Работа автоматической коробки передач: Устройство и принцип работы автоматической коробки передач

Знаете ли вы? За последний год в Европе 80% всех купленных автомобилей работают на коробке автомат. На территории стран СНГ покупки автомобилей с автоматической трансмиссией составляют всего 10% от общего числа проданных транспортных средств.

Именно эти диски передают мощность. Фрикционные диски на входе меньшего диаметра, чем на выходе. Это объясняется увеличением мощности вращения во время передачи импульса от входа к выходу.

Плюсы и минусы

Давайте же рассмотрим, с какими плюсами и минусами можно столкнуться при использовании автомобиля с автоматической коробкой передач.

Плюсы:

• удобство. Больше не нужно отвлекаться на переключение скоростей и использование сцепления. Водитель может быть полностью сконцентрирован на дороге;
• легче тронуться с места. Ответственной за данный процесс в автоматической трансмиссии является электроника, а не правильное нажатие сцепления или педали газа;
• узлы автомобиля имеют больший срок службы за счёт контроля электроникой. Очень часто водители, особенно новички, не вовремя переключают скорость, что приводит к нарушению работы двигателя, или задерживают сцепление, или работают и вовсе без него, что приводит к его перегоранию.

• автомобили с автоматической коробкой передач имеют высокую стоимость. Более того, они также дороже в обслуживании, нежели транспортные средства на механической коробке передач;
• имеются трудности в непогоду. Основным способом выехать из заноса или грязи является «раскачка», которая невозможна при использовании коробки автомат.

Важно! Во время переключения скоростей с помощью селектора нельзя давить на педаль газа.

Автомобиль с коробкой автомат предназначен для людей, которые ценят комфорт. Чтобы определиться, какой тип трансмиссии необходим именно вам, следует попрактиковаться в вождении и с механической, и с автоматической коробкой передач.

Принцип работы автоматической коробки передач: видео

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

принцип работы для чайников, устройство, как работает

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП, коробка-автомат или «автомат») — устройство, которое принимает, преобразовывает, передает и изменяет направление крутящего момента. Вместо механической коробки передач автолюбители покупают авто с вариатором, роботизированной или классической АКПП. Каждому виду присущи свои преимущества и недостатки. Что же выбрать, и чем автомат лучше механики?

Что такое АКПП?

Коробка-автомат относится к механизмам, которые входят в состав трансмиссии и работают автоматически. Она облегчает управление автомобилем, тем самым снижает нагрузку на водителя во время движения. В отличие от ручной коробки передач она самостоятельно переключает скорости и не нуждается в постоянном использовании переключающего рычага. 

АКПП появилась в результате трех независимых друг от друга разработок. Изготовление планетарных механических КП, полуавтоматических КП и внедрение гидравлики в трансмиссию привело к рождению прототипа современной коробки-автомат. Первая АКПП была гидромеханической, затем появился ее роботизированный аналог и бесступенчатый вариатор.

Устройство и характеристики механизма

Чтобы понять, какое у автоматической коробки передач устройство и принцип работы, нужно рассматривать ее типовой вариант. Конструкция классической АКПП:

• гидротрансформатор;
• планетарный ряд;
• система управления и контроля.

Гидротрансформатор передает крутящий момент от двигателя к валу. Функционально он соответствует сцеплению МКПП, но в отличие от него работает самостоятельно, а не под контролем человека. Гидротрансформатор находится между двигателем и коробкой передач. Во время работы он вращается на высокой скорости и выдерживает огромные нагрузки. Кроме передачи крутящего момента, этот узел снижает вибрации двигателя и запускает масляный насос, который входит в коробку передач.

Планетарный ряд состоит из планетарного редуктора и нескольких механизмов, которые по принципу действия похожи на блок шестерен в МКПП. Крутящий момент от двигателя переходит на гидротрансформатор, который передает его на планетарные механизмы. Те, в свою очередь, за счет фрикционных дисков, дифференциала, муфты свободного хода и взаимодействия с главным редуктором передают полученное усилие на колеса. Передача крутящего момента через планетарные механизмы осуществляется через трансмиссионную жидкость.

Планетарные механизмы блокируются тормозной лентой, передним и задним фрикционами, которые входят в состав планетарного ряда. Тормозная лента отвечает за кратковременную блокировку планетарных механизмов и перераспределение крутящего момента. От ее исправности зависит плавность хода автомобиля. Когда тормозная лента не отрегулирована, то в момент включения первой или задней передачи автомобиль двигается рывками. Подобное движение сокращает срок службы трансмиссии и двигателя. 

За работу всех механизмов АКПП отвечает система управления и контроля. В нее входят устройства, на которых возложен контроль механики коробки передач и головное управление узлом. К примеру, благодаря такой системе подается масло к механизмам коробки-автомат и обеспечиваются передаточные взаимосвязи между ее отдельными компонентами.

В устройство управления входит насос, маслосборник и клапанная коробка, выполняющая функции контроля и управления. За счет системы клапанов и плунжеров скорость автомобиля, нагрузка мотора и сила давления на педаль газа преобразуются в гидравлический сигнал. Когда фрикционные диски последовательно включаются и выключаются, эти сигналы автоматически изменяют передаточные отношения в АКПП.

Принцип работы

Трансмиссия и АКПП, как ее составляющая, работают по сложному механизму. Используйте объяснение об автоматической коробке передач и ее принципе работы для чайников, чтобы разобраться в работе механизма.

Принцип работы автоматической коробки передач можно условно разделить на несколько этапов:

1. Работающий двигатель передает крутящий момент на вал.
2. Через вал момент силы поступает на гидротрансформатор, связанный с АКПП.
3. С гидротрансформатора усилие направляется на механизмы планетарного ряда.
4. Блок управления передает на планетарные механизмы сигналы, основанные на проанализированной информации о работе автомобиля.
5. После этого планетарные механизмы включают нужную передачу и передают крутящий момент на колеса.

Обратите внимание! Механической коробке передач необходимо сцепление и непосредственное участие водителя, тогда как в коробке-автомат работа сцепления возложена на гидротрансформатор, а роль водителя на себя берут различные управляющие узлы АКПП.

Виды АКПП, их преимущества и недостатки

Под понятием АКПП подразумевают и классическую конструкцию, и электронный вариант, и вариатор. Каждому виду есть чем похвастаться перед аналогами.

Классическая автоматическая коробка передач

Под классикой подразумевают гидротрансформаторную коробку-автомат, конструкция которой была рассмотрена выше. 

Преимущества и недостатки классической АКПП:

Роботизированная

Коробка-робот стала недорогой альтернативой классической АКПП. Она может работать в ручном и автоматическом режиме. По принципу действия похожа на механику. Но в отличие от МКПП за выжимку сцепления и переключение скоростей отвечает электронное устройство.

Преимущества и недостатки роботизированной АКПП:

Вариатор

Вариатор — бесступенчатая трансмиссия, которая составила достойную конкуренцию классической АКПП.

Преимущества и недостатки вариатора:

Разница между коробкой-автомат у переднеприводных и заднеприводных автомобилей

Автомобили с передними ведущими колесами оснащены более компактной коробкой-автомат. Внутри корпуса находится отделение для дифференциала (главной передачи).

Инструкция по использованию автоматической коробки передач

Основные правила безопасной эксплуатации:

1. Ознакомиться с режимами АКПП.
2. Аккуратно и выдержано переключать передачи.
3. Вместо режима «нейтраль» использовать в начале езды режим «драйв», а в конце — «паркинг».
4. Лучше не использовать автомобиль АКПП в качестве буксира для прицепов, сломанных авто.

Главное — своевременное обслуживание и замена масла. За техническим состоянием коробки-автомат должен следить каждый владелец авто.

Что категорически запрещается делать?

Следуйте правилам эксплуатации и никогда не допускайте пробуксовки колес, не заводите авто с разгона и не транспортируйте его «на привязи».

Обслуживание и ремонт АКПП

Обслуживание АКПП заключается в проверке режимов переключения передач, регулярной замене масла и масляного фильтра. Чтобы коробка-автомат могла исправно работать, меняйте масло каждые 30000-40000 км. Используйте качественное масло подходящего сорта. 

Коробка-автомат — сложный механизм, который продолжает находить сторонников и противников. Зная принцип работы и конструктивные особенности АКПП, водителям будет проще управлять автомобилем и избегать ее преждевременных поломок.

