединительных валов. Барабаны АКП оснащаются ленточными тормозами для их остановки и включения нужной передачи планетарного редуктора.
    Гидротрансформатор в автоматической трансмиссии выполняет функции сцепления и устанавливается между коленчатым валом двигателя и КП. Гидротрансформатор состоит из ведущей и ведомой турбин и неподвижно закрепленного относительно двигателя статора (иногда статор выполняется вращающимся, в этом случае он оснащается ленточным тормозом — применение подвижного статора добавляет гидротрансформатору гибкости на малых оборотах двигателя и улучшает его характеристики). Ведущая турбина вращается, как и ведущий диск сцепления, с той же частотой, что и коленчатый вал двигателя. Ведомая турбина вращается за счет гидродинамических сил, возникающих из-за вязкости заполняющей внутреннюю полость гидротрансформатора жидкости. Основное назначение гидротрансформатора — передача вращения коленчатого вала на шестерни планетарной КП с проскальзыванием, что обеспечивает плавное переключение передач и начало движения автомобиля. При больших оборотах двигателя ведомая турбина блокируется и гидротрансформатор выключается, передавая крутящий момент с коленчатого вала на шестерни АКП напрямую (соответственно, потерь).
    Планетарная КП или планетарный редуктор — комплекс из большой коронной шестерни (эпицикла), малой солнечной шестерни и связывающих их шестерен-сателлитов, закрепленных на водиле. В разных режимах работы редуктора вращаются разные шестерни, а один из блоков (эпицикл, солнечная шестерня или водило с сателлитами) закреплен неподвижно.

    Схема АКП: 1 — турбинное колесо;
    2 — насосное колесо;
    3 — колесо реактора;
    4 — вал реактора;
    5 — первичный вал планетарного редуктора;
    6 — главный масляный насос;
    7 — фрикцион II и III передач:
    8 — тормоз I и II передач;
    9 — фрикцион III передачи и передачи заднего хода;
    10 — муфта свободного хода I передачи;
    11 — тормоз заднего хода;
    12 — первый промежуточный вал;
    13 — второй промежуточный вал;
    14 — барабан с зубчатым венцом;
    15- центробежный регулятор;
    16 — вторичный вал;
    17 — механизм переключения передач;
    18 — дроссельный клапан;
    19 — кулачок

    Фрикционные муфты предназначены для переключения передач введением в зацепление (или, наоборот, выведением из зацепления) шестерен планетарного редуктора АКП. Муфта состоит из ступицы (хаба) и барабана. На внешней поверхности ступицы и внутренней барабана расположены прямоугольные зубья (на ступице) и такие же шлицы (внутри барабана), которые по форме соответствуют друг другу, но не зацеплены. Между ступицей и барабаном располагается набор (пакет) кольцеобразных фрикционных дисков. Половина дисков выполнена из металла и оснащена выступами, входящими в шлицы внутренней поверхности барабана. Вторая половина дисков — из пластмассы и имеет вырезы, в которые входят зубья ступицы. Таким образом, механическое сцепление ступицы и барабана происходит через трение металлических и пластмассовых дисков пакета фрикционной муфты.
    Сообщение и разобщение ступицы и барабана фрикционной муфты происходит после сжатия пакета дисков кольцеобразным поршнем, установленным внутри ступицы. Поршень имеет гидравлический привод. Жидкость в цилиндр привода подается под давлением через кольцевые канавки в барабане, валах и картере АКП.
    Обгонная муфта используется для уменьшения ударных нагрузок на фрикционные муфты при переключении передач и для отключения двигателя при движении автомобиля накатом (при некоторых режимах работы АКП). Обгоная муфта устроена таким образом, что свободно проскальзывает при вращении в одном направлении и заклинивает при обратном (передавая деталям АКП вращающий момент). Она состоит из двух колец — внешнего и внутреннего — и расположенных между ними набора роликов, разделенных сепаратором. После увеличения оборотов двигателя и переключения передачи АКП один из блоков планетарного ряда стремится вращаться в обратную сторону — обгонная муфта заклинивает этот блок, предотвращая обратное вращение.