Автоматическая коробка передач (АКПП): Устройство и принцип работы…

В России по поводу АКПП сложился ряд мифов. На самом деле принцип нормальной работы Автоматической Коробки Передач не сложен, зная его, можно без труда отказаться от множества предубеждений. Механизм этот надежен и проверен временем.

История автоматической коробки передач

Первая автоматическая коробка передач спроектирована была в 1939 году. Изобретатели автоматической коробки передач были инженеры General Motors в США. Oldsmobile Custom Cruiser стал первой машиной, на которой стояло подобное новшество. В том же году авто этой марки стали колесить по дорогам Америки. В 60 году в Штатах был принят стандарт переключения АКПП, так называемый P-R-N-D-L, он до сих пор успешно работает.

Устройство автоматической коробки передач

Устройство автоматической коробки передач выполняет функцию изменения показателей крутящего момента, в границах превышающих возможности движка. Также благодаря этому блоку машина может двигаться задним ходом.

Если взглянуть на работу автомата, как устроена сама коробка, то станет понятна суть: В АКПП принципосновывается на применении планетарного механизма, который функционирует благодаря наличию гидравлического блока, его работа напрямую зависит от переключения скорости движения машины.

Перемещение рычага в автоматической коробке передач дает возможность управлять приводным валом и гидротрансформатором, что позволяет авто находится в статичном положении, ехать с ускорением, двигаться назад.

Принцип работы

Работает Автоматическая Коробка благодаря трем функциональным блокам:

1. Гидравлический блок;
2. Электронный блок;
3. Механический блок.

Последний узел контролирует передачи. «Гидравлика» курирует крутящий момент на колесах, а также генерирует передачу энергии на механическую часть.

Электроника АКПП руководит переключением различных режимов функционирования (так называемыйселектора переключения), также он способствует взаимодействию с системами авто.Элементы автоматической коробки являются, по сути, сердцем двигателя, без этого блока функционирование автомобиля невозможно.

Механизмы трансмиссии трансформируют крутящий момент от двигателя, что позволяет машине нормально двигаться. Одним из основных блоков АКПП, принимающих на себя главные нагрузки – это гидротрансформатор.

Гидротрансформатор передает крутящий момент. «Бублик» (так водители между собой называют этот агрегат) смягчает механические воздействия и чрезмерную вибрацию, которая поступает от маховика во время работы движка, направляет импульс к различным узлам АКПП.

Гидротрансформатор состоит:

1. Из лопастной машины;
2. Колесо турбины;
3. Реакторное колесо;
4. Центробежного насоса;
5. Блокировочные муфты;
6. Муфта свободного движения.

Гидротрансформатор принимает на себя повышенные нагрузки, благодаря этому блоку, работает насос для масла в АКПП.

Турбина и насос АКПП вплотную прилегают друг к другу, что увеличивают ресурс работы автоматического агрегата.

Коленчатый вал движка взаимодействует с насосом, вал АКПП соединяется с турбиной. Все это является причиной того, что нет строгой привязки между главными и управляемыми компонентами, имеется свободное проскальзывание.

Рабочая жидкость (трансмиссионка) проводит импульс от движка к трансмиссии, затем передается на лопасти турбины. Вся деятельность происходит в замкнутом контуре.

Трансмиссионка начинает быстрее двигаться внутри «бублика», что повышает крутящий момент. Коленчатый вал гидротрансформатора начинает вращаться быстрее, тогда скорость турбины и насосного колеса становятся одинаковыми. После этого жидкость начинает течь в другом направлении. После того как машина набрала скорость, гидротрансформатор будет сообщать только крутящий импульс.

С ростом скорости, ГТФ подвергается блокировке, импульс непосредственно поступает от маховика на коробку, при этом константной остается частота. Когда меняется передача, происходит разъединение элемента, угловые скорости уменьшаются до пределов, пока скорость вращения турбины не станет константной.

Гидромуфта работает по такому же принципу, передавая крутящий момент.

По конструктивному устройству – это колесо, на котором закреплены лопасти,

до определенного момента оно не функционирует. Из турбины масло поступает в насос и проходит через реактор, корректирующий крутящий импульс.

Реактор присутствует в блоке гидротрансформатора с тем, дабы корректировать крутящий импульс. Лопатки реактора АКПП обладают специальной конфигурацией, что позволяет жидкости динамично проходить по специальным проводящим канальцам и, попадая на насосное колесо, приводить его в движение.

АКПП состоит:

• Гидротрансформатор — находится в АКПП и работает автономно. Его конструктивные особенности напоминают сцепление КПП.
• Планетарный ряд – конструктивно похож на блок шестерен, трансформирует придаточное отношение во время движения.
• Тормозная лента, передние и задние фрикционы, реализуют переключение передач;
• Блок управления состоит и насоса, клапанной коробки и сборника масла. Гидроблок – это устройство с клапанами (соленоидами) и плунжерами:
• управляют двигателем;
• трансформируют нагрузку движка;
• уровень давления на акселератор;
• динамику гидравлических сигналов

В АКПП Масляный насос отвечает за подачу жидкости в гидротрансформатор, отчего возникает необходимое давление в системе контроля. На насос поступает импульс только от функционирующего мотора, если машина не работает, то соответственно нет и рабочего давления.

Планетарный ряд это основной тип передачи в АКПП. Узлы фрикциона с помощью давления заставляют поршень двигаться, совершая движение с помощью конического диска, он вплотную прижимает ведомые, которые подходят к дискам пакета. Это дает возможность им вращаться и трансформировать крутящий импульс от барабана к втулке. Планетарные передачи в АКПП реализуют нужные передаточные отношения.

Фрикционные диски, дифференциал передают крутящий момент от движка к колесам

В АКПП тормозная лента осуществляет блокировку составных узлов планетарного ряда.

Гидроблок – основной и самый сложный блок в самой АКПП, его можно назвать «мозговым центром» трансмиссии. Этот блок труднее всего ремонтировать ввиду его сложности.

Коробку автомат правильно было бы назвать непростым устройством, но его существование заметно облегчает жизнь автомобилистам. В эксплуатации автоматическая коробка неприхотлива и успешно функционирует как на легковых, так и грузовых авто.

Преимущества автоматической коробки передач

При наличии работы «автомата» заметно возрастает легкость управления машиной;
Все рабочие узлы АКПП меньше подвержены излишним нагрузкам;
Возможность работать на «механике» остается.

Автоматическая коробка передач делится на два типа

1. Работа АКПП управляется специальным гидравлическим узлом;
2. Блоком переключения скоростей руководит электронное устройство.

В качестве иллюстрации можно упомянуть о таком факте. Авто двигается по ровному участку дороги, которая переходит в заметный подъем.

Нагрузка неизбежно увеличатся, колеса машины замедляют кругооборот, скорость падает. В АКПП турбина вращается медленнее, что оказывает воздействие на динамику жидкостей в самом «бублике». Это повышает циркуляцию, что повышает неизбежно вращательный импульс колеса турбины, продолжаться это будет, пока не возникнет равновесного состояния.

Подобный алгоритм работает в АКПП при старте машины с места.

Крутящий импульс перестает быть необходимым при достижении авто определенной скорости. Срабатывает автоматическая блокировка, гидротрансформатор становится звеном, которое крепко соединяет оба вала.

Преимущество работы подобного механизма в АКПП: не расходуется энергия на внутренние потери, что в свою очередь заметно повышает КПД. Это способствует заметной потери топлива, увеличению качества торможения.

Также меньшей нагрузке подвергается блок реактора, который совершает вращательные движения совместно с турбинными насосными колесами, что еще больше увеличивает КПД движка.

Гидротрансформатор преобразовывает крутящий импульс на 2 или 3 пункта, что, конечно же, мало для полноценного функционирования трансмиссии.

АКПП имеют преимущества в том, что при переключении поток мощности не прерывается, это происходит благодаря фрикционным муфтам, которые работают благодаря гидравлике.

Нажатие на акселератор и скорость движения авто позволяет в автоматическом режиме выбрать нужную передачу, которая диктует интенсивность разгона.

У водителя есть возможность выбрать различные варианты работы АКПП:

• Спортивный;
• Зимний;
• Сложный участок дороги;

Еще один очень важный в АКПП блок – это насос, который обеспечивает поступление рабочей жидкости в гидроблок и гидротрансформатор, коробка охлаждается.

В качестве дополнения присутствует также в АКПП специальный радиатор, который охлаждает АКПП.

Если говорить про АКПП, то основное отличие в задне-приводных и передне-приводных авто заключаются втрансмиссиях, которые компонуются по-разному. Второй тип машин имеет более миниатюрную АКПП, в самом блоке присутствует дифференциал. Во всем остальном никаких принципиальных различий не наблюдается.

В Аварийный режим функционирования АКПП переходит из-за многих обстоятельств основные из них:

1. Качество масла и его уровень в АКПП;
2. Износ узлов АКПП;
3. Нарушение работы фрикционов АКПП;
4. Нарушение электрической проводки АКПП.

Причин может быть много, нередко лампочка переключается в арийный режим на приборной панели из-за поломки датчика.

устройство АКПП и принцип работы

Начнем с того, что в США автомобили, оснащенные автоматической трансмиссией, появились в 1940-х годах. Как известно, наличие автоматической коробки передач существенно облегчает процесс эксплуатации транспортного средства, также снижаются нагрузки на водителя, повышается безопасность и т.д. 

Отметим, что под «классической» автоматической коробкой следует понимать гидромеханическую коробку передач (гидромеханический автомат). Далее мы рассмотрим устройство коробки — автомат, конструктивные особенности, а также преимущества и недостатки КПП данного типа.

Содержание статьи

Автомобиль с автоматической трансмиссией: преимущества и недостатки

Начнем с плюсов. Установка автоматической трансмиссии  позволяет  водителю во время езды не использовать рычаг переключения передач, также не задействована нога для постоянного выжима сцепления при переходе на повышенную или пониженную ступень.

Другими словами, изменение скорости  происходит автоматически, то есть сама коробка учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, желание самого водителя резко ускориться или двигаться плавно и т.д.

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

Что касается минусов, они также имеются. Прежде всего, конструктивно АКПП является сложным и дорогостоящим агрегатом, отличается сниженной ремонтопригодностью и ресурсом по сравнению с механическими (ручными) КПП. Автомобиль с  данным типом КПП  расходует больше топлива, автоматическая коробка отдает меньше крутящего момента на колеса, так как КПД коробки автомат несколько снижен.   

Также наличие в автомобиле автоматической трансмиссии накладывает на водителя определенные ограничения. Например, коробку автомат нужно прогревать перед поездкой, желательно избегать постоянных резких стартов и слишком интенсивного торможения.

На машине с автоматической коробкой нельзя буксовать, не допускается буксировка автомобиля с коробкой автомат на высокой скорости на большие расстояния без вывешивания ведущих колес и т.д. Еще добавим, что такую коробку сложнее и дороже обслуживать.   

Коробка автомат: устройство

Итак, даже с учетом определенных недостатков, автоматическая гидромеханическая   коробка по ряду причин долгое время оставалась наиболее распространенным решением для изменения крутящего момента среди других типов автоматических трансмиссий.

Прежде всего, даже с учетом того, что ресурс и производительность таких коробок ниже, чем у «механики», гидромеханическая коробка передач достаточно надежна и долговечна. Теперь давайте рассмотрим устройство АКПП.

Автоматическая коробка передач состоит из следующих базовых элементов:

• Гидротрансформатор. Устройство выполняет функцию сцепления по аналогии с МКПП, однако для перехода на ту или иную передачу не требуется участия водителя;
• Планетарный ряд, который аналогичен блоку шестерен в ручной «механике» и позволяет изменять передаточное отношение при переключении передач;
  Тормозная лента и фрикционы (передний, задний фрикцион)  позволяют  плавно и своевременно переключать передачи;
• Управление АКПП. Данный узел включает в себя маслосборник (поддон коробки), шестеренчатый насос, а также клапанную коробку;

Управление коробкой автомат производится при помощи селектора. Как правило, АКПП имеют следующие основные режимы:

• Режим Р – парковка;
• Режим R – движение задним ходом;
• Режим N –нейтральная передача;
• Режим D –езда вперед с автоматическим переключением передач;

Также могут иметься и другие режимы. Например, режим L2 означает, что включаться будет только первая и вторая передачи при движении вперед, режим L1 указывает на включение только первой передачи, режим S следует понимать как спортивный, могут иметься различные «зимние» режимы и т.д.

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

Срабатывает режим «кик-даун» в том случае, когда водитель резко нажимает на газ, после чего коробка быстро переходит на пониженные передачи, тем самым позволяя раскрутить двигатель до высоких оборотов.

Как видно, коробка — автомат фактически состоит из гидротрансформатора, механической коробки передач, а также системы управления, что в совокупности и образует гидромеханическую коробку. Давайте рассмотрим ее устройство.

Принцип работы и конструкция гидротрансформатора

Гидротрансформатор необходим для того, чтобы передавать и изменять крутящий момент от двигателя на коробку. Также гидротрансформатор уменьшает вибрации. Устройство гидротрансформатора предполагает наличие насосного, турбинного и реакторного колеса.

Также в гидротрансформаторе имеется блокировочная муфта и муфта свободного хода. Гидротрансформатор (ГДТ, часто в обиходе называется «бублик») является частью АКПП, однако имеет отдельный корпус из прочного материала, заполненный рабочей жидкостью.

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

Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в некоторых режимах работы. Обгонная муфта или муфта свободного хода отвечает за то, чтобы жестко закрепленное реакторное колесо получило возможность вращаться в противоположную сторону.

Теперь давайте рассмотрим, как работает гидротрансформатор. Его работа основана на замкнутом цикле и заключается в том, что от насосного колеса трансмиссионная жидкость подается на турбинное колесо. Затем поток  жидкости поступает к реакторному колесу.

Лопасти реактора сконструированы так, чтобы усиливать скорость потока жидкости АТФ. Затем ускоренный поток перенаправляется на насосное колесо, заставляя его вращаться с большей скоростью Результат — увеличение величины крутящего момента. Стоит добавить, что максимальный момент достигается при вращении гидротрансформатора  на самой малой скорости.

Когда раскручивается коленвал двигателя, происходит выравнивание угловых скоростей  насосного и турбинного колеса, при этом поток трансмиссионной жидкости изменяет направление. Затем происходит срабатывание муфты свободного хода, после чего начинает вращаться реакторное колесо. В этом случае гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, то есть происходит передача только крутящего момента.

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

Следует отметить, что  в современных автоматических коробках передач реализован режим работы с проскальзыванием муфты блокировки гидротрансформатора. Такой режим исключает полную блокировку гидротрансформатора.

Данный  режим работы возможно реализовать в том случае, если условия соответствующие, то есть когда нагрузка и скорость подходят для его активации. Главной же задачей проскальзывания муфты становится более интенсивный разгон автомобиля, снижение расхода горючего, более мягкое и плавное включение передач.

Из чего состоит АКПП: как устроена и работает механическая часть коробки

Сама автоматическая коробка передач (АКПП), как и механическая, ступенчато изменяет крутящий момент при движении машины вперед, а также позволяет двигаться назад при включении задней передачи.

При этом в автоматических коробках обычно используется планетарный редуктор. Данное решение компактное, позволяет реализовать эффективную работу. Например, МКПП зачастую имеет два планетарных редуктора, которые соединены последовательно и работают совместно.

Объединение редукторов делает возможным получить необходимое число ступеней (скоростей) в коробке. Простые АКПП имеют четыре ступени (четырехступенчатый автомат), тогда как современные решения могут иметь шесть, семь, восемь, или даже девять  ступеней.

Планетарный редуктор включает в себя несколько последовательных планетарных передач. Такие передачи образуют планетарный ряд. Каждая из планетарных передач включает:

• солнечную шестерню;
• сателлиты;
• коронную шестерню;
• водило;

Возможность изменить крутящий момент и передать вращение становится доступной в том случае, когда происходит блокировка элементов планетарного ряда. Заблокирован может быть один или два элемента (солнечная или коронная шестерня, водило).

Если заблокирована коронная шестерня, тогда происходит увеличение передаточного числа. Если же солнечная шестерня неподвижна, тогда передаточное отношение будет уменьшено. Заблокированное водило означает, что происходит смена направления вращения.

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

Замыкание муфт и тормозов происходит благодаря гидроцилиндрам. Управление такими гидроцилиндрами реализовано из специального модуля (распределительный модуль).

Еще в общей конструкции автоматической коробки может присутствовать обгонная муфта, задачей которой становится удерживание водило, что позволяет предотвратить его вращение в противоположную сторону. Получаются, передачи в АКПП переключаются благодаря фрикционам и тормозам.

Управление АКПП и принцип работы автоматической коробки

Что касается принципов работы АКПП, коробка работает по заданному алгоритму включения и выключения фрикционов и тормозов. Система управления такими включениями и выключениями на современных коробках электронная,  то есть имеет селектор (рычаг), датчики и ЭБУ коробкой передач.