    Читайте также  Управление автомобилем с АКПП для чайников

    Принцип работы АКП

    Рассмотрим работу четырехступенчатой АКП, оснащенной двумя планетарными редукторами.
    Первая передача. Солнечная шестерня первого планетарного ряда не подключена к двигателю, первый ряд не участвует в передаче крутящего момента. Солнечная шестерня второго ряда соединена с коленчатым валом двигателя (добавим — через гидротрансформатор). Водило с сателлитами второго планетарного ряда соединено с выходным валом КП. Эпицикл (самая большая коронная шестерня) второго ряда при низких оборотах двигателя прокручивается через обгонную муфту, крутящий момент на механизмы трансмиссии не передается. Как только обороты двигателя повышаются, обгонная муфта блокирует коронную шестерню — начинается передача крутящего момента через сателлиты и водило. Автомобиль трогается с места и начинает движение.
    Вторая передача. Солнечная шестерня первого ряда заблокирована и неподвижна. Водило с сателлитами первого ряда входит в зацепление с эпициклом второго ряда через обгонную муфту. Эпицикл первого ряда входит в зацепление с водилом второго ряда, которое соединено с выходным валом КП. Крутящий момент от двигателя передается через солнечную шестерню второго ряда. В этом режиме работают оба планетарных ряда КП.
    Третья передача. Шестерни первого ряда не принимают участия в передаче крутящего момента. Солнечная шестерня второго ряда и эпицикл второго ряда соединены со входным валом, крутящий момент передается водилом на выходной вал. Преобразования крутящего момента не происходит — АКП работает в режиме прямой передачи.
    В режимах первой, второй и третьей передач водитель не может тормозить двигателем. Для обеспечения возможности торможения двигателем предусмотрена блокировка обгонной муфты фрикционной муфтой. Тогда при отпускании педали «газа» шестерни коробки не будут разобщать механизмы трансмиссии с двигателем.
    Четвертая передача. Это режим ускоряющей передачи, когда передаточное число трансмиссии больше единицы. Солнечная шестерня первого ряда остановлена. Крутящий момент передается на водило с сателлитами первого планетарного ряда. Эпицикл первого ряда входит в зацепление с водилом второго ряда, которое, в свою очередь, передает крутящий момент на механизмы трансмиссии. Солнечная шестерня и эпицикл второго ряда в передаче крутящего момента не участвуют.
    Задний ход. Солнечная шестерня первого ряда соединена с коленчатым валом двигателя. Водило второго ряда заблокировано фрикционной муфтой. Эпицикл первого ряда входит в зацеплении с водилом второго ряда, которое, в свою очередь, соединено с выходным валом. Выходной вал вращается в обратную сторону.

    Системы управления АКП

    Система управления режимами работы АКП выполнена в виде гидравлических приводов, передающих давление масла от гидронасоса к поршням исполнительных механизмов фрикционных муфт и тормозных лент барабанов. Поток масла в маслопроводах перераспределяют золотники, которые управляются либо вручную положением селектора АКП, либо автоматически. Блок автоматического управления АКП может быть гидравлическим или электронным.
    «Классическая» АКП управляется гидравлическим механизмом, который состоит из центробежного регулятора давления жидкости, установленного на выходном валу двигателя и датчика давления гидравлического привода педали «газа». Золотники перемещаются под давлением обеих гидроцепей, что позволяет АКП переключать передачи в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя и положения педали «газа».
    В электронной системе автоматического управления вместо гидравлического привода золотников используется электромеханический — золотники перемещаются соленоидами. Команды на перемещения золотников дает блок электронного управления, в современных автомобилях — центральный бортовой компьютер автомобиля. Этот же компьютер обычно управляет и системой зажигания, и впрыском топлива. Команды на перемещение золотников блок электронного управления получает от датчика частоты вращения выходного вала двигателя и положения педали «газа». Переключать передачи можно и в ручном режиме, перемещая селектор в нужное положение.
    В большинстве современных АКП предусмотрено ручное управление коробкой даже после полного выхода из строя электронной системы управления. При этом в любом случае вручную можно включить прямую (третью по описанной выше четырехступенчатой схеме) передачу, а если не повреждена электромеханическая часть системы управления — все передачи ручным переводом селектора.