Блок управления автоматической коробкой передач интегрирован в ЭСУД и тесно связан с блоком управления двигателем. По аналогии с ЭБУ двигателем, блок управления АКПП также взаимодействует с различными датчиками, которые передают на него сигналы о частоте вращения КПП, температуре трансмиссионной жидкости, положении педали газа, режимах установки селектора и т.д.

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

При этом нет четкого заданного алгоритма, то есть точка перехода на разные передачи «плавающая» и определяется самим ЭБУ коробкой. Такая особенность позволяет системе работать более гибко.

Гидроблок (он же гидравлический блок, гидроплита, распределительный модуль) фактически осуществляет управление трансмиссионной жидкостью ATF, отвечая за срабатывание фрикционов и тормозов в АКПП. Данный модуль имеет электромагнитные клапаны (соленоиды) и специальные распределители, которые соединены между собой узкими каналами.

Соленоиды нужны для переключения передач, так как они регулируют давление рабочей жидкости в коробке. Работа данных клапанов контролируется и регулируется блоком управления АКПП. Распределители отвечают за выбор рабочих режимов и задействуются посредством рычага (селектора).

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

С учетом того, что в процессе работы коробка имеет свойство нагреваться, АКПП зачастую имеет собственную систему охлаждения. При этом, в зависимости от конструкции, может присутствовать отдельный масляный радиатор коробки автомат, или же охладитель или теплообменник, который включается в общую систему охлаждения силового агрегата.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что автоматическая коробка  является целым комплексом механических, гидравлических и электронных устройств. При этом управление осуществляется как гидравликой, так и электронным блоком.

Также следует отметить, что по компоновке автоматические трансмиссии могут отличаться для автомобилей с передним и задним приводом, хотя большинство составных элементов одинаковы.

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

Что касается гидротрансформатора,  данное устройство можно считать отдельным элементом АКПП, так как ГДТ ставится между мотором и коробкой, выполняя функции сцепления по аналогии с МКПП.

Также от гидротрансформатора приводится в действие масляный насос внутри коробки автомат. Указанный насос создает рабочее давление трансмиссионной жидкости, что, в свою очередь, позволяет реализовать управление коробкой. 

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

Получается, пока ДВС не работает, давления рабочей трансмиссионной жидкости в коробке  не будет.  Это значит, что без давления не удастся реализовать управление АКПП, причем независимо от того, в каком положении будет стоять селектор выбора режима работы. Более того, попытка заводить машину с автоматом «с толкача»  может привести к серьезным поломкам коробки передач.

Читайте также

Как работает Автоматическая Коробка Передач (АКПП)?

Довольно часто раньше можно было услышать, что автоматическую коробку переключения передач (АКПП) выбирают преимущественно женщины из-за неумения обращения с «механикой». Однако сейчас многие поняли, что АКПП – это удобство и комфорт при вождении. В этой статье мы предлагаем разобраться устройстве автоматической коробки передач.

Так как же устроена автоматическая коробка переключения передач?

Когда двигатель начинает свою работу, его мощность, обороты и крутящий момент минимальны, хотя для того, чтобы начать движение, нужны именно максимальные показатели мощности, оборотов и крутящего момента. Однако при хорошем разгоне максимальной мощности, больших оборотов и крутящего момента не требуется, хотя двигатель как раз и работает во всю мощь в этот момент. Компенсирует подобный недостаток трансмиссия, преобразуя и передавая на колеса в нужный момент определенное передаточное число.

В отличие от механической, автоматическая трансмиссия без участия водителя выбирает соответствующее на данным момент движения передаточное число. Она является своеобразным связующим звеном между двигателем внутреннего сгорания и ведущими колесами. Ведь просто передать крутящий момент и мощность от двигателя к колесам недостаточно, нужно его еще и качественно преобразовать. Эту задачу и выполняет автоматическая трансмиссия.

Устройство автоматической коробки передач конструктивно состоит из (для визуализации сравним здесь АКПП с МКПП):

• Гидротрансформатора, который в МКПП соответствует сцеплению.
• Планетарного ряда, соответствующего в МКПП блоку шестерен.
• Переднего фрикциона, заднего фрикциона, тормозной ленты – позволяют переключать передачи.
• Управляющего устройства, контролирующего переключение передач в АКПП со встроенной системой управления электронного типа.

Следует отметить, что гидротрансформатор является заменителем привычного в автомобилях с механической коробкой передач сцепления. Именно поэтому в авто с «автоматом» вместо привычных трех педалей есть только педали тормоза и газа. Для движения достаточно зафиксировать рычаг переключения на «drive» и нажать педаль газа.

В чем заключается самое главное отличие АКПП от МКПП?

В предыдущей статье мы рассмотрели, как устроена механическая коробка переключения передач и выяснили, что переключения передачи происходит при подключении определенной шестерни, а их несколько наборов. Коробка-автомат задействует в своей работе только один набор шестерен для переключения передач, и позволяет это сделать планетарная передача.

Планетарная передача по своим размерам небольшая – как средняя дыня, но она отвечает за передачу всех возможных передаточных чисел, а все остальные части в коробке-автомате только помогают ей успешно справляться с этой сложной задачей. Конструктивно она включает в свой состав солнечные шестерни, вслед за которыми идут сателлиты и коронная шестерня. Они могут фиксироваться в определенном положении, работая на вход или выход – тем самым, определяется передаточное число.

Планетарная передача использует блокировку одних элементов и разблокировку других для переключения передач и состоит всего из одного центрального вала, в то время как МКПП для этого задействует сцепляющиеся между собой шестерни и параллельные валы – в этом преимущество планетарной передачи и автоматической трансмиссии в целом.

Тормозная лента и фрикционы

Благодаря тормозной ленте и фрикционам может выполняться блокировка тех или иных элементов планетарного ряда – а это дает возможность переключать различные передачи. Тормозная лента блокирует элементы планетарной передачи на корпус АКП (она крепится к корпусу), а фрикционы позволяют блокировать составляющие планетарного ряда между собой, предотвращая вращение блокируемых элементов против часовой стрелки. Тормозная лента имеет довольно высокую удерживающую способность и блокирует элементы планетарного ряда за счет эффекта самосжатия.

Гидротрансформатор: демпфер крутильный колебаний, который гасит сильные толчки

Гидротрансформатор имеет в своей конструкции турбину и насос. Между этими лопастными машинами располагается реактор (внешне выглядит, как колесо с лопатками), который является направляющим аппаратом. Он может быть легко блокирован обгонной муфтой или просто вращаться, все зависит от условий движения.

Лопасти центробежного насоса отбрасывают на турбинное колесо масло, потоки которого, собственно, и передают крутящий момент от ДВС к АКПП. Чтобы масло циркулировало непрерывно, предусмотрены специальные зазоры между турбиной и насосом, а их лопастям еще на производстве придается определенная геометрия. Именно тот факт, что крутящий момент передается потоками масла, объясняет отсутствие жесткой связи между самой КПП и движком (в механике первичный вал соединен напрямую с двигателем). Благодаря подобной схеме возможна остановка авто без выключения двигателя.

Однако мы говорили ранее, что просто передать крутящий момент на ведущие колеса недостаточно, необходимо его еще и качественно изменять – с этой задачей справляется реактор. Поскольку он расположен между турбиной и насосом, его лопатки располагаются на пути возвращения масла из турбины в насос. Если ректор неподвижен, то скорость масла, циркулирующего между колесами, увеличивается. И чем больше скорость циркулирующего масла, тем большее воздействие оно оказывает на колесо турбины. Реактор начинает вращаться в то момент, когда начинают сравниваться скорость насоса и обороты турбины, тем самым, снижая кинетическую энергию рабочей жидкости. Этот режим работы реактора принято называть «режимом гидромуфты».

Иногда преобразовывать скорость и крутящий момент просто не нужно (допустим, вы едете по прямой на постоянной скорости), тогда гидротрансформатор блокируется фрикционом. Но как только условия движения меняются (перешли с постоянной скорости по прямой на подъем в гору), гидротрансформатор тут же включается в работу. При уменьшении частоты вращения турбины начнет затормаживаться реактор, вследствие чего циркулирующее масло наберет скорость и автоматически увеличит показатель крутящего момента, который передается на колеса (то есть на вал от турбины). Этого диапазона увеличения хватит для преодоления подъема без необходимости переключения на более низкую передачу.

Каким образом включается передача?