    Селектор АКП

    В 50-е годы прошлого века общепринятым стандартом системы управления АКП стал селектор «PRNDL» — по перечислению очередности включения режимов автоматической КП. Именно эта последовательность была признана наиболее безопасной и рациональной с точки зрения конструкции АКП.
    Режимы работы АКП — положения селектора переключения.

    P — парковочный режим. Двигатель отсоединен от трансмиссии. АКП блокирована внутренним механизмом и соединена с трансмиссией, что обеспечивает блокировку всех механизмов трансмиссии. При этом АКП никак не связана со стояночным тормозом и не отменяет необходимость его использования на стоянках.
    R — режим заднего хода. Во всех современных АКП селектор в этом положении дополнен блокировочным механизмом, предотвращающим случайное включение заднего хода при движении автомобиля вперед.
    N — нейтральный режим АКП. Задействуется при остановках, движении накатом, буксировке.
    D — основной режим работы АКП («Драйв»). Задействованы все ступени АКП (обычно и повышающая передача, которая в противном случае может включаться дополнительным положением рукоятки селектора с обозначением «2» или «D2»).
    L — режим пониженной передачи, который используется для движения по бездорожью и на крутых подъемах.
    Этот порядок переключения селектора АКП был закреплен в США законодательно в 1964 году. Отступление от этого стандарта считается недопустимым с точки зрения безопасности автомобиля.

    Схема работы АКПП – Автоматической коробки передач

    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.

    Читайте также  Буксировка авто с АКПП с неработающим двигателем

    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.

    Принцип работы автоматической коробки передач, что делать, если она сломалась

    Что такое АКПП?

    Автоматическая Коробка Переключения Передач (АКПП) – это вид механизма в автомобиле, в котором переключение скорости зависит от электроники.

    История появления

    Первая разработанная модель, которую на то время можно было отнести к АКПП появилась в 1908 году в Америке на заводе Ford. Она имела планетарную коробку передач. Так как это устройство было еще не автоматическое, то требовало много внимания со стороны водителя, а также определенный комплект навыков и действий. Плюсом было то, что использование ее было довольно простым. Затем в тридцатых годах компания Дженерал Моторс выпустила сервопривод. Первая модель КПП «Коталь» была установлена в тридцатых годах. В это же время стали разрабатывать фрикционы и ленты тормозов.

    Первые созданные модели АКПП стоили очень дорого и были весьма ненадежными. В конце 30-х годов начались проводиться эксперименты по созданию и соединению элементов гидравлики в их конструкцию, чтобы заменить сервоприводы и элементы управления электромеханики. Такой путь развития начала компания Крайслер, которая создала разработку гидротрансформатора. Современные же модели АКПП были созданы в пятидесятых годах в Америке. В восьмидесятые годы АКПП стали оснащаться компьютерами, для того чтобы сэкономить топливо, появились пятиступенчатые АКПП.

    Характеристики и возможности

    Такая коробка передач позволяет улучшить работу управления машиной, снижая тем самым действия водителя. Не надо управлять ручкой переключения и сцеплением. Она оснащена нейтральным положением, положением для парковки, задней передачей и несколькими скоростями движения. Переключать надо исходя из скорости движения и условий.

    Время переключения скорости примерно равно 150 мс, что значит реакция водителя значительно высокая. Основным элементом управления коробкой передач является ручка переключения, которая традиционно находиться в районе руля. В старых моделях машин коробка управлялась с помощью кнопок. Чтобы не получилось так, что случайно не туда нажмете, она оснащалась несколькими видами защиты. С парковки автомобиль можно снимать только с помощью нажатия кнопки.

    Вот принятые режимы АКПП: P – парковка, N – нейтральная передача, L (D1, D2, S) – езда на низкой передаче, D – режим переключения с первой скорости на последнюю, R – режим заднего хода. Также есть кнопка overdrive, которая запрещает переход на самую высокую передачу при обгоне других автомобилей. Нейтралка обычно располагается между D и R. Такое требование было внесено для того, чтобы избежать аварийных ситуаций.

    Также здесь присутствует ряд других режимов.