Переключение передач происходит без разрыва мощности – одна выключилась, тут же включается другая. Гидравлический толкатель приводится в движение давлением масла, используемого в гидротрансформаторе, после чего он давит на фрикцион. Показатель давления регулируется электроникой. В этот момент элементы фрикциона (связанные жестко с валом) застопорятся. Вал останавливается, и передача включается.

При переключении рычага АКПП в режим «drive», на центральный вал передается крутящий момент от двигателя. Вал соединяется с солнечной шестерней, в то время как коронная шестерня блокируется фрикционом. Как только будет разблокирована коронная шестерня, она наберет свою мощность при вращении, и передача повысится. Если же электронному устройству пришла команда на понижение передачи, то вал фиксируется фрикционом, в то время как двигатель вращает солнечную шестерню планетарного ряда. В этот момент коронная шестерня теряет свою мощность и передача понижается.

Для наглядной демонстрации устройства автоматической коробки передач, также предлагаем посмотреть видео компании Toyota.

Как это работает: автоматические трансмиссии

Ссылки на следы из хлебных крошек

1. Как это работает
2. История возможностей

С сиденья водителя это может показаться простым, но автоматическая коробка передач — одна из самых сложных систем в вашем автомобиле

Автор статьи:

Дата публикации:

Содержание статьи

Автоматическая коробка передач кажется довольно простой; в конце концов, вы просто помещаете его на Диск и вперед.Но, как и в случае с большинством автомобильных вещей, очень сложно сделать так, чтобы это выглядело просто.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Двигатель содержит тяжелый центральный цилиндр коленчатого вала, который вращается, что обеспечивает вращение колес. «Обороты двигателя» — это скорость вращения коленчатого вала, измеряемая в оборотах в минуту или «об / мин». Большинство двигателей вырабатывают большую часть своей мощности в относительно узком диапазоне скоростей, но для управления автомобилем требуется более широкий диапазон.Трансмиссия является жизненно важным звеном, увеличивающим крутящий момент для ускорения после остановки или предотвращающим чрезмерную работу двигателя на скоростях шоссе.

Автоматическая коробка передач использует датчики для определения момента переключения передач и переключает их с помощью внутреннего давления масла. Хотя в трансмиссию встроено множество компонентов, и их фактическая работа немного сложнее, чем в упрощенной версии, представленной здесь, ключевыми компонентами являются преобразователь крутящего момента и планетарные редукторы.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Для переключения передач необходимо временно отсоединить трансмиссию от двигателя. На механической коробке передач водитель делает это, нажимая на педаль сцепления, а на автоматической — через гидротрансформатор.

Внутри преобразователя крутящего момента, заполненного трансмиссионной жидкостью, есть два веерообразных компонента: крыльчатка, прикрепленная к коленчатому валу двигателя, и турбина, прикрепленная к входному валу трансмиссии. Когда двигатель вращает крыльчатку, его лопасти перемещают жидкость, что, в свою очередь, заставляет турбину вращаться. Жидкость движется по замкнутому контуру. Третий веерообразный компонент, статор, находится между крыльчаткой и турбиной и помогает направлять движение жидкости. Когда вы нажимаете дроссель для увеличения скорости, жидкость перемещает турбину быстрее, чтобы передать больше энергии через трансмиссию.По мере замедления движение жидкости замедляется, турбина перестает вращаться, и двигатель может сидеть и работать на холостом ходу без остановки.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание

Турбина и крыльчатка не прикреплены постоянно, и крыльчатка всегда вращается быстрее. В большинстве автомобилей используется гидротрансформатор с механической муфтой, которая временно соединяет два компонента на более высоких скоростях, чтобы улучшить экономию топлива.

Как только эта мощность будет передана на входной вал трансмиссии, пора планетарной передаче сделать свое дело. Название происходит от того, как они устроены. Центральная шестерня называется солнечной шестерней, в то время как меньшие планетарные шестерни вращаются вокруг нее, удерживаясь в кольце, называемом водилом планетарной передачи. Их всех окружает большой зубчатый венец, который находится в зацеплении с планетарными шестернями в их водиле.

Вместо того, чтобы использовать отдельную шестерню для каждой передачи, различные скорости трансмиссии достигаются за счет комбинации шестерен. Солнечная, планетарная и коронная шестерни входят в зацепление в различных комбинациях, например, внешняя кольцевая шестерня вращается, а внутренняя солнечная шестерня остается неподвижной. Это достигается с помощью небольших фрикционных муфт, которые задействуют шестерни для поворота, и лент, которые удерживают их в стороне, чтобы они не поворачивались. Муфты и ленты приводятся в действие пальцами и клапанами, которые активируются трансмиссионной жидкостью под давлением.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Создавая различные передаточные числа, трансмиссия забирает мощность от двигателя и увеличивает или уменьшает ее на пути к выходному валу, который передает мощность на колеса. На первой передаче двигатель вращается относительно медленно, так как водитель постепенно нажимает на дроссель, поэтому трансмиссия использует низкую передачу, чтобы умножить крутящий момент, передаваемый на колеса, чтобы дать им мощность, необходимую для ускорения.На скоростях шоссе трансмиссия использует повышенную передачу, когда выходная скорость трансмиссии выше, чем скорость, поступающая от двигателя, что позволяет экономить топливо и сокращать износ двигателя.

Когда трансмиссия переведена в режим заднего хода, малая солнечная шестерня поворачивает наружную кольцевую шестерню назад. Для парковки небольшой зубчатый стояночный механизм надежно удерживается небольшой защелкой, называемой парковочной защелкой, которая не позволяет выходному валу вращать колеса.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Мощность, передаваемая трансмиссией, не поступает прямо на колеса, которые должны иметь возможность вращаться с разной скоростью. Если бы они этого не сделали, вы не смогли бы правильно повернуть угол, поэтому автомобиль использует дифференциал, чтобы разделить мощность и передать нужное количество на каждое колесо. На переднеприводном транспортном средстве дифференциальные шестерни объединены в картер трансмиссии, и весь блок обычно называют трансмиссией.

Хотя трансмиссии не требуют такого ухода, как двигатель, им все же нужно немного любви.Убедитесь, что уровень трансмиссионной жидкости проверяется при каждой замене масла, и, если график технического обслуживания вашего автомобиля рекомендует это, замените трансмиссионную жидкость по рекомендации. Большинство трансмиссий включают охладители для регулирования температуры жидкости, но если вы часто буксируете автомобиль, подумайте о добавлении охладителя для тяжелых условий эксплуатации, если ваш не оборудован для более высоких нагрузок.

Проверьте свой автомобиль, не издает ли трансмиссия скулит или лязгает, не ощущается ли скольжение, колеблется ли она при ускорении или включении передачи, если вы видите красную жидкость, протекающую под вашим автомобилем, или если вы чувствуете запах гари.

Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

Подпишитесь, чтобы получать информационный бюллетень Driving.ca Blind-Spot Monitor по средам и субботам

Спасибо за регистрацию!

Приветственное письмо уже готово.Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.

Следующий выпуск «Монитора слепых зон» Driving.ca скоро будет в вашем почтовом ящике.

Мы столкнулись с проблемой при регистрации. Пожалуйста, попробуйте еще раз

Комментарии

Postmedia стремится поддерживать живой, но гражданский форум для обсуждения и поощрять всех читателей делиться своим мнением о наших статьях. На модерацию комментариев может потребоваться до часа, прежде чем они появятся на сайте. Мы просим вас, чтобы ваши комментарии были актуальными и уважительными.Мы включили уведомления по электронной почте — теперь вы получите электронное письмо, если получите ответ на свой комментарий, есть обновление в цепочке комментариев, на которую вы подписаны, или если пользователь, на которого вы подписаны, комментарии. Посетите наши Принципы сообщества для получения дополнительной информации и подробностей о том, как изменить настройки электронной почты.

Как работают автоматические коробки передач | HowStuffWorks

В последнем разделе мы обсудили, как каждое передаточное число создается трансмиссией. Например, когда мы обсуждали повышающую передачу, мы сказали:

В этой трансмиссии, когда задействована повышающая передача, вал, прикрепленный к корпусу гидротрансформатора (который прикреплен болтами к маховику двигателя), соединяется муфтой. на планету-носитель.Обгонное колесо малой солнечной шестерни, а большая солнечная шестерня удерживается лентой повышающей передачи. К турбине ничего не подключено; единственный ввод идет из корпуса преобразователя.