    1. Eco – экономичный режим, предназначенный для разных фирм.
    2. Snow (Winter) – передвижение со второй либо третьей передачи.
    3. Sport (Power) – передачи можно переключать на высоких оборотах двигателя. Shift Lock – разблокировка селектора, когда двигатель выключен. Некоторые коробки автомат обладают режимом ручного переключения передач.

    Устройство работы автоматической коробки

    Как работает коробка передач автомат и как должна работать коробка автомат? На эти вопросы мы ответим в этом пункте статьи. Для того чтобы понять как она работает, мы условно разделим ее на 3 части: гидравлическая, механическая и электронная. Механическая отвечает за переключение передач, гидравлика создает силу воздействия на механику. Ну а электронная – головной мозг, отвечающий за переключение режимов, а также обратную связь со всеми система авто.


    Сердце машины – это двигатель. Механизм коробки передач преобразовывает мощность и элемент двигателя, для обеспечения движения машины. Большая часть такой нелегкой работы падает на гидротрансформатор и передачи.

    Гидротрансформатор выполняет функцию сцепления. Он состоит из пары лопастных машин. Турбина с насосом сближены крепко, которая способствует циркуляции жидкостей. В нем отсутствуют ведущие элементы, так как поток рабочих жидкостей осуществляется через двигатель. Особый профиль имеют лопатки реактора, которые сужаются постепенно. Благодаря этому скорость жидкостей понемногу увеличивается, а выбрасываемая в сторону вращения жидкость подгоняет и подталкивает его.

    Принцип работы

    Гидравлическая часть является посредником, который является главным звеном. Электронная часть считается мозгом трансмиссии. Трансмиссия не претендует на роль главного звена. Главной целью АКПП считается преобразование КМ мотора в силу, которая создает условия для движения транспортного средства. Более полный принцип работы описан выше.

    Плюсы и минусы

    Плюсы.

    • Авто с коробкой автомат дает возможность концентрироваться на дороге и при этом не надо переключать ее. Особенно это можно отнести к владельцам авто с механической коробкой. Даже в автошколах можно проходить обучение уже на коробке автоматической. Только в таком случае вам будет запрещено водить машину с механикой. У новичков часто бывают проблемы с тем, чтобы сдвинуться с места, обычно машина глохнет.
    • В автомобилях, оборудованных автоматической коробкой передач, этот процесс контролируется электроникой.
    • Машины с АКПП обладают плавным движением, который достигается ровным изменением величины элемента двигателя.
    • В Европе продали 80% машин с АКПП. В России же 48,3%.

    Минусы.

    • Главный минус АКПП – высокие требования к эксплуатационным свойствам обслуживания.
    • Расход топлива у такой коробки выше на 1-2 литра. Механика же проблем с этим не имеет, а автоматы сложны и требующие много ухода.
    • При неправильном использовании, можно легко сломать АКПП. Тем более обслуживание дорогое.
    • На автомобиле с АКПП сложно производится буксировка и делать этого не стоит. Также при разряженном аккумуляторе завестись с толкача невозможно.

    Как правильно управлять машиной с коробкой автоматом

    Как работает коробка автомат на машине? Установите селектор в нужный режим, с помощью следующих действий.

    1. Запускаем двигатель.
    2. Выжимаем педаль «тормоза».
    3. Затем нажимаем нужную кнопку режима, которая расположена на селекторе.
    4. Выбираем положение, которое соответствует направлению движения автомобиля: «D» — вперед, «N» — нейтралка, машина будет стоять на месте, «R» — назад.

    Держим педаль тормоза после остановки авто в следующих ситуациях.

    1. Длительные остановки, в том числе пробки.
    2. Машина стоит на уклоне, ручка не переведена в позицию «Р».

    Что делать, если коробка автомат не работает

    У многих автовладельцев возникают следующие вопросы, когда начинает глючить АКПП: «Перестала работать коробка автомат, что делать? Не работает коробка автомат, какие причины?»

    1. Не включаются передачи, значит, стоит заменить неисправную деталь.
    2. Если не включается задняя передача, тоже стоит заменить деталь.
    3. Не включается парковка на АКПП и никакие действия не помогают, то замените неисправность.