Чтобы перевести трансмиссию в режим повышенной передачи, нужно много чего подключать и отключать с помощью муфт и хомутов. Водило планетарной передачи соединяется с корпусом гидротрансформатора с помощью муфты. Маленькое солнце отсоединяется от турбины с помощью муфты, так что она может свободно вращаться. Большая солнечная шестерня прикреплена к корпусу ремнем, чтобы она не могла вращаться.Каждое переключение передач запускает серию подобных событий с включением и выключением различных муфт и лент. Давайте посмотрим на группу.

Полосы

В этой передаче есть два диапазона. Ленты в трансмиссии — это буквально стальные ленты, которые охватывают секции зубчатой ​​передачи и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидроцилиндрами внутри корпуса трансмиссии.

На рисунке выше вы можете увидеть одну из полос в корпусе трансмиссии.Зубчатая передача снята. Металлический шток соединен с поршнем, который приводит в действие ленту.

Выше вы видите два поршня, которые приводят в действие ленты. Гидравлическое давление, подаваемое в цилиндр с помощью набора клапанов, заставляет поршни давить на ленты, фиксируя эту часть зубчатой ​​передачи на корпусе.

Муфты в трансмиссии немного сложнее. В этой трансмиссии четыре сцепления. Каждая муфта приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая входит в поршень внутри муфты.Пружины обеспечивают срабатывание сцепления при понижении давления. Ниже вы можете увидеть поршень и барабан сцепления. Обратите внимание на резиновое уплотнение на поршне — это один из компонентов, который заменяется при ремонте трансмиссии.

На следующем рисунке показаны чередующиеся слои фрикционного материала сцепления и стальных дисков. Фрикционный материал имеет шлицы с внутренней стороны, где он сцепляется с одной из шестерен. Стальной диск имеет шлицы снаружи, где он фиксируется на картере сцепления.Эти диски сцепления также заменяются при ремонте трансмиссии.

Давление на муфты подается через проходы в валах. Гидравлическая система контролирует, какие муфты и ленты находятся под напряжением в любой момент времени.

Как работают автоматические коробки передач | HowStuffWorks

В последнем разделе мы обсудили, как каждое передаточное число создается трансмиссией. Например, когда мы обсуждали повышающую передачу, мы сказали:

В этой трансмиссии, когда задействована повышающая передача, вал, прикрепленный к корпусу гидротрансформатора (который прикреплен болтами к маховику двигателя), соединяется муфтой. на планету-носитель.Обгонное колесо малой солнечной шестерни, а большая солнечная шестерня удерживается лентой повышающей передачи. К турбине ничего не подключено; единственный ввод идет из корпуса преобразователя.

Чтобы перевести трансмиссию в режим повышенной передачи, нужно много чего подключать и отключать с помощью муфт и хомутов. Водило планетарной передачи соединяется с корпусом гидротрансформатора с помощью муфты. Маленькое солнце отсоединяется от турбины с помощью муфты, так что она может свободно вращаться. Большая солнечная шестерня прикреплена к корпусу ремнем, чтобы она не могла вращаться.Каждое переключение передач запускает серию подобных событий с включением и выключением различных муфт и лент. Давайте посмотрим на группу.

Полосы

В этой передаче есть два диапазона. Ленты в трансмиссии — это буквально стальные ленты, которые охватывают секции зубчатой ​​передачи и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидроцилиндрами внутри корпуса трансмиссии.

На рисунке выше вы можете увидеть одну из полос в корпусе трансмиссии.Зубчатая передача снята. Металлический шток соединен с поршнем, который приводит в действие ленту.

Выше вы видите два поршня, которые приводят в действие ленты. Гидравлическое давление, подаваемое в цилиндр с помощью набора клапанов, заставляет поршни давить на ленты, фиксируя эту часть зубчатой ​​передачи на корпусе.

Муфты в трансмиссии немного сложнее. В этой трансмиссии четыре сцепления. Каждая муфта приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая входит в поршень внутри муфты.Пружины обеспечивают срабатывание сцепления при понижении давления. Ниже вы можете увидеть поршень и барабан сцепления. Обратите внимание на резиновое уплотнение на поршне — это один из компонентов, который заменяется при ремонте трансмиссии.

На следующем рисунке показаны чередующиеся слои фрикционного материала сцепления и стальных дисков. Фрикционный материал имеет шлицы с внутренней стороны, где он сцепляется с одной из шестерен. Стальной диск имеет шлицы снаружи, где он фиксируется на картере сцепления.Эти диски сцепления также заменяются при ремонте трансмиссии.

Давление на муфты подается через проходы в валах. Гидравлическая система контролирует, какие муфты и ленты находятся под напряжением в любой момент времени.

Как работают автоматические коробки передач | HowStuffWorks

В последнем разделе мы обсудили, как каждое передаточное число создается трансмиссией. Например, когда мы обсуждали повышающую передачу, мы сказали:

В этой трансмиссии, когда задействована повышающая передача, вал, прикрепленный к корпусу гидротрансформатора (который прикреплен болтами к маховику двигателя), соединяется муфтой. на планету-носитель.Обгонное колесо малой солнечной шестерни, а большая солнечная шестерня удерживается лентой повышающей передачи. К турбине ничего не подключено; единственный ввод идет из корпуса преобразователя.

Чтобы перевести трансмиссию в режим повышенной передачи, нужно много чего подключать и отключать с помощью муфт и хомутов. Водило планетарной передачи соединяется с корпусом гидротрансформатора с помощью муфты. Маленькое солнце отсоединяется от турбины с помощью муфты, так что она может свободно вращаться. Большая солнечная шестерня прикреплена к корпусу ремнем, чтобы она не могла вращаться.Каждое переключение передач запускает серию подобных событий с включением и выключением различных муфт и лент. Давайте посмотрим на группу.

Полосы

В этой передаче есть два диапазона. Ленты в трансмиссии — это буквально стальные ленты, которые охватывают секции зубчатой ​​передачи и соединяются с корпусом. Они приводятся в действие гидроцилиндрами внутри корпуса трансмиссии.

На рисунке выше вы можете увидеть одну из полос в корпусе трансмиссии.Зубчатая передача снята. Металлический шток соединен с поршнем, который приводит в действие ленту.

Выше вы видите два поршня, которые приводят в действие ленты. Гидравлическое давление, подаваемое в цилиндр с помощью набора клапанов, заставляет поршни давить на ленты, фиксируя эту часть зубчатой ​​передачи на корпусе.

Муфты в трансмиссии немного сложнее. В этой трансмиссии четыре сцепления. Каждая муфта приводится в действие гидравлической жидкостью под давлением, которая входит в поршень внутри муфты.Пружины обеспечивают срабатывание сцепления при понижении давления. Ниже вы можете увидеть поршень и барабан сцепления. Обратите внимание на резиновое уплотнение на поршне — это один из компонентов, который заменяется при ремонте трансмиссии.

На следующем рисунке показаны чередующиеся слои фрикционного материала сцепления и стальных дисков. Фрикционный материал имеет шлицы с внутренней стороны, где он сцепляется с одной из шестерен. Стальной диск имеет шлицы снаружи, где он фиксируется на картере сцепления.Эти диски сцепления также заменяются при ремонте трансмиссии.

Давление на муфты подается через проходы в валах. Гидравлическая система контролирует, какие муфты и ленты находятся под напряжением в любой момент времени.

Что такое автоматическая коробка передач и как она работает?

Поскольку мы используем их каждый день, управление автомобилем кажется простым, но автомобиль — очень сложная машина. Одна из самых сложных систем в типичном автомобиле — автоматическая коробка передач.Эта оригинальная система выполняет функцию — переключение передач, — которую в противном случае должен был бы делать водитель. Автоматическая коробка передач выполняет переключение передач автоматически, поэтому многие водители не имеют четкого представления о том, что это за компонент и что он делает. Но понимание того, как работает автоматическая коробка передач, может сделать вас лучшим водителем и лучше понять, на что способна ваша машина.

Не нужно быть технологическим гением, чтобы понять, зачем автомобилю двигатель.Он обеспечивает движущую силу для движения транспортного средства. Также совершенно очевидно, что для управления автомобилем крайне важно передать движущую силу от двигателя к колесам. Система, которая это делает, называется трансмиссией. Но это не просто механическое соединение между двигателем и ведущими колесами.

Двигатель внутреннего сгорания создает мощность и крутящий момент в очень узком рабочем диапазоне. Это требует наличия в автомобиле передач, которые позволяют двигателю работать в своем диапазоне, когда автомобиль ускоряется, достигает постоянной крейсерской скорости и замедляется.Без этого скоростной потенциал автомобиля был бы крайне ограничен.

В автомобиле с двигателем внутреннего сгорания и механической коробкой передач водитель переключает передачи. Достаточно простая механическая компоновка позволяет водителю использовать рычаг переключения передач для выбора отдельной передачи из набора передач, подходящих для непосредственной дорожной ситуации. Ручное переключение передач требует частого отключения двигателя от приводного механизма и повторного подключения к нему — карданному валу и полуосям, которые идут к ведущим колесам — во время любого движения.Механическая муфта — это средство отключения и повторного включения. Он управляется педалью сцепления автомобиля. Переключение передач требует сноровки и работы ног. Хотя делать это хорошо может быть весело, это также требует усилий.

Пионеры автомобилестроения вскоре начали возиться с идеей автоматизации процесса переключения передач. Это упростит вождение и откроет свободу и удобство личного транспорта для тех, кому не хватает навыков или силы для переключения передач вручную, используя типичный процесс.Но только в 1930-х годах инженеры General Motors разработали практическую систему автоматического переключения передач. Эта система была тем, что мы теперь называем автоматической коробкой передач.

Хотя конструкция на протяжении многих лет совершенствовалась — в последнее время за счет добавления электронных средств управления — первоначальная инженерная концепция 1930-х годов остается основой автоматических трансмиссий, которые переключают передачи в современных легковых, грузовых автомобилях, фургонах и внедорожниках.

Автоматическая коробка передач делает то, что просто описать словами.Он переключает передачи без указания водителя, кроме выбора Drive, Reverse, Neutral и Park. Но для того, чтобы это произошло, нужно много компонентов, которые должны работать в гармонии в самых разных условиях снова и снова. Вот ключевые элементы:

Гидротрансформатор был фундаментальным прорывом, приведшим к разработке практичной автоматической коробки передач.

Гидротрансформатор, по сути, выполняет функцию механической муфты в механической коробке передач.Он позволяет подключать двигатель к трансмиссии и отключать от нее по мере необходимости, чтобы облегчить переключение передач.

Использование гидродинамики может передавать крутящий момент от двигателя, когда автомобилю необходимо двигаться вперед, но по существу поглощает этот крутящий момент при движении вперед, что нежелательно.

Эта возможность позволяет оставить автомобиль в режиме Drive, твердо нажимая ногой на тормоз при остановке на светофоре. Когда вы отпускаете тормоз, гидротрансформатор позволяет автомобилю медленно двигаться вперед.

Если бы ваш автомобиль имел гидротрансформатор и единственную переднюю передачу, ваша передняя скорость была бы серьезно ограничена рабочим диапазоном двигателя и способностью создавать крутящий момент. Вот почему необходимо переключение передач.

В автоматической коробке передач используется другой тип коробки передач, чем в автомобиле с механической коробкой передач. Он использует набор планетарных шестерен для создания нескольких передаточных чисел, так как гидравлика автоматической коробки передач управляет ими.

Тормозные ленты и муфты приводят в действие переключение передач в планетарной передаче.Тормозные ленты затягиваются, чтобы удерживать конкретную шестерню в неподвижном состоянии, или ослабляются, чтобы позволить этой шестерне вращаться. И именно комбинация неподвижных и вращающихся шестерен в зубчатой ​​передаче создает каждое индивидуальное передаточное число.

Муфты в трансмиссии выполняют аналогичную функцию, помогая определить конкретное передаточное число, создаваемое планетарной передачей в данный момент. Чтобы перейти от одного передаточного числа к другому, необходимо затягивать и ослаблять муфты и ленты. Это управляется гидравликой, электроникой или их комбинацией.

Когда вы управляете автомобилем с автоматической коробкой передач, перевод автомобиля в режим Drive активирует систему. При нажатии на педаль акселератора коленчатый вал двигателя начинает вращаться быстрее, а это, в свою очередь, приводит к увеличению давления в гидротрансформаторе. Когда автомобиль движется вперед, гидравлика и электроника трансмиссии определяют его скорость в зависимости от частоты вращения двигателя, и трансмиссия автоматически переключает передачи в ответ.

В классической автоматической коробке передач гидросистема трансмиссии распознает эти изменения скорости. Затем эта гидравлика активирует другую гидравлику для переключения передач в планетарной передаче. Сегодня электроника дополняет этот процесс распознавания, а автоматическая коробка передач работает совместно с другими системами автомобиля.

Итак, в следующий раз, когда вы будете водить машину, вы должны знать, что миллионы вычислений используются для передачи, которую ваша трансмиссия выбрала в тот момент. Каждую секунду ваша машина выполняет много работы, чтобы вам было легче управлять автомобилем.

Работа трансмиссии | Как это работает

Принцип работы коробок передач с ручным, автоматическим, передним, передним и полным приводом

Специалисты по автосервису Местная мастерская по ремонту трансмиссий в Сан-Антонио

Трансмиссия включает в себя несколько компонентов, которые работают вместе для передачи мощности от двигателя транспортного средства к его колесам. Эти компоненты различаются в зависимости от того, является ли трансмиссия механической или автоматической, а также является ли автомобиль передним приводом (FWD), задним приводом (RWD) или полным приводом (4WD или 4X4).

Эта автоматическая коробка передач Chevy Trailblazer 4.2 2004 года была снята и готова к ремонту.

Почему ваш автомобиль или грузовик не может работать без трансмиссии!

Двигатели внутреннего сгорания вращаются только в одном направлении и работают в узком диапазоне скоростей. В трансмиссии используются передаточные числа, которые позволяют колесам двигаться в широком диапазоне различных скоростей, при этом частота вращения двигателя остается постоянной. Трансмиссия также позволяет автомобилю двигаться как вперед, так и назад.

Функции передачи:

* Переключатель передач.
Вручную
Автоматически — управляется компьютерной системой автомобиля
* Отрегулируйте соотношение скорость-крутящий момент .
Крутящий момент — мощность на колеса.
* Обеспечьте колеса достаточной мощностью в зависимости от скорости автомобиля.
* Передаточное число агрегата
Передаточное число — Уменьшите выходную мощность двигателя при высоких оборотах, увеличивая мощность, передаваемую на колеса, или крутящий момент

Автоматическая коробка передач

Переключение передач с автоматической коробкой передач:

Для переключения передач в легковом или грузовом автомобиле с автоматической коробкой передач водитель выбирает парковку, задний ход или движение.Когда автомобиль находится в движении, автоматическая коробка передач автоматически выбирает правильную передачу в зависимости от частоты вращения двигателя и переключается на эту передачу . Автоматические трансмиссии связаны с двигателем через гидротрансформатор. Эти системы намного сложнее по конструкции, чем стандартные трансмиссии, поэтому для ремонта автоматических трансмиссий требуются более специализированные знания и оборудование. Они выполняют функции выбора и переключения на идеальную передачу в текущих условиях движения и автоматического переключения передач при необходимости.Множественные датчики по всему автомобилю собирают и передают информацию об условиях движения. Эта информация собирается и обрабатывается электронным модулем управления (ЕСМ).

Компоненты автоматической коробки передач:

Гидротрансформатор — Гидротрансформатор представляет собой заполненный гидравлической жидкостью компонент, который включает рабочее колесо, турбину и статор.
Рабочее колесо — Рабочее колесо соединяется с коленчатым валом, который вращается за счет вращения двигателя, и передает крутящий момент на турбину.
Турбина — Турбина соединяется с трансмиссией.
Статор — Статор управляет величиной крутящего момента, передаваемого от рабочего колеса к турбине.

Автоматические коробки передач полагаются на трансмиссионную жидкость — гидравлические системы

В системах автоматической трансмиссии трансмиссионная жидкость и фильтр расположены внутри масляного поддона. Автоматические трансмиссии — это гидравлические системы , что означает, что сила трансмиссионной жидкости используется для переключения передач.Поскольку работа автоматических коробок передач в значительной степени зависит от трансмиссионной жидкости , важно, чтобы трансмиссионная жидкость вашего автомобиля была заменена в соответствии с рекомендациями производителя. Жидкость может стать грязной или загрязненной мусором или ухудшиться до опасно низкого уровня. Эти условия могут вызвать множество проблем с трансмиссией, например, пробуксовку трансмиссии и даже полный отказ трансмиссии.

Обслуживание автоматической коробки передач включает слив и замену трансмиссионной жидкости, а также замену прокладки поддона и фильтра (если применимо).Специалист по трансмиссиям, специализирующийся на автосервисе, также тщательно проверит на предмет утечек в трансмиссии , а проведет тест-драйв вашего автомобиля, чтобы убедиться в правильности переключения передач . Регулярное обслуживание автоматических коробок передач помогает избежать капитального ремонта в будущем!

Переключение передач со стандартной или механической коробкой передач:

При переключении передач в транспортном средстве с механической коробкой передач водитель сначала нажимает на педаль сцепления, которая отключает трансмиссию от двигателя.Затем водитель использует рычаг ручного переключения передач для переключения передач . Различные положения рычага переключения передач включают соответствующие пары шестерен. Эти шестерни работают с разными передаточными числами и приводят колеса в движение с разной скоростью.

Механические коробки передач — это механические системы , поэтому трансмиссионная жидкость не участвует в переключении передач. Механические коробки передач не имеют фильтра для удаления загрязнений и мусора из трансмиссионной жидкости.Это делает чрезвычайно важным регулярную замену трансмиссионной жидкости . По мере того как другие детали изнашиваются и выходят из строя, они могут сбрасывать частицы металла, которые могут загрязнять трансмиссионную жидкость и повредить внутренние компоненты. Во многих случаях отсутствие технического обслуживания приводит к полному восстановлению трансмиссии или другому дорогостоящему ремонту.

** Ассоциация производителей автоматических трансмиссий заявляет, что примерно 90% отказов автоматических трансмиссий вызваны перегревом, которого можно было бы избежать, заменив трансмиссионную жидкость.

Детали трансмиссии

Мягкие детали трансмиссии — компоненты сцепления, прокладки, клапаны, уплотнительные кольца, уплотнения, ленты и фильтры. Эти детали сильно изнашиваются и заменяются во время восстановления трансмиссии.
Жесткие детали трансмиссии — преобразователи, насосы, валы, барабаны, шестерни и кожухи. Эти детали более прочные и не требуют частой замены.

Коробка передач / Дифференциал:

Дифференциал регулирует, на какой из нескольких передач разного размера работает автомобиль.Шестерни имеют разные размеры, чтобы обеспечить оптимальную работу автомобиля в меняющихся условиях движения, таких как скорость, направление или угол наклона. В автомобилях, как и в велосипедах, используются разные передачи в зависимости от того, сколько усилий прилагается и насколько быстро они движутся. Дифференциал передает мощность на набор из двух ведущих колес, а также позволяет им вращаться с независимыми друг от друга скоростями. Это позволяет нам контролировать и управлять автомобилем или грузовиком на поворотах или поворотах. Дифференциального ремонта часто можно избежать, просто заменив жидкость в соответствии с графиком обслуживания, рекомендованным производителем.

Механическая (или стандартная) Коробка передач:

Водитель решает, какая передача обеспечивает максимальную производительность автомобиля в зависимости от текущей скорости и условий движения. Механизм переключения внутри кабины транспортного средства позволяет водителю вручную выбирать правильную передачу и переключать передачи во время движения при изменении условий. Стандартные трансмиссии не так сложно восстановить, как автоматические, однако обслуживание стандартной / ручной трансмиссии невероятно важно для поддержания оптимальной производительности и избежания капитального ремонта.

Приводные валы:

Карданный вал соединяет дифференциал с одним из ведущих колес. Мощность передается сначала от двигателя к дифференциалу, а затем через приводные валы к колесам, отвечающим за движение автомобиля.

Электронный блок управления (ЕСМ):

ECM действует как мозг автоматической коробки передач. Это компьютер, который собирает и обрабатывает информацию с электронных датчиков в автомобиле.

Коробка передач FWD

Большинство современных автомобилей имеют передний привод, что означает, что мощность от двигателя передается только на два передних колеса. Конструкция FWD является самой простой из трансмиссий и состоит из дифференциала (или коробки передач) и двух приводных валов.

Продолжение следует ….

Взгляд изнутри на работу автоматической коробки передач

Порой мы воспринимаем наши автомобили как должное, забывая обо всей работе, которая выполняется под капотом, чтобы активировать автоматическую коробку передач, наиболее распространенную на сегодняшний день трансмиссию на дорогах.

Хотя легкость автоматической трансмиссии произвела революцию в автомобильном мире, научные данные, лежащие в основе ее, не всегда понимаются или оцениваются. Технология, которая позволяет автомобилям с автоматической коробкой передач переключаться между передачами, впечатляет и включает в себя сложный состав компонентов.

Основы АКПП

В автоматических коробках передач используются шестерни для наиболее эффективного использования крутящего момента двигателя, позволяя двигателю работать с соответствующей скоростью, обеспечивая при этом широкий диапазон выходных скоростей для автомобиля.В простейшем случае автоматические трансмиссии работают следующим образом:

• Двигатель соединяется с трансмиссией через раструб
• В раструбном корпусе находится гидротрансформатор, который заменяет сцепление, используемое в автомобиле с механической трансмиссией
• Преобразователь крутящего момента соединяет двигатель с трансмиссией и оказывает давление на трансмиссию жидкость для передачи информации о скорости
• Планетарные передачи в трансмиссии создают разные передаточные числа, позволяя транспортному средству переключаться между разными передачами на основе связи от преобразователя крутящего момента.

Описание планетарной передачи

Планетарный редуктор является центральным звеном в автоматической коробке передач. Автоматическая трансмиссия состоит из двух планетарных передач, соединенных вместе в один компонент. В состав планетарной передачи входят:

• Солнечная шестерня в центре
• Планетарные шестерни, которые вращаются вокруг солнечной шестерни
• Водило планетарной шестерни, которое соединяет планетарные шестерни
• Кольцевая шестерня снаружи, которая входит в зацепление с планетарными шестернями.

Составной планетарный ряд, используемый в автоматической коробке передач, состоит из одного зубчатого венца, но двух солнечных шестерен и двух комплектов планет. Эти части работают вместе, позволяя автомобилю работать на первой, второй, третьей передаче, повышающей передаче и заднем ходу.

Гидротрансформатор может отправлять необходимую информацию на планетарный ряд, чтобы гарантировать включение соответствующих передач для создания необходимых передаточных чисел.

Роль гидротрансформатора

В то время как планетарный ряд является основным компонентом в создании необходимых передаточных чисел, преобразователь крутящего момента занимает место муфты в механической коробке передач, контролируя связь с планетарной передачей.

Основные компоненты гидротрансформатора:

• Рабочее колесо: часть корпуса гидротрансформатора (которая соединена с двигателем) и приводит в движение турбину за счет сил вязкости.
• Турбина: соединена с входным валом трансмиссии.
• Статор: находится между рабочим колесом и турбиной и сводит к минимуму потери при взбивании. увеличение крутящего момента за счет перенаправления жидкостей.

Двигатель вращает крыльчатку, которая воздействует на трансмиссионную жидкость. Эта сила вращает турбину, которая передает крутящий момент на трансмиссию.Без статора были бы потери на взбивание и накопление тепла.

Эти потери от текучести будут результатом того, что скорость жидкости, возвращающейся из турбины, противодействует вращению крыльчатки. Статор обеспечивает большую часть скорости жидкости в направлении крыльчатки, помогая крыльчатке двигаться, а не препятствуя ее движению. Статор может вращаться только в том же направлении, что и рабочее колесо, и обычно включается только тогда, когда транспортное средство останавливается или ускоряется.

Некоторые гидротрансформаторы также содержат муфту блокировки. Это устройство блокирует турбину, так что она механически связана с рабочим колесом. Это гарантирует передачу крутящего момента двигателя на входной вал трансмиссии.

Значение клапанов и модуляторов в автоматических трансмиссиях

Чтобы знать, когда нужно переключать передачи, автоматические коробки передач должны получать сигналы о том, насколько сильно работает двигатель. Для этого служат клапаны и модуляторы.

Транспортные средства будут использовать либо вакуумный модулятор, либо кабельную связь для давления на дроссельную заслонку. Затем дроссельная заслонка будет сообщаться с переключающими клапанами через давление жидкости. Это давление скажет клапанам переключения, когда нужно переключаться с одной передачи на другую.

Клапаны переключения передач будут реагировать на различные диапазоны давления; в зависимости от скорости автомобиля соответствующий клапан переключения передач срабатывает, чтобы переключить автомобиль на соответствующий диапазон передач.

Закулисная работа, которую выполняет автоматическая коробка передач, впечатляет.В следующий раз, когда ваш автомобиль переключит передачу без каких-либо усилий с вашей стороны, вы сможете оценить сложную работу, выполняемую под капотом